本项目由中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院牵头，联合中国石化集团国际石油勘探开发有限公司、中石化石油机械股份有限公司、中国石油大学（北京）和中国石油大学（华东）组成。针对极低温条件下的固、流体参数特性及变化机理这一重大科学问题，重点解决极地冷海钻井装备及工具、钻井液及固井水泥浆、钻井工艺的低温适应性问题。借助实验和理论分析等手段，重点探索浅层灾害的声学响应特征以及浅层地质灾害对井口安全及井壁稳定等的影响规律，构建极地钻井浅层风险识别、评价与安全控制技术；采用理论分析和数值模拟等手段，研究区域加热方式、加热设备的布局方法和防冻保温条件下的区域防爆方法，从而形成平台防冻保温方法及热能高效利用方法；同时结合室内实验，研究冻土层岩土声学参数响应特征，建立冻土层岩土/岩石力学参数预测模型，建立钻井液--冻土地层传质传热模型与求解方法，分析大温变条件下井壁失稳的机理等。
