21年来，我在一家全球公司工作，该公司开采膨润土，销售钻井液产品、聚合物和添加剂、注浆和密封剂，以及油井修复产品。除了钻井，我们还为许多行业服务，我的大部分时间都花在讲授钻井液研讨会上。我一年大概开26到30个研讨会。

在进行这些研讨会时，我倾向于在规定的时间内获得大量的信息。这样一来，许多技术细节有时会掩盖关键的、更高层次的要点。我想看看这些点。如果有人问我在使用钻井液时要记住三个要点，我会告诉他们:

1. 凝胶强度/暂停
2. 流体/过滤控制损失
3. 控制活性粘土

甚至在孩提时代，我们就知道要在地上挖一个洞，我们必须清除污垢。凝胶强度指的是钻井液悬浮和输送钻屑到地面的能力。在垂直钻井应用中，如水井钻井，当操作人员关闭循环泵时，钻井液需要保持钻屑悬浮状态。环空流动的方向与重力相反，所以如果我们移动流体的速度快于固体脱离悬浮液的速度，岩屑就会向上移动并脱离钻井。

水平定向钻井对凝胶强度/悬浮要求更高。由于流体与重力垂直，岩屑更容易从悬浮液中掉落。如果岩屑从悬液中脱落，会导致卡钻，钻杆周围的压力过大，最终导致项目失败。操作人员可以通过以下两种方法之一来达到更高的凝胶强度:增加膨润土的用量(这也会增加流体的粘度/流动阻力，从而导致更高的环空压力)，或者使用增强凝胶强度的聚合物，如黄原胶(一种植物来源的可生物降解聚合物)，以减少粘度的增加。

在砂土等粗糙松散的土壤条件下，钻井液要保持孔眼畅通，需要做两件事。首先，液体必须在自身和周围土壤之间形成一个不透水的屏障。在膨润土基流体中，重叠的膨润土血小板形成滤饼，而聚合物基流体形成我们所说的聚合物凝胶膜。其次，流体必须向屏障表面施加正静压头压力，以稳定地层。如果这两个组件中的任何一个失效，洞就会陷进去。

为了确保液体能够形成不渗透的屏障/滤饼，我建议用苏打灰对混合水进行预处理。这会中和任何钙，使膨润土和/或聚合物正常工作。之后，使用膨润土钻井液的钻井人员有两种方法来提高钻井液的滤失控制/失液率。首先，他们可以添加更多的膨润土，增加粘度/流动阻力。其次，他们可以使用增失液聚合物。这些聚阴离子纤维素(PAC)聚合物也有低粘度配方。

当涉及到钻井时，“反应性”一词通常用来描述粘土，因为当粘土遇到液体，如水或钻井液时，它会吸收水并开始粘住和膨胀。处理活性粘土时，可以使用合成聚合物用聚合物膜包裹粘土，延缓粘土的水化作用，或者使用合成聚合物分解或分散粘土。如果不回收粘土，两种选择都可以。然而，当使用钻井液循环系统时，将粘土分解或分散将无法使循环系统清除粘土和钻井液。它很快就被本地粘土污染了。高分子合成聚合物(产生高粘度的聚合物)有很长的聚合物链，可以屏蔽回收系统上的振动筛。在活性粘土中使用回收系统时，短链/低粘度粘土抑制剂/合成聚合物是正确的选择。

无论钻的是垂直井眼还是水平定向井眼，都有可能遇到多种土壤条件，从粗土、疏松土(如沙子、岩石或砾石)到细土(如活性粘土或淤泥)。我认为1-2-3方法是成功的关键:

1. 确保钻井液的凝胶/强度能够悬浮最大/最粗的材料。
2. 确保钻井液具有滤失/滤失控制能力，以封闭最粗糙的预期土壤条件。
3. 确保钻井液能够控制遇到的任何活性粘土。

自己实施1-2-3方法。简单回答以下问题:

1. 我是否有足够的凝胶强度来运输和悬浮我预期遇到的岩屑尺寸?
2. 我的钻井液是否有足够的过滤控制来稳定井眼并保持其畅通?
3. 钻井液会控制我期望钻穿的粘土吗?

这三点同样重要。这些问题必须解决，使钻井液与土壤条件适当匹配，并需要以一种不会产生过高粘度的方式进行，否则会导致高环空压力。