Впервые бурение вертикальное было использовано для прокладки нефтяной скважины еще в середине 19-го века. Однако скорость бурения в данном случае была до смешного неэффективной – всего метр в сутки. Перед инженерами вставала проблема извлечения обломков породы, образовавшихся при бурении на поверхность. Через некоторое время, было найдено достаточно оригинальное на тот момент решение – началась эра буровых растворов. В те времена основной задачей бурового раствора был вынос на поверхность буровых отходов, и с этой функцией первое время более менее успешно справлялась самая обычная вода. Но с появлением в 20-м веке более мощных турбобуров, способных пройти за сутки более 500 метров, к буровому раствору стали предъявлять и другие требования.
Если техника осуществляет бурение вертикальное, бур, вгрызаясь в землю на глубину, достигающую порой нескольких километров, проходит через самые разные слои пород. Все они отличаются различным уровнем плотности, вязкости, консистенции. На пути можно встретить и слои нефти, и водные слои, и глинистые породы, при этом ни первые, ни вторые, ни третьи не должны попадать в просвет бурильной скважины. А как удержать, например массу нефти или воды? Решение этой задачи, не долго думая, тоже возложили на буровой раствор. Он стал более вязким, приобрел полимерную структуру, которая словно бы скрепляла стенки скважины и препятствовала выходу содержимого слоев в просвет бурения.
С повышением вязкости бурового раствора решился еще один вопрос, который очень сильно волновал владельцев дорогого бурильного оборудования. Очень часто, в случае, если происходила аварийная остановка бура, все обломки пород, которые должны были выводиться на поверхность в массе бурового раствора, осаждались на дно, накрепко цементируя весь буровой комплекс труб под землей. Заново запустить все это, как правило, не удавалось – терялись миллионы, ведь бурильное оборудование по современным меркам, стоит более 10-ти миллионов рублей.
Современные буровые растворы решают большую часть проблем, возникающих при бурении: они не только выносят на поверхность обломки пород, обеспечивают стабильность слоев и предотвращают повреждение дорогостоящего оборудования. Теперь они, в дополнение ко всему, могут играть роль цементирующего фактора для закрепления стенок скважины, что очень выгодно в горизонтально-направленном бурении – это, так называемые тампонажные растворы.