נוזלי קידוח הם מערכות נוזליות מיוחדות המותאמות במיוחד לתמיכה בתהליך הקידוח ביישומים של יסודות עמוקים והנדסה גיאוטכנית, לרבות התקנת מיקרואליות, קידוח בורות והסקת קרקע. נוזלים אלו הם תמיסות מימיות או סינתטיות המכילות תוספים נבחרים בקפידה אשר משנים את תכונותיהם הפיזיקליות והכימיות כדי לעמוד בתנאי תת-הקרקע הספציפיים ובדרישות הפרויקט. ההרכב העיקרי כולל בדרך כלל בסיס מים או שמן מינרלי, חרסית בנטוניט לשיפור צמיגות ותליית חלקיקים, חומרי משקל כגון באריט להתאמת צפיפות, ותוספים כימיים המשפרים סיכה, מפחיתים אובדן סינון ומגבירים יציבות. הנוסחה המדויקת משפיעה ישירות על יעילות הקידוח, שלמות הבורות והאיכות של נתוני הסקת הקרקע. בעבודות יסודות עמוקים, נוזלי קידוח ממלאים תפקידים קריטיים במספר יישומים. במהלך התקנת קירות מסך וערימות צלבים (secant piles), הם שומרים על יציבות הבורות באמצעות תמיכה בקרקע הסובבת ומונעים התמוטטות או זיהום של דפנות הבורות. בפעולות קידוח סיבובי, נוזלים אלו מקררים ומסכים את ראש הקידוח תוך השעיית והובלת שבבים אל פני השטח – חיוני לאיסוף דגימות קרקע מדויקות בסקרי אתר גיאוטכניים. עבור קידוח מיקרואליות ובורות בקטרים קטנים, נוזלי קידוח המותאמים כראוי מבטיחים בורות נקיים ללא גישור או אובדן נוזל מוגזם, ומשפיעים ישירות על איכות ההתקנה ועל יכולת נשיאת העומס. בקידוחי שיפור קרקע – לרבות הזרקת סילון, ערבוב קרקע וערבוב קרקע עמוק – הנוזל נושא את חומר ההזרקה ומבקר על דיוק מיקום התערובת. נוזלי קידוח מסופקים בדרך כלל כאבקות מרוכזות או תערובות מוכנות מראש המועברות באמצעות משאיות או באריזות, כאשר ערבוב ותחזוקה באתר מתבצעים במיכלי בוץ המצוידים במסננים, צנטריפוגות וציוד ערבוב. מהנדסים שומרים על משקל סגולי, צמיגות, צמיגות פלסטית, נקודת זרימה ואובדן סינון בטווחים מוגדרים במהלך פעולות הקידוח באמצעות מכשירי בדיקה סטנדרטיים לנוזלי קידוח. אחסון דורש מיכלים מכוסים המוגנים מפני מזג האוויר, שכן טמפרטורה וזיהום משפיעים ישירות על תכונות התערובת וביצועי הקידוח. הקטגוריות העיקריות כוללות נוזלי קידוח על בסיס מים (מים מתוקים, מי מלח ותערובות פולימריות) לקידוחי בורות קונבנציונליים ועבודות גיאוטכניות; מערכות מבוססות בנטוניט הנבחרות בזכות היחס עלות-תועלת שלהן ופרופילן הסביבתי; נוזלי קידוח כבדים המכילים באריט ליישומים בלחץ גבוה או בעומק רב; ונוזלי קידוח סינתטיים לתנאים מיוחדים לרבות קרקעות ריאקטיביות או סביבות ימיות. מפרטים כגון משקל סגולי, צמיגות מדליית מארש, אובדן סינון, תכולת חול ו-pH מותאמים בהתאם לסוג הקרקע, עומק הבור, שיטת הקידוח ותנאי מי התהום. קריטריוני הבחירה כוללים תכונות גיאוטכניות של הקרקע וחלחוליותה, עומק וקוטר הבור, שיטת הקידוח (סיבובי, פגיעה או אוגרה רציפה), תקנות סביבתיות ושיקולי סילוק, תקציב הפרויקט ואיכות הנתונים הנדרשת לפרשנות דגימות הקרקע. נוזלי קידוח חייבים לשמור על יציבות בקרקעות קוהזיביות תוך מניעת אובדן נוזל מוגזם בקרקעות חדירות – איזון קריטי לקבלת יומני קידוח מדויקים ופרמטרי עיצוב יסודות אמינים. תקנים בינלאומיים רלוונטיים המסדירים מפרטי נוזלי קידוח כוללים את ASTM D4427 לנוזלי קידוח על בסיס שמן, ISO 13500 למונחים והגדרות של נוזלי קידוח ונוזלי השלמה, DIN 4926 לבדיקת בוצות קידוח בגרמניה, ו-API RP 13B לנהלי עבודה מומלצים. פרויקטים אירופיים מתייחסים בדרך כלל לתקני EN להערכת השפעה סביבתית ומיונים פסולת, תוך הבטחת עמידה בדרישות הקיימות האזוריות. בחירת נוזלי קידוח מתאימים דורשת שיתוף פעולה בין קבלני קידוח, מהנדסי גיאוטכניקה ומתכנני יסודות כדי לאזן בין עלות, השפעה סביבתית, איכות הבור ודרישות טכניות ספציפיות לפרויקט.
פוליאCRYAMLAMD (PHPA) הוא פולימר סינתטי ליניארי משמש כהוסך של צמיגיות ומשנה ריאולוגיהית מוסיפה בפלואידים ליצירת חורים עבור בניית בסיסים עמוקים, טכנולוגיה טריטוריאלית ויצירת קנים. פולימר PHPA מורכב מיחסי acrylamide שמתחלקים חלקית לגרופי כרוכיל, ליצור פולימר חצי-ניטריאני. מבנה מולקולרי זה מאפשר ל-PHPA לספק שליטה צמיגית מתקדמת יותר, יציבות של שאלן ורedução של הפסי פלואידים בהשוואה למשתנים סינתטיים כמו בנטוניט, מה שמכיל אותו כרכיב essenTIAL בפלואידים ליצירת חורים לשכבות גיאולוגיות קשות.
פוליא kristaliner, ספציפית גומת Xanthan ו-guar, הם מוסיפים פוליא kristaliner נובעים טבעיים indispensABLEים לניהול התכונות הריאולוגיות והפלוטציה של פלואידים ליצירת חורים עבור בניית בסיסים עמוקים. גומת Xanthan נוצרת באמצעות ייצור תרמונכלי של bakterיה Xanthomonas ומשתתפת ביצירת מולקולות פוליסאצאריד ארוכות שמספקות צמיגיות ותכונה של נישוט לחץ. גומת guar, שנובעת מה ENDOSPERM של זרעים של גור, מספקת תועלת דומה עם כימיה מולקולרית נפרדת. שניהם materiאלים שטוחים ויעילים, מבקשים כימיה סינתטית, מה שמקבל אותם כחלקים נוחים להצבה בפלואידים ליצירת חורים עבור אפליקציות טריטוריאליות מגוונות.
קרбокסימתיל צלולוז (CMC) הוא פולימר מסיס במים המופק מתאית טבעית באמצעות שינוי כימי עם קבוצות קרбокסימתיל. פולימר סינתטי זה משמש כממס ראולוגי וכחומר לסינון נוזלי קידוח, תוך שיפור ביצועי מערכות קידוח מבוססות מים המשמשות ביישומי קידוחי יסודות עמוקים, קידוחי כלונסאות וקידוחי בורות גאוטכניים. CMC מורכב ממולקולות צלולוז ארוכות שרשרת עם תת-קבוצות קרбокסימתיל, המספקות בקרת צמיגות מצוינת, הפחתת איבוד נוזלים וייצוב תרמי במגוון תנאי בורות קידוח. בתחום היסודות העמוקים וההנדסה הגאוטכנית, CMC ממלא תפקידים קריטיים הן בקידוח סיבובי והן בבניית קירות סכר (דיאפרגמה). כאשר הוא משולב בנוזלי קידוח עבור כלונסאות בקוטר גדול וקידוחי צילינדרים, CMC מפחית את איבוד הנוזל אל שכבות חדירות, שומר על לחץ הידרוסטטי ומגביר את יציבות הבור. עבור בניית קירות סכר ויישומי כלונסאות משיקות, תמיסות מבוססות CMC מספקות תכונות השעיה מעולות, מונעות סחיפת קרקע ושומרות על שלמות דפנות התעלה במהלך החפירה. בפעולות קידוח כלונסאות מיקרופילים ומיני-פילים, CMC מאפשר יצירת עוגות בוץ דקות יותר, תוך הקלת היצמדות הסלע לקצה הכולנוס לצורך התנגדות כף הכלונס. בנוסף, CMC חיוני בקידוח באמצעות מגן בוץ (slurry shield), שם הוא שומר על הראולוגיה של תמיסת בנטוניט ותומך באיזון לחצים במהלך החפירה בתנאי פנים מעורבים. CMC מסופק בדרך כלל כאבקה יבשה בשקי 25 ק"ג, 50 ק"ג או בשקי מפוזל, ולעיתים רחוקות כתמיסות מרוכזות מראש. ההכנה באתר כוללת הידרציה של אבקת CMC במים מתוקים לפני ערבובה עם חומרי תוספים אחרים לנוזלי קידוח. לאחר המסה, תמיסות CMC נותרות יציבות בטמפרטורות סביבה לפרקי זמן ממושכים, אם כי עשויים להידרש ביוצידים בפרויקטים בעלי משך זמן ארוך. יש לאחסן את המוצר בתנאים יבשים, הרחק מלחות וקיצוני טמפרטורות, שכן לחות פוגעת ביעילות ההידרציה של המוצר. ערבוב באתר דורש ציוד ערבול מכני, כאשר זמני ההידרציה נעים בדרך כלל בין 1–4 שעות בהתאם לדרגת CMC וטמפרטורת המים. CMC מיוצר בדרגות שונות בהתאם למשקל המולקולרי ולדרגת ההחלפה, עם סיווגי CMC בצמיגות נמוכה (LV), צמיגות בינונית (MV) וצמיגות גבוהה (HV). דרגות LV מספקות צמיגות פלסטית נמוכה המתאימה ליישומים בעלי תפוקה גבוהה ולבקרת סינון מהירה, בעוד שדרגות HV מספקות יכולת השעיה גבוהה יותר לייצוב קרקעות קוהזיביות וקידוחי בורות עמוקים. דרגות הצמיגות מצוינות בדרך כלל בסנטיפויז (cP) בקצבי גזירה סטנדרטיים. מהנדסים מציינים CMC בהתבסס על חדירות הקרקע, עומק הבור, תנאי מפלס המים ודרישות הבקרה לסינון. בחולות וחצצים חדירים, ריכוזי CMC גבוהים יותר (6–12 ק"ג/מ"ק) מפחיתים את איבוד הנוזל, בעוד שקרקעות קוהזיביות עשויות לדרוש מינונים נמוכים יותר (2–4 ק"ג/מ"ק). יציבות תרמית עד 65–80°C קובעת את התאמתו של CMC לקידוחי גאותרמיים ולבורות עמוקים באזורים בעלי טמפרטורות גבוהות. תקני הטכניקה הרלוונטיים כוללים את API RP 13B-1 (מפרט נוזלי קידוח), ISO 13500 (נוזלי קידוח לנפט וגז טבעי), EN 1097 (מפרטי פחמן צמנטי בקידוח) ו-DIN 4128 (בניית קירות סכר). ASTM D6889 מתייחס למדידות צמיגות פולימר, ומבטיח את איכות ה-CMC בשווקים הבינלאומיים. עמידה בתקנות סביבתיות, במיוחד בכל הנוגע לפליטת נוזלי קידוח לגופי מים רגישים, משפיעה יותר ויותר על בחירת מוצרי CMC בפרויקטי הנדסת יסודות בת-קיימא.
פוליאניאוני צלולוז, המכונה בדרך כלל PAC, הוא פולימר אניוני מסיס במים המופק מתאית, המשמש כמשנה ראולוגי מרכזי וכמבודד אובדן נוזלים בנוזלי קידוח. מיוצר באמצעות שינוי כימי של תאית טבעית באמצעות קרбокסימתילציה וניטרול חלקי עם נתרן הידרוקסידי, PAC מורכב מיחידות גלוקוז חוזרות עם קבוצות קרбокסימתיל המפוזרות לאורך השלד הפולימרי. מבנה מולקולרי זה יוצר פולימר בעל מטען שלילי שמתייבש במהירות בסביבות מימיות, ומאפשר בקרה מדויקת על צמיגות הנוזל ותכונות הסינון החיוניות לפעולות קידוח יסודות עמוקים וגאוטכניקה. בפעולות יסודות עמוקים, PAC פועל הן כמגביר צמיגות והן כמבודד סינון בנוזלי קידוח על בסיס מים המשמשים בבניית קירות סכר, קידוח כלונסאות, שקיעת קיסונים וקידוח לשיפור קרקע. היישום העיקרי שלו כולל צמצום אובדן נוזלים לשכבות קרקע חדירות תוך שמירה על תכונות השעיה נאותה להובלת פסולת קידוח. עבור קבלני כלונסאות המבצעים כלונסאות קידוח בקוטר גדול בפרופילי קרקע הטרוגניים, נוזלי PAC מונעים פלישה מופרזת של סינון שעלולהDestabilize קירות בור הקידוח ולפגוע בביצועי נוזל הקידוח. בבניית קירות תמך באמצעות קירות סכר, נוסחאות PAC שומרות על יציבות התרחיף העצמי בשכבות חול רווי ובשכבות חרסית, חיוני להשגת עובי קיר תכנוני ללא התמוטטויות מקומיות. יישומי שיפור קרקע - כולל הזרקת סילון, ערבוב קרקע עמוק וייצור חומרים בעלי חוזק נמוך מבוקר (CLSM) - מסתמכים על PAC כדי לייעל חדירת מלט ופיתוח תכונות מכניות בנפחי קרקע ממוקדים. PAC מסופק בדרך כלל בצורת אבקה יבשה בשקי 25 ק"ג או אריזות גולמיות, כאשר דרישות האחסון מוגבלות להגנה מפני לחות וטמפרטורות קיצוניות. הידרציה באתר מתבצעת באמצעות פיזור במים או בתרחיף מוכן במכלי ערבוב המצוידים במתערבלים מכניים. טווחי ריכוז נעים בין 2–6 ק"ג/מ"ק בהתאם לדרישות היישום ותנאי הקרקע, כאשר מינון טיפוסי נקבע באמצעות פרוטוקולי עיצוב תרחיף מבוקרי צמיגות. חיי מדף ממושכים - בדרך כלל 12–24 חודשים באחסון יבש - הופכים את PAC לחסכוני עבור קבלנים המנהלים לוחות זמנים ארוכים לפרויקטים. PAC מסווג לשתי דרגות עיקריות: PAC-R סטנדרטי (משקל מולקולרי רגיל, 250–500 mPa·s בתמיסה של 1%) ו-PAC-LV בעל צמיגות נמוכה (50–150 mPa·s), כאשר הבחירה מבוססת על צמיגות נוזל מטרה ודרישות סינון. חלק מהספקים מציעים PAC עם יציבות תרמית מוגברת ליישומים בסביבות גיאותרמיות או קידוחים עמוקים בטמפרטורות גבוהות, אף על פי שדרגות קונבנציונליות שולטות ביישומי יסודות עמוקים. החלטות המפרט לוקחות בחשבון את פלסטיות הקרקע וחלחוליותה, דרישות יציבות בור הקידוח, תקנות סילוק ותאימות עם תוספים אחרים כולל בנטוניט, בריט ופולימרים מייצבים. מהנדסים מתייחסים ל-API RP 13B-1 (בדיקות ונהלים לנוזלי קידוח), ISO 13500 (מינוח ומפרטי נוזלי קידוח) ו-EN 12407 (קביעת אובדן סינון של נוזלים המשמשים בייסודות עמוקים) כדי לקבוע בסיסי ביצועים. אופטימיזציה של מינון בדרך כלל עוקבת אחר פרוצדורות ASTM D4887 לנוזלים סטנדרטיים או פרוטוקולי עיצוב תרחיף ספציפיים לפרויקט, ומבטיחה שריכוז PAC מספק את צמיגות הנוזל ושליטה באובדן נוזלים מבלי לעלות על קיבולת המשאבות של הציוד או גבולות ראולוגיים.
המוצעים הסינתטיים של פוליגלאקולים הם קטגוריה מומלצת של מוצעים בסינתטיים המ勠ים לספקPerformance מתקדם ביותר במשימות גיאוטכנולוגיות ויסודים עמוקים. פוליגלאקולים הם פולימרים סינתטיים שנגזרים ממקורות פליטתיים, ומשמשים כкомпонנטה בסיסית של מוצעים או כהוסות עוצמה גבוהה במערכות מוצעים המבוססות על מים או על מוצעים הפוך.-materialים אלו מראים יציבות termalית מופלאה, ומשתמשים ביעילות בтемперatures עד 150°C ומעבר להן, מה שהופך אותם למקובלים במיוחד בדוחות גיאוטרמיקה, במשימות בורות עמוקות ובהפעלות המבוססות על תמונות תחתית��温或超过150°C的温度，使它们特别适用于地热钻探、深孔应用以及涉及地表下高温或长时间暴露于高温地层的操作。
קבל את הרשימות הציוד האחרונות, חדשות תעשייתיות, ונתוני שוק.