墨西哥灣深水井總是會遇到各種鉆探挑戰(zhàn)，包括天然氣水合物、井筒不穩(wěn)定、ROP、漏失以及壓力控制等難題。能否成功應對這些挑戰(zhàn)，對于減少非生產(chǎn)時間、安全實現(xiàn)鉆井目標，以及實現(xiàn)項目經(jīng)濟性等戰(zhàn)略至關重要。同時，墨西哥灣的作業(yè)還必須在能源管理局以及安全環(huán)境執(zhí)法局的監(jiān)管下進行。
墨西哥灣近來新實施的海上鉆探法規(guī)，更加關注鉆井液的物理性能，以保證能維持足夠的壓力控制。在深水作業(yè)中，壓力控制非常重要，孔隙壓力和破裂壓力之間存在著一個非常狹窄的窗口。處于窄密度窗口邊緣的井壓力異常，這種深水井的鉆井液設計，往往要與常規(guī)壓力井的要求差別很大。
深水鉆井液設計的挑戰(zhàn)隨著鉆井作業(yè)操作條件的改變而加劇。水柱的冷卻效應產(chǎn)生了一個負的地溫梯度，海底的靜態(tài)溫度最低可降到4℃（40℉）。地溫梯度隨深度的增加而增加，導致井底的靜態(tài)溫度經(jīng)常會超過149℃（300℉）。越來越多的墨西哥灣運營商在深水作業(yè)中選擇平流或恒定流變流體，目的是為了在實現(xiàn)良好鉆井性能目標的同時，掌控在狹窄壓力窗口環(huán)境下鉆探所帶來的風險。
Newpark的Krones是一種專門針對具有挑戰(zhàn)性的深水井而設計的平流（恒流變）體系。它是一種環(huán)境友好型非水基鉆井液，可以滿足廣泛的作業(yè)要求。
Kronos鉆井液體系易于與各種合成基鉆井液、重晶石和鹽水配伍。通過使用新型專有乳化劑、流型調(diào)節(jié)劑、懸浮劑和降濾失劑相復配，建立穩(wěn)定的流體配方。該體系幾乎不受溫度和壓力變化影響，特別適合在深水鉆井中使用。
Kronos的流變特性參數(shù)，如塑性粘度、屈服點、粘度計3rpm和6rpm讀數(shù)，以及凝膠強度，各項性能都促使其能夠安全實現(xiàn)鉆井、起下鉆和下套管作業(yè)，在標準溫度和壓力下不發(fā)生與鉆井液相關的任何事故。
通過使用HyCale工程軟件平臺，Kronos平流體系的優(yōu)勢可得到進一步提高，進而提高作業(yè)效率，減少漏失的可能性。HyCale軟件廣泛用于鉆井設計，在設計階段，該軟件可用于對操作環(huán)境進行建模，確保鉆井作業(yè)開始之前的井眼清潔、重晶石沉降、ECD、抽吸激動壓力等滿足鉆井要求。返出鉆井液性能和鉆井條件等需要不斷更新，持續(xù)使用HyCale系統(tǒng)，可預測井下環(huán)空壓力的變化。同時，該系統(tǒng)內(nèi)置了Kronos體系高溫高壓性能數(shù)據(jù)庫搭載流變學校準程序，增強了其準確預測ECD的能力。
鉆井液產(chǎn)業(yè)鏈的另一個關鍵推動因素是設施布局、性能和處理能力。運營商利用海上供應基地提供的一流分配和物流服務來提高項目效率和經(jīng)濟效益。了解了與深水項目相關的物流和運營挑戰(zhàn)之后，Newpark Resources投資了位于拉各斯港的海上供應基地。為了滿足墨西哥灣深水市場不斷增長的產(chǎn)能要求，供應基地可以制造設施，并且以超過競爭設施的速率將大量鉆井液卸載到多個供應船上，形成更具成本效益的解決方案。
精確的實時計量與監(jiān)測控制能力使工廠的作業(yè)人員能夠讓重要流程決策變得簡單、及時、準確和可靠，同時又能夠得到良好的信息?？焖俚柠}水輸送系統(tǒng)以及混合、剪切技術的改進，加上管道和泵的重新布局，實現(xiàn)了并行處理，還可大大縮短交付時間，提高產(chǎn)能。
總體而言，裝卸船的周轉(zhuǎn)速度會更快。升級到混合設備可產(chǎn)生更加穩(wěn)定的流體，確保鉆井液在卸載和使用期間保持流變性能不發(fā)生變化。
案例分析：
Newpark近期展示了其整合和利用Kronos平流體系在超過5,500英尺深的墨西哥灣深水井為多國公司提供服務的能力。該體系經(jīng)過了嚴格的審批程序。Kronos流體在Newpark技術中心進行了為其數(shù)周的設計和測試，確保Kronos的所有流變性能、濾失控制、乳化穩(wěn)定性等設計參數(shù)都準備就緒。
通過使用聯(lián)機剪切裝置，研究人員在供應基地優(yōu)化了Kronos的流變性和乳化穩(wěn)定性。在Kronos的設計中加入剪切裝置，可確保在交付時提供出穩(wěn)定且符合性能要求的鉆井液，而無需在井下通過鉆頭進行循環(huán)和剪切。Kronos在這口井表現(xiàn)出的性能完全符合公司的預期。
該體系在作業(yè)的各個階段都被證明是穩(wěn)定且易于維護的。非水基鉆井液穩(wěn)定性的真正衡量標準是處理污染物的能力，而Kronos體系即使遇到這些污染物，也能保持平穩(wěn)的流變曲線。另外，即使在供應船上停留44天，Kronos體系的重晶石依然未發(fā)生任何沉降。
