Durante la perforazione di petrolio e gas, il fango di perforazione circola continuamente tra il pozzo e il sistema di fango in superficie. Trasporta i detriti fuori dal foro, raffredda e lubrifica la punta, supporta la stabilità del pozzo e aiuta a controllare la pressione della formazione. Man mano che la perforazione continua, detriti, sabbia e solidi fini a bassa gravità entrano nel sistema di fango. Se questi solidi non vengono rimossi in tempo, la viscosità del fango, la densità, la pressione della pompa e l'usura delle attrezzature possono aumentare.
Un sistema di controllo dei solidi è progettato per mantenere le proprietà del fango di perforazione entro un intervallo gestibile attraverso la separazione continua e a stadi solido-liquido. Lo shale shaker è solitamente la prima unità di separazione principale. Rimuove i detriti di perforazione più grandi e riduce il carico sulle attrezzature a valle. La selezione dello schermo, la distribuzione dell'alimentazione, il modello di vibrazione e la manutenzione regolare influiscono sulle prestazioni complessive del sistema.
Dopo la scrematura primaria, il fango di perforazione contiene ancora solidi medi e fini. Desander e desilter utilizzano idrocicloni per rimuovere le particelle più piccole dal fluido. Un desander gestisce normalmente particelle di dimensioni sabbiose più grandi, mentre un desilter viene utilizzato per solidi più fini. In alcuni sistemi, un mud cleaner combina la separazione con idrociclone con la scrematura secondaria per migliorare la rimozione di solidi medi e fini.
Il centrifugo decantatore è normalmente installato nella fase successiva del processo di controllo dei solidi. Rimuove i solidi fini che sono difficili da separare in modo efficiente per gli shaker e gli idrocicloni. Sotto alta forza centrifuga, i solidi più pesanti si depositano contro la parete del cestello, mentre il trasportatore a vite scarica continuamente i solidi e il liquido chiarificato ritorna al sistema di fango. Per fanghi ad alta densità, pozzi orizzontali, pozzi profondi e sistemi di fango a circuito chiuso, il centrifugo aiuta a controllare i solidi a bassa gravità e a ridurre la diluizione non necessaria.
Un sistema completo di controllo dei solidi include anche serbatoi di fango, agitatori di fango, cannoni di fango, pompe centrifughe, attrezzature di trasporto e unità di controllo elettrico. I serbatoi di fango forniscono spazio di stoccaggio ed elaborazione, gli agitatori e i cannoni di fango mantengono il fluido uniforme e le pompe erogano il fango costantemente tra ogni fase di trattamento. Questi componenti devono essere abbinati come un unico sistema piuttosto che selezionati come macchine isolate.
Per i perforatori e gli operatori di giacimenti petroliferi, il valore del controllo dei solidi non si limita alla rimozione dei detriti. Un sistema ben progettato aiuta a mantenere le prestazioni del fango di perforazione, a ridurre il consumo di fango fresco, ad abbassare i costi chimici, a diminuire il volume dei rifiuti di perforazione e a proteggere pompe, punte di perforazione e utensili di fondo da usura eccessiva. Nei progetti con requisiti ambientali più elevati, il controllo dei solidi fornisce anche la base per il riutilizzo del fango e la minimizzazione dei rifiuti di perforazione.
Nella selezione di un sistema di controllo dei solidi, gli acquirenti dovrebbero considerare il tipo di pozzo, il tipo di fluido di perforazione, la portata, il peso del fango, la distribuzione granulometrica, la disposizione del sito, il livello di automazione e le condizioni di manutenzione. Una configurazione pratica dovrebbe consentire allo shale shaker, al desander, al desilter, al centrifugo, ai serbatoi e alle pompe di lavorare insieme come un processo di trattamento continuo.
