หินดินดานมีโครงสร้างรูพรุนแบบพิเศษซึ่งส่วนใหญ่เป็นรูพรุนขนาดเล็กที่มีคอรูพรุนขนาดเล็กและความสามารถในการซึมผ่านต่ำ เป็นการยากที่จะก่อตัวเป็นก้อนกรองหนาทึบบนผนังหลุมเจาะ ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียการกรองเพิ่มขึ้นและการที่หินขาดน้ำได้ง่าย ส่งผลให้ผนังหลุมเจาะพังทลายลง
การเพิ่มวัสดุนาโนลงในของไหลสำหรับการขุดเจาะสามารถปิดรูพรุนในระดับนาโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้ผนังบ่อมีความเสถียรและปกป้องอ่างเก็บน้ำ
ขนาดและความเข้มข้นของวัสดุที่ใช้สำหรับซีลเป็นปัจจัยสำคัญ ซึ่งควรแน่ใจว่าไม่มีการเจาะทะลุ และยังสามารถสร้างโคลนเค้กที่บางและเหนียวได้อีกด้วย
สารอุดรูพรุนทั่วไป เช่น เบนโทไนต์และแบไรต์ ขนาดอนุภาคของพวกมันใหญ่กว่าขนาดรูพรุนของหินดินดานโดยเฉลี่ย ซึ่งสามารถแก้ปัญหารูพรุนระดับไมครอนได้เท่านั้น ป้องกันการสูญเสียการกรองได้ยาก และมักจะสะสมบนพื้นผิวโดยไม่ได้ลงลึกถึงชั้นการรั่วซึม พวกมันไม่บรรลุผลการปิดผนึกหรือก่อตัวเป็นก้อนตัวกรองขนาดกะทัดรัดเพื่อลดการสูญเสียการกรอง
วัสดุนาโนมีคุณสมบัติพิเศษของเอฟเฟกต์ขนาดเล็กและเอฟเฟกต์พื้นผิว การบริโภคน้อยลง ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาของของไหลสำหรับการเจาะเป็นเฟสของแข็งต่ำหรือไม่มีเฟสของแข็ง นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติการหล่อลื่นและลักษณะการไหลที่ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายตัว และประสิทธิภาพการเปียกของของเหลวเจาะ ผลการปิดผนึกจะดีกว่า สร้างความหนาของเค้กโคลนน้อยกว่า 1 มม.
(ความแตกต่างของเค้กโคลนก่อนและหลังเติมสารอุดรูแข็งระดับนาโนเมตร）
วัสดุนาโนมีกิจกรรมที่พื้นผิวสูงมาก รวมตัวกับอะตอมอื่นได้ง่าย เสถียรด้วยกิจกรรมทางเคมีสูง
นอกจากนี้ อนุภาคของวัสดุนาโนโดยทั่วไปจะมีขนาด 1-100 นาโนเมตรที่มีการกระจายอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งง่ายต่อการเข้าสู่รอยแตกขนาดเล็กของหินดินดาน มีบทบาทในการเติมและทำให้เสถียร สามารถปิดผนึกรอยแตกได้ดีขึ้นและสร้างชั้นปิดผนึกที่หนาแน่น เพื่อป้องกันการสูญเสียการกรอง
แกนก่อนเพิ่มตัวแทนการเสียบ แกนหลังจากเพิ่มตัวแทนการเสียบ 1 เปอร์เซ็นต์
เนื่องจากผลการปิดกั้นทางกายภาพ วัสดุนาโนสามารถปรับปรุงรีโอโลยีของของไหลเจาะ ปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อน ความแน่นของโคลนเค้ก และการหล่อลื่น
ดังนั้นวัสดุนาโนจึงมีบทบาทสำคัญในของเหลวเจาะ ซึ่งสามารถลดการสูญเสียการกรอง เพิ่มประสิทธิภาพการหล่อลื่น ปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของชั้นหิน ทำให้หลุมเจาะมีเสถียรภาพ ปกป้องอ่างเก็บน้ำ
