固形物制御は、掘削液を使用する掘削装置で使用されるプロセスです。これは、「切削屑」(掘削された物質)を流体から分離し、再循環または環境に排出できるようにするものです。[ 1 ]
掘削リグは、地面にボーリング孔を作るための掘削システムです。掘削リグは、ドリルビットの潤滑剤および冷却剤として、また穴から切削屑を取り除くために、掘削液(掘削泥水とも呼ばれる)を使用します。掘削液は、再循環または排出される前に切削屑を除去する必要があり、これはリグに取り付けられた固形物制御システムによって実現されます。[ 2 ] [ 1 ]
固形物制御システムは、掘削液から段階的に細かい粒子を除去する複数の処理段階から構成されています。
スクリーン分離の原理は、穴のサイズが異なるスクリーンに掘削液を通すことで、流体と小さな粒子は通過させ、大きな粒子を分離することです。これは、通常75μm以上の粒子サイズの大きな固形物を掘削泥水からろ過するために使用されます。[ 1 ]この原理を使用する機械はシェールシェーカーと呼ばれ、泥水が通過する一連の振動スクリーンで構成されています。これらの機械が効果的に機能すると、掘削液から最大80%の切削屑を除去できます。[ 3 ]
沈降分離は、重力によって固体粒子を泥ピットまたはシルトピットと呼ばれる容器内の流体を通して下方へ引き下げるものです。流体の流量を減少させることで粒子が沈降し、きれいな流体が引き抜かれます。[ 3 ]この分離段階では、15μmから74μmまでの粒子サイズが対象となります。[ 1 ]
強制分離は、回転する流体の外側に固体粒子を押し出す遠心力を利用する。この原理を利用する機械には、遠心分離機やハイドロサイクロンなどがある。掘削流体は高圧で円錐形の容器に注入され、清浄な流体がチャンバーの上部から引き出される。[ 3 ]別の設計では、高速回転するドラムが掘削流体中の固体をシリンダーの外側に飛ばし、濃いスラッジとして引き出す。[ 4 ]
掘削孔が通過する岩盤からガスが掘削液に混入することがあります。これにより流体の密度が低下し、井戸の構造上の問題を引き起こす可能性があります。 [ 5 ]真空引きによって流体からガスを除去し、その後、ベントまたはフレアオフします。[ 3 ]