墨西哥湾深水井总是会遇到各种钻探挑战，包括天然气水合物、井筒不稳定、ROP、漏失以及压力控制等难题。能否成功应对这些挑战，对于减少非生产时间、安全实现钻井目标，以及实现项目经济性等战略至关重要。同时，墨西哥湾的作业还必须在能源管理局以及安全环境执法局的监管下进行。

墨西哥湾近来新实施的海上钻探法规，更加关注钻井液的物理性能，以保证能维持足够的压力控制。在深水作业中，压力控制非常重要，孔隙压力和破裂压力之间存在着一个非常狭窄的窗口。处于窄密度窗口边缘的井压力异常，这种深水井的钻井液设计，往往要与常规压力井的要求差别很大。

深水钻井液设计的挑战随着钻井作业操作条件的改变而加剧。水柱的冷却效应产生了一个负的地温梯度，海底的静态温度最低可降到4℃（40℉）。地温梯度随深度的增加而增加，导致井底的静态温度经常会超过149℃（300℉）。越来越多的墨西哥湾运营商在深水作业中选择平流或恒定流变流体，目的是为了在实现良好钻井性能目标的同时，掌控在狭窄压力窗口环境下钻探所带来的风险。

Newpark的Krones是一种专门针对具有挑战性的深水井而设计的平流（恒流变）体系。它是一种环境友好型非水基钻井液，可以满足广泛的作业要求。

Kronos钻井液体系易于与各种合成基钻井液、重晶石和盐水配伍。通过使用新型专有乳化剂、流型调节剂、悬浮剂和降滤失剂相复配，建立稳定的流体配方。该体系几乎不受温度和压力变化影响，特别适合在深水钻井中使用。

Kronos的流变特性参数，如塑性粘度、屈服点、粘度计3rpm和6rpm读数，以及凝胶强度，各项性能都促使其能够安全实现钻井、起下钻和下套管作业，在标准温度和压力下不发生与钻井液相关的任何事故。

通过使用HyCale工程软件平台，Kronos平流体系的优势可得到进一步提高，进而提高作业效率，减少漏失的可能性。HyCale软件广泛用于钻井设计，在设计阶段，该软件可用于对操作环境进行建模，确保钻井作业开始之前的井眼清洁、重晶石沉降、ECD、抽吸激动压力等满足钻井要求。返出钻井液性能和钻井条件等需要不断更新，持续使用HyCale系统，可预测井下环空压力的变化。同时，该系统内置了Kronos体系高温高压性能数据库搭载流变学校准程序，增强了其准确预测ECD的能力。

钻井液产业链的另一个关键推动因素是设施布局、性能和处理能力。运营商利用海上供应基地提供的一流分配和物流服务来提高项目效率和经济效益。了解了与深水项目相关的物流和运营挑战之后，Newpark Resources投资了位于拉各斯港的海上供应基地。为了满足墨西哥湾深水市场不断增长的产能要求，供应基地可以制造设施，并且以超过竞争设施的速率将大量钻井液卸载到多个供应船上，形成更具成本效益的解决方案。

精确的实时计量与监测控制能力使工厂的作业人员能够让重要流程决策变得简单、及时、准确和可靠，同时又能够得到良好的信息。快速的盐水输送系统以及混合、剪切技术的改进，加上管道和泵的重新布局，实现了并行处理，还可大大缩短交付时间，提高产能。

总体而言，装卸船的周转速度会更快。升级到混合设备可产生更加稳定的流体，确保钻井液在卸载和使用期间保持流变性能不发生变化。

案例分析：

Newpark近期展示了其整合和利用Kronos平流体系在超过5,500英尺深的墨西哥湾深水井为多国公司提供服务的能力。该体系经过了严格的审批程序。Kronos流体在Newpark技术中心进行了为其数周的设计和测试，确保Kronos的所有流变性能、滤失控制、乳化稳定性等设计参数都准备就绪。

通过使用联机剪切装置，研究人员在供应基地优化了Kronos的流变性和乳化稳定性。在Kronos的设计中加入剪切装置，可确保在交付时提供出稳定且符合性能要求的钻井液，而无需在井下通过钻头进行循环和剪切。Kronos在这口井表现出的性能完全符合公司的预期。

该体系在作业的各个阶段都被证明是稳定且易于维护的。非水基钻井液稳定性的真正衡量标准是处理污染物的能力，而Kronos体系即使遇到这些污染物，也能保持平稳的流变曲线。另外，即使在供应船上停留44天，Kronos体系的重晶石依然未发生任何沉降。