Doelstelling van het onderzoek is om adviezen te kunnen geven ten aanzien van suspensie-eigenschappen (het risico op verzanding van het boorgat) op basis van de reologie van de boorvloeistof onder stromingscondities vergelijkbaar met werkelijk optredende condities tijdens de uitvoering. Hiermee kunnen de uitvoeringsrisico’s voor kritische boringen zoals bijvoorbeeld de hierboven genoemde boring onder het Marsdiep worden verkleind.

In Nederland is steeds meer belangstelling voor sleufloze technieken. De trend is om langere boringen in uiteenlopende condities te willen maken. PWN bijvoorbeeld wil een horizontaal gestuurde boring uitvoeren onder het Marsdiep. Deze boring gaat tot 60 meter diep en heeft een lengte van 4500 meter. Zowel de lengte van de boring als de omstandigheden (diepte zout poriënwater) maken dat dergelijke boringen als grensverleggend kunnen worden beschouwd. De kwaliteit en eigenschappen van de boorvloeistof zijn van groot belang voor het slagen van de boring. Doel van het project is om een relatie te leggen tussen reologie van de boorspoeling en de suspensie-eigenschappen onder stromingscondities.In Nederland is steeds meer belangstelling voor sleufloze technieken. De trend is om langere boringen in uiteenlopende condities te willen maken. PWN bijvoorbeeld wil een horizontaal gestuurde boring uitvoeren onder het Marsdiep. Deze boring gaat tot 60 meter diep en heeft een lengte van 4500 meter. Zowel de lengte van de boring als de omstandigheden (diepte zout poriënwater) maken dat dergelijke boringen als grensverleggend kunnen worden beschouwd. De kwaliteit en eigenschappen van de boorvloeistof zijn van groot belang voor het slagen van de boring. Doel van het project is om een relatie te leggen tussen reologie van de boorspoeling en de suspensie-eigenschappen onder stromingscondities.

Activiteiten voor 2015 (gehele project):• Kwaliteit van de boorvloeistof wordt bepaald volgens standaard boorspoelingstesten (reologie filtratie performance spoelingsgewicht) volgens API 13A (2010) API 13B (2009) en DIN 4126. Dit wordt uitgevoerd voor verschillende klei soorten concentraties en zoutgehaltes.Op basis van de uitkomsten van deze testen worden een aantal spoelingen gekozen waarbij de suspensie eigenschappen voor verschillende zanden worden bepaald.• De suspensie eigenschappen van de boorvloeistof in aanwezigheid van bodemmateriaal (grond en poriewater) zal worden bepaald d.m.v. zogenaamde ‘Deltares Shear Cell’. Dit is een methode ontwikkeld door Deltares en staat gedetailleerd beschreven in de referentie. De resultaten zullen door Deltares worden geëvalueerd en worden vergeleken met standaard procedures.ReferentiesTalmon A.M. W.G.M. van Kesteren L. Sittoni E. Hedblom 2014 Shear cell tests for quantification of tailings segregation Canadian J. Chemical Engineering vol.92 pp.362-373.Activiteiten voor 2015 (gehele project):• Kwaliteit van de boorvloeistof wordt bepaald volgens standaard boorspoelingstesten (reologie filtratie performance spoelingsgewicht) volgens API 13A (2010) API 13B (2009) en DIN 4126. Dit wordt uitgevoerd voor verschillende klei soorten concentraties en zoutgehaltes.Op basis van de uitkomsten van deze testen worden een aantal spoelingen gekozen waarbij de suspensie eigenschappen voor verschillende zanden worden bepaald.• De suspensie eigenschappen van de boorvloeistof in aanwezigheid van bodemmateriaal (grond en poriewater) zal worden bepaald d.m.v. zogenaamde ‘Deltares Shear Cell’. Dit is een methode ontwikkeld door Deltares en staat gedetailleerd beschreven in de referentie. De resultaten zullen door Deltares worden geëvalueerd en worden vergeleken met standaard procedures.ReferentiesTalmon A.M. W.G.M. van Kesteren L. Sittoni E. Hedblom 2014 Shear cell tests for quantification of tailings segregation Canadian J. Chemical Engineering vol.92 pp.362-373.

De huidige trend in de sleufloze technieken en dus ook bij de horizontaal gestuurde boringen is dat er langere boringen in steeds uitdagendere omstandigheden worden uitgevoerd. Hierdoor nemen de eisen die aan boorspoeling worden gesteld toe: de marge tussen minimaal benodigde draagkracht en maximaal toelaatbare muddruk wordt kleiner. Echter het gedrag van deze spoelingen onder deze omstandigheden en over langere perioden is slecht bekend met als gevolg dat de gebruikelijke aanpak in de uitvoering (de boorspoeling viseuzer maken als men het idee heeft dat er te weinig cuttings uit het boorgat gedragen worden) niet meer voldoet. Deltares heeft een Shear Cell ontwikkeld waarbij uitzakking van zand in boorspoeling wordt gemeten bij een bepaald schuifsnelheid (stroomsnelheid) representatief voor de omstandigheden in de boorgang bij een HDD. Ondanks (hoge) zwichtspanning van de boorspoeling zullen zandbestanddelen uit de losgeboorde grond langzaam uitzakken tijdens stroming naar het maaiveld. Om de mate van uitzakking te meten zijn meerdere stromingsproeven in de shear cell nodig. Met de huidige procedures API en DIN is het niet mogelijk om de component uitzakking mee te nemen.Deze nieuwe manier van boorspoelingonderzoek levert naar verwachting meer inzicht op in de relatie tussen reologie en uitzakgedrag. Hierdoor zullen naar verwachting de boorrisicos afnemen.

De shear cell kan voor specifiek advies danwel –onderzoek worden ingezet voor het verkrijgen van meer inzicht in de interactie tussen boorspoeling, cuttings en grondwaterwater.
Met de resultaten van het onderzoek kan een selectie worden gemaakt ten aanzien van de meest geschikte boorspoeling voor verschillende omstandigheden.
De nieuw opgedane kennis over de boorspoelingseigenschappen is openbaar beschikbaar voor TKI.
Er zal een artikel worden geschreven en er zullen presentaties op congressen en symposia worden gegeven.

Alle partijen krijgen alle resultaten van het Project ter beschikking. De resultaten van de samenwerking kunnen breed verspreid worden. Partijen kunnen over deze resultaten vrijelijk publiceren. De resultaten zullen volledig openbaar beschikbaar zijn, met uitzondering van ter beschikking gestelde achtergrondkennis.

De informatie over dit project wordt kenbaar gemaakt via de website van de TKI Deltatechnologie (projectbeschrijving) en de projectwiki van Deltares (projectvoortgang en resultaten).

Na de datum waarop deze Overeenkomst in werking is getreden, maar uiterlijk tot een jaar voor de beoogde datum waarop het Project zal zijn voltooid, kunnen ondernemers en/of onderzoeksinstellingen, die op het terrein van het relevante subsidieprogramma van het TKI werkzaam zijn alsnog als Partij toetreden. Een later toetredende Partij zal een nader overeen te komen bijdrage in kind en/of in cash moeten leveren die in redelijke verhouding staat tot zijn relatief aandeel in het Project na toetreding. De overige Partijen ontvangen vervolgens naar rato een terugbetaling en/ of gedeeltelijke vrijstellingen van hun nog te leveren bijdrage in kind, voor zover niet besloten wordt de bijdrage van de later toetredende Partij aan het projectbudget toe te voegen.