Durante a perfuração de petróleo e gás, o fluido de perfuração circula continuamente entre o poço e o sistema de lama de superfície. Ele transporta cascalhos para fora do poço, resfria e lubrifica a broca, suporta a estabilidade do poço e ajuda a controlar a pressão da formação. À medida que a perfuração continua, cascalhos, areia e sólidos finos de baixa gravidade entram no sistema de lama. Se esses sólidos não forem removidos a tempo, a viscosidade da lama, a densidade, a pressão da bomba e o desgaste do equipamento podem aumentar.
Um sistema de controle de sólidos é projetado para manter as propriedades do fluido de perfuração dentro de uma faixa gerenciável através da separação contínua e em estágios de sólidos e líquidos. O agitador de xisto é geralmente a primeira unidade de separação principal. Ele remove cascalhos de perfuração maiores e reduz a carga nos equipamentos a jusante. A seleção da tela, a distribuição da alimentação, o padrão de vibração e a manutenção regular afetam o desempenho geral do sistema.
Após a triagem primária, a lama de perfuração ainda contém sólidos médios e finos. Desanders e desilters usam hidrociclones para remover partículas menores do fluido. Um desander normalmente lida com partículas maiores do tamanho da areia, enquanto um desilter é usado para sólidos mais finos. Em alguns sistemas, um limpador de lama combina a separação por hidrociclone com triagem secundária para melhorar a remoção de sólidos médios e finos.
A centrífuga decantadora é normalmente instalada na fase posterior do processo de controle de sólidos. Ela remove sólidos finos que são difíceis de separar eficientemente por agitadores e hidrociclones. Sob alta força centrífuga, os sólidos mais pesados se depositam contra a parede do cesto, enquanto o transportador de parafuso descarrega os sólidos continuamente e o líquido clarificado retorna ao sistema de lama. Para lama de alta densidade, poços horizontais, poços profundos e sistemas de lama de circuito fechado, a centrífuga ajuda a controlar sólidos de baixa gravidade e reduzir a diluição desnecessária.
Um sistema completo de controle de sólidos também inclui tanques de lama, agitadores de lama, jatos de lama, bombas centrífugas, equipamentos de transporte e unidades de controle elétrico. Os tanques de lama fornecem espaço de armazenamento e processamento, agitadores e jatos de lama mantêm o fluido uniforme, e as bombas entregam lama de forma constante entre cada estágio de tratamento. Esses componentes devem ser combinados como um sistema, em vez de selecionados como máquinas isoladas.
Para empreiteiros de perfuração e operadores de campos de petróleo, o valor do controle de sólidos não se limita à remoção de cascalhos. Um sistema bem projetado ajuda a manter o desempenho do fluido de perfuração, reduzir o consumo de lama fresca, diminuir os custos de produtos químicos, reduzir o volume de resíduos de perfuração e proteger bombas, brocas e ferramentas de fundo de poço contra desgaste excessivo. Em projetos com requisitos ambientais mais elevados, o controle de sólidos também fornece a base para a reutilização da lama e a minimização de resíduos de perfuração.
Ao selecionar um sistema de controle de sólidos, os compradores devem considerar o tipo de poço, o tipo de fluido de perfuração, a vazão, o peso da lama, a distribuição do tamanho das partículas, o layout do local, o nível de automação e as condições de manutenção. Uma configuração prática deve permitir que o agitador de xisto, o desander, o desilter, a centrífuga, os tanques e as bombas trabalhem juntos como um processo de tratamento contínuo.
