我国在不久的将来势必要开展深度超过10 000m的超深钻孔科学钻探工程。侧壁取样技术作为钻探取心作业的一项重要方法应该得到重视,并尽快投入研制和开发。通过文献阅读和资料收集,本文对目前国内外现有的侧壁取样技术进行了深入调研,总结了几乎目前所有的侧壁取样技术,将这些技术分为了五类:(1)压入式;(2)射孔式;(3)造斜钻进式;(4)连续切割式;(5)旋转式。然后对每种取样技术的取样原理进行了分析,选取部分有代表性的器具进行了详细介绍,并将这些器具的部分技术参数列表进行了比较。此外,还对这些技术应用于科学钻探超深孔的可行性进行了探讨。本文还对影响科学钻探超深孔侧壁取样的主要因素及存在的问题进行了探讨。主要分析了高温、高压、电缆长度和张力、泥浆和井壁等几个因素对超深孔侧壁取样的影响,对其它几个问题也进行了简要分析。在对国内外现有侧壁取样技术深入调研的基础上,总结了三种适用于科学钻探超深孔的侧壁取样技术:造斜钻进式,连续切割式、旋转钻进式,并对这三种方法应用于超深孔侧壁取样的优缺点进行了分析比较。在此基础上,提出了在超深孔中采用较为先进的旋转式侧壁取样技术的建议。针对现有旋转式侧壁取样器具的一些不足,初步设计了一种新型的旋转式侧壁取样器。主要对取样器推靠和固定机构、钻进和取心机构、岩心标记和计数机构的结构组成、工作原理进行了初步设计,并对推靠和固定机构、钻进和取心机构作了简要的力学分析。随后,又对取样器的液压系统和安全保障系统进行了初步设计。最后,对科学钻探超深孔侧壁取样技术的下一步研究内容进行了展望。