Обоснование и разработка технологии опробования льда бурением дополнительных стволов скважин снарядами на грузонесущем кабеле тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.14, кандидат наук Подоляк, Алексей Витальевич

• Подоляк, Алексей Витальевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Подоляк, Алексей Витальевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО ЛЬДАХ

1.1 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО ЛЬДАХ

1.2 БУРОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН ВО ЛЬДАХ

1.3 БУРОВЫЕ СНАРЯДЫ НА ГРУЗОНЕСУЩЕМ КАБЕЛЕ

1.3.1 ТЕРМОБУРОВЫЕ СНАРЯДЫ

1.3.2 КОЛОНКОВЫЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СНАРЯДЫ

1.4 БУРЕНИЕ НАПРАВЛЕННЫХ И МНОГОСТВОЛЬНЫХ СКВАЖИН

1.4.1 ОПЫТ БУРЕНИЯ НАПРАВЛЕННЫХ И МНОГОСТВОЛЬНЫХ СКВАЖИН НА СТАНЦИИ ВОСТОК

1.4.2 ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ БУРЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СТВОЛОВ СКВАЖИН ВО ЛЬДАХ

1.5 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ МНОГОЗАБОЙНОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО ЛЬДАХ

1.6 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 УСЛОВИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

2.2 СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ39

2.3 МЕТОДИКА СТЕНДОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ ПРИ ДВИЖЕНИИ БУРОВОГО СНАРЯДА

2.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2

ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ СКВАЖИНЫ ВО ЛЬДУ ПРИ БУРЕНИИ СНАРЯДАМИ НА ГРУЗОНЕСУЩЕМ КАБЕЛЕ

3.1 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЬДА

3.2 ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ЛЕДНИКА В РАЙОНЕ СТАНЦИИ ВОСТОК

3.3 АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ

СНАРЯДА НА УЧАСТКЕ ИСКРИВЛЕНИЯ

3.4 ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ

ДВИЖЕНИЯ СНАРЯДА НА УЧАСТКЕ ИСКРИВЛЕНИЯ

3.5 СРАВНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

3.6 БУРЕНИЕ МНОГОСТВОЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ 4Г

3.7 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ БУРЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СТВОЛОВ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН В ЛЕДНИКОВЫХ МАССИВАХ СНАРЯДАМИ НА ГРУЗОНЕСУЩЕМ КАБЕЛЕ

4.1 ОСОБЕННОСТИ БУРЕНИЯ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН ВО ЛЬДУ

4.2 КОЛОНКОВЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ БУРОВОЙ СНАРЯД

4.3 КОРОНКА ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО МЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ

ЛЬДА

4.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

ГЛАВА 5 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БУРЕНИЯ НАПРАВЛЕННЫХ И МНОГОСТВОЛЬНЫХ СКВАЖИН ВО ЛЬДУ СНАРЯДАМИ НА ГРУЗОНЕСУЩЕМ КАБЕЛЕ

5.1 БУРЕНИЕ МНОГОСТВОЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ 5Г

5.2 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ ПО БУРЕНИЮ БОКОВОГО СТВОЛА 5Г-2

5.3 БУРЕНИЕ БОКОВОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ 5Г-3

5.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование и разработка технологии опробования льда бурением дополнительных стволов скважин снарядами на грузонесущем кабеле»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. Изучение современного материкового оледенения и всех видов ледников имеет большое значение для целого ряда естественных наук: географии, гляциологии, палеоклиматологии, геологии, геофизики, геохимии, микробиологии и др. Особый интерес вызывает Антарктида, где сосредоточено около 30 млн. км3 льда, мощность которого в центральной части материка превышает 4 км. В изучении ледникового покрова Антарктиды принимают участие многие страны - Россия, США, Япония, Франция, Новая Зеландия, Аргентина, Бразилия, Чили, ГДР, Польша, Индия и др.

Важнейшим и наиболее эффективным способом изучения строения, структуры, вещественного состава и динамики ледниковых отложений в полярных областях является бурение скважин с полным отбором керна, что дает возможность проводить кристалломорфологические исследования льда с больших глубин, геофизические наблюдения в скважинах, изучать химический состав льда, содержание изотопов кислорода и углерода, различных включений (земная и космическая пыль, вулканический пепел, бактерии, споры растений и др.).

В последние годы, когда глубины скважин превысили отметку в 3000 м, появилась настоятельная необходимость в разработке технологии бурения многоствольных скважин для получения дополнительного кернового материала с наиболее интересных глубин. Так в самой глубокой скважине 5Г на станции Восток на интервале 3600 - 3620 м было обнаружено большое количество включений, которые попали туда с берега подледникового озера Восток при движении ледника.

Координационный комитет программы Международное партнерство в изучении ледяных кернов (International Partnerships in Ice Core Sciences - IPICS), созданный под эгидой IGBP/PAGES и Научного комитета по исследованию Антарктики (SCAR) назвал наиболее приоритетной на ближайшие десятилетия задачей антарктических исследований - получение ледяного керна, который бы позволил реконструировать изменения климата и концентрации парниковых газов за последние 1,5 млн. лет. Это позволит решить одну из ключевых проблем

современной науки о климате, а именно: установить причины и понять природные процессы, которые в середине плейстоцена, примерно 1 млн. лет назад, привели к перестройке климатической системы Земли. Среди первоочередных задач, стоящих перед разработчиками буровых технологий, технические эксперты 1Р1С8 называют развитие способов и средств бурения дополнительных стволов глубоких скважин с целью получения параллельных (дублирующих) кернов льда на заданных глубинах.

Возможность управляемого бурения дополнительных стволов имеет большое значение и при ликвидации аварий, связанных отклонением от аварийного участка скважины.

Цель работы. Повышение информативности опробования льда и эффективности обхода аварийных участков при бурении глубоких скважин снарядами на грузонесущем кабеле.

Идея работы. Бурение боковых стволов скважин в ледниковых массивах в заданном интервале опробования для получения дополнительного кернового материала и обхода аварийных участков.

Задачи исследования:

1. Аналитический обзор причин изменения пространственного положения скважины во льду при бурении снарядом на грузонесущем кабеле;

2. Разработка математической модели процесса изменения пространственного положения бурового снаряда на грузонесущем кабеле в процессе бурения;

3. Разработка стенда для моделирования движения снаряда на кабеле при бурении скважин во льду;

4. Проведение экспериментальных стендовых исследований по изменению траектории скважин при бурении снарядами на грузонесущем кабеле во льду;

5. Статистический анализ экспериментальных стендовых исследований и получение эмпирических зависимостей;

6. Разработка технологии бурения многоствольных скважин во льду снарядом на грузонесущем кабеле;

7. Проведение опытно-производственной оценки предложенных разработок.

Методика исследования. Для решения указанных задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследований. На основе разработанных теоретических моделей и экспериментальной методики исследования осуществлялось их практическое внедрение при бурении скважины 5Г на станции Восток.

Научная новизна работы заключается в установлении зависимости радиуса кривизны скважины на участке естественного искривления от геометрических характеристик бурового снаряда на грузонесущем кабеле. Защищаемые научные положения:

1. При бурении во льду снарядами на грузонесущем кабеле интенсивность естественного искривления скважин зависит от диаметра бурения, длины и диаметра бурового снаряда, а также от радиального зазора между ним и стенкой скважины.

2. Использование коронки с дополнительными режущими гранями на наружных боковых поверхностях резцов обеспечивает забуривание дополнительного ствола скважины без применения специальных устройств-отклонителей и забутовки основного ствола.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций

подтверждается достаточным объемом теоретических и экспериментальных исследований, удовлетворительной сходимостью расчётных величин с фактическими, полученными при бурении скважин снарядами на грузонесущем кабеле на станции Восток.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в разработке и внедрении комплекса методических, технологических и технических решений, которые позволили завершить бурение скважины 5Г на станции Восток, выполнить вскрытие реликтового подледникового озера Восток и повторное

бурение ствола скважины 5Г-3 после замерзания поднявшейся в скважину воды озера.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на VII Международном симпозиуме по бурению скважин во льдах в 2013 г. (Висконсинский университет в Мэдисоне, США); Российско-Французском семинаре, проходившем в Горном университете в 2013 г.; в Арктическом и Антарктическом научно-исследовательском институте.

Реализация результатов работы.

Отдельные положения диссертационного исследования использованы при выполнении научно-исследовательских работ в рамках:

- проекта №2 «Комплексные исследования уникального подледникового озера Восток, включающие проникновение в озеро с отбором проб озёрной воды, и гляциологические исследования Антарктики», выполняемые в рамках реализации подпрограммы «Изучение и исследование Антарктики» Федеральной целевой программы «Мировой океан» в 2011-2013 годах;

- проекта №1.13.1 ИД «Разработка инновационных технологий по приоритетному направлению научной школы «Бурение в осложнённых условиях» по заданию Министерства образования и науки на проведение отдельной НИР по ОЦО в 2011 году.;

- проекта №1.6.08 «Разработка научных основ бурения и освоения скважин в сложных геолого-технических условиях», проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ в 2011 г.;

- проекта №5744 «Новые методы разрушения горных пород при бурении скважин», проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ в 2012 г.;

- проекта №8638 «Разработка нетрадиционных способов и средств бурения скважин», проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ в 2013 г.

Публикации. Результаты диссертации в полной мере освещены в 6 изданиях, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки России, и 1 патент на изобретение.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка, включающего 94 наименования. Материал диссертации изложен на 128 страницах, включает 15 таблиц, 58 рисунков.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО ЛЬДАХ 1.1 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО ЛЬДАХ

Специфика условий Антарктиды - значительная удаленность, полное бездорожье, крайне суровый климат - предъявляют особые требования к буровому оборудованию, технологии, организации работ и подготовке персонала. Основные требования к буровому оборудованию - низкая энергоемкость, минимально возможный вес, высокое качество керна.

Отличительной особенностью технологии бурения льда является получение непрерывного керна, необходимого для проведения всесторонних научных исследований, что требует больших затрат времени на проведение спуско-подъемных операций [38].

Исходя из этих требований, наибольшее распространение для бурения скважин во льду получил способ бурения колонковыми буровыми снарядами на грузонесущем кабеле. Применение гибкой буровой колонны - грузонесущего кабеля позволило существенно снизить вес поверхностного бурового оборудования по сравнению с бурением на трубах за счет применения легких лебедок для грузонесущего кабеля и повысить скорость спуско-подъемных операций.

Разрушение льда в процессе бурения можно выполнять двумя способами: тепловым и механическим. При тепловом способе бурения лед на забое плавится под воздействием термобуровой коронки, при механическом - за счет разрушения льда коронками резцового типа. Наиболее значимый вклад в развитие теплового способа бурения внесли российские ученые, в частности, Горного университета [29]. Достаточно больших успехов достигли в этой области и французские ученые из LGGE (Лаборатория гляциологии и геофизики окружающей среды, Гренобль) [64]. Тепловой способ бурения привлекает в первую очередь относительной простотой буровых снарядов. Плавление льда на забое требует большого количества энергии, что связано с фазовым переходом льда из твердого в жидкое состояние. Для плавления льда требуется в десятки раз большее количество

энергии, чем при его механическом разрушении, что приводит к использованию грузонесущих кабелей значительно большего диаметра, чем для механического бурения. Оборудование для бурения скважин тепловым способом получается более энергоемким, кроме того, качество керна при механическом бурении значительно выше, чем при термобурении.

Исходя из явных преимуществ, в последнее время бурение глубоких скважин выполняется только электромеханическими снарядами на грузонесущем кабеле.

В работах по созданию и внедрению в практику технологии и технических средств для бурения и исследования скважин в ледниковых массивах принимал участие широкий круг российских учёных и полярных исследователей: Б.Б. Кудряшов, Н.И. Барков, Н.Е. Бобин, Н.И. Васильев, JI.K. Горшков, А.Н. Дмитриев, Э.А. Загривный, В.Я. Липенков, В.В. Морев, Л.М. Саватюгин, A.M. Шкурко и др.

Вопросы бурения направленных и многоствольных скважин различного назначения подробно освещены в работах российских учёных: С.С. Сулакшин, А.Г. Калинин, Ю.Т. Морозов, Н.В. Соловьёв, В.В. Кривошеев, В.В. Нескоромных, О.В. Ошкордин, Ю.С. Костин, В.П. Зиненко и др.

1.2 БУРОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН ВО

ЛЬДАХ

В настоящее время применяются два типа компоновок бурового комплекса, связанные с особенностями конструкции буровых снарядов.

Особенностью буровых комплексов первого типа (Рисунок 1.1,а) является то, что мачта жестко крепится к основанию и может быть приведена в горизонтальное положение при выполнении монтажных и ремонтных работ. Все операции по обслуживанию бурового снаряда на поверхности при сооружении скважины проводятся при нахождении его в вертикальном положении. Для извлечения керна и шлама при механическом бурении или талой воды при тепловом бурении используются специальные устройства, позволяющие

проводить операции по отсоединению колонковой трубы и фильтров со шламом от бурового снаряда и поузловые сборку и разборку бурового снаряда.

Рисунок 1.1 — Схемы буровых комплексов: а - буровой комплекс со стационарной

мачтой; б - буровой комплекс с поворачивающейся мачтой: 1 - лебедка; 2 - буровое здание; 3 - грузонесущий кабель; 4 - мачта; 5 - кронблок;

6 - устройство для разборки бурового снаряда

Второй тип (Рисунок 1.1 ,б) отличается тем, что для обслуживания бурового снаряда мачта с жестко скрепленным с ней буровым снарядом поворачивается в горизонтальное положение, что допустимо лишь при механическом бурении. Такое конструктивное решение связано, прежде всего, с тем, что для извлечения керна и шлама необходимо выдвинуть из снаряда внутреннюю колонковую трубу и шламосборный отсек. Суммарная длина этих узлов равна примерно длине бурового снаряда. Для снижения нагрузок на поворотное устройство ось, вокруг которой поворачивается мачта, располагается вблизи центра тяжести системы «мачта - снаряд», и сооружается шурф, в котором перемещается нижняя часть бурового снаряда при повороте. Высота расположения оси поворота выбирается таким образом, чтобы удобно было работать с буровым снарядом, стоя на полу бурового здания. При такой компоновке уменьшается высота бурового комплекса, но значительно увеличивается его длина.

К первому типу можно отнести российские и американские буровые комплексы [29, 80, 89, 90], ко второму - комплексы, которые используют европейские и японские исследователи [61, 68, 91, 69, 70, 71].

Буровой комплекс скважины 5Г. Буровой комплекс на станции Восток (Рисунок 1.2) включает в себя буровое здание 1, вышку 2, лебёдку 3 с грузонесущим кабелем 4, пульт управления 5, буровой снаряд б, устройство для монтажа бурового снаряда 7 и генератор постоянного тока 8 для питания привода буровой лебедки [9]. Система питания бурового снаряда и управления его работой может эксплуатироваться при температуре до -60 °С при давлении до 40 МПа в скважине, залитой незамерзающей жидкостью. Техническая характеристика бурового комплекса станции Восток приведена в Таблице 1.1.

Рисунок 1.2 — Буровой комплекс на станции Восток: 1 -буровое здание; 2 - буровая мачта; 3 - буровая лебедка; 4 - грузонесущий кабель; 5 - пульт управления; 6- буровой снаряд; 7 - устройство для монтажа бурового снаряда; 8 — генератор постоянного тока; 9 ~ основной привод буровой лебедки; 10- привод равномерной подачи; 11 -верхний ролик; 12 — нижний

ролик; 13 - геофизическая лебедка

Таблица 1.1- Техническая характеристика бурового комплекса станции Восток

Буровое здание:

длина, м 18

ширина, м 4

высота, м 3

Высота вышки, м 15

Потребляемая мощность, кВт:

генератор постоянного тока 20

электродвигатель лебедки 20

система обогрева 12

освещение 5

Средняя скорость спуско-подъёмных операций при глубине скважины 4000 м, м/с 0,7

Грузонесущий кабель:

наружный диаметр, мм 16

разрывное усилие, кН 97

число токоведущих жил 8

удельное сопротивление одной токоведущей жилы, Ом/км 9

В буровых комплексах могут использоваться как стандартные геофизические или морские лебедки, так и специально разработанные. Скорость перемещения бурового снаряда в скважине изменяется в широких пределах. При бурении скорость подачи колеблется в диапазоне от 5 — 20 м/ч, а во время спуско-подъемных операций скорость перемещения снаряда может доходить до 5000 м/ч. Регулирование скорости подачи бурового снаряда в скважину при выполнении спуско-подъемных операций осуществляется основным приводом. В процессе бурения для подачи бурового снаряда на забой используется дополнительный привод (Рисунок 1.3), позволяющий выполнять плавную регулировку при малых скоростях движения снаряда.

Рисунок 1.3 - Схема буровой лебедки: 1 — приводной электродвигатель; 2 - тормоз; 3 — редуктор; 4 — кабельный барабан;

5 - аварийный тормоз; 6 - пульт управления; 7 - червячный редуктор; 8 -

вспомогательный электродвигатель

1.3 БУРОВЫЕ СНАРЯДЫ НА ГРУЗОНЕСУЩЕМ КАБЕЛЕ 1.3.1 ТЕРМОБУРОВЫЕ СНАРЯДЫ

Термобуровой снаряд ТЭЛГА. Бурение первой глубокой скважины на станции Восток было начато в 1972 г. термобуровым снарядом ТЭЛГА-14М (Рисунок 1.4, Таблица 1.2) после испытаний в районе обе. Мирный в период работы 14 САЭ [26, 27, 28, 29].

Формирование забоя происходит с помощью кольцевой коронки, а талая вода удаляется с забоя за счет призабойной циркуляции воздушного потока. Циркуляционная система снаряда состоит из водоподъемных трубок, водосборного бака, системы обогрева и турбокомпрессора, создающего разряжение в баке для подъема воды. За счет резкого падения скорости потока в водосборном баке происходит гравитационное разделение: вода аккумулируется в нижней части бака, а воздух выбрасывается в затрубное пространство.

Рисунок 1.4 — Термобуровой снаряд ТЭЛГА-14: 1 - грузонесущий кабель, 2 — центратор, 3 — компрессоры, 4 - центральная водоподъемная труба, 5 - водосборный бак, 6 - сливной клапан, 7 -водоподъемные трубки, 8 - колонковая труба, 9 - кернорвательное устройство, 10

- кольцевая коронка-нагреватель.

Термобуровой колонковый снаряд ТБЗС [28, 29] (Рисунок 1.5) предназначен для бурения глубоких скважин, заполненных заливочной жидкостью, с чем связан ряд конструктивных отличий отдельных узлов от бурового снаряда ТЭЛГА-14М.

Для обеспечения призабойной циркуляции в буровом снаряде устанавливается насос 3. Талая вода в смеси с заливочной жидкостью по водоподъемным трубкам и центральной трубе 5 попадает в водосборный бак. При резком расширении происходит гравитационное разделение: вода опускается вниз и скапливается в водосборном баке, а керосин выбрасывается насосом в затрубное пространство.

Таблица 1.2 -Техническая характеристика буровых снарядов на грузонесущем кабеле, разработанных в Горном университете

Показатели ТЭЛГ А-14 ТБЗС-152М ТБЗС-132 ТБС-112ВЧ

Глубина бурения, м проектная максимально достигнутая 1000 952 4000 2502 4000 2755 4000 2202

Диаметр коронки, мм наружный внутренний 152 114 152 114 132 95 112 92

Номинальная мощность коронки, кВт 3,0 3,5 3,0 4,5

Керноприемная труба наружный диаметр, мм внутренний диаметр, мм длина, м 127 118 2,5 127 118 3,2 108 99 3,0 108 93 2,0

Водосборный отсек наружный диаметр, мм внутренний диаметр, мм длина, м 146 137 3,0 146 137 3,0 127 118 3,0 90 84 2,0

Насос (турбокомпрессор) тип мощн. прив. двиг., Вт МД-010 360 ЭЦН-91 180 ЭЦН-91 180 ЭЦН-91 180

Мощность системы обогрева, кВт 1,8 1,5 1,5 3,0

Электропитание тип напряжение,В ~1ф 220 ~1ф 220 ~1ф 220 ~1ф 1000

Номинальная мощность снаряда, кВт 4,7 5,0 4,5 7,7

Общая длина снаряда, м 8,0 7,5 7,2 9,0

Масса снаряда, кг 200 180 120 180

Рисунок 1.5 - Термобуровой снаряд ТБЗС-152М: 1 - грузонесущий кабель, 2 - кабельный замок, 3 - насос, 4 - водосборный бак,

5 — центральная водоподъемная труба, 6 — переходник, 7 — водоподъемные трубки, 8 - колонковая труба, 9 - кернорвательное устройство, 10 - кольцевая

коронка-нагреватель

Буровой снаряд ТБС -112ВЧ [19, 29] (Рисунок 1.6) отличается тем, что с целью снижения потерь энергии в грузонесущем кабеле при глубине скважины больше 1000 м электроэнергия к забою подается по схеме «источник питания — повышающий трансформатор — грузонесущий кабель — понижающий трансформатор — электрические потребители снаряда». Для уменьшения габаритных размеров понижающих трансформаторов, устанавливаемых в термобуровом снаряде, используется ток высокой частоты.

Одним из принципиальных отличий снаряда ТБС-112ВЧ от снаряда ТБЗС-152М является работа системы удаления воды из скважины. Талая вода, попадая в бак, замерзает, так как бак не обогревается.

На поверхности бак с замерзшей водой отсоединяется от снаряда и заменяется пустым.

Рисунок 1.6 - Высокочастотный термобуровой снаряд ТБС-112ВЧ: 1 - грузонесущий кабель, 2 - кабельный замок, 3 - насос, 4 - трансформаторы, 5 - съемный водосборный бак, 6 — колонковая труба, 7 — кернорватель, 8 — кольцевая коронка-нагреватель, 9 - коаксиальный токовод, 10 - обогреваемые

водоподъемные трубки

1.3.2 КОЛОНКОВЫЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СНАРЯДЫ

Колонковые электромеханические буровые снаряды на грузонесущем кабеле (Таблица 1.3) с призабойной циркуляцией заливочной жидкости представляют собой разнообразные модификации электробура. Вращение породоразрушающего инструмента - коронки осуществляется электродвигателем с редуктором, снаряд подается на забой под действием собственного веса при стравливании грузонесущего кабеля с барабана лебедки [67, 92].

В настоящее время для создания буровых снарядов используют две конструктивные схемы: с вращающейся колонковой трубой и с двойной колонковой трубой при невращающейся наружной.

К первому типу буровых снарядов относится колонковый электромеханический буровой снаряд КЭМС-132, разработанный в Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» [6] (Рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 - Схема колонкового электромеханического бурового снаряда

КЭМС-132

Базовая комплектация колонкового электромеханического снаряда КЭМС-132 включает в себя коронку 1, колонковую трубу 2, шламосборный отсек с фильтром для сбора шлама 3, редуктор 4, приводной электродвигатель 5, насос 6, создающий обратную циркуляцию промывочной жидкости, распорное устройство 7 для восприятия реактивного момента на невращающейся части снаряда, ударное устройство 8, электроотсек 9 с кабельным замком 10 для подсоединения

грузонесущего кабеля 11. Электромеханический буровой снаряд работает следующим образом. Вращение от ротора электродвигателя 5 через редуктор 4 передаётся колонковой трубе с закреплённой на ней коронкой 1. Шлам, образующийся в процессе бурения, потоком промывочной жидкости увлекается в шламосборный отсек 3 и остаётся в фильтре. Промывочная жидкость, поднимаясь по центральным отверстиям валов редуктора и приводного двигателя, выбрасывается в затрубное пространство насосом б. Коньки распорного устройства 7, контактируя со стенками скважины, не позволяют вращаться верхней части бурового снаряда при бурении [3].

Шлам, образуемый при разрушении льда на забое скважины, увлекается потоком промывочной жидкости в кольцевой зазор между колонковой трубой и керном, откуда он попадает в центральную шламоподъемную трубу фильтра. Через отверстия в шламоподъемной трубе фильтра заливочная жидкость со шламом поступает в полость фильтра, обечайка которого изготовлена из проволочной сетки. Отфильтрованная заливочная жидкость, пройдя через сетку фильтра, устремляется по центральному каналу приводного вала редуктора и вала ротора электродвигателя под действием насоса в затрубное пространство.

Ко второму типу снарядов, применяющихся в настоящее время, следует отнести буровой снаряд, разработанный японскими специалистами в начале 1994 г. Этот снаряд значительно отличается от ранее применявшихся и был предназначен для бурения глубокой скважины, которое проводилось Японской антарктической экспедицией (JARE) на станции Купол F (Антарктида) [91].

В состав снаряда (Рисунок 1.8,а) входят: трехрезцовая коронка, наружная невращающаяся труба, шнековая колонковая труба, полый вал, на которой крепится шнековый бустер, приводной двигатель с редуктором, блок электроники, распорное устройство, датчик нагрузки на забой, подвижная втулка для крепления грузонесущего кабеля и пружина. При работе бурового снаряда шлам, образующийся на забое, поднимается шнеком в шламосборный отсек, где уплотняется бустером, что позволяет существенно увеличить проходку за рейс. После подъема снаряда на поверхность он приводится в горизонтальное

положение, после чего из снаряда извлекается шнековая колонковая труба и приводной вал с фильтром, при этом извлекается шлам, находящийся под фильтром.

1

Рисунок 1.8- Схемы электромеханических буровых снарядов: а - JARE; б -

NGRIP, EPICA; в - PICO "5/2: 1 — коронка; 2 - колонковая труба; 3 — наружная труба; 4 — насос; 5 - полый вал; 6 - шламосборный отсек; 7 - приводной узел; 8 - распорное устройство; 9 -грузонесущий кабель; 10 - подвижная втулка

Конструкция японского бурового снаряда была взята за основу при разработке снарядов учеными европейского сообщества для глубокого бурения в Гренландии и Антарктиде по взаимосвязанным программам EPICA и NGRIP. Для бурения в Антарктиде по программе EPICA разработку снаряда выполняла LGGE [61]. Для бурения в Гренландии по программе NGRIP разработку бурового

снаряда выполняли ученые Института Нильса Бора Университета Копенгагена (Дания) [66], которые курировали работы LGGE.

В европейском буровом снаряде (Рисунок 1.8,6) есть ряд отличий от японского. Вместо бустера установлен поршневой насос, через который прокачивается заливочная жидкость со шламом. Насос приводится в действие кулачковым механизмом, толкатели которого закреплены на валу. Приводной вал выполнен полым и перфорированным, а отверстия закрыты сеткой. Заливочная жидкость проходит через центральное отверстие в валу и выводится в затрубное пространство через отверстия в наружной трубе под приводным двигателем [61].

В 1988г. в Отделе полярных исследований - PICO Университета Аляски (Фаербэнкс, США) был создан электромеханический буровой снаряд Р1СО-5,2" (Рисунок 1.8,в) для бурения глубоких скважин [80]. Снаряд состоит из наружной невращающейся трубы, внутренней колонковой трубы с коронкой, винтового насоса, вала с винтовой спиралью, электродвигателя с редуктором, отсека электроники, трансформатора, распорного устройства и кабельного замка. Конструктивная схема этого бурового снаряда подобна европейскому. Отличаются они конструкцией насоса и размерами.

Для создания призабойной циркуляции в снаряде использован винтовой насос с производительностью около 130 л/мин, что в 3-4 раза больше, чем в других буровых снарядах. Для бурения подледниковых пород к нижнему торцу колонковой трубы предусмотрено присоединение колонкового набора с меньшим диаметром.

Буровой снаряд для глубокого бурения во льдах с отбором керна DISC, разработанный службами по изучению ледяного керна и бурению США, это электромеханический буровой снаряд, сконструированный для получения ледяных кернов диаметром 122 мм до глубины 4000 м. Схема бурового снаряда DISC аналогична снаряду КЭМС и была принята американскими разработчиками после посещения Горного университета в 2000 году. Детальное проектирование снаряда DISC началось в 2003 году. Буровой снаряд был изготовлен и испытан в Гренландии недалеко от лагеря Саммит в 2006 году. Испытания сопровождались

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Подоляк, Алексей Витальевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский - М.: Наука, 1976. 280 с.

2. Афанасьев и др. Справочник по бурению геологоразведочных скважин, СПб, ООО «Недра».,2000 г. 712 с.

3. Барон Л.И. Основные научно-методические вопросы разрушения горных пород механическими способами // Разрушение горных пород механическими способами. М.: Наука, 1966. С. 3-13.

4. Башкатов Д.Н. Планирование эксперимента в разведочном бурении. -М.: Недра, 1985. 181 с.

5. Блинов К.В., Марков А.Н. Зоны динамической активности в ледниковом покрове Антарктиды в районе ст. Восток // Антарктика. 1990. Вып. 29. С. 79-89.

6. Бобин Н.Е. Механическое бурение скважин во льду. Учебное пособие / Н.Е. Бобин, Б.Б. Кудряшов, Н.И. Васильев, В.К. Чистяков, Г.К. Степанов, П.Г. Талалай - Л.: Изд. ЛГИ, 1988. 90с.

7. Богородский В.В. Лед: Физические свойства. Современные методы гляциологии / В.В. Богородский, В.П. Таврило Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 383 с.

8. Васильев Н.И., Кудряшов Б.Б., Талалай П.Г. Результаты испытаний электромеханического снаряда КЭМС-112 на станции Восток, Восточная Антарктида/ Материалы гляциологических исследований. - 1995. - Вып. 79. - С. 171-174.

9. Васильев Н.И., Липенков В.Я., Дмитриев А.Н., Подоляк A.B., Зубков В.М. Результаты и особенности бурения скважины 5Г и первого вскрытия озера Восток. // Лёд и снег. - Москва: Издательство Наука, 2012. - №4. - С. 12-20.

10. Васильев Н.И., Подоляк A.B. Анализ пространственного положения дополнительного ствола скважины 5Г-3 на станции Восток в Антарктиде // Инженер-Нефтяник. - Москва: ООО «Ай Ди Эс Дриллинг», 2013. - №2. - С. 5-9.

11. Вартыкян В.Г., Коваленко В.И., Моисеев Б.С. Опыт искривления скважин в условиях Антарктиды/ Бюлл. САЭ. - 1977. - № 96. - С. 24-25.

12. Веников В.А. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики): Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 1976. -479 с.

13. Ветров Ю.А. Разрушение прочных грунтов // Ветров Ю.А., Баладинский В.Л., Баранников В.Ф., Кукса В.П. - Киев: Будивельник, 1972. - 35 с.

14. Войтковский К.Ф. Механические свойства льда. - М.: Изд-во АН СССР, 1960.-100 с.

15. Гладков М.Г., Фёдоров Б.А. Исследования механических свойств морского льда методом одноосного сжатия // Тр. ААНИИ, 1984, т. 386, С. 44-52.

16. Глебов А.И. Аналитическое определение силы резания льда // Тр. НИИВТ, 1983, вып. 164, С. 51-58.

17. Глебов А.И. Определение длины записи сил резания на осциллографной ленте // Тр. НИИВТ, 1981, вып. 154, С. 44-47.

18. Дерягин Б.В., Будневич С.С. О скольжении твёрдых тел по льду // Журнал технической физики, 1952, т. 22, вып. 12, С. 1967-1980.

19. Загривный Э.А. Результаты полевых испытаний высокочастотного термобурового комплекса ТБС-112 ВЧ при бурении глубоких скважин в низкотемпературном ледниковом покрове (станция Восток)/ Э.А Загривный., Б.С. Моисеев, А.М. Шкурко // Зап. ЛГИ, 1983. Т. 105. С. 103-107.

20. Загривный Э.А., Моисеев Б.С. Осложнения и методы их устранения при бурении глубокой скважины на станции «Восток»/ Записки ЛГИ. - т. 116. -С. 87-93.

21. Загривный Э.А. Опыт бурения-плавления скважин, залитых незамерзающей жидкостью, в Антарктике и Арктике/ Э.А.Загривный, А.А.Земцов, Ю.Б.Кононов и др. // Записки ЛГИ. - т. 86. - С. 79-83.

22. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1968. - 376 с.

23. Зиненко В. П. Направленное бурение. М.: Недра, 1990. 148 с.

24. Исаев М.И., Онищин В.П. Бурение скважин со съемными керноприемниками. - JL: Недра, 1975, - 128 с.

25. Кардыш В.Г. Оптимизация создания и эксплуатации технических средств для геологоразведочного бурения. — В сб.: Технические средства для прогрессивных способов бурения. М.: ВПО «Союзгеотехника», 1983, С. 5-10.

26. Кудряшов Б.Б. Бурение скважин тепловым способом в ледниковом покрове Антарктиды. Обзор / Б.Б. Кудряшов, В.К. Чистяков, В.А. Морев // Тех. и технол. геологоразвед. работ; орг. про-ва. - М.: ВИЭМС, 1977. 58 с.

27. Кудряшов Б.Б. Бурение скважин в мерзлых породах / Б.Б. Кудряшов, A.M. Яковлев - М.: Недра, 1983. 286 с.

28. Кудряшов Б.Б. Бурение ледникового покрова Антарктиды тепловым способом / Б.Б. Кудряшов, В.К.Чистяков, В.А. Морев // 25 лет Советской антарктической экспедиции. - JI: Гидрометеоиздат, 1983 . С. 149-158.

29. Кудряшов Б.Б. Бурение скважин в условиях изменения агрегатного состояния горных пород / Б.Б. Кудряшов, В.К.Чистяков, B.C. Литвиненко - Л.: Недра. 1991. С.295.

30. Лавров В.В. Деформация и прочность льда. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 206 с.

31. Лезин Д.Л. Разрушение льда резанием // Тр. НИИВТ, 1977, вып. 126, С. 16-26.

32. Лиманов Е.Л. Направленное бурение разведочных скважин / Е.Л. Лиманов, И.Н. Страбыкин, М.И. Елизаров - М.: Недра, 1978. 222 с.

33. Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. — 2-е изд. — М., 1962. 337 с.

34. Липенков В.Я., Барков Н.И., Саламатин А.Н. История климата и оледенения Антарктиды по результатам изучения ледяного керна со станции Восток // Проблемы Арктики и Антарктики. 2000. Вып. 72. С. 173—230.

35. Липенков В.Я., Васильев Н.И., Екайкин A.A., Подоляк A.B. Продолжение буровых работ в глубокой скважине на станции Восток в сезонный

период 58-й РАЭ // Российские полярные исследования: Информационно-аналитический сборник. - Санкт-Петербург: ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, 2013. - №1(11). - С. 19-21.

36. Липенков В.Я., Полякова Е.В., Дюваль П., Преображенская A.B. Особенности строения антарктического ледникового покрова в районе станции Восток по результатам петроструктурных исследований ледяного керна // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. Вып. 76. С. 68-77.

37. Маэно Н. Наука о льде: Пер. с яп. -М.: Мир, 1988. 231 с.

38. Михайлова Н.Д. О применении колонкового бурения в условиях Антарктиды // Зап. ЛГИ, 1973. Т. 66, вып. 1. С. 66-71.

39. Морозов Ю.Т. Бурение направленных и многоствольных скважин малого диаметра / Ю.Т. Морозов.- М.: Недра, 1981. 110 с.

40. Морозов Ю. Т. Методика и техника направленного бурения скважин на твёрдые полезные ископаемые. Л.: Недра, 1987. 221 с.

41. Некрасов С.С. Сопротивление хрупких материалов резанию. - М.: Машиностроение, 1971. - 184 с.

42. Онищин В.П., Корнилов Н.И., Яковенко В.В. Экспериментальные исследования сопротивлений при движении съемного инструмента в бурильных трубах. - Зап. ЛГИ, 1985, т. 105, С. 43-48.

43. Пат. 2504637 Российская Федерация, МПК Е 21 В 10/02. Коронка для направленного механического бурения льда/ Васильев Н.И., Дмитриев А.Н., Подоляк A.B.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». - №2012131035/03; заявл. 19.07.2012; опубл. 20.01.2014, Бюл. №2. - 12 е.: ил.

44. Паундер Э. Физика льда. М.: Мир, 1967. 189 с.

45. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.459 с.

46. Петров И.Г. Выбор наиболее вероятных значений механических характеристик льда // Тр. ААНИИ, 1976. т. 331, С. 4-41.

47. Подоляк A.B. Методика расчёта пространственного положения ствола скважины 5Г на антарктической станции Восток // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - №4; URL: www.science-education.ru/110-9707. 8 с.

48. Поротов Г.С. Основы статистической обработки материалов разведки месторождений. Учебное пособие. - Л.: Изд. ЛГИ, 1985. 97 с.

49. Ребрик Б.М. Новый механический критерий технической эффективности способов бурения и технических средств // Технология и техника геологоразведочных работ. Межвузовский научный сборник № 8. - М.: Изд. МГРИ, 1985, С. 42-51.

50. Розенберг A.M. Элементы теории процесса резания металлов. - М.: Свердловск: Машгиз, Урало-Сиб. отд-ние, 1966. 319 с.

51. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. Справочное руководство. - М.: Наука, 1971. - 192 с.

52. Савельев Б.А. Строение и состав природных льдов. М.: Изд-во МГУ. 1980. 280 с.

53. Сулакшин С.С. Направленное бурение: Учебник для вузов / С.С. Сулакшин. - М.: Недра, 1987. 272 с.

54. Сулакшин С. А. Решение геолого-технических задач при направленном бурении скважин / С. А. Сулакшин, В. В. Кривошеев, В. И. Рязанов. М.: Недра, 1989. 808 с.

55. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. — Изд. 20-е, стер. — М.: «Высшая школа», 2010. 416 с.

56. Толстой A.M. О прочности льда в зависимости от скорости нагружения // Тр. ААНИИ, 1976. т. 331. С. 71-76.

57. Фисенко В.Ф., Осложнения и аварии при глубоком бурении-протаивании, их ликвидация и предупреждение/ В.Ф. Фисенко, Н.Е. Бобин, Г.К. Степанов и др.// Антарктика. Докл. комиссии. - 1974. - Вып. 13. - С. 161-166.

58. Шамшев Ф.А. Технология и техника разведочного бурения / Ф.А. Шамшев, С.Н. Тараканов, Б.Б. Кудряшов и др. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Недра, 1983. 565 с.

59. Шрейнер JI.А. Физические основы механики горных пород. Л.: Гостоптехиздат, 1950. 211 с.

60. Шумский П.А. Основы структурного ледоведения. М.: Изд-во АН СССР, 1965.317 с.

61. Augustin L. The EPICA deep drilling program / L. Augustin and A. Antonelli // Mem. Natl Inst. Polar Res., Spec. Issue 56. 2002. P. 226-244.

62. Cuffey K.M, Conway H., Gades A., Hallet В., Raymond C.F., Whitlow S. Deformation properties of subfreezing glacier ice: role of crystal size, chemical impurities, and rock particles inferred from in-situ measurements // J. Geophys. Res. 2000. Vol.105. № B12. P. 2789-2791.

63. De La Chapelle S., Castelnau O., Lipenkov V., Duval P. Dynamic recrystallysation and texture development in ice as revealed by the study of deep ice cores in Antarctica and Greenland // Journal of Geophysical Research. 1998. Vol.103. № B3. P. 5091-5105.

64. Donnou D. Deep or thermal electromechanical drill? / D. Donnou, F. Gillet, A. Manouvrier, J. Perrin, C. Rado, C. Ricou // Second intern. Symp. on ice Drill Technology. Calgary, 1982. lip.

65. Durand G., Weiss J., Lipenkov V., Barnola J.M., Krinner G., Parrenin F., Delmonte В., Ritz C., Duval P., Rothlisberger R., Bigler M. Effect of impurities on grain growth in cold ice sheets // J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111. № F01015. doi: 10.1029/2005JF000320, 2006.

66. Fujii Y. Deep ice core drilling to 2503 m depth at Dome Fuji, Antarctica / Fujii Y., N. Azuma, Y.Tanaka, Y. Nakayama fhd all. // Mem. Natl Inst. Polar Res., Spec. Issue 56. 2002. P. 103-116.

67. Gillet F. Ice core quality in electromechanical drilling / F. Gillet, D. Donnou, C. Girard, A. Manouvrier, C. Rado, C. Ricou // Second intern, symp. on ice drill. Technology. Calgary, 1982. P. 18.

68. Gundestrup N.S. A battery powered, instrumented deep ice core drill for liquid filled holies / N.S. Gundestrup, S.J. Johnsen // Geophysical Monograph 33. Washington, 1985. P. 19-22.

69. Gundestrup N.S. Borehole surveys at «Dye-3» South Greenland / N.S. Gundestrup, B.L. Hansen // J. of Glaciol. 1984. Vol. 30, № 106. P. 282-288.

70. Gundestrup N.S. ISTUK: A Deep ice core drill system / N.S. Gundestrup, S.J. Johnsen, N. Reeh // Second intern. Symp. on ice drill Technology. Calgary, 1982. P. 12-20.

71. Gundestrup U.S. Sticking deep ice core drills: Why and how to recover / N.S. Gundestrup, S.J. Johnsen, H. Shoji, P. Talalay and F. Wilhelms // Mem. Natl Inst. Polar Res., Spec. Issue 56. 2002. P. 181-195.

72. Johnsen S.J. The new improved version of the ISTUK ice core drill / S.J. Johnsen, N.S. Gundestrup, S.B. Hansen, J. Schwander and H. Rufli // Proceedings of a Fourth International Workshop on Ice Drilling Technology, Tokyo, April 20-23, 1993, edited by O. Watanabe. Tokyo, Mem. Natl. Inst. Polar Res., Spec. Issue 49 -1994. -P. 9-23.

73. Jouzel J. More than 200 m of lake ice above subglacial Lake Vostok, Antarctica / J. Jouzel, J.R. Petit, R. Souchez, N.I. Barkov, V.Y. Lipenkov a., D. Raynaud, M. Stievenard, N.I. Vassiliev, V. Verbeke, F. Vimeux // Science. 1999. Vol.286. P.2138 2141.

74. Korotkevich Ye. S., Kudryashov B.B. Ice Sheet Drilling by Soviet Antarctic Expeditions. Ice Core Drilling, Proceedings of the First International Workshop on Ice Core Drilling, Univ. Nebraska, Lincoln, Aug. 28-30, 1974. - Univ. Nebraska Press, 1976. - P. 63-70.

75. Kudryashov B.B. Soviet Experience of Deep Drilling in Antarctica. Proceedings of the First International Symposium on Mining in the Arctic, Fairbanks, July 17-19, 1989, p. 113-122.

76. Kudryashov B.B., Vasiliev N.I., Talalay P.G. KEMS-112 Electromechanical Ice Core Drill. Ice Drilling Technology, Proceedings of the Fourth International Workshop on Ice Drilling Technology, Tokyo, April 20-23, 1993. P. 138152.

77. Lipenkov V.Ya. Atmospheric aerosol and vertical structure of the Antarctic ice sheet // Global Concerns: Abstracts of Conference on Antarctic Science. Bremen, 1991. P. 90.

78. Lipenkov V.Ya., Barkov N.I. Internal structure of the Antarctic Ice Sheet as revealed by deep core drilling at Vostok Station // Lake Vostok Study: Scientific Objectives and Technological Requirements: Abstracts of International Workshop (AARI, St. Petersburg, Russia, 24-26 March 1998). 1998. P. 31-35.

79. Lipenkov V.Ya.,Barkov N.I., Duval P., Pimienta P. Crystalline texture of the 2083 m ice core at Vostok Station // Journal of Glaciology. 1989. Vol. 35. № 121. P. 392-398.

80. Lipenkov V. Bubbly-ice densification in ice sheets: Applications / Lipenkov V., A.N. Salamatin, P. Duval // Journal of Glaciology. Vol. 43. № 145. 1997. P. 397 - 407.

81. Mason W.P., Shturmakov A.J., Johnson J.A., Hamant S. A new 122mm electromechanical drill for deep ice-sheet coring (DISC): 2. Mechanical design. // Annals of glaciology. Vol. 47. UK, 2007. P 35-40.

82. Montagnat M., Duval V. The viscoplastic behaviour of ice in polar ice sheets // C. R. Physique. 2004. Vol. 5. P. 699-708.

83. Petit J.R., Jouzel J., Raynaud D., Barkov N.I., Barnola J.M., Basile I., Bender M., Chappellaz J., Davis M., Delague G., Delmotte M., Kotlyakov V.M., Legrand M., Lipenkov V.Ya., Lorius C., Pepin L., Ritz C., Saltzman E., Stievenard M. Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica //Nature. 1999. Vol. 399. № 6735. P. 429^36.

84. Podoliak A.V., Vasilev N.I. The technology of directional drilling in ice via drill on carrying cable // Book of abstracts of «7th international workshop on ice drilling technology» (9-13 September 2013). - Madison: University of Wisconsin, 2013. -P. 32.

85. Salamatin A.N., Malikova D.R. Structural dynamics of an ice sheet in changing climate // MaT-Jiti rjuninoji. Hccjiefl. 2000. № 89. C.l 12-128.

86. Salamatin A.N., Tsyganova E.A., Lipenkov V.Ya., Petit J.R. Vostok (Antarctica) ice-core timescale from datings of different origins // Ann. Glaciol. 2004. Vol. 39. P. 283-292.

87. Shturmakov A.J., Lebar D.A., Mason W.P., Bentley C.R. A new 122mm electromechanical drill for deep ice-sheet coring (DISC): 1. Design concepts. // Annals of glaciology. Vol. 47. UK, 2007. P 28-34.

88. Simoes J.C., Petit J.R., Souchez R., Lipenkov V.Ya., De Angelis M., Liu L., Jouzel J., Duval P. Evidence of glacial flour in the deepest 89 m of the glacier ice from Vostok core // Ann. Glaciol. 2002. Vol. 35. P. 340-346.

89. Ueda H.T. Deep core drilling at Byrd Station / H.T. Ueda, D.E. Garfield -Hanover, 1970. P. 53-62.

90. Ueda H.T Core drilling through the Antarctic ice sheet / H.T. Ueda, D.E. Garfield // USA CRREL Tech. Rep. 231. Hanover, USA CRREL, 1969. 17 p.

91. Ueda H.T. Drilling through the Greenland ice Sheet / H.T. Ueda, D.E. Garfield // USA CREEL Spec. Rep. 126. Hanover, 1968. 12 p.

92. Wumkes M.A. Development of the U.S. deep coring ice drill // Ice Drilling Technology. Memoirs National Institute of Polar Research (Japan). 1994. Spec. Issue №49. P. 41-56.

93. Zagorodnov V.S., Kelley J.J., Koci B.R. Directional drilling // Memoirs of National Institute of Polar Research. - 1994. - Special issue № 49. - P. 165-171.

94. Zagorodnov V.S., Tompson L.G., Mosley-Tompson E., Kelley J.J. Ice core drilling complications // Proceedings of the Fifth International Workshop on Ice Drilling Technology, 30 October - 1 November 2000, Nagoaka University of Technology, Nagoaka, edited by Nobuhiko Azuma and Yoshiyuki Fujii. Tokyo, March 2002, Mem. Natl. Inst. Polar Res., Spec. Issue 56 -2002. -P. 196-205.