Ztráta oběhu je jednou z velkých výzev během procesu vrtání, protože může nejen zvýšit riziko vrtných operací, ale také způsobit zvýšení nákladů na vrtání, a tím výrazně ovlivnit efektivitu vrtání. Aby se tomuto problému zabránilo, je nutné posílit vrt.
Zpevňování vrtu je technika implementovaná k udržení integrity formace a řízení ztrát při vrtání náročných formací, což může zvýšit maximální udržitelný tlak pro vrt prostřednictvím utěsnění zlomu nebo ucpání a přemostění zlomu.
Mechanismus vrtné kapaliny s nano ucpávkou pro zpevnění vrtu je znázorněn jako dolů. Působením tlakového rozdílu se do mikropórů a mikrotrhlin na povrchu horniny vtlačují nanočástice s malou velikostí částic a rovnoměrnou distribucí, čímž se snižuje pronikání filtrátu a vytváří se fyzická ucpávková vrstva. Navíc bitumenové zrno v nano ucpávkovém činidle na povrchu břidlice a vytváří silnou adsorpci, která zahušťuje hydratační film. Tvorba chemických těsnění ve zlomech může změnit tlak pórů a tangenciální napětí kolem vrtu v břidlicových formacích a hydratační bobtnání způsobené povrchovou absorpcí vody lze potlačit poté, co nanomateriály vytvoří na povrchu břidlice ochranný film.
Mechanismus přemosťovacího zesíťovacího ucpávacího činidla zpevňujícího vrt je znázorněn jako horní. Přemosťující a zesíťující ucpávací činidlo se přidává, aby umožnilo částicím s vysokou pevností různých velikostí přemostit trhliny. Vláknitý materiál je naplněn mezi částicemi a chemický zesíťující konsolidační materiál pevně stmeluje a zpevňuje částice, vlákna a horninové těleso; zastavuje šíření zlomeniny; a nakonec vyléčí ztráty.
MEdrilling vyvinul tuhé nano ucpávkové činidlo, které do těchto dvou mechanismů dokonale zapadá. Připravuje se z nanočástic, minerálních vláken a kationtového emulgátoru. Minerální vlákno má vláknitou strukturu, která dokáže přemostit póry a zlomy formační horniny, nanomateriál uzavře póry zanechané přemostěním a kationtový emulgovaný může vytvořit hustý film na povrchu břidlice. Nejen, že může hrát roli "preventivní" posilování, ale také může působit jako "nápravné" posilování.
