Lo sviluppo della tecnologia di perforazione dipende principalmente da solide apparecchiature di controllo. Il controllo meccanico dei solidi è un collegamento importante per mantenere e garantire la buona prestazione del fango di perforazione ed è anche uno dei componenti della tecnologia di perforazione convenzionale.
Nel fango di perforazione, la dimensione delle particelle solide che hanno un grande impatto sulle prestazioni del fango e sulla velocità di penetrazione meccanica è superiore a 15 micron, rappresentando circa il 70% dei solidi totali. Le persone cercano di rimuoverlo in qualsiasi momento attraverso attrezzature meccaniche più efficaci. Con lo sviluppo della tecnologia di perforazione, i requisiti per le prestazioni del fango sono sempre più elevati. La pratica ha dimostrato che la tecnologia per migliorare le prestazioni del fango controllando i solidi del fango si è sviluppata in un'importante tecnologia ausiliaria del fango di perforazione, che è strettamente correlata alla stabilizzazione delle condizioni dei pozzi e al miglioramento della velocità di perforazione. Per fornire fango di perforazione di alta qualità, è necessario disporre di una serie di attrezzature complete e applicabili per la purificazione del fango, che garantiscano il mantenimento delle eccellenti prestazioni del fango di perforazione.
La fase solida nel fluido e nel fango di perforazione può essere divisa in due categorie in base alle loro funzioni: una è la fase solida utile, come bentonite, agente di trattamento chimico, polvere di barite, ecc. L'altra è la fase solida inutile, come i detriti di perforazione, i residui poveri bentonite, sabbia, ecc.
Il cosiddetto controllo della fase solida del fluido di perforazione serve ad eliminare la fase solida dannosa e a preservare la fase solida utile per soddisfare i requisiti della tecnologia di perforazione sulle prestazioni del fluido di perforazione. In generale, il controllo solido del fluido di perforazione viene definito controllo solido.
Viene prestata attenzione all'importanza di un controllo solido. È diventato un fattore importante che influisce direttamente sulla perforazione sicura, di alta qualità ed efficiente e sulla protezione dei giacimenti di petrolio e gas. Il controllo solido è uno dei mezzi importanti per ottenere una perforazione ottimale. Un buon controllo solido può fornire le condizioni necessarie per la perforazione scientifica. Un adeguato controllo della fase solida può proteggere il giacimento di petrolio e gas, ridurre la coppia di perforazione e l'attrito, ridurre la fluttuazione della pressione dell'aspirazione dell'anello, ridurre la possibilità di adesione della pressione differenziale, migliorare la velocità di perforazione, prolungare la durata della punta del trapano, ridurre l'usura di attrezzature e tubi, migliorare la durata delle parti vulnerabili del sistema di circolazione del fluido di perforazione, aumentare la stabilità del pozzo, migliorare le condizioni dell'involucro, ridurre l'inquinamento ambientale e ridurre il costo del fluido di perforazione. I dati statistici sul campo mostrano che nell'intervallo di bassa densità, il tasso di penetrazione meccanica può essere aumentato di circa l'8% per ogni riduzione dell'1% del contenuto solido del fluido di perforazione (equivalente a una diminuzione di 0,01 nella densità del fluido di perforazione). Si può vedere che i vantaggi di un controllo solido sono molto significativi.
L'esistenza di una quantità eccessiva di solidi inutili nel fango è il più grande pericolo nascosto di danneggiare le prestazioni del fluido di perforazione, riducendo la velocità di penetrazione e portando a varie complicazioni del fondo pozzo. Nella pratica a lungo termine e nella ricerca continua, le persone hanno concluso che un'eccessiva fase solida inutile nel fango porterà i seguenti effetti negativi sul lavoro di perforazione.
L'elevato contenuto solido di fango, il peso specifico maggiore e l'aumento della differenza di pressione sul fondo del foro aumentano l'effetto di mantenimento della pressione della colonna liquida sulla roccia, il che non favorisce la frammentazione della roccia sul fondo del foro. Il contenuto solido di fango è elevato, la capacità di trasportare i detriti di perforazione è indebolita e un gran numero di grandi particelle di detriti di perforazione non possono essere scaricate fuori dal foro in tempo, con conseguente rottura ripetuta dei detriti di roccia da parte della punta di perforazione e aumentando così l'usura degli utensili di perforazione, influenzando così la velocità di perforazione.
Durante la perforazione, la perdita d'acqua e il contenuto di particelle solide del fango influenzeranno direttamente la qualità del pannello di fango formato sulla parete del foro. La perdita d'acqua del fluido di perforazione è ridotta, la torta di fango è sottile e resistente e la protezione delle pareti è buona, che è il nostro obiettivo. L'elevato contenuto solido aumenterà la perdita di acqua del fango, che porterà all'assorbimento di acqua, all'espansione dell'idratazione e all'instabilità delle pareti del foro della formazione di scisto, con conseguente scarso sollevamento e inciampo, con conseguenti incidenti nel foro. Inoltre, se la torta di fango è troppo spessa e allentata, aumenterà anche la superficie di contatto tra l'utensile di perforazione e la parete del pozzo, il che porterà facilmente a incidenti di attaccamento.
Maggiore è il contenuto solido, maggiore è l'usura meccanica del sistema di circolazione. Troppo fango accelererà l'usura della camicia del cilindro e del pistone della pompa fango, aumentando così i tempi di manutenzione e riducendo l'efficienza della perforazione. Se il contenuto solido è troppo elevato, causerà anche incrostazioni sulla parete interna dell'asta di perforazione, influenzerà la pesca del tubo interno e sarà costretto a sollevare l'asta di perforazione per gestire le incrostazioni, interrompendo così la normale procedura di lavoro. Anche l'efficienza della perforazione sarà significativamente ridotta a causa del notevole aumento del tempo di funzionamento ausiliario.
Durante il processo di perforazione, le prestazioni del fango cambieranno se i detriti di perforazione non vengono rimossi in tempo perché entrano costantemente nel fango. Quando il contenuto di sabbia del fango è superiore al 4%, è considerato un liquame di scarto. È necessario scaricarlo e sostituirlo con nuovo liquame. La maggior parte del fango è una soluzione alcalina e lo scarico casuale non solo distruggerà la vegetazione, ma causerà anche l'alcalinizzazione del suolo e influenzerà la rigenerazione della vegetazione. Inoltre, nel fango sono presenti alcuni additivi che rendono il fango nero e una grande quantità di scarico causerà inquinamento visivo dell'ambiente.