Che cos'è il controllo dei solidi?

Il controllo dei solidi si riferisce a una tecnica di perforazione di pozzi utilizzata per fornire fluido di perforazione a impianti di perforazione di pozzi profondi e per pulire questo fluido per un ulteriore uso. La tecnica è spesso chiamata perforazione del fango perché utilizza un flusso di acqua e fango per estrarre i solidi dai fori e raffreddare le attrezzature della piattaforma di perforazione. Questo fluido di perforazione facilita anche la necessaria pressione idrostatica per impedire l'afflusso di fluidi di formazione naturale nel foro. Questa tecnica ha aumentato la sicurezza del processo di perforazione dei pozzi, rendendo la perforazione esplorativa un'opzione economica.

I processi di perforazione dei pozzi e i metodi di controllo dei solidi hanno visto una varietà di evoluzioni nel tempo. Dai semplici pozzi di rimozione dei solidi controllati per gravità ai complessi sistemi meccanici di controllo dei solidi, le varie tecniche e attrezzature utilizzate per rimuovere i solidi dal fluido di perforazione hanno reso possibile la perforazione del fango. Con la creazione di misure di controllo dei solidi, la perforazione del foro è diventata molto più economica poiché la soluzione di perforazione viene riutilizzata.

Uno dei primi usi noti del controllo dei solidi in un processo di perforazione di pozzi che si è verificato alla fine del XIX secolo. Una serie di pozzi di lavorazione sono stati utilizzati per catturare il fluido di perforazione da impianti di perforazione di pozzi. Mentre il fluido passava da una fossa alla successiva, si lasciava depositare. La forza di gravità ha fatto sì che i solidi si depositassero fuori dal liquido. Il fluido di perforazione può quindi essere convogliato verso una stazione di pompaggio dove viene inviato all'impianto di perforazione per il riutilizzo.

Questo primo sistema di controllo dei solidi fu usato come metodo principale fino all'invenzione dello shale shaker negli anni '30. Lo shale shaker utilizza una serie di schermi progressivamente più piccoli per filtrare i materiali tagliati dal fluido di perforazione. Operando sullo stesso principio delle macchine di selezione utilizzate nell'industria mineraria della ghiaia, lo shale shaker rimuove i detriti dal fluido di perforazione usando gravità e vibrazioni. Mentre il fango di perforazione passa sopra il tavolo dell'agitatore, le vibrazioni provocano la fuoriuscita della talea più grande dalla soluzione.

Lo shale shaker è spesso associato a un altro pezzo di attrezzatura mineraria chiamato idrociclone. L'irdrociclone viene utilizzato nel processo di controllo dei solidi per filtrare i fluidi di perforazione per forza centrifuga. Creando un vortice vorticoso di fluido di perforazione all'interno dell'idrociclone, la materia solida creata dal processo di perforazione viene forzata verso le pareti esterne della macchina. Questi solidi scivolano quindi verso il basso fino allo scivolo di scarico della macchina mentre il fluido di perforazione pulito viene pompato indietro all'apparecchiatura di perforazione.