最近，本文作者在爱达荷州西北部的一个HDD项目中，承包商在道路下安装生产线时惨败。土壤条件包括岩石和鹅卵石，承包商使用的钻井液不能悬浮和运输钻屑到地面，导致拉伸韧性、卡钻和多次压裂。这种情况发生得太频繁了。对钻井液进行适当的培训和了解，了解钻井液是否能够完成手头的任务，可以为承包商节省大量的痛苦和金钱。

凝胶强度/悬浮是水平定向钻井液最重要的功能之一。为了在地面上钻孔，必须清除污垢，而钻井液回流是使清除钻屑成为可能的输送带。因此，必须有回报，钻井液必须能够悬浮遇到的土壤。

为了确保良好的回报，钻井人员必须对井眼进行抽汲(回拉并旋转钻头通过进行推转向的区域)，以避免在井眼路径中产生瓶颈，从而避免钻屑脱落并产生反压力。必须使用正确的扩眼器，以免限制回流到出口侧。常见错误包括在粘性膨胀粘土中使用螺旋或槽形铰刀。

当涉及到凝胶强度/悬浮液时，判断钻井液是否有足够的悬浮液来完成工作的最简单的方法之一是拿一个空的透明塑料水瓶，切断顶部，倒入一些钻井液。然后去坑的入口或出口，取一些土壤钻穿，并充分混合，让它凝固。如果材料在测试样品中沉淀，它将在井下沉淀，钻井液没有足够的凝胶强度/悬浮。除非是在车道下进行短射孔，然后在钻头后拉回，否则使用这种液体肯定会导致一些问题，如旋转扭矩和回拉压力大，钻杆或生产线卡住，或压裂清理时发生故障(或更糟的是，破坏路面)。

有两种方法可以提高钻井液的悬浮/凝胶强度。可以添加更多的膨润土，但这也会增加粘度(流体阻力)和环空压力。另一种方法是添加凝胶强度增强聚合物(如黄原胶)，可以在粘度和环空压力增加极小的情况下显著提高凝胶强度。另一种增强凝胶强度的添加剂是混合金属制品。其中包括混合金属氧化物(MMO)，它专为砾石和鹅卵石等极端环境设计。MMO产品(如果使用正确，根据制造商)可以创造超高的凝胶强度，以满足这种恶劣的土壤条件。

水平定向钻井液的另一个至关重要的功能是对井眼稳定性的过滤控制。为了保持井眼稳定(保持井眼开放)，钻井液必须在土壤和钻井液之间形成一个不渗透的屏障，这可以通过膨润土钻井液的滤饼或合成(聚合物)钻井液或泥浆的聚合物凝胶膜来实现。然后通过静压水头压力对不渗透屏障施加正压力，这是通过使井眼充满钻井液来实现的。如果滤饼没有充分密封，或者当遇到粗糙、松散的土壤条件时，井眼没有完全充满钻井液，那么井眼肯定会掉进去。

就像检查凝胶强度/悬浮性一样，你可以拿一个空水瓶，剪掉顶部，从入口或出口坑里抓一些粗土，在底部放上大约3英寸的土层。接下来，轻轻地在上面倒一些钻井液。理想情况下，在土壤和钻井液的界面处只会看到一条细细的湿线，而在这条线以下的土壤应该是干的。这不是检查过滤控制的理想方法，但它通常是有帮助的。

改善钻井液滤失控制有两种方法。一种是加入更多的膨润土，但这会增加粘度，最终增加环空压力。另一种提高过滤控制的方法是使用聚阴离子纤维素(PAC)聚合物，它可以在不提高粘度和环空压力的情况下显著提高过滤。

人们可以做类似的杯测来检查土壤是细的(活性粘土)还是粗的(除了粘土以外的任何东西)。土壤识别听起来可能很简单，但这位非凡的泥浆人却见过，即使是最优秀的钻井承包商也会被他们以为的粘土条件所欺骗(在他们手中的材料团成一团)，但当与水混合时，只有很少的粘土和大量的沙子。只需将水放入一个透明的容器中，加入入口或出口坑中的土壤，并进行搅拌。如果水变稠，或者粘土粘在搅拌样品的工具上，那么就存在活性黏土，钻井液需要有控制活性黏土的能力。

控制活性粘土的一种方法是用合成聚合物延缓粘土的水化(即抑制粘土)。粘土必须吸收水分才能粘住和膨胀，一种合成聚合物将覆盖在粘土上，延缓粘住和膨胀。如果承包商使用钻井液回收系统，他们需要使用低分子量/短链粘土抑制聚合物，不会使振动筛分设备失明。

处理活性粘土的另一种方法是使用粘土切割或破碎型产品，甚至粘土分散剂，但在回收钻井液时不建议使用这些产品，因为细粘土会保留在钻井液中，并污染钻井液。再一次地，将钻井液与来自入口或出口坑的疑似粘土混合，可以让人们了解液体在这些条件下的工作效果。

在考虑使用无膨润土HDD钻井液产品时，要了解并了解其性能和局限性。这些类型的产品专为小直径短井眼设计。无膨润土HDD聚合物产品仍处于初级阶段，随着时间和技术的发展会变得更好。

好的水平定向钻井液是由什么组成的?一种好的HDD钻井液应与土壤条件适当匹配。使用正确的聚合物和添加剂在控制井下条件、管理粘度和环空压力方面极其重要，对钻井项目的整体成功非常重要。如前所述，在遇到麻烦之前，掌握足够的知识，了解一种钻井液是否能够完成手头的任务，可以为承包商省去很多麻烦和金钱。