不過，這種鉆探技術方法操作起來比較復雜，完成壹套程序只能取出壹段巖石樣本。最初，這種取樣技術要求孔底鉆頭的旋轉和進給動力都由鉆桿柱提供，進給行程不易控制，效率較低，國內的成功經驗十分有限。近年來，國內外圍繞該方法進行了許多改進，從壹次下鉆完成多工序的取樣系統到孔底電機驅動旋轉動力的取樣系統、液壓進給的取樣系統等都有報道，表 4.2 是斜井鉆孔側壁取樣技術綜合調查表。
表 4.2 傾斜鉆進取樣技術綜合調查表
下面將對這些較有代表性的系統進行詳細介紹。
4.3.1鉆頭工具公司研制的側壁取樣系統
系統組成及結構見圖4.2。
該系統由上部旋轉機構和下部固定傾角機構兩部分組成。在實際應用中，系統上端直接與鉆桿柱連接，將鉆桿柱送入預定取芯孔段，然後利用繩索取芯系統將帶有萬向接頭和軟管的鉆頭和取樣管送入已經下放到位的裝置中，工作時鉆桿柱不需要進給，而是利用沖洗液的壓力作用，在旋轉運動的配合下獲取指定孔段的巖石樣品。
圖 4.2 美國鉆具公司開發的側壁取樣系統
4.3.2 德意誌聯邦共和國克勞斯塔爾工業大學深孔鉆研究所（ITE）開發的傾斜鉆進取樣系統
該系統最初設計用於沈積巖地層，取得了比較理想的效果。後來，ITE 得出結論，該系統經過壹些修改後可以用於硬巖中的深孔。因此，在聯邦德國大陸超深井鉆探計劃（KTB）試驗孔實施後，深部鉆探研究所計劃將其作為KTB主孔6000米至10000米孔段取芯作業科研開發的重點項目之壹進行改進。
系統結構如圖 4.3 所示，由兩大部分組成，即非旋轉導向部分和可回收取樣鉆進部分。系統的可回收取樣部分通過繩索打撈裝置在Φ127 毫米鉆桿中升降，取樣所需的鉆壓通過機械和液壓兩種方式產生。取樣所需的鉆壓由機械和液壓兩種方式產生，前者通過伸縮管下放鉆桿實現，後者則由液壓作用面差值產生。工作時，旋轉導向部分隨鉆桿下降到預定取樣深度，然後將可回收取樣鉆孔部分送入。當鉆頭就位後，先以較低的泵送速度輸入沖洗液，使堵塞器的橡膠套逐漸膨脹起來，當流體壓力達到 10.3MPa 時，Navidrill（Navidri11）上部的壓力爆破片破裂，沖洗液流經馬達。此時，堵塞裝置外的壓力驟然降低，使其通道內的單向閥關閉，堵塞裝置內的壓力維持並將整個裝置固定在井壁上，流經馬達的壓力推動螺桿旋轉，馬達隨之開始工作，這壹過程可通過地表壓力的變化觀察到。在機械或液壓進給的作用下，由於軟軸的彈性，可回收取樣鉆孔部分沿著引導的傾斜方向鉆入井壁。鉆至壹定設計行程後，提升柱體，將巖樣吊起，同時柱體逆時針旋轉半周，在此期間，堵塞器上套管中的銷頂單向閥對堵塞器加壓，橡膠膨脹器收縮至自由狀態，此時可回收鉆孔部分采集的巖樣可由繩索打撈裝置吊起，完成取樣工作。該系統可用於Φ216 毫米以上的鉆孔。
圖 4.3 ITE-EC 的傾斜鉆孔取樣系統
4.3.3 地質超深鉆探技術國家實驗室研制的繩索側壁取心鉆具
該鉆具集繩索取心、井下螺桿馬達、液控進尺、軟軸動力傳動、導向活動偏心楔造斜、單動雙管取心鉆具等機構於壹體，是該技術應用的前提條件。應用該技術的前提是要有相應的繩索取心鉆具。其原理結構圖如圖 4.4 所示，具體工作原理如下。
圖 4.4 繩索式側壁取心鉆具結構原理圖
鉆進過程中，首先用繩索式取心鉆桿將側壁取心鉆具的外管組件（包括活動偏心楔 17）下放到需要取心的孔段；然後通過繩索打撈裝置21將內管總成放入鉆具內，當內管總成下放至預定位置時，裝上安全脫心裝置20，使其脫卡；脫卡後，取出繩索打撈裝置，接上活動鉆桿，啟動水泵進水，帶動絲杠電機14工作，從而帶動軟軸16和單動雙管鉆具18旋轉破巖。進給力通過活塞與螺桿馬達部分的面積差產生的水力差向下進給。當側向鉆進到達極限位置時，排水孔打開，地表泵壓力表壓力下降，實現自動報壓功能，側向鉆進過程結束。在側鉆過程中，可隨時停泵、下井下球，然後開泵回收鉆具，當鉆具從側壁孔中回收後，再次打開排水孔，泵壓力表指示壓力降低，實現回收結束的報警功能，此時，即利用鋼絲繩打撈設備打撈內管總成鉆具，完成側鉆補心鉆進工作。
如果效果不理想，可以將鉆桿旋轉壹個角度，再次重復上述過程，直到滿意為止。此外，當孔內其他孔也需要取芯時，也不必提鉆，直接將鉆桿加到鉆具上，繼續下到預定位置取芯，直到整個孔取芯完畢，再將鉆具提出孔外。
這種取芯技術融合了繩索取芯、活動偏心楔、軟軸、井下螺桿馬達等技術手段，具有以下優點：
1）克服了單點側壁取芯時鉆具頻繁升降帶來的麻煩，大大減輕了工人的勞動強度，縮短了取芯時間。
2）由於采用了活動偏心楔，可在旋轉方向的同壹深度位置定心，保證了定心次數和定心質量。
3）由於定心過程不需要提鉆，可有效減少孔內事故。
4）根據活動偏心楔的方向，可進行定向取芯。
5）該技術能有效地在原孔內進行取芯作業，從而保證巖芯的連續性，為資源開發或科學研究提供完整的地質信息。
該裝置研制成功後，首先進行了室內原理實驗，然後在中國大陸鉆探現場進行了地表側壁取芯實驗，達到了預期目標，取樣效果可靠，能滿足壹定深度內鉆孔側壁取樣的需要。圖 4.5 是該鉆具在江蘇東海大陸科學鉆探現場進行地表取芯試驗獲得的巖石樣品照片。
圖 4.5 地表試驗取巖心照片
4.3.4 加拿大 Foothills Diamond Coring Ltd 公司研制的側壁取心器
側壁取心器使用金剛石鉆頭，可鉆取長度超過 3 米、直徑為 63.5 毫米的巖心，可用於硬巖層或孔內任何位置的取心作業。它能夠在堅硬地層或孔內的任何位置取芯，而且基本不受孔內溫度的影響。因此，它適用於科學鉆探。取芯器必須與絞刀配合使用，這使其操作更加復雜，也是其缺點之壹。巖心鉆機的結構如圖 4.6 所示。
巖心鉆機的工作原理是：在巖心鉆機下入井中之前，先下入壹個擴孔器，擴孔器的長度約為 3 米，擴孔器的長度約為 3 米。然後將巖心鉆頭下放到鉸過的部分。取心器通過變徑接頭與鉆桿下部相連，鉆桿的旋轉帶動取心鉆頭旋轉，即鉆機旋轉器直接帶動取心鉆頭旋轉。這種結構不同於以往的旋轉鉆進方式。當側壁取芯器下放到取芯位置時，開啟泥漿泵，通過液壓打開取芯工具的側壁，使其支撐在擴孔產生的孔壁臺階上。彈簧施加的相對於側壁的力使取芯工具保持偏轉，從而使取芯鉆頭落在孔壁臺階的另壹側，完成取芯工具的定位。然後進行常規取芯鉆孔。鉆孔完成後，提升取芯工具，當取芯工具側壁到達直徑較小的孔段（即未取芯孔段）時，側壁在孔壁力的作用下返回原位。這樣，整個取芯工具就可以脫離地面。取芯工具的技術參數見表 4.3。
圖 4.6 Fotehills 公司研制的側壁取心器
表 4.3 Fotehills 公司側壁取心器的技術參數
這種新型側壁取心器從 1987 年開始研制，1990 年制造了三臺樣機，在壹口水井和兩口油氣井中進行了試驗。它在水井中取得了成功，但在油氣井中的效果並不令人滿意，問題主要出在泥漿循環上。Fotehrs公司在原設計基礎上對該工具進行了改進，改進後的工具從理論上解決了原設計中存在的問題，其效果還有待進壹步驗證。
以上介紹的前三種取樣鉆進方法結構組成雖有差異，但取芯原理基本相同。****，相同的特點之壹是都采用了繩索取芯技術。繩索取芯技術往往在需要連續取芯的場合作為首選取芯方法，因為它具有減少提鉆次數和施工時間的突出優點。然而，繩索取芯技術的特殊方法要求所使用的鉆桿壁不能太厚，這就導致鉆桿柱的承載力和鉆進深度能力較小，這種鉆桿的鉆進深度能力壹般不超過 3000 米（張偉，1993 年）。即使采取了壹系列改進措施來提高鉆桿的鉆進能力，目前繩索取心鉆進的孔深記錄也不超過 6000 米，因此在超深孔段應用繩索取心技術並不現實。然而，由於繩索取芯技術的局限性，這種傾斜鉆孔孔壁取樣技術可以被提升鉆桿的傾斜取樣技術所取代，從而擴大了其在超深孔側壁取樣的潛力，但提升和降低鉆桿的操作變得復雜且耗時。
毫無疑問，傾斜鉆孔側壁取樣技術作為壹種傳統的巖石取樣補救方法不容忽視，但更先進的超深孔側壁取樣技術也應得到應用。當所有其他方法都無法達到預期的補充巖石取樣效果時，可將傾斜鉆孔取樣技術作為備用方案。