鉆井技術(shù)的發(fā)展，主要依賴于固控設(shè)備。機(jī)械固相控制是維護(hù)保證鉆井泥漿良好性能的重要環(huán)節(jié)，也是常規(guī)鉆井技術(shù)的組成部分之一。

在鉆井泥漿中，對泥漿性能和機(jī)械鉆速等指標(biāo)影響較大的固相顆粒尺寸多在15微米以上，它占固相總量的70%左右。人們力求通過較有效的機(jī)械設(shè)備隨時予以清除。隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，對泥漿性能的要求越來越高。實踐證明，通過對泥漿固相的控制來改善泥漿性能的技術(shù)，已發(fā)展為一項與穩(wěn)定井內(nèi)情況和提高鉆井速度密切相關(guān)的重要的鉆井泥漿輔助工藝。要想為鉆井提供好泥漿，需有一套完善的、適用的泥漿凈化設(shè)備，這是維持鉆井泥漿優(yōu)良性能的保證。

鉆井液中的固相泥漿中的固相按其作用可分為兩類：一類是有用固相，如膨潤土、化學(xué)處理劑、重晶石粉等。另一類是無用固相，如鉆屑、劣質(zhì)膨潤土、砂粒等。

所謂鉆井液固相控制，就是要消除有害固相，保存有用固相，以滿足鉆井工藝對鉆井液性能的要求。通常，將鉆井液固相控制簡稱為固控。

固控的重要性正在受到重視，它已成為直接影響安全鉆井和保護(hù)油氣層的重要因素。固控是實現(xiàn)優(yōu)化鉆井的重要手段之一。搞好固控就能為科學(xué)鉆井提供必要的條件。正確地進(jìn)行固相控制可以保護(hù)油氣層，降低鉆井扭矩和摩阻，降低環(huán)空抽吸的壓力波動，降低壓差卡鉆的可能性，提高鉆井速度，延長鉆頭壽命，減輕設(shè)備、管材的磨損，提高鉆井液循環(huán)系統(tǒng)易損件的壽命，增加井眼的穩(wěn)定性改善下套管條件，減輕環(huán)境污染，降低鉆井液費(fèi)用等?，F(xiàn)場統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在低密度范圍內(nèi)，鉆井液中固相含量每減少1%(相當(dāng)于鉆井液密度下降0.01)，一般在軟地層機(jī)械鉆速可提高8%左右?？梢姼愫霉炭厮@得的效益是十分顯著的。

泥漿中過量無用固相的存在是破壞鉆井液性能、降低鉆速并導(dǎo)致各種井下復(fù)雜情況的Z大隱患。人們在長期實踐和不斷研究中，總結(jié)出泥漿中過高的無用固相會給鉆井工作帶來以下幾點(diǎn)不利影響。

泥漿固相含量高，比重變大，井底壓差增大，提高了液柱對巖石的壓持效應(yīng)不利于孔底碎巖。泥漿固相含量高，攜帶鉆屑能力減弱，大量較大顆粒鉆屑無法及時排出孔外，造成鉆頭重復(fù)破碎巖屑，并因此增大鉆具磨損，進(jìn)而影響鉆進(jìn)速度。

鉆井過程中，泥漿的失水量與固相顆粒含量會直接影響其在孔壁形成泥餅的質(zhì)量。鉆井液失水量小泥餅薄而韌，護(hù)壁良好，是我們追求的目標(biāo)。固相含量過高，泥漿失水量增大，導(dǎo)致泥頁巖地層吸水，水化膨脹，孔壁失穩(wěn)，造成提下鉆不暢，誘發(fā)孔內(nèi)事故。另外，泥餅過厚而且松散還會因增大了鉆具與井壁的接觸面而易引發(fā)粘附卡鉆事故。

固相含量越大，對循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械磨損就越大。泥漿中過多會加速泥漿泵缸套、活塞的磨損，進(jìn)而增加維修時間并導(dǎo)致鉆井效率的降低。固相含量過高，還會導(dǎo)致鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢現(xiàn)象，影響內(nèi)管的打撈并被迫提鉆處理結(jié)垢鉆桿而中斷正常工作程序，鉆探效率也將因輔助作業(yè)的用時大量增加而顯著降低。

在鉆井過程中，由于鉆屑不斷進(jìn)入泥漿中，若不及時清除，會使泥漿的性能發(fā)生變化。當(dāng)泥漿含砂量大于4%時，則視其為廢漿需排放換用新漿。大部分泥漿是屬于堿性溶液，隨意排放不僅會破壞植被，還會造成土壤堿化，影響植被再生。另外，泥漿中還有一些添加劑使泥漿顏色變?yōu)楹?，大量排放會造成對環(huán)境的視覺污染。

降低固相含量的方法

目前，有四種常用的降低泥漿中固相含量的方法。第1種是用清水稀釋鉆井液。第二種是用清水和性能合格的新泥漿來替換井內(nèi)泥漿。這兩種方法是同時進(jìn)行的。第三種是利用固體的重力，讓固體在沉砂池中自己沉落分離。第四種是用機(jī)械凈化法。