随着国土资源大调查的进一步深入,海洋区域地质调查示范、重点海岸带环境地质调查与评价、海洋油气新区调查、近海海砂及相关资源潜力调查等海洋基础地质工作的逐步展开,如何高效、便捷的进行海洋地质调查钻探取样,成为摆在我们面前急需解决的问题。海洋钻探取样作为海洋勘探开发的基础,对我国充分利用海洋资源起着至关重要的作用,然而深水及超深水自主取样技术的缺乏已然成为制约海洋资源开发的瓶颈。国外对海洋地质及资源的调查开展得比较早,用于海底取样的各种取样钻具具也比较完备,但是其设计图纸和制造工艺对外严密封锁,各种取样钻具具均不对外出售。为此,我们必须研制具有自主知识产权、针对海底不同地层采取未扰动(或扰动小)岩样的取样钻具具,以满足海洋地质调查及评价的需要。本论文通过调研国内外陆地、海洋钻探取样技术装备,针对沉积物地层取样提炼分析技术关键点,研究海底沉积物地层钻探取样技术工艺,并开展压入活塞取样钻具的设计制造,实现自主知识产权的高质量、高效率取样技术工艺及装备。最终优化之后的压入活塞取样钻具在我国南海北部陆坡1720m处得到了成功的应用,顺利完成了100m连续钻孔取样作业,是我国超深水取样调查第一钻。结果表明:我国已经具备自主开展海洋超深水钻探取样作业能力,研制的压入活塞取样钻具填补了国内空白,主要性能指标及具备的功能已达到国际先进水平,能很好地满足我国海洋深水及超深水钻探取样的需求,可以广泛推广应用于海洋地质、资源调查以及其它科学考察。本论文撰写过程中,通过资料调研分析、理论研究、科学计算、图纸设计、实物制造及实验改进等技术方法及技术路线实施;研究压入活塞取样的工作机理;对关键机构及零部件开展技术攻关;设计与制造钻具实物;进行实验验证,通过实验进行改进与完善;完成海洋地质调查压入活塞取样钻具的研制,并探索压入取样的钻探工艺。