تُعد معدات التحكم في المواد الصلبة عنصرًا أساسيًا في عمليات الحفر الحديثة، خصوصًا في صناعات النفط والغاز ومشاريع الحفر الاتجاهي الأفقي (HDD). يهدف نظام التحكم في المواد الصلبة إلى فصل الجسيمات الصلبة غير المرغوب فيها من سوائل الحفر، مما يساعد على تحسين خصائص الطين مثل اللزوجة والكثافة، وتقليل التآكل في المعدات، وخفض التكاليف التشغيلية، وتحقيق أداء حفر مستقر وآمن.

هزاز الطين (Shale Shaker)
يُعتبر هزاز الطين المرحلة الأولى والأكثر أهمية ضمن معدات التحكم في المواد الصلبة. يعمل على فصل القطع الصخرية الكبيرة عن سائل الحفر باستخدام شبكات اهتزازية عالية الدقة. يضمن هذا الجهاز تقليل الحمل على المعدات اللاحقة وتحسين كفاءة نظام التحكم في المواد الصلبة بالكامل، خاصة في عمليات الحفر الاتجاهي الأفقي.

جهاز إزالة الرمال (Desander)
يأتي جهاز إزالة الرمال كمرحلة ثانية في نظام التحكم في المواد الصلبة، حيث يفصل الجسيمات التي يزيد قطرها عن 44 ميكرون. يعتمد على تقنية الهيدروسايكلون مع هزاز طين سفلي، مما يحقق فصلًا دقيقًا ويُحسن جودة سائل الحفر المستخدم في عمليات الحفر العميقة.

جهاز إزالة الطمي (Desilter)
يعمل جهاز إزالة الطمي على فصل الجسيمات الدقيقة التي يتراوح قطرها بين 15–44 ميكرون. تم تصميمه وفق نظرية ترسيب الجسيمات لضمان كفاءة عالية في معالجة طين الحفر، وتقليل نسبة المواد الصلبة الدقيقة التي تؤثر على أداء الطين.

منظف الطين (Mud Cleaner)
يجمع منظف الطين بين جهاز إزالة الرمال وجهاز إزالة الطمي مع شاشة تدفق سفلي، ليُشكل حلًا متكاملًا للتحكم في المواد الصلبة من الفئتين الثانية والثالثة. يتميز بحجمه الصغير وكفاءته العالية، ويُعد مثاليًا لمواقع الحفر التي تتطلب أداءً موثوقًا ومساحة تشغيل محدودة.

جهاز الطرد المركزي (Centrifuge)
تلعب أجهزة الطرد المركزي دورًا حيويًا في إزالة الجسيمات الصلبة الدقيقة والغروية من طين الحفر. تساعد هذه الأجهزة في الحفاظ على الخصائص الريولوجية للطين، وتقليل النفايات، وتحقيق فوائد بيئية واقتصادية من خلال استرجاع سوائل الحفر.

مجفف القطع العمودي (Vertical Cutting Dryer)
يُستخدم مجفف القطع العمودي لتجفيف نواتج الحفر واسترجاع سوائل الحفر، خاصة السوائل ذات الأساس الزيتي. يتميز بكفاءة معالجة عالية، وتشغيل مستقر، وعمر خدمة طويل، مما يجعله خيارًا مفضلًا في أنظمة التحكم المتقدمة في المواد الصلبة.

جهاز إزالة الغاز بالفراغ (Vacuum Degasser)
يعمل جهاز إزالة الغاز بالفراغ على إزالة الغازات المتداخلة في طين الحفر، واستعادة كثافته، والحفاظ على خصائص اللزوجة. يساهم هذا الجهاز في تحسين جودة سائل الحفر ومنع المشكلات التشغيلية المرتبطة بوجود الغاز.

الحفر الاتجاهي الأفقي (HDD)
الحفر الاتجاهي، المعروف شائعًا باسم الحفر الاتجاهي الأفقي (HDD)، هو أسلوب حفر موجه بدون خنادق يُستخدم لتركيب الأنابيب، والقنوات، والكابلات تحت الأرض على مسار قوسي ضحل ومحدد مسبقًا، باستخدام جهاز حفر يعمل من السطح، مع تأثير محدود جدًا على المنطقة المحيطة.
يُستخدم هذا الأسلوب عندما يكون الحفر التقليدي أو فتح الخنادق غير عملي، كما يقلل من التأثير البيئي. وهو مناسب لمجموعة واسعة من أنواع التربة والتطبيقات مثل عبور الطرق، والمناظر الطبيعية، والأنهار. وقد تم تنفيذ أطوال تركيب تصل إلى 6,500 قدم (2,000 متر)، وأقطار تصل إلى 56 بوصة (1,200 مم) في مسافات أقصر. ويمكن أن تكون الأنابيب مصنوعة من مواد مثل PVC، والبولي إيثيلين، والحديد المرن، والفولاذ، بشرط إمكانية سحبها عبر الثقب المحفور.

خزان الطين (Mud Tank)
خزان الطين هو وعاء يُصنع عادةً من أنابيب فولاذية مربعة وصفائح فولاذية، ويُستخدم لتخزين سائل الحفر في جهاز الحفر. تلعب خزانات الطين دورًا مهمًا في نظام التحكم في المواد الصلبة، إذ تُعد القاعدة الأساسية لمعدات التحكم في المواد الصلبة، وكذلك حاملة سوائل الحفر.
وبحسب الوظائف، تشمل خزانات الطين: خزان القياس، وخزان الدوران، وخزان المواد الكيميائية، وخزان زيادة الوزن، وخزان الترسيب، وخزان التخزين، وغيرها. ويُستخدم خزان القياس لقياس وتغذية سوائل الحفر بدقة.

محرك تقليب الطين (Mud Agitator)
يُستخدم محرك تقليب الطين، المعروف أيضًا باسم محرك تقليب طين الحفر، لخلط وتحريك سائل الحفر ومنع ترسب الجسيمات الصلبة داخل نظام الخزان، والحفاظ على استقرار أداء الطين وتجانس مكوناته.
يتكون محرك تقليب الطين من أربعة أجزاء رئيسية: محرك مقاوم للانفجار، ومخفض سرعة، وقاعدة المحرك، ومروحة التقليب. يتم توصيل المحرك بمخفض السرعة، وكذلك مخفض السرعة بعمود المروحة، عبر اقتران صلب. وتتكون المروحة من أربع شفرات ملحومة، تعمل على توليد حركة دوامية في السائل، مما يعزز كفاءة الخلط.

جهاز القص بالنفث (JET Shearing Device)
يُعد نظام جهاز القص بالنفث من Technoflo تصميمًا فريدًا وأكثر الوسائل فعالية واقتصادًا لترطيب البوليمرات وتحسين الخلط بنتائج فورية. يعمل الخلاط القاص منخفض الضغط وعالي التدفق على خلط المواد الجافة مع السوائل ودمجها، وقص سوائل الحفر بكفاءة.
تشمل مزاياه: قص سلاسل البوليمرات الطويلة، خلط وقص الإضافات، ترطيب وتشتيت البوليمرات، تقليل ترسب المنتجات، سهولة الصيانة، عدم وجود أجزاء متحركة، وخفض التكاليف التشغيلية.

الناقل اللولبي (Screw Conveyor)
الناقل اللولبي، المعروف أيضًا باسم الأوجر (Auger)، هو أحد أكثر معدات النقل استخدامًا. وبالمقارنة مع معدات النقل الأخرى، يتميز بحجمه الصغير، وإحكام الإغلاق الجيد، والتشغيل المستقر والموثوق، وسعة التفريغ العالية، وسلامة التشغيل أثناء التحميل والتفريغ، وسهولة الصيانة.

قادوس الخلط (Mixing Hopper)
يُستخدم قادوس الخلط في أنظمة طين الحفر لدمج وخلط الإضافات مع سائل الحفر الأساسي. يضمن هذا الجهاز التوزيع المتجانس للمواد الكيميائية، مما يعزز خصائص الطين ويُحسن كفاءة عمليات الحفر.
الخلاصة
توفر معدات التحكم في المواد الصلبة حلولًا متكاملة لرفع كفاءة معالجة طين الحفر، وتقليل التكاليف، وتحسين الأداء التشغيلي في صناعات النفط والغاز والحفر الاتجاهي الأفقي. إن اختيار النظام المناسب يضمن عمليات حفر أكثر أمانًا واستدامة وكفاءة عالية.
