Il controllo dei solidi si riferisce a una tecnica di perforazione di pozzi utilizzata per fornire fluido di perforazione agli impianti di perforazione di pozzi profondi e per pulire questo fluido per un ulteriore utilizzo. La tecnica è spesso chiamata perforazione del fango perché utilizza un flusso di acqua e fango per portare i solidi fuori dai fori e raffreddare l’attrezzatura della piattaforma di perforazione. Questo fluido di perforazione facilita anche la pressione idrostatica necessaria per impedire l’afflusso di fluidi di formazione naturali nel foro. Questa tecnica ha aumentato la sicurezza del processo di perforazione del pozzo, rendendo la perforazione esplorativa un’opzione conveniente.
I processi di perforazione dei pozzi e i metodi di controllo dei solidi hanno visto una varietà di evoluzioni nel tempo. Dalle semplici fosse per la rimozione dei solidi a gravità controllata 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 è diventata molto più economica poiché la soluzione di perforazione viene riutilizzata.
Uno dei primi usi conosciuti 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 dagli impianti di perforazione dei pozzi. Man mano che il fluido passava da un pozzo all’altro, gli veniva permesso di depositarsi. La forza di gravità ha fatto sì che i solidi si depositassero fuori dal liquido. Il fluido di perforazione potrebbe quindi essere convogliato in una stazione di pompaggio dove è stato inviato all’attrezzatura di perforazione per il riutilizzo.
Questo primo sistema di controllo dei solidi è stato utilizzato come metodo principale fino all’invenzione dello shale shaker negli anni ‘1930. L’agitatore di scisto utilizza una serie di schermi progressivamente più piccoli per filtrare i materiali tagliati dal fluido di perforazione. Funzionando secondo lo stesso principio delle macchine di smistamento utilizzate nell’industria mineraria di ghiaia, lo shale shaker rimuove i detriti dal fluido di perforazione usando la gravità e le vibrazioni. Quando il fango di perforazione passa sopra la tavola vibrante, le vibrazioni fanno sì che i frammenti più grandi si scuotano dalla soluzione.
Lo shale shaker è spesso abbinato a un altro pezzo di attrezzatura mineraria chiamato idrociclone. L’idrociclone viene utilizzato nel processo di controllo dei solidi per filtrare i fluidi di perforazione mediante forza centrifuga. Creando un vortice vorticoso di fluido di perforazione all’interno dell’idrociclone, la materia solida creata dal processo di perforazione viene forzata alle pareti esterne della macchina. Questi solidi quindi scivolano verso il basso nello scivolo di scarico della macchina mentre il fluido di perforazione pulito viene pompato di nuovo all’attrezzatura di perforazione.