Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Обоснование способа экологически чистого вскрытия подледниковых водоемов

ВАК РФ 25.00.14, Технология и техника геологоразведочных работ

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Дмитриев, Андрей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО ЛЬДУ ПОЛУАВТОНОМНЫМИ ЭЛЕКТРОТЕРМОБУРОВЫМИ СНАРЯДАМИ НА ГРУЗОНЕСУЩЕМ КАБЕЛЕ.

1.1. Научные и практические цели бурения в ледовых отложениях.

1.2. Существующие методы и средства термобурения льдов.

1.3. Технология и технические средства для сквозного бурения ледников.

1.4. Глубокая скважина 5Г-1 на станции Восток (Антарктида).

1.5. Сравнение с другими методами и технологиями.

1.6. Цель и задачи исследования.„.

Выводы по главе 1.

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методика теоретических исследований.

2.2. Методика экспериментальных исследований.

2.2.1. Цель и задачи экспериментальных исследований.

2.2.2. Моделирование работы термодолота в лабораторных условиях.

2.2.3. Лабораторные испытания макета термобурового снаряда.

2.2.4. Методика обработки опытных данных.

Глава 3. СПОСОБ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ВСКРЫТИЯ ПОДЛЕДНИКОВЫХ ВОДОЁМОВ.

3.1. Метод вскрытия подледникового озера Восток.

3.2. Термобуровой снаряд ТБПО - 132.

3.3. Оценка надёжности способа.

3.4. Анализ устойчивости стенок скважины.

3.5. Воздействие на окружающую среду и риски загрязнения при вскрытии подледникового озера Восток.

3.6. Газовый режим подледникового озера Восток.

3.7. Теоретический анализ процесса бурения льда плавлением термобуровым снарядом с пилотной частью.

3.8. Методика расчётов.

3.9. Расчётный анализ.

3.10. Результаты расчётов.

Выводы по главе 3.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Разработка конструкции термодолота.

4.2. Разработка опытного макета термобурового снаряда на грузонесущем кабеле.

4.3. Устройство доставки буферной жидкости.

4.4. Пульт управления термобуровым снарядом.

4.5. Результаты лабораторных испытаний узлов макета термобурового снаряда.

4.6. Сопоставление опытных данных с результатами расчётного анализа.

Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование способа экологически чистого вскрытия подледниковых водоемов"

Актуальность темы: Огромные территории современного оледенения в полярных областях планеты, а также в высокогорных районах средних широт, существенно влияют на формирование современного климата Земли и изменения погоды, что неизбежно сказывается на хозяйственной деятельности человека. Наступление и отступление ледников уничтожает или создаёт новые территории осваиваемые человеком. Истощение сырьевых ресурсов планеты повысило интерес к запасам полезных ископаемых, скрытых ледовыми отложениями.

На Земле в виде льдов сосредоточено две трети всех мировых запасов пресной воды, при этом объём льда на Земле достигает порядка 34 млн. куб. км и он покрывает 10 % суши Земного шара. Мощность ледниковых отложений достигает сотен и тысяч метров.

Особый интерес вызывает Антарктида, площадь которой составляет более 14 млн. км2, покрытая на 99 % льдами, мощность которых в центральной части достигает 4,5 км.

В рамках международных комплексных программ (МАГП, ПОЛЕКС-ЮГ, ПИТАЛ, EPICA и др.) уже более 40 лет проводятся научные исследования ледникового покрова Антарктиды. В них принимают участие Россия, США, Франция, Япония, Германия, Италия, Индия, Чили и др. страны.

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

По мнению мирового научного сообщества, одним из наиболее приоритетных направлений в антарктических исследованиях в ближайшие десятилетия будет комплексное изучение природы подледниковых водоёмов, которые были обнаружены сравнительно недавно в Центральной Антарктиде под многокилометровым слоем льда. Наиболее крупным из них является озеро Восток, расположенное на глубине 3750 м под одноимённой полярной станцией. Обнаружение его считается одним из наиболее значимых научных открытий ХХ-го века, а его изучение представляет большой интерес для различных областей науки. Общепризнанных методов вскрытия и опробования таких водоёмов не существует. Этим объясняется актуальность работ по обоснованию способа вскрытия подледниковых водоёмов, исключающих их загрязнение.

В связи с задачей экологически чистого вскрытия подледниковых водоёмов, возобновляется интерес к уже отработанному тепловому способу бурения, обеспечивающему достаточную надёжность, высокую скорость и экологическую безопасность процесса бурения.

Вопросы теории, техники и технологии бурения скважин во льдах методом плавления отражены в трудах отечественных и зарубежных учёных, из которых можно выделить работы Н.И. Баркова, Н.Е. Бобина, Н.И. Васильева, JI.K. Горшкова, Э.А. Загривного, И.А. Зотикова, А.П. Капицы, Б.Б. Кудряшова, В.А. Морева, JI.M. Саватюгина, А.Н. Саламатина, Н.И. Слюсарева, Г.К. Соловьёва, П.Г. Талалая, В.К. Чистякова, A.M. Шкурко, Н.А. AMMOt, N. Gundestrup, С. Lorius, Y. Suzuki и др.

Исследования, проведённые автором, проводились на основе ряда госбюджетных и хоздоговорных тем: в Соглашение от 1 января 2001г. между ГУ ААНИИ и СПГГИ (ТУ) к Договору № 4/99 от 31.12.98. "О совместной деятельности в области бурения глубоких скважин на станции Восток (Антарктида) и исследования подледникового озера". в Проект № 7 "Провести исследования подледникового озера Восток" в рамках подпрограммы "Изучение и исследование Антарктики"

Федеральной Целевой программы "Мировой океан", по заказу Росгидромета на 2000-2002гг. Госконтракт № 7/20006 от 03.01.2000г.

• Проект "Полевые сезонные работы на станции Восток (Антарктида), ледниках архипелага Северная Земля и горных ледниках", госконтракт № М02115. 1/2001 на выполнение работ по Федеральной Целевой программе "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки".

• Грант по программе "Разработка новой технологии бурения глубоких разведочных скважин с отбором керна во льдах, подледниковых породах и донных отложениях Арктики и Антарктики" Министерства природных ресурсов РФ, контракт № 1/8 от 27.04.2001г.

Цель работы - научное обоснование и разработка способа вскрытия подледниковых водоёмов, исключающего их химическое и биологическое загрязнение.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих конкретных задач: разработать и исследовать эффективную технологию и технические средства для теплового бурения снарядами с пилотным термодолотом;

• обосновать рациональную компоновку теплового бурового снаряда и изготовить его экспериментальный макет; оснастить контрольно-измерительной аппаратурой экспериментальный буровой стенд, существующий в СПГГИ, применительно к опытному бурению макетом снаряда по блокам искусственного льда;

• разработать методику экспериментов и обработки опытных данных по оценке влияния теплофизических свойств льда, тепловой мощности элементов рабочего органа, их конфигурации, а также свойств и режима движения окружающей рабочий орган среды на скорость бурения плавлением во льду; найти аналитическое выражение для процесса теплообмена между нагревателем, ледовым забоем и окружающей рабочий орган средой; на основе полученных аналитических зависимостей разработать программу для ПК и выполнить расчётный анализ факторов, определяющих скорость бурения во льду; в провести опытно-производственную проверку результатов исследований и разработать рекомендации по технологии бурения и вскрытия подледниковых водоёмов.

Методика исследований. Решение поставленных задач осуществлялось методом математического и расчётного анализа, а также путём экспериментальных исследований в лабораторных условиях. Схема выполнения исследований выглядит следующим образом: обзор, анализ и обобщение материалов научных исследований по указанной проблеме, обоснование цели и задач исследования; в обоснование способа экологически чистого вскрытия подледникового озера Восток;

• построение и анализ математической модели процесса теплообмена, происходящего в призабойной зоне скважины при вскрытии и бурении плавлением; в разработка оптимальной конструкции рабочего органа и эффективных режимных параметров бурения плавлением; разработка и создание экспериментальной базы, и обоснование методики экспериментов; лабораторные исследования теплообменных процессов при бурении льда; доработка технических средств и технологии вскрытия подледниковых водоёмов по результатам экспериментальных и лабораторных исследований.

Основные защищаемые положения:

1. Определяющим фактором подъёма подледниковой воды в скважину с последующим её замерзанием в стволе является недокомпенсация горного давления за счёт снижения высоты столба заливочной жидкости, что позволяет получать качественные пробы подледниковой воды без внедрения в неё бурового инструмента с обеспечением экологической чистоты вскрытия посредством разобщения водоёма и ствола скважины в момент контактирования бурового снаряда с подледниковой поверхностью.

2. Управление процессом недокомпенсации горного давления и проникновкния подледниковой воды в скважину может быть обеспечено использованием породоразруишющего инструмента с пилотной частью, буферной жидкости и пакера, снабжённого подвижным компенсирующим поршнем.

3. Технология экологически чистого вскрытия подледникового водоёма базируется на аналитических зависимостях, учитывающих теплофизические, конструктивные и технологические факторы и определяющих инженерную методику расчёта процесса бурения плавлением льда вблизи подледниковой водной толщи.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований и разработке методов их решения, организации и выполнении теоретических и экспериментальных исследований, а также разработке технических средств и технологии.

Научная новизна. Заключается в обосновании возможности экологически чистого вскрытия подледникового водоёма с учётом разности плотностей льда, заливочной и буферной жидкостей, подледниковой воды и реализации на этой базе соответствующих технологий и технических средств.

Достоверность основных научных выводов и рекомендаций базируются на результатах математического анализа, достаточном объёме экспериментальных исследований в лабораторных и полевых условиях, и подтверждается вполне удовлетворительным совпадением расчётных и опытных данных по скорости бурения во льду тепловым рабочим органом, а также положительными результатами внедрения техники и технологии теплового бурения льда на станции Восток (Антарктида), и на леднике Академии Наук (арх. Северная Земля).

Реализация результатов работы. Испытания экспериментального образца термобурового снаряда показали надёжность работы его узлов при показателях близких к расчётным и позволяет подготовить комплекс технических средствдля экологически чистого вскрытия подледникового озера на станции Восток в Антарктиде, запланированное на период работы 50-й и 51-й Российской антарктической экспедиции в 2004-2005 г.

Практическая значимость работы. Отработаны основные вопросы технологии бурения льда плавлением на границе "лёд-вода" при вскрытии подледникового водоёма термобуровым снарядом на грузонесущем кабеле.

• Разработан, изготовлен, испытан и защищен патентом образец термобурового снаряда для экологически безопасного вскрытия подледниковых водоёмов. в На основе результатов аналитических и экспериментальных исследований разработана методика расчёта процесса бурения льда плавлением ступенчатым забоем и вскрытия подлёдных водоёмов термобуровым снарядом на грузонесущем кабеле. Методика расчёта пригодна для дальнейшего совершенствования конструкции снаряда с целью улучшения технико-экономических показателей бурения плавления в ледовых толщах и используется в СПГТИ (ТУ).

Апробация работы. Основные результаты исследований и положения диссертации докладывались на Международном совещании "Изучение озера Восток - научные задачи и технологии" (СПб, ГНЦ РФ - ААНИИ, 1998); 4-ом Международном симпозиуме по бурению скважин в осложнённых условиях (СПб, СПГТИ, 1998); 5-ом Международном симпозиуме по бурению скважин в осложнённых условиях (СПб, СПГТИ, 2001); Международном симпозиуме

Технология бурения скважин во льду, 2000" (Технологический Университет, Нагаока, Япония, 2000); Второй международной научной конференции "Физические проблемы разрушения горных пород" (СПб, СПГТИ, 2000); Научной конференции "Исследования и охрана окружающей среды Антарктики" (СПб, ГНЦ РФ - ААНИИ, 13-15 Получено положительное заключение Государственной экологической экспертизы проекта технологии вскрытия подледникового озера Восток (Министерство природных ресурсов РФ, приказ № 257, 26. 03. 2001) . Разработанные технические средства отмечены золотой медалью с отличием на Международном салоне "Брюссель -Эврика 2002" (Брюссель, Бельгия, ноябрь 2002 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ. На технические решения получен патент РФ на изобретение и положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение от 18.04.03.

Объём и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 155 страницах машинописного текста, включает 36 рисунков, 7 таблиц, список использованной литературы из 141 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Технология и техника геологоразведочных работ", Дмитриев, Андрей Николаевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработанная технология проникновения в подледниковые озёра обеспечивает безопасное проведение работ, что подтверждено положительным заключением экспертной комиссии государственной экологической экспертизы Министерства природных ресурсов РФ, приказ № 257, 26.03.2001г.

2. Использование кремнийорганических (олигодиметилсилоксановых) жидкостей удовлетворяет требованиям экологически безопасного бурения скважин во льду. Дальнейшие научно-исследовательские работы по исследованию возможности применения олигодиметилсилоксановых жидкостей при вскрытии подледникового водоёма целесообразно направить на определение реологических свойств (плотности, вязкости) олигодиметилсилоксановых жидкостей при одновременном воздействии высоких давлений и отрицательных температур.

3. Основным условием исключения возможности проникновения заливочной жидкости из скважины в подледниковое озеро является правильный расчёт величины недокомпенсации горного давления в скважине столбом заливочной жидкости, которое определяется прямым измерением давления с помощью скважинного прибора, либо расчётом давления по средней плотности жидкости, определённой на основе измерений плотности проб заливочной жидкости с различных глубин.

4. Предложенный способ экологически безопасного вскрытия подледниковых водоёмов может быть реализован на практике с помощью разработанного и защищенного патентом на изобретение №2182225, Б.И. № 13, термобурового пробоотборника.

5. Результат расчёта времени замерзания озёрной воды в скважине представляются правдоподобным, особенно при малых значениях перепада температуры, которые на самом деле могут оказаться ещё ниже использованных при расчёте. Имеющийся опыт установки ледяных мостов для отклонения ствола скважины в аварийных ситуациях вселяет определённую уверенность в достоверности выполненного расчёта.

6. Данные, полученные при проведении лабораторных исследований процесса бурения льда пилотным термодолотом, свидетельствует о достоверности полученного приближённого аналитического решения и пригодности разработанной на его основе методики расчётов дляобоснования конструктивных параметров термобурового снаряда и проектирования режимов бурения плавлением.

7. Разработанный на основе детальных расчётов и сопоставления вариантов макет термобурового снаряда вполне работоспособен, что подтверждено лабораторными испытаниями на искусственных блоках льда.

8. Проведённые исследования подтвердили эффективность проходки скважин данным методом и позволили наметить пути дальнейшего совершенствования термобурового снаряда и технологии бурения льда плавлением с его применением, к числу которых следует отнести: а) повышение тепловой (электрической) мощности ТБПО; б) увеличение механической скорости бурения плавлением; в) обеспечение оптимального сочетания геометрических параметров пилотного и опорного элемента рабочего органа.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Дмитриев, Андрей Николаевич, Санкт-Петербург

1. Абызов С.С., Барков Н.И., Бобин Н.Е. и др. Ледниковый щит Центральной Антарктиды как объект изучения былых экологических событий на Земле. // Известия РАН, сер. биол. 1998 , б. № 5, с.610-616.

2. Алексеев П.Г., Скороходов И.И., Поварихин П.И. Свойства кремнийорганических жидкостей: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1997, 328 с.

3. Барков Н.И. Бурение глубоких скважин в ледниковом покрове методом протаивания. // Информ. бюл. САЭ, № 40. Л.:Гидрометеоиздат, 1963, с. 39-42.

4. Блинов К.В., Вострецов Р.Н., Дмитриев Д.Н. Распределение температуры в толще ледникового покрова Антарктиды по профилю обсерватория Мирный станция Восток. -МГИ, вып. 60, 1987, с. 159-163.

5. Блинов К.В., Дмитриев Д.Н. Оценка реологических параметров льда по результатам многолетних наблюдений в скважинах на ст. Восток в Антарктиде. //Антарктика. -М.: Наука, 1987, вып. 26, с. 95-106.

6. Бобин Н.Е., Васильев Н.И., Кудряшов Б.Б. Механическое бурение во льду. Учебное пособие.- Ленинградский горный институт. Л., 1988, 90 с.

7. Богородский В.В., В.П. Таврило В.П., Недошивин О.А. Разрушение льда. Методы технические средства. Л.: Гидрометеоиздат, 1983, с. 176-195.

8. Богородский В.В., Шереметьев А.Н. Подледниковые озёра Антарктиды. // Природа. 1981, № 12, с. 49-51.

9. Васильев А. Некоторые результаты исследования керна и скважины на станции Берд. // Информ. бюл. САЭ, № 73. Л.: Гидрометеоиздат, 1969, с. 70-71.

10. Веников В.А., Теория подобия и моделирования. М.: Изд. "Высшая школа", 1976, 479 с.

11. Войтенко B.C. Управление горным давлением при бурении скважин. -М.: Недра, 1985, 181 с.

12. Дмитриев А.П., Гончаров С.А. Термодинамические процессы в горных породах. М.: Недра, 1983, 312 с.

13. Дмитриев Д.Н., Вострецов Р.Н., Петухов И.А. Деформация стенок глубокой скважины в антарктическом ледниковом покрове на ст. Восток // Информ. бюл. САЭ, № 98. Л.: Гидрометеоиздат, 1978, с.53-57.

14. Долгов К.А. Теплопередача. Текст лекций. Л.: Изд. ЛГИ, 1985, 49 с.

15. Зотиков И.А. Температурный режим ледникового покрова Антарктиды.-Л.: Гидрометиздат, 1977, с. 168.

16. Зотиков И.А. Теплофизика ледниковых покровов. Л.: Гидрометеоиздат, 1982, 288 с.

17. Зотиков И.А. Подледниковые воды в Антарктиде. // Известия АН СССР, сер. географ. 1982, б. №3, с. 5-11.

18. Зотиков И.А. Озеро Восток, Антарктида (гляциологический, биологический, планетологический аспекты). // Материалы гляциологических исследований. -М.,1998, вып. 85, с. 137-147.

19. Зотиков И.А., Даксбери Н.С. О генезисе озера Восток (Антарктида). // Антарктика. Доклады Комиссии АН РФ. М.: Наука, 2000, т. 374, вып. 6, с. 824-826.

20. Зотиков И.А., Капица А.П., Кудрявцев Е.В., Суханов А.А. Термическое бурение ледниковых покровов. // Антарктика. Доклады комиссии АН СССР-М.: Наука, 1979, вып. 11, с. 141-156.

21. Коваленко В.И., Моисеев Б.С., Загривный Э.А. Бурение-протаивание скважины на станции Восток-1. // Труды САЭ, т. 73 JL: Гидрометеоиздат, 1981, с. 112-116.

22. Короткевич Е.С., Петров В.Н., Барков Н.И. и др. Результаты изучения вертикальной структуры ледникового покрова Антарктиды в районе ст. Восток. // Информ. бюл. САЭ, № 97. JL: Гидрометеоиздат, 1978, с. 135148.

23. Короткевич Е.С., Саватюгин JI.M., Морев В.М. Сквозное бурение шельфового ледника в районе станции Новолазаревской. // Информ. бюл. САЭ, № 98. Л.: Гидрометеоиздат, 1978, с. 49-52.

24. Котляков В.М. Гляциология Антарктиды. Книга 1. М.: Наука, 2000, 432 с.

25. Котляков В.М., Лориус К. Данные глубокой скважины на станции Восток характеризуют два полных климатических цикла. // Известия РАН, сер. географ. 1997, б. №2, с. 8-23.

26. Кудрявцев Е. В., Секуров А.И. Принцип расчёта и конструирования головного нагревателя электротермобура для льда. // Сб. "Физика горных пород и процессов". -М.: Недра, 1966, № 54, с. 70-77.

27. Кудряшов Б.Б., Саламатин А.Н., Чугунов В.А. К методике приближённого решения некоторых задач горной теплофизики. Записки ЛГИ, т. 66, вып. 1. Л.: изд-во: ЛГИ, 1973, с. 38-46.

28. Кудряшов Б.Б., Саламатин А.Н., Чистяков В.К. Анализ тепломассообмена при колонковом бурении скважин плавлением. // Антарктида. Доклады комиссии АН СССР. М.: Наука, 1979, вып. 18, с. 106-112.

29. Кудряшов Б.Б., Степанов Г.Н. и др. Теория и практика бурения-плавления в Антарктиде. // Материалы гляциологических исследований. М.: Наука, 1973, вып. 22.

30. Кудряшов Б.Б., Талалай П.Г., Чистяков В.К. Бурение скважин в снежно-фирновых и ледовых толщах за рубежом. // Техника, технол. и организация геол.- развед. работ: Обзор ВИЭМС, вып. № 6. М., 1991, 57 с.

31. Кудряшов Б.Б., Фисенко В.Ф. Анализ и пути совершенствования процесса бурения-протаивания во льдах Антарктиды. // Труды Советской антарктической экспедиции, том 60. Л.: Гидрометеоиздат, 1972, с. 129143.

32. Кудряшов Б.Б., Фисенко В.Ф. Элементы теории и опыт бурения-плавления во льдах Антарктиды. В кн.: Проблемы разработки МПИ Севера. Материалы научно-технической конференции. - Л.: ЛГИ, 1972.

33. Кудряшов Б.Б., Фисенко В.Ф. К теории бурения-протаивания снежно-фирновых отложений и льдов Антарктиды. Антарктика. Доклады комиссии АН СССР. -М.: Наука, 1973, вып. 12, с. 153-158.

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

35. Кудряшов Б.Б., Шкурко A.M. Закономерности процесса глубокого теплового бурения скважин во льду. // Записки ЛГИ, т. 93. Л.: ЛГИ, 1982, с. 13-24.

36. Кудряшов Б.Б., Яковлев A.M. Бурение скважин в мёрзлых породах. М.: Недра, 1983, 286 с.

37. Лейбензон Л.С. Собрание трудов, т. 3. М.: Изд-во АН СССР, 1955, с. 438.

38. Липенков В.Я., Барков Н.И., Мартинри П., Райно Д. Газосодержание ледяных отложений в районе станции Восток. // Антарктика. Доклады Комиссии АН РФ. М.: Наука, 1993, вып. 31, с. 85-89.

39. 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, вып. 72. СПб: Гидрометеоиздат, 2000, с. 197-236.

40. Липенков В.Я., Саватюгин Л.М., Булат С.А., Лукин В.В., Масолов В.Н., Васильев Н.И. Результаты исследований палеоклимата и подледникового озера Восток. // Исследования и охрана окружающей среды Антарктики:

41. Тез. докл. научн. конференции (11-13.11.2002, ААНИИ, СПб., Россия) -СПб., 2002, с. 70.

42. Литвиненко B.C., Талалай П.Г., Чистяков В.К. Промывочные жидкости для бурения скважин в криолитозоне и льдах. СПб.: СПГГИ, 1976, 73 с.

43. Литвиненко B.C., Чистяков В.К., Бродов Г.С. Обоснование методики экспериментальных исследований электротеплового способа бурения. // Записки ЛГИ, т. 105. Л.: ЛГИ, 1985, с. 94-97.

44. Лукин В.В., Масолов В.Н. и др. Результаты геофизических исследований подледникового озера Восток (Антарктида) в 1995 1999 гг. // Проблемы Арктики и Антарктики, вып. 72. - СПб: Гидрометеоиздат, 2000, с. 237248.

45. Маэно Н. Наука о льде. М.: Мир, 1988, 231 с.

46. Меньшиков Н.Г., Талалай П.Г. Эксперименальные исследования свойств заливочной жидкости для бурения глубоких скважин во льдах. // Методика и техника разведки. СПб.: ВИТР, 1993, №3 (141), с. 115-119.

47. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. //М.: "Энергия". 1977, с. 344.

48. Морев В.А. Об эффективности и экономичности электротермобуровых снарядов при бурении материкового льда. // Труды Советской антарктической экспедиции, т. 55. Л.: Гидрометеоиздат, 1972, с. 158-165.

49. Морев В.А. Электротермобуры для бурения скважин в ледниковом покрове. // Материалы гляциологических исследований. — М.,1976, вып. 28, с. 118-120.

50. Морев В.А., Пухов В.А. Экспериментальные работы по бурению холодных покровных ледников термобуровыми снарядами ААНИИ. // Сб. Исследования ледникового покрова и гляциологии Северной Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1981, т. 367, с. 64-68.

51. Морев В.А., Тоскин О.В., Яковлев В.М. Технические средства для теплового бурения и резания льда. В кн. "Проблемы инженерной геологии" Новосибирск: Наука, 1986, с. 37-39.

52. Морев В.А., Шамонтьев В.А. Экспериментальное бурение ледникового покрова. // Информ. бюл. САЭ, № 78. Л.: Гидрометеоиздат, 1970, с. 102-104.

53. Патерсон У.С.Б. Физика ледников. -М.: Мир, 1972.

54. Пашкевич В.М., Чистяков В.К. Обеспечение устойчивости ствола скважины при глубоком бурении в ледниковых покровах Антарктика. Доклады комиссии АН СССР, вып. 28,- М.: Наука, 1989, с. 39-50.

55. Пелевин B.C. Метод проходки скважин в толще льда посредством высокотемпературной газовой струи. // Информ. бюл. САЭ, № 48 Л.: Гидрометеоиздат, 1964, с. 35-37.

56. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967, 412 с.

57. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчёты теплового режима твёрдых тел. Л.: Энергия, 1968, 304 с.

58. Попков A.M., Веркулич С.Р., Масолов В.Н., Лукин В.В. Сейсмический разрез в районе станции Восток (Антарктида) результаты исследований 1997 г. // Материалы гляциолог, исслед. - М., 1999, вып. 86, с. 152-159.

59. Поротов Г.С. Основы статистической обработки материалов разведки месторождений. Л.: ЛГИ, 1985, 97 с.

60. Пудовкин М.А., Саламатин А.Н., Фомин С.А. и др. О влиянии формы рабочей поверхности термобура на показатели бурения льда протаиванием. // Сб. "Исследования по прикладной математике". -Казань: КГУ, 1979, вып. 7, с. 117-130.

61. Пудовкин М.А., Чугунов В.А., Саламатин А.Н. Задачи теплообмена в приложении к теории бурения скважин. Казань: КГУ, 1977, 184 с.

62. Райковский Ю.В. Гидродинамический теплообмен и процесс таяния у нижней поверхности крупных шельфовых ледников. МГИ, вып. 46, 1982, с. 125-128.

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

64. Саватюгин Л.М. Гляциологические исследования на шельфовом леднике Шеклтона (январь-апрель 1978 г.). // Информ. бюл. САЭ, № 100. Л.: Гидрометеоиздат, 1980, с. 114-118.

65. Саватюгин Л.М., Вайкмяэ Р. О генезисе шельфового ледника Шеклтона по данным изотопно-кислородного анализа. // Информ. бюл. РАЭ, № 119. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1999, с. 7-14.

66. Саламатин А.Н., Липенков В.Я., Смирнов К.Е., Жилова Ю.В. Плотность ледникового льда и его реологические свойства. // Антарктика. М.: Наука, 1985, вып. 24, с. 94-106.

67. Седов В.Т. Об одном приближённом методе решения цилиндрической задачи теплопроводности с подвижной границей плавления. Инж.-физ. журн., 1983, т. 44, № 4, с. 689-690.

68. Седов В.Т. Теплообмен при бурении мёрзлых пород. Л.: Недра, 1990.

69. Седов В.Т., Кочулин А.П. Эксперементальное исследование плавления льда при ламинарном течении жидкости в круглой трубе. Инж.-физ. журн., 1988, т. 54, № 1, с. 141-142.

70. Силин С.С. Расчёт температурных полей при термическом бурении ледяных пластов. Инж.-физ. журн., 1963, № 12.

71. Терещенко В.П., Шкурко A.M. Оценка скорости сужения ствола скважин в вязкой среде. // Сб. Методика и техника разведки. СПб.: ВИТР, 1994, № 3 (141), с. 120-124.

72. Фомин С.А., Шкурко A.M. Исследования процесса бурения-плавления. "Теория и эксперимент". М.: ВИНИТИ, 1980, № 728, 17 с.

73. Фомин С.А., Чистяков В.К. Об оптимальном распределении температуры на рабочей поверхности термобура при бурении плавлением. // Проблемы Арктики и Антарктики. Л.: Гидрометеоиздат, 1985, вып. 59, с. 111-113.

74. Чистяков В.К., Саламатин А.Н., Фомин С.А., Чугунов В.А. Тепломассоперенос при контактном плавлении. Казань: Изд. Казан, унта, 1984, 176 с.

75. Чистяков В.К., Талалай П.Г., Яковлев А.А. и др. Промывочные среды для бурения скважин в мёрзлых породах и льдах. М.: Геоинформмарк, 1999, 78 с.

76. Чистяков В.К., Талалай П.Г. Особенности промывки при бурении скважин в ледниках и ледниковых покровах. // Сб. науч. тр. Национальной горной академии Украины. Днепропетровск: ГАУ, 1999, № 6, том 4, с. 85-89.

77. Шкурко A.M. Физическая модель термобурового снаряда. // Записки ЛГИ "Проблемы разведочного бурения". Л.: ЛГИ, т. LXXXVI, с. 42-44.

78. Шкурко A.M. Бурение скважин плавлением один из методов решения задач геомеханики. // Записки СПГГИ, т. 136. - СПб.: СПГГИ, 1993, с. 4045.

79. Шумский П.А. Основы структурного ледоведения М.: Изд. АН СССР, 1955, 492 с.

80. Шумский П.А., Ларионова Т.В., Барков М.И. Сжатие буровых скважин в ледниковом покрове Антарктиды. // Информ. бюл. САЭ, № 100. Л.: Гидрометеоиздат, 1980, с. 54-58.

81. Энциклопедия Океан-Атмосфера. Л.: Гидрометеоиздат, 1983 - 464 с.

82. Яковлев Ю.П., Бакланов Ю.В., Кочетков М.В. и др. Инструкция по оценке экологической безопасности технологий, материалов и реагентов, применяемых при бурении скважин. СПб.: ВИТР, 1997, 46 с.

83. Bada J. Europa as an analogue of an ice-covered primitive Earth. // Europa Ocean Conference. November 12-14, 1996. San Juan Capistrano.- Abstracts.-1996, p. 11-12.

84. Barrett P. How old is lake Vostok. SCAR International Workshop on Subglacial Lake Exploration, Cambridge, September, 1999, vol. 2, p. 17-18.

85. Bell R.E., Studinger M„ Tikku A.A., Clarke G.K., Gutner M.M., Meertens C. Origin and fate of Lake Vostok water frozen to the base of the East Antarctic ice sheet. //Nature. 2002, vol. 416, p. 307-335.

86. Bird I.G., Ballantyne J. The design and application of a thermal ice drill. -Technical Note 3, October, 1971.

87. Bow A.J. Deep core studies of the crystal structure and fabrics of Antarctic giacier ice. USA CRREL Research Report 282, 1970, p. 21.

88. Cudlip W., Mclntyre N.F. Seasat altimeter Observations of an Antarctic "lake". // Ann. Glaciology 1987, N9, p. 55-59.

89. Das D.K., Jois S.S. Termal modelling of ice cores and boreholes via the finite element technicue. Mem. Natl. Inst. Polar Res., Spec. Issue 49, 1994, p. 256280.

90. Ellis-Evans J., Wynn-Williams D. Antarctica: A great lake under the ice. -Nature, vol. 381, N 6584, 1996, p. 644-646.

91. Gosink T.A., Kelley J.J., Koci B.R., Burton T.W., Tumeo M.A. Butyl acetate, an alternative drilling fluid for deep ice coring projects. // Journal of Glaciology, 1991, N37, p. 170-176.

92. Gosink T.A., Kelley J.J., Tumeo M.A., Koci B.R., Stanford K., Zagorodnov V., Ehlert G. Fluids for use in deep ice-core drilling. // Mem. Natl. Inst. Polar Res., Spec. Issue 49, 1994, p. 335-346.

93. Gundestrup N.S., Johnsen S.J., Reeh N. ISTUK: a deep core drill system. -USA CRREL, Spec. Rep. 84, 1994, p. 7-19.

94. Gundestrup N.S. Hole liquids. // Proc. of the the 3-rd Intern. Workshop of the ice drilling technology, Grenoble. Franse. - 1988, p. 51-53.

95. Hancock W.H. Instrumentation for the PICO deep ice coring drill. // Mem. Natl. Inst. Polar Res., Spec. Issue 49, p. 69-77.

96. Arctic and Antarctic Research Institute, St. Petersburg, Russia), 1998, p. 9091.

97. Hansen B.L. Deep core drilling in ice. Mem. Natl. Inst., Polar Res., Spec. Issue, 49, 1994, p. 5-8.

98. Ikeda Т., Salamatin A.N., Lipenkov V.Ya., Hondoh T. Diffusion of air molecules in polar ice sheets. In Hondoh, T.(Ed.) Physics of ice core records. Sapporo, Hokkaido University Press, 2000, p. 393-421.

99. Jean-Baptiste P., Petit J.R., Lipenkov V.Ya., Raynaud D„ BarkovN.I. Constraints on hydrothermal processes and water exchange in Lake Vostok from helium isotopes. // Nature 2001, vol. 411, p. 460-462.

100. Jouzel J., Petit J.R., Souchez R„ Barkov N.I., Lipenkov V.Ya., Raynaud D., Stievenard M., Vassiliev N.I., Verbeke V., Vimeux F. More than 200 m of lake ice above subglacial Lake Vostok, Antarctica. // Science, 1999, vol. 286, p. 2138-2141.

101. Kapitsa A.P., Ridley J.K., Robin G. de Q., Siegert J., Zotikov I.A. A large deep freshwater lake beneath the ice of central East Antarctica. // Nature. -1996, vol. 381, N 6584, p. 684-686.

102. Kelley J.J., Stanford K., Koci В., Wumkes M., Zagorodnov V. Ice coring and drilling technologies developed by the Polar ice coring office. Tokyo, Mem. Natl. Ins. Polar Res., Spec. Issue 49, 1994, p. 24-40.

103. Koci B.R. Hot water drilling in Antarctic flrn and freezing rates in water field boreholes. CRREL, Spec. Rep., 84-34, 1984, p. 101-103.

104. Koci B.R. Design of a drill to work in a fluid filled hole. // Proc. of the the 3rd Intern. Workshop of the ice drilling technology, Grenoble. Franse. -1988, p. 28-31.

105. Kudryashov B.B., Yakovlev A.M. Drilling in the Permafrost. Oxonion Press, New - Delhia, India, 1990, 282 p.

106. Leary W.E. Hardier Breed of Antarctic and Lunar Explorers: Robots. The New York Science, May 13, 1997.

107. Lipenkov V.Ya. Air bubbles and air-hydrate crystals in the Vostok ice core. -Physics of Ice Core Records, T. Hondoh (Ed.), Hokkaido University, 2000, p. 327-358.

108. Lipenkov V.Ya., Istomin V.A. On the stability of air clathrate-hydrate crystals in subglacial Lake Vostok, Antarctica. // Mater. Glyatsiol. Issled. (Data of Glaciological Studies), 2001, vol. 91, p. 138-149.

109. Lipenkov V.Ya., Istomin V.A., Bulat S.A., Raynaud D., Petit J.R. An estimate of the dissolved oxygen concentration in subglacial Lake Vostok. EOS, Transactions AGU, vol. 83, N 19, 2002, Spring Meeting Suppl., Abstract B21A-06, p. S87-88.

110. Muir H. Giant lake lurks beneath Antarctica's ice. "New Scientist", June 20, 1996.

111. Oswald G.K.A. Investigation of sub-ice bedroc characteristics by radio-echo sounding. Journal of Glaciology, vol. 15, N 73, 1975, p. 75-87.

112. Oswald G.K.A., Robin G. de Q. Lakes beneath the Antarctic Ice Sheet. -Nature, vol. 245, N 5423, 1973, p. 251-254.

113. Popov S.N., Mironov A.V., Sheremetiev A.N. Results of ground-based radio-echo survey of the subglacial Lake Vostok in 1998-2000. (in Russian). // Mater. Glyatsiol. Issled., 2000, vol. 89, p. 129-133.

114. Radford Т. Polar lake may hold "lost word". "The Guardian", Thursday, June 20, 1996.

115. Rempel A.W., Waddington E.D., Wettlaufer J.S., WorsterM.G. Possible displacement of the climate signal in ancient ice by premelting and anomalous diffusion. //Nature 2001, vol 411, p. 568-571.

116. Ridley G.P., Gudlip W., Laxon S.W. Identification of subglacial lakes using ERS-1 radar altimeter. Journ. Of Glaciology, vol. 39, N 133, 1993, p. 625634.

117. Robin G. de Q. Discovery and ice dynamics of the Lake Vostok region. // Lake Vostok Study: Scientific Objectives and Technological Requirements, International Worckshop, AARI, 24-26 march 1998, St. Petersburg, 1998, p. 19-23.

118. Robin E. Bell, Michael Studinger, Anahita A. Tikku, Garry K.C. Clarke, Michael M. Gutner, Chuck Meertens. Origin and fate of Lake Vostok water frozen to the base of the East Antarctic ice sheet. // Nature. 2002, vol. 416, p. 307.

119. Rosenthal D.E. The theory of moving sources of heat and application to metal treatments. Trans. ASME, 1946, № 68.

120. Salamatin A.N. Paleoclimatic reconstructions based on borehole temperature measurements in ice sheets. Possibilities and limitations. Physics of Ice Core Records, T. Hondoh (Ed.), Hokkaido University, 2000, p. 243-282.

121. Siegert M.J., Dowdeswell J.A., Gorman M.R., Mclntyre N.F. An inventory of Antarctic sub-glacial lakes. // Antarctic Science. 1996, vol. 8, № 3, p. 281286.

122. Sigert M.J., Kwok R., Mayer C., Hubbard B. Water exchange between the sub-glacial Lake Vostok and the overlying ice sheet. Nature, 2000, 403, p. 634-646.

123. Sigert M.J., Ridley J.K. An analysis of the surface and sub-surface topografy of the Vostok station sub-glacial lake, central East Antarctica. J. Geophys. Res., 1998, 103, p. 195-207.

124. Suzuki Y. Deep core drilling by Japanes Antarctic Research expeditions. Proceedings of a simposium, university of Nebraska, Lincoln, 28-30 august, 1974, p. 155-156.

125. Talalay P.G., Gundestrup N.S. Hole fluids for deep ice core drilling. Tokyo, Mem. Natl. Ins. Polar Res., Spec. Issue 56, 2002, p. 148-170.

126. Ueda H.T., Garfield D.E. Deep-Core drilling program at Byrd Station (19671968). Antarctic J. of the US, vol. 3, No 4, Vachington, 1968.

127. William C. Lake Vostok fresh water time capsule. // Geotimes. - 1996, vol. 41, № 9, p. 6-7.

128. Wumkes. Development of the US deep coring ice drill. // Mem. Natl. Inst. Polar Res., Spec. Issue 49,1994, p. 41-51.1. POCCi,--.госудлрс■ 'ь;