Sự phát triển của công nghệ khoan chủ yếu phụ thuộc vào thiết bị điều khiển rắn. Kiểm soát chất rắn cơ học là mắt xích quan trọng để duy trì và đảm bảo hiệu suất tốt của bùn khoan, đồng thời cũng là một trong những thành phần của công nghệ khoan thông thường.
Trong bùn khoan, kích thước của các hạt rắn có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất bùn và tốc độ xuyên cơ học là hơn 15 micron, chiếm khoảng 70% tổng lượng chất rắn. Mọi người cố gắng loại bỏ nó bất cứ lúc nào thông qua các thiết bị cơ khí hiệu quả hơn. Với sự phát triển của công nghệ khoan, yêu cầu về hiệu suất bùn ngày càng cao hơn. Thực tiễn đã chứng minh rằng công nghệ cải thiện hiệu suất bùn bằng cách kiểm soát chất rắn trong bùn đã phát triển thành một công nghệ phụ trợ quan trọng của khoan bùn, liên quan chặt chẽ đến việc ổn định điều kiện giếng và cải thiện tốc độ khoan. Để cung cấp bùn chất lượng cao cho quá trình khoan cần phải có một bộ thiết bị lọc bùn hoàn chỉnh và phù hợp, đó là sự đảm bảo duy trì hiệu suất tuyệt vời của bùn khoan.
Pha rắn trong dung dịch khoan và bùn có thể được chia thành hai loại theo chức năng của chúng: một là pha rắn hữu ích, chẳng hạn như bentonite, chất xử lý hóa học, bột barit, v.v. Loại kia là chất rắn vô dụng, chẳng hạn như cành khoan, chất lượng kém. bentonit, cát, v.v.
Cái gọi là kiểm soát pha rắn của dung dịch khoan là loại bỏ pha rắn có hại và bảo tồn pha rắn hữu ích để đáp ứng các yêu cầu của công nghệ khoan về hiệu suất của dung dịch khoan. Nói chung, kiểm soát chất rắn của dung dịch khoan được gọi là kiểm soát chất rắn.
Tầm quan trọng của việc kiểm soát vững chắc đang được chú ý đến. Nó đã trở thành yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến việc khoan và bảo vệ các bể chứa dầu khí an toàn, chất lượng, hiệu quả. Kiểm soát vững chắc là một trong những phương tiện quan trọng để đạt được hiệu quả khoan tối ưu. Kiểm soát chất rắn tốt có thể cung cấp các điều kiện cần thiết cho việc khoan khoa học. Kiểm soát pha rắn thích hợp có thể bảo vệ bể chứa dầu khí, giảm mô men khoan và ma sát, giảm dao động áp suất của vòng hút, giảm khả năng dính chênh lệch áp suất, cải thiện tốc độ khoan, kéo dài tuổi thọ của mũi khoan, giảm sự mài mòn của thiết bị và đường ống, cải thiện tuổi thọ của các bộ phận dễ bị tổn thương trong hệ thống tuần hoàn dung dịch khoan, tăng độ ổn định của giếng, cải thiện điều kiện vỏ, giảm ô nhiễm môi trường và giảm chi phí dung dịch khoan. Số liệu thống kê hiện trường cho thấy, ở phạm vi mật độ thấp, tốc độ xuyên cơ học có thể tăng khoảng 8% cho mỗi lần giảm 1% hàm lượng chất rắn trong dung dịch khoan (tương đương với việc giảm 0,01 tỷ trọng của dung dịch khoan). Có thể thấy lợi ích của việc kiểm soát rắn là rất đáng kể.
Sự tồn tại quá nhiều chất rắn vô dụng trong bùn là mối nguy hiểm tiềm ẩn lớn nhất làm hỏng hiệu suất của dung dịch khoan, làm giảm tốc độ xuyên thấu và dẫn đến nhiều biến chứng khác nhau trong hố khoan. Trong quá trình thực hành lâu dài và nghiên cứu liên tục, người ta đã kết luận rằng lượng chất rắn quá mức vô dụng trong bùn sẽ gây ra những ảnh hưởng bất lợi sau đây đối với công việc khoan.
Hàm lượng bùn cao, trọng lượng riêng lớn hơn và sự gia tăng chênh lệch áp suất lỗ đáy làm tăng tác dụng giữ áp suất của cột chất lỏng lên đá, không có lợi cho sự phân mảnh đá ở đáy lỗ. Hàm lượng chất rắn của bùn cao, khả năng mang các mảnh cắt khoan bị suy yếu và một số lượng lớn các hạt khoan lớn không thể được thải ra khỏi lỗ kịp thời, dẫn đến việc mũi khoan phá vỡ nhiều lần các mảnh cắt đá, và do đó làm tăng độ mài mòn của dụng cụ khoan, từ đó ảnh hưởng đến tốc độ khoan.
Trong quá trình khoan, lượng nước thất thoát và hàm lượng hạt rắn trong bùn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bánh bùn hình thành trên thành hố khoan. Độ thất thoát nước của dung dịch khoan nhỏ, bánh bùn mỏng và dai, khả năng bảo vệ tường tốt, đó là mục tiêu của chúng tôi. Hàm lượng chất rắn cao sẽ làm tăng sự mất nước của bùn, dẫn đến hiện tượng hút nước, giãn nở hydrat hóa và mất ổn định thành lỗ của hệ đá phiến, dẫn đến khả năng nâng và vấp kém, dẫn đến tai nạn trong hố. Ngoài ra, nếu bánh bùn quá dày và lỏng cũng sẽ làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa dụng cụ khoan và thành giếng, dễ dẫn đến tai nạn dính.
Hàm lượng chất rắn càng lớn thì độ mài mòn cơ học của hệ thống tuần hoàn càng lớn. Quá nhiều bùn sẽ làm tăng tốc độ mài mòn của ống lót xi lanh và piston của máy bơm bùn, do đó làm tăng thời gian bảo trì và giảm hiệu quả khoan. Nếu hàm lượng chất rắn quá cao, nó cũng sẽ gây ra cặn trên thành trong của ống khoan, ảnh hưởng đến việc bắt ống bên trong và buộc phải nâng ống khoan lên để xử lý cặn, do đó làm gián đoạn quy trình làm việc bình thường. Hiệu quả khoan cũng sẽ giảm đáng kể do thời gian vận hành phụ trợ tăng lên đáng kể.
Trong quá trình khoan, hiệu suất của bùn sẽ thay đổi nếu các mảnh khoan không được loại bỏ kịp thời vì chúng liên tục xâm nhập vào bùn. Khi hàm lượng cát trong bùn lớn hơn 4% thì được coi là bùn thải. Nó cần phải được thải ra và thay thế bằng bùn mới. Phần lớn bùn là dung dịch kiềm, việc xả ngẫu nhiên không chỉ phá hủy thảm thực vật mà còn gây ra hiện tượng kiềm hóa đất và ảnh hưởng đến quá trình tái sinh của thảm thực vật. Ngoài ra, trong bùn có một số chất phụ gia khiến bùn có màu đen, lượng thải lớn sẽ gây ô nhiễm thị giác cho môi trường.