Co to jest kontrola ciał stałych?

Kontrola ciał stałych odnosi się do techniki wiercenia studni stosowanej do dostarczania płynu wiertniczego do głębokich studni wiertniczych i do czyszczenia tego płynu do dalszego wykorzystania. Technika ta jest często nazywana wierceniem w błocie, ponieważ wykorzystuje przepływ wody i błota do wydobywania ciał stałych z otworów wiertniczych i chłodzenia sprzętu wiertniczego. Ten płyn wiertniczy ułatwia również niezbędne ciśnienie hydrostatyczne, aby zapobiec napływowi naturalnych płynów formacyjnych do otworu wiertniczego. Ta technika zwiększyła bezpieczeństwo procesu wiercenia studni, czyniąc wiercenie eksploracyjne opłacalną opcją.

Procesy wiercenia studni i metody kontroli ciał stałych obserwowały różne zmiany w czasie. Od prostych kanałów do usuwania ciał stałych kontrolowanych grawitacyjnie do złożonych mechanicznych systemów kontroli ciał stałych, różne techniki i urządzenia stosowane do usuwania ciał stałych z płynu wiertniczego umożliwiły wiercenie w błocie. Wraz z utworzeniem środków kontroli ciał stałych wiercenie otworów stało się znacznie bardziej ekonomiczne, ponieważ rozwiązanie do wiercenia jest ponownie wykorzystywane.

Jedno z najwcześniejszych znanych zastosowań kontroli ciał stałych w procesie wiercenia studni, który miał miejsce pod koniec XIX wieku. Zastosowano szereg wgłębień technologicznych do wychwytywania płynu wiertniczego ze studni wiertniczych. Gdy płyn przepływał z jednego dołu do drugiego, pozwolono mu się osadzić. Siła grawitacji spowodowała, że ​​ciała stałe opadły z cieczy. Płyn wiertniczy może być następnie kierowany do przepompowni, gdzie jest przesyłany do sprzętu wiertniczego w celu ponownego wykorzystania.

Ten wczesny system kontroli ciał stałych był stosowany jako podstawowa metoda do czasu wynalezienia shaker shale w latach 30. XX wieku. Shaker do łupków wykorzystuje serię stopniowo coraz mniejszych sit do odfiltrowywania ciętych materiałów z płynu wiertniczego. Działając na tej samej zasadzie, co maszyny sortujące wykorzystujące przemysł wydobywania żwiru, shaker shale usuwa zanieczyszczenia z płynu wiertniczego za pomocą grawitacji i wibracji. Gdy płuczka wiertnicza przechodzi nad stołem wytrząsarki, wibracje powodują, że większe sadzonki wytrząsają się z roztworu.

Wytrząsacz łupków jest często łączony z innym urządzeniem górniczym zwanym hydrocyklonem. Hyrdrocyklon stosuje się w procesie kontroli ciał stałych do filtrowania płynów wiertniczych pod wpływem siły odśrodkowej. Tworząc wirujący wir płynu wiertniczego wewnątrz hydrocyklonu, ciało stałe wytworzone w procesie wiercenia jest wtłaczane do zewnętrznych ścian maszyny. Te ciała stałe zsuwają się następnie do rynny wyładowczej maszyny, podczas gdy oczyszczony płyn wiertniczy jest pompowany z powrotem do sprzętu wiertniczego.