Dezvoltarea tehnologiei de foraj depinde în principal de echipamente solide de control. Controlul mecanic al solidului este o verigă importantă pentru menținerea și asigurarea bunei performanțe a noroiului de foraj și este, de asemenea, una dintre componentele tehnologiei convenționale de foraj.
În noroiul de foraj, dimensiunea particulelor solide care au un impact mare asupra performanței noroiului și asupra ratei de penetrare mecanică este mai mare de 15 microni, reprezentând aproximativ 70% din totalul solidelor. Oamenii încearcă să-l îndepărteze în orice moment prin echipamente mecanice mai eficiente. Odată cu dezvoltarea tehnologiei de foraj, cerințele pentru performanța noroiului sunt din ce în ce mai mari. Practica a dovedit că tehnologia de îmbunătățire a performanței noroiului prin controlul solidelor din noroi s-a dezvoltat într-o tehnologie auxiliară importantă a noroiului de foraj, care este strâns legată de stabilizarea condițiilor de sondă și de îmbunătățirea vitezei de foraj. Pentru a oferi noroi de înaltă calitate pentru foraj, este necesar să aveți un set de echipamente complete și aplicabile de purificare a noroiului, care este garanția menținerii performanței excelente a noroiului de foraj.
Faza solidă din fluidul de foraj și noroi poate fi împărțită în două categorii în funcție de funcțiile lor: una este faza solidă utilă, cum ar fi bentonită, agent de tratare chimică, pulbere de barită etc. Cealaltă este solidă inutilă, cum ar fi butașii de foraj, săraci bentonită, nisip etc.
Așa-numitul control al fazei solide a fluidului de foraj este de a elimina faza solidă dăunătoare și de a păstra faza solidă utilă pentru a îndeplini cerințele tehnologiei de foraj privind performanța fluidului de foraj. În general, controlul solid al fluidului de foraj este denumit control solid.
Se acordă atenție importanței controlului solid. A devenit un factor important care afectează direct forajul sigur, de înaltă calitate și eficient și protecția rezervoarelor de petrol și gaze. Controlul solid este unul dintre mijloacele importante pentru a obține o găurire optimă. Un control bun al solidului poate asigura condițiile necesare forajelor științifice. Controlul adecvat al fazei solide poate proteja rezervorul de petrol și gaz, poate reduce cuplul de foraj și frecarea, poate reduce fluctuația presiunii de aspirație a inelului, poate reduce posibilitatea de lipire a presiunii diferențiale, îmbunătăți viteza de foraj, prelungește durata de viață a burghiului, reduce uzura echipamentelor și țevilor, îmbunătățește durata de viață a părților vulnerabile ale sistemului de circulație a fluidului de foraj, crește stabilitatea sondei, îmbunătățește condițiile de tub, reduce poluarea mediului și reduce costul fluidului de foraj. Datele statistice de teren arată că, în intervalul de densitate scăzută, rata de penetrare mecanică poate fi crescută cu aproximativ 8% pentru fiecare reducere de 1% a conținutului de solid al fluidului de foraj (echivalent cu 0,01 scădere a densității fluidului de foraj). Se poate observa că beneficiile controlului solid sunt foarte semnificative.
Existența unui solid inutil în exces în noroi este cel mai mare pericol ascuns de a deteriora performanța fluidului de foraj, reducând rata de penetrare și ducând la diverse complicații în fundul puțului. În practica pe termen lung și în cercetarea continuă, oamenii au ajuns la concluzia că faza solidă inutilă excesivă în noroi va aduce următoarele efecte adverse asupra lucrărilor de foraj.
Conținutul ridicat de solid de noroi, greutatea specifică mai mare și creșterea diferenței de presiune a găurii de la fund cresc efectul de menținere a presiunii al coloanei de lichid pe rocă, ceea ce nu este propice fragmentării rocii la fundul găurii. Conținutul solid al noroiului este mare, capacitatea de a transporta tăieturi de foraj este slăbită și un număr mare de particule mari de tăieturi de foraj nu pot fi evacuate din gaură în timp, ceea ce duce la ruperea repetată a tăierilor de rocă de către burghiul și crescând astfel uzura sculelor de găurit, afectând astfel viteza de găurire.
În timpul forajului, pierderea de apă și conținutul de particule solide din noroi vor afecta direct calitatea turtei de noroi formată pe peretele găurii. Pierderea de apă a fluidului de foraj este mică, turta de noroi este subțire și rezistentă, iar protecția pereților este bună, ceea ce este scopul nostru. Conținutul ridicat de solide va crește pierderea de apă a noroiului, ceea ce va duce la absorbția apei, expansiunea hidratării și instabilitatea peretelui găurii a formării de șisturi, ducând la ridicare și împiedicare slabă, ducând la accidente în gaură. În plus, dacă turta de noroi este prea groasă și prea slăbită, va crește și suprafața de contact dintre instrumentul de foraj și peretele puțului, ceea ce va duce cu ușurință la accidente de lipire.
Cu cât este mai mare conținutul de solide, cu atât este mai mare uzura mecanică a sistemului de circulație. Prea mult noroi va accelera uzura căptușelii cilindrului și a pistonului pompei de noroi, crescând astfel timpul de întreținere și reducând eficiența forajului. Dacă conținutul de solid este prea mare, va provoca, de asemenea, detartrare pe peretele interior al țevii de foraj, va afecta pescuitul țevii interioare și va fi forțat să ridice țeava de foraj pentru a se ocupa de detartrare, întrerupând astfel procedura normală de lucru. Eficiența forajului va fi, de asemenea, semnificativ redusă datorită creșterii mari a timpului de funcționare auxiliară.
În timpul procesului de foraj, performanța noroiului se va modifica dacă tăieturile de foraj nu sunt îndepărtate la timp deoarece acestea intră constant în noroi. Când conținutul de nisip al noroiului este mai mare de 4%, acesta este considerat deșeu. Trebuie să fie descărcat și înlocuit cu șlam nou. Cea mai mare parte a noroiului este o soluție alcalină, iar descărcarea aleatorie nu numai că va distruge vegetația, dar va provoca și alcalinizarea solului și va afecta regenerarea vegetației. În plus, există niște aditivi în noroi care fac noroiul negru, iar o cantitate mare de descărcare va cauza poluare vizuală a mediului.