大多数操作中小型钻机的HDD承包商在不同地层钻井时都有标准的泥浆混合物。在未固结的砂砾、砾石或卵石中钻井时，作业人员通常会通过稠化钻井液来进行反应，因为这可以减少滤液的流失，并有助于将岩屑带出井眼。这种做法可能会产生以下几个问题:

• 小型钻机可能无法泵出足够多的高粘度流体以跟上钻井速度。
• 在较长的井眼中，泵的压力会显著上升。
• 水力裂缝可能是由于钻井液压力过大造成的。
• 未固结的砾石或卵石在钻井过程中可能会坍塌，导致钻杆/钻杆卡钻。

在这些地层中，运营商可能会考虑使用混合金属氧化物(MMO)，特别是在使用中小型钻机的情况下。人们经常犹豫是否要使用MMO，因为它与典型的膨润土、PAC和黄原胶的混合物有很大的不同。例如，当使用MMO时，你不能执行一些典型的测试，如使用沼泽漏斗进行粘度测试。

许多人会问:“MMO到底是什么?它是如何运作的?”CETCO Drilling Products的研发科学家Greg Plutko分享了他对混合金属氧化物的见解:

• 在pH值为10至10.5时，MMO为弱阳离子粒子。它大约是膨润土血小板的1/10大小，具有六角形，片状的形状。
• 每个MMO颗粒可以连接两个或多个膨润土颗粒，从而增加悬浮岩屑的重要颗粒间相互作用。
• 这提高了屈服点值，降低了塑料粘度值，使流体剪切稀化程度更高。
• 事实上，MMO泥浆的剪切稀释性很强，一旦施加明显的剪切作用，它们就会迅速转化为类水的流变性。MMO颗粒很容易脱离粘土表面。
• 在静止状态下，它会重新转化为血小板相互作用强烈的网络。
• 与大多数流体不同的是，这种凝胶结构几乎是瞬间形成的，因此防止了沙子、砾石和岩石的沉降。
• MMO流体从井壁流出一小段距离进入地层，然后结成凝胶，有效地填补和密封了空隙和裂缝。这可以防止进一步的液体流失。

这种独特的流变性导致了塞流，进一步有助于清除井眼中的悬浮物。

与我合作过的作业人员发现，在粗砂、砾石和鹅卵石中钻进时，将MMO应用于中小型HDD钻机非常有效。它减少了高固相钻井液常见的问题。首先，没有其他流体能像它那样有效地悬浮大型岩屑。它将把高尔夫球大小的岩石移出井眼。它在较低的泵速下工作良好，因此即使是小型钻机也能产生足够的流量来跟上钻井速度。井下压力保持在较低水平，降低了水力压裂的风险。液体沿着井壁填满空隙和裂缝，然后迅速停止，因为它牢固地结成凝胶，从而形成强大的井眼支撑。最后，MMO流体与循环系统配合得非常好。它不会使黄牛屏幕失明。事实上，它像水一样流过屏幕。

要在现场混合MMO流体，首先要用纯碱处理水，使其pH值达到10+。然后加入膨润土，搅拌至完全水化。承包商可以使用多种膨润土凝胶。最好使用未经处理的膨润土凝胶;然而，高产量的凝胶也可以使用。膨润土完全水合后，加入MMO混合，直到钻井液达到布丁状稠度。静止状态下的钻井液会显得很厚，表面不会光滑。

使用中小型HDD钻机在砾石和鹅卵石上钻孔似乎是一项艰巨的任务。它不需要这样。使用正确的工具可以使工作更容易和更成功。我强烈建议承包商考虑在这种地面条件下使用MMO流体。