Введение
1. Анализ теории и практики бурения скважин в ледниковых отложениях 15
1.1. Технология и технические средства для бурения льда 15
1.1.1. Наземное буровое оборудование 16
1.1.2. Колонковые электромеханические снаряды 21
1.1.3. Заливочная жидкость на основе углеводородов 30
1.2. Результаты бурения глубоких скважин в Антарктиде и Гренландии 32
1.2.1. Глубокие скважины в Гренландии 32
1.2.2. Результаты бурения глубоких скважин
зарубежными специалистами в Антарктиде 34
1.2.3. Глубокие скважины на станции Восток 35
1.3. Анализ аварийных ситуаций при глубоком бурении 38
Выводы по главе 1 46
2. Теоретические основы технологии глубокого механического бурения колонковым снарядом на грузонесущем кабеле 48
2.1. Физико-механические свойства льда 48
2.2. Анализ методик оценки механизма разрушения льда при механическом бурении 52
2.3. Оценка влияния технологических показателей на производительность бурения 57
Выводы по главе 2. 65
3. Исследование функционально-технологических процессов при колонковом бурении скважин во льду 67
3.1. Методика планирования и обработки результатов экспериментальных исследований 67
3.2. Исследование влияния геометрических характеристик коронки на процесс разрушения льда 75
3.2.1. Методика экспериментальных исследований процесса механического колонкового бурения льда 79
3.2.2. Результаты экспериментальных исследований процесса резания льда 89
3.3. Исследования работы системы удаления и сбора шлама 97
3.4. Исследования процесса движения бурового снаряда в залитой скважине 100
3.4.1. Методика стендовых исследований процесса движения бурового снаряда в залитой скважине 112
3.4.2. Исследование влияния различных факторов на скорость спуско-подъемных операций и производительность бурения 117
Выводы по главе 3 129
4. Обоснование методики проектирования колонкового электромеханического бурового снаряда на грузонесущем кабеле и комплекта вспомогательных технических средств 130
4.1. Обоснование конструктивной схемы колонкового электромеханического снаряда на грузонесущем кабеле 130
4.2. Колонковый узел 136
4.3. Приводной узел 139
4.4. Распорное устройство 149
4.5. Обоснование и разработка системы управления
и контроля работы бурового снаряда 155
Выводы по главе 4 165
5. Результаты производственных испытаний технических средств для механического бурения глубоких скважин во льдах 167
5.1. Экспериментальные работы на ледниках архипелага Северная Земля 167
5.1.1. Бурение экспериментальных скважин на леднике Вавилова 167
5.1.2. Бурение скважины на леднике Академии Наук 169
5.2. Бурение скважин на станции Восток в Антарктиде 178
5.2.1. Скважина 4Г 181
5.2.2. Скважина 5Г-1
5.3. Анализ результатов бурения скважин механическим способом 189
5.4. Перспективы совершенствования и использования технологии и технических средств для механического бурения льда 197
Выводы по главе 5 199
Общие выводы 200
Список литературы
