根据加州交通局的《基金会手册》“在第二次世界大战后的几年里，德克萨斯州开始使用泥浆驱替法建造钻孔井。”矿物(膨润土基)泥浆最初被用于钻孔基础的建设。它可以稳定土壤，防止塌方，同时便于移除材料，而且不需要从上到下的套管。

合成(聚合物)浆料在20世纪80年代开始使用。与矿物浆液相比，它有许多优点。不幸的是，合成泥浆的用途仅限于疏松的土壤条件，如粗砂、砾石和鹅卵石。承包商必须使用矿物泥浆或振动套管，这导致了更高的施工成本。

如今，高科技的失液添加剂——我认为它是用于基础钻井井的合成泥浆世界的游戏规则改变者——扩展了在不需要矿物泥浆或必须对井筒进行充填的情况下可以完成的工作。

为了在钻井过程中保持井眼稳定，钻井液或泥浆必须在泥浆和地层之间形成几乎不渗透的屏障/表面。施加正静水压力在这个屏障上使孔保持打开状态。矿物浆液通过形成由重叠的膨润土片组成的滤饼来实现这一点，而合成浆液形成聚合物凝胶膜。如果滤饼或聚合物凝胶膜不能形成密封，或者施加在任何表面的静压头压力不足，那么在疏松疏松的土壤条件下，孔洞就会坍塌。过去，膨润土泥浆在形成这种屏障方面具有明显的优势。在粗糙疏松的土壤条件下，形成滤饼的微观膨润土血小板优于合成浆料聚合物凝胶膜。

在这些地质条件下，合成聚合物的游戏规则改变者出现了新型、高科技的失液添加剂，使合成泥浆能够在一些最极端的土壤条件下保持失液控制和井眼稳定性。在过去，在这种情况下使用合成泥浆的承包商会从井/井的上部倾倒大量颗粒状膨润土、膨润土片甚至粘土钻渣。最新的失液添加剂可能只需要在20,000加仑的泥浆罐中加入一两桶就能达到更好的效果。

合成泥浆比矿物泥浆有许多优点。例如，可能需要500磅90收率的膨润土来制造1000加仑的泥浆。只需7.5磅的聚合物，就可以制造出1000加仑的优质合成泥浆。矿物泥浆会使钻屑悬浮，需要使用昂贵的机械固体去除设备(这反过来又需要人力、燃料和大量空间)。合成泥浆几乎没有悬浮液，它作为絮凝剂将钻井固体聚集在一起，形成更大的块状，并迅速到达轴的底部，在那里螺旋钻头将它们打捞起来。合成浆液也是一种粘土抑制剂。它延缓了原生粘土的水化和膨胀，而矿物浆料会很快被活性粘土所污染。在浇筑时(混凝土置换)，矿浆井的含砂量要求通常为4%或更少。对于合成泥浆，这一比例通常降至1%或更低。更干净的轴等于更好的轴。 A mineral slurry shaft forms a filter cake that can reduce the skin friction/load-bearing capacity of a shaft, while a synthetic slurry membrane is dissolved by the high calcium content and pH of concrete when a shaft is displaced. That translates to better load-bearing capacity. Users can break down synthetic slurries with hyper-chlorination, leaving a non-toxic end product — basically a low-grade fertilizer. According to Caltrans, “processed clay mineral slurries are considered environmentally hazardous and are difficult to dispose of.”

在整理这篇文章的过程中，我发现很有趣的一点是，可以粗略了解一下使用泥浆建造钻孔基础的历史，并反思一下该行业的技术进步有多远。人们倾向于认为合成泥浆是一种较新的技术，但事实上，它早在20世纪80年代就出现了。说到基础钻井井泥浆的新技术，最新的高科技失流添加剂真正改变了游戏规则，允许在更广泛的土壤条件下使用合成泥浆，用于更深和更大直径的井。