Le développement de la technologie de forage dépend principalement d’un équipement de contrôle solide. Le contrôle mécanique des solides est un maillon important pour maintenir et assurer les bonnes performances de la boue de forage, et est également l'un des composants de la technologie de forage conventionnelle.
Dans la boue de forage, la taille des particules solides qui ont un impact important sur les performances de la boue et le taux de pénétration mécanique est supérieure à 15 microns, représentant environ 70 % du total des solides. Les gens essaient de l’enlever à tout moment grâce à un équipement mécanique plus efficace. Avec le développement de la technologie de forage, les exigences en matière de performances de la boue sont de plus en plus élevées. La pratique a prouvé que la technologie permettant d'améliorer les performances de la boue en contrôlant les solides de la boue est devenue une technologie auxiliaire importante de la boue de forage, étroitement liée à la stabilisation des conditions des puits et à l'amélioration de la vitesse de forage. Afin de fournir une boue de forage de haute qualité, il est nécessaire de disposer d'un ensemble d'équipements de purification de boue complets et applicables, ce qui garantit le maintien des excellentes performances de la boue de forage.
La phase solide dans le fluide et la boue de forage peut être divisée en deux catégories selon leurs fonctions : l'une est une phase solide utile, telle que la bentonite, un agent de traitement chimique, la poudre de barytine, etc. L'autre est une phase solide inutile, telle que des déblais de forage, de mauvaise qualité. bentonite, sable, etc.
Le soi-disant contrôle de la phase solide du fluide de forage consiste à éliminer la phase solide nocive et à préserver la phase solide utile pour répondre aux exigences de la technologie de forage concernant les performances du fluide de forage. Généralement, le contrôle solide du fluide de forage est appelé contrôle solide.
L'importance d'un contrôle solide est prise en compte. C’est devenu un facteur important qui affecte directement le forage sûr, de haute qualité et efficace ainsi que la protection des réservoirs de pétrole et de gaz. Un contrôle solide est l’un des moyens importants pour obtenir un forage optimal. Un bon contrôle solide peut fournir les conditions nécessaires au forage scientifique. Un contrôle approprié de la phase solide peut protéger le réservoir de pétrole et de gaz, réduire le couple de forage et la friction, réduire la fluctuation de pression de l'aspiration de l'anneau, réduire la possibilité de collage de pression différentielle, améliorer la vitesse de forage, prolonger la durée de vie du foret, réduire l'usure des équipements et des tuyaux, améliore la durée de vie des parties vulnérables du système de circulation du fluide de forage, augmente la stabilité du puits de forage, améliore les conditions du tubage, réduit la pollution de l'environnement et réduit le coût du fluide de forage. Les données statistiques de terrain montrent que dans la plage de faible densité, le taux de pénétration mécanique peut être augmenté d'environ 8 % pour chaque réduction de 1 % de la teneur en solides du fluide de forage (équivalent à 0,01 diminution de la densité du fluide de forage). On constate que les avantages d’un contrôle solide sont très importants.
L'existence d'un excès de solides inutiles dans la boue constitue le plus grand danger caché d'endommager les performances du fluide de forage, de réduire le taux de pénétration et d'entraîner diverses complications au fond du trou. Dans la pratique à long terme et les recherches continues, les gens ont conclu qu'un excès de phase solide inutile dans la boue entraînerait les effets néfastes suivants sur les travaux de forage.
La teneur élevée en solides de la boue, la densité plus élevée et l'augmentation de la différence de pression au fond du trou augmentent l'effet de maintien de la pression de la colonne de liquide sur la roche, ce qui n'est pas propice à la fragmentation de la roche au fond du trou. La teneur en solides de la boue est élevée, la capacité à transporter les déblais de forage est affaiblie et un grand nombre de grosses particules de déblais de forage ne peuvent pas être évacuées du trou à temps, ce qui entraîne une rupture répétée des déblais de forage par le trépan, et augmentant ainsi l'usure des outils de forage, affectant ainsi la vitesse de forage.
Pendant le forage, la perte d'eau et la teneur en particules solides de la boue affecteront directement la qualité du gâteau de boue formé sur la paroi du trou. La perte d'eau du fluide de forage est faible, le gâteau de boue est fin et résistant et la protection des murs est bonne, ce qui est notre objectif. La teneur élevée en solides augmentera la perte d'eau de la boue, ce qui entraînera une absorption d'eau, une expansion de l'hydratation et une instabilité de la paroi du trou de la formation de schiste, entraînant un mauvais levage et un mauvais déclenchement, conduisant à des accidents dans le trou. De plus, si le gâteau de boue est trop épais et lâche, cela augmentera également la surface de contact entre l'outil de forage et la paroi du puits, ce qui entraînera facilement des accidents de collage.
Plus la teneur en matières solides est élevée, plus l'usure mécanique du système de circulation est importante. Trop de boue accélérera l'usure de la chemise de cylindre et du piston de la pompe à boue, augmentant ainsi le temps de maintenance et réduisant l'efficacité du forage. Si la teneur en solides est trop élevée, cela provoquera également du tartre sur la paroi interne de la tige de forage, affectera la pêche de la tige de forage et sera obligé de soulever la tige de forage pour gérer le tartre, interrompant ainsi la procédure de travail normale. L'efficacité du forage sera également considérablement réduite en raison de la forte augmentation du temps de fonctionnement auxiliaire.
Pendant le processus de forage, les performances de la boue changeront si les déblais de forage ne sont pas retirés à temps car ils pénètrent constamment dans la boue. Lorsque la teneur en sable de la boue est supérieure à 4 %, elle est considérée comme un lisier résiduel. Il doit être vidé et remplacé par du nouveau lisier. La majeure partie de la boue est une solution alcaline, et un déversement aléatoire détruira non seulement la végétation, mais provoquera également une alcalinisation du sol et affectera la régénération de la végétation. De plus, la boue contient certains additifs qui la rendent noire, et une grande quantité de rejets entraînera une pollution visuelle de l'environnement.