El desenvolupament de la tecnologia de perforació depèn principalment d'equips de control sòlid.El control de sòlids mecànics és un enllaç important per mantenir i garantir el bon rendiment del fang de perforació, i també és un dels components de la tecnologia de perforació convencional.
En el fang de perforació, la mida de les partícules sòlides que tenen un gran impacte en el rendiment del fang i la taxa de penetració mecànica és de més de 15 micres, que representen al voltant del 70% del sòlid total.La gent intenta eliminar-lo en qualsevol moment mitjançant un equip mecànic més eficaç.Amb el desenvolupament de la tecnologia de perforació, els requisits per al rendiment del fang són cada cop més alts.La pràctica ha demostrat que la tecnologia per millorar el rendiment del fang mitjançant el control dels sòlids del fang s'ha convertit en una important tecnologia auxiliar del fang de perforació, que està estretament relacionada amb l'estabilització de les condicions del pou i la millora de la velocitat de perforació.Per tal de proporcionar fang d'alta qualitat per a la perforació, és necessari disposar d'un conjunt d'equips de purificació de fang complets i aplicables, que és la garantia per mantenir l'excel·lent rendiment del fang de perforació.
La fase sòlida en el fluid de perforació i el fang es pot dividir en dues categories segons les seves funcions: una és la fase sòlida útil, com la bentonita, l'agent de tractament químic, la pols de barita, etc. L'altra és sòlid inútil, com els talls de perforació, pobres bentonita, sorra, etc.
L'anomenat control de la fase sòlida del fluid de perforació és eliminar la fase sòlida nociva i preservar la fase sòlida útil per satisfer els requisits de la tecnologia de perforació sobre el rendiment del fluid de perforació.En general, el control sòlid del fluid de perforació es coneix com a control sòlid.
S'està prestant atenció a la importància d'un control sòlid.S'ha convertit en un factor important que afecta directament la perforació segura, d'alta qualitat i eficient i la protecció dels embassaments de petroli i gas.El control sòlid és un dels mitjans importants per aconseguir una perforació òptima.Un bon control sòlid pot proporcionar les condicions necessàries per a la perforació científica.El control adequat de la fase sòlida pot protegir el dipòsit de petroli i gas, reduir el parell de perforació i la fricció, reduir la fluctuació de pressió de la succió de l'anell, reduir la possibilitat d'enganxar la pressió diferencial, millorar la velocitat de perforació, allargar la vida útil de la broca, reduir el desgast d'equips i canonades, millora la vida útil de les parts vulnerables del sistema de circulació del fluid de perforació, augmenta l'estabilitat del pou, millora les condicions de la carcassa, redueix la contaminació ambiental i redueix el cost del fluid de perforació.Les dades estadístiques de camp mostren que en el rang de baixa densitat, la taxa de penetració mecànica es pot augmentar en un 8% per cada reducció de l'1% del contingut sòlid del fluid de perforació (equivalent a una disminució de 0,01 en la densitat del fluid de perforació).Es pot veure que els beneficis d'un control sòlid són molt importants.
L'existència d'excés de sòlids inútils al fang és el perill ocult més gran de danyar el rendiment del fluid de perforació, reduint la velocitat de penetració i provocant diverses complicacions de fons de forat.En la pràctica a llarg termini i la investigació contínua, la gent ha conclòs que l'excés de fase sòlida inútil en el fang comportarà els següents efectes adversos en el treball de perforació.
L'alt contingut sòlid de fang, la gravetat específica més gran i l'augment de la diferència de pressió del forat inferior augmenten l'efecte de retenció de pressió de la columna líquida a la roca, cosa que no afavoreix la fragmentació de la roca a la part inferior del forat.El contingut sòlid de fang és alt, la capacitat de transportar talls de perforació es debilita i un gran nombre de grans partícules de talls de perforació no es poden descarregar fora del forat a temps, donant lloc a trencaments repetits de talls de roca per la broca, i augmentant així el desgast de les eines de perforació, afectant així la velocitat de perforació.
Durant la perforació, la pèrdua d'aigua i el contingut de partícules sòlides del fang afectaran directament la qualitat del pastís de fang format a la paret del forat.La pèrdua d'aigua del fluid de perforació és petita, el pastís de fang és prim i resistent i la protecció de la paret és bona, que és el nostre objectiu.L'alt contingut de sòlids augmentarà la pèrdua d'aigua del fang, la qual cosa comportarà l'absorció d'aigua, l'expansió de la hidratació i la inestabilitat de la paret del forat de la formació de l'esquist, donant lloc a una mala elevació i ensopegada, provocant accidents al forat.A més, si el pastís de fang és massa gruixut i solt, també augmentarà la superfície de contacte entre l'eina de perforació i la paret del pou, cosa que provocarà fàcilment accidents d'enganxament.
Com més gran sigui el contingut de sòlids, més gran és el desgast mecànic del sistema de circulació.Massa fang accelerarà el desgast del revestiment del cilindre i del pistó de la bomba de fang, augmentant així el temps de manteniment i reduint l'eficiència de la perforació.Si el contingut sòlid és massa alt, també provocarà escalada a la paret interior del tub de perforació, afectarà la pesca del tub interior i es veurà obligat a aixecar el tub de perforació per gestionar l'escala, interrompent així el procediment de treball normal.L'eficiència de la perforació també es reduirà significativament a causa del gran augment del temps d'operació auxiliar.
Durant el procés de perforació, el rendiment del fang canviarà si els talls de perforació no s'eliminen a temps perquè entren constantment al fang.Quan el contingut de sorra del fang és superior al 4%, es considera com a purins residuals.Cal abocar-lo i substituir-lo amb purins nous.La major part del fang és una solució alcalina i la descàrrega aleatòria no només destruirà la vegetació, sinó que també provocarà l'alcalinització del sòl i afectarà la regeneració de la vegetació.A més, hi ha alguns additius al fang que fan que el fang sigui negre i una gran quantitat de descàrrega provocarà contaminació visual al medi ambient.