Memotongnya Dekat: Nota Jurutera Lapangan tentang Reka Bentuk Pelapik Berslot dan Kawalan Pasir

Anda tahu apa yang membuatkan saya terjaga pada waktu malam? Ia bukan letupan. Bukan hari-hari tekanan tinggi. Ia adalah pasir. baik, jahat, pasir pembentukan menjalar melalui skrin, makan pompuan, mengisi pemisah, menjadikan telaga berjuta-juta dolar menjadi lubang wang. Dua puluh lima tahun dalam perniagaan ini, dan saya telah melihat lebih banyak telaga gagal dari pengeluaran pasir daripada dari mana-mana sebab tunggal lain.

Izinkan saya memberitahu anda tentang pekerjaan di Teluk Thailand, masuk semula ’09. Kami sedang menyiapkan telaga gas, batu pasir tidak disatukan, kira-kira 3000 meter dalam. Spesifikasi memerlukan skrin berbalut wayar. Barangan standard. Tetapi penjual itu lewat, pelantar sedang menunggu, dan pengendali itu kalah $200,000 sehari. Jadi lelaki syarikat itu memandang saya dan berkata, “Bolehkah kita menjalankan pelapik berslot?”

Saya kata tidak. Dia melarikan mereka pula.

Tiga bulan kemudian, Saya kembali pada skrin gagal memancing pelantar itu. Slot telah terhakis kepada dua kali lebar asalnya. Formasi telah bertukar menjadi kerikil dalam anulus. Perigi itu sedang dibuat 40% potongan pasir. Bencana yang lengkap.

Ketika itu saya belajar: pelapik berlubang reka bentuk bukanlah sesuatu yang anda duga. Ia adalah sesuatu yang anda kira, Ujian, dan sahkan. Atau anda membayar harga.

---

Masalahnya: Mengapa Kawalan Pasir Penting

Inilah fiziknya. Anda menggerudi lubang melalui pembentukan batu pasir yang tidak disatukan. Batu di sekeliling lubang itu mempunyai tekanan. Keluarkan batu itu, menggantikannya dengan cecair, dan tekanan itu mengagihkan semula. Formasi mahu gagal. Ia mahu menumpahkan pasir ke dalam lubang telaga anda.

Formula 1: Tekanan Penarikan Kritikal

$\mathrm{D}{P}_{crit}=\frac{2a_h^{\mathrm{\text{'}}}tan(b)}{(1-sin(\varphi ))}$ΔPcrit=(1−dosa(ϕ))2σh′​tan(b),

Di mana:

• $\mathrm{D}{P}_{crit}$

  ΔPcrit​ = Tekanan pengeluaran kritikal (psi)

• $a_h^{\mathrm{\text{'}}}$

  sh' = Tegasan mendatar berkesan (psi)

• $b$

  b = Sudut kegagalan (darjah)

• $\varphi$

  ϕ = Sudut geseran (darjah)

Melebihi nombor ini, dan pembentukan anda mula menghasilkan pasir. Semudah itu.

Tetapi inilah perkara yang kebanyakan buku teks tidak memberitahu anda: formula itu menganggap mekanik rock yang sempurna. Di alam nyata, pembentukan anda mempunyai coretan, laminasi, dan heterogeniti. Pengeluaran kritikal mungkin 1500 psi dalam satu zon dan 300 psi sepuluh meter jauhnya. Anda tidak tahu sehingga anda menggerudinya.

Jadi anda pasang kawalan pasir. Dan pelapik berlubang? Mereka adalah helah tertua dalam buku itu. murah, ringkas, tiada bahagian yang bergerak. Tetapi reka bentuk mereka salah, dan mereka tidak berguna.

---

Reka Bentuk Slot: Syaitan dalam Perincian

Saya bekerja di Lembangan Permian tahun lepas. Telaga mendatar, 4000 kaki sisi, Pembentukan Wolfcamp. Operator ingin menjimatkan wang. Siapa yang tidak? Mereka mencadangkan slot 0.25mm, 120 slot setiap meter, corak lingkaran. Kedengaran munasabah di atas kertas.

Tetapi saya melihat analisis ayak dari teras dinding sisi. D10 adalah 180 mikron. D50 adalah 220 mikron. D90 adalah 320 mikron.

Formula 2: Pemilihan Lebar Slot (Peraturan Saya)

 

$W_{slot}=2\times D_{10}$Wslot=2×D10​

Itu konservatif. Sesetengah pengendali menggunakan 2.5 atau pun 3 kali D10. Tetapi saya telah melihat terlalu banyak palam telaga dengan slot yang lebih luas. Gerbang pasir perlu terbentuk merentasi pembukaan slot. Terlalu luas, dan gerbang itu runtuh. Terlalu sempit, dan anda menyekat aliran.

Untuk perigi ini:

$W_{slot}=2\times 180mm=360mm$Wslot=2×180μm=360μm (0.36mm)

Mereka mahukan 0.25mm. Empat puluh peratus terlalu sempit.

Saya berhujah. Mereka menolak ke belakang. Akhirnya kami berkompromi: 0.30slot mm di tumit, 0.35mm di hujung kaki. Mengapa perbezaannya? Kerana halaju aliran lebih tinggi pada tumit. Halaju yang lebih tinggi bermakna lebih banyak risiko hakisan. Slot yang lebih ketat dalam zon halaju tinggi memberi anda faktor keselamatan.

Enam bulan kemudian, Saya semak semula. Bahagian 0.30mm adalah bersih. Bahagian 0.35mm mempunyai palam kecil tetapi masih mengalir. Pengendali belajar sesuatu. Begitu juga saya.

---

Jadual 1: Garis Panduan Pemilihan Lebar Slot (Berdasarkan Saiz Pasir Pembentukan)

Catatan: Ini adalah titik permulaan. Sentiasa jalankan pengiraan penyambung dan ujian makmal jika boleh.

---

Masalah Geometri: Ia Bukan Sekadar Lebar

Berikut adalah sesuatu yang dipamerkan oleh buku teks: geometri slot penting sama dengan lebar. Saya belajar ini dengan cara yang sukar dalam pekerjaan di Laut Utara, 2012. Kami mempunyai slot potong laser 0.30mm yang cantik, toleransi yang sempurna, corak lingkaran. Telaga itu diampelas dalam masa tiga minggu.

 

Apa yang berlaku?

Kami menarik pelapik. Di bawah mikroskop, slot menunjukkan sesuatu yang menarik. Tepinya tajam. Potongan laser, awak nampak, mewujudkan zon terjejas haba. Logam menjadi keras, rapuh. Dan apabila pasir mengenai tepi tajam di 50 meter sesaat, ia memotong seperti pancutan air. Slot telah terhakis daripada 0.30mm hingga 0.45mm di bahagian salur masuk. Pasir meluru.

Penyelesaiannya? Tepi masuk bulat. Bunyi berlawanan dengan intuisi, betul? Tetapi inilah fizik: tepi bulat memesongkan butiran pasir. Mata tajam membelah mereka. Tepi bulat mencipta lapisan sempadan bendalir yang menjauhkan pasir daripada logam. Kami bertukar kepada slot EDM potong wayar dengan jejari 0.05mm di tepi masuk. Sama baik, pelapik berbeza, pengeluaran pasir sifar selama dua tahun.

---

Ketumpatan Slot: Berapa Banyak Cukup?

Saya mendapat soalan ini sepanjang masa daripada jurutera muda. “Sekiranya saya memaksimumkan kawasan terbuka?” Dan saya selalu menjawab dengan cara yang sama: ia bergantung.

Formula 3: Peratusan Kawasan Terbuka

 

$A_o=\frac{N\times W\times L}{\mathrm{hlm}\times D\times H}\times 100$Ao​=π×D×HN×W×L​×100

Di mana:

• $A_o$

  Ao​ = Peratusan kawasan terbuka

• $N$

  N = Bilangan slot

• $W$

  W = Lebar slot (mm)

• $L$

  L = Panjang slot (mm)

• $D$

  D = Diameter pelapik (mm)

• $H$

  H = Ketinggian/jarak slot (mm)

Matematik mudah. Tetapi inilah tangkapannya: lebih banyak slot bermakna kurang logam antara slot. Kurang logam bermakna rintangan keruntuhan yang lebih rendah. Dalam senario pengeluaran tekanan tinggi, anda benar-benar boleh memerah pelapik anda seperti tin soda.

Saya melihat ini di Teluk Mexico, 2015. Telaga air dalam, 10,000 tekanan takungan psi, 5000 pengeluaran psi. Operator mahukan prestasi aliran masuk maksimum. Mereka spec'd 200 slot setiap meter, 0.50lebar mm, 50panjang mm. Kawasan terbuka: 8.5%.

Pelapik itu runtuh semasa tempoh aliran kedua. Analisis unsur terhingga kemudiannya menunjukkan ligamen antara slot yang dihasilkan 4500 perbezaan psi. Penarafan tekanan runtuh adalah separuh daripada yang mereka anggap.

Jadual 2: Pengurangan Tekanan Runtuh lwn. Ketumpatan Slot

Sumber: Ujian dalaman, 2015-2018, pelbagai gred API 5CT L-80.

Meja itu menyebabkan saya tidur selama berbulan-bulan selepas kegagalan Teluk Mexico. Kami kini menjalankannya pada setiap reka bentuk pelapik berlubang.

---

Hakisan: Pembunuh Senyap

Anda ingin tahu apa yang benar-benar gagal pelapik berslot? Tidak memasang. Tidak runtuh. Hakisan. Lambat, mantap, hakisan yang tidak kelihatan.

Formula 4: Kadar Hakisan (Dipermudahkan)

 

$E=K\times V^n\times C\times t$E=K×Vn×C×t

Di mana:

• $E$

  E = Kedalaman hakisan (mm)

• $K$

  K = Pemalar hakisan (bergantung kepada bahan)

• $V$

  V = Halaju bendalir (m/s)

• $n$

  n = Eksponen halaju (Biasanya 2-3)

• $C$

  C = Kepekatan pasir (ppm)

• $t$

  t = Masa (jam)

Perhatikan bahawa eksponen halaju? Ia bukan linear. Gandakan halaju, dan hakisan meningkat dengan faktor sebanyak 4 Untuk 8. Inilah sebabnya kawalan aliran masuk penting.

Saya melakukan kerja di Bakken beberapa tahun lalu. Frac berbilang peringkat, penyiapan pelapik berlubang. Pengendali menyedari bahawa peringkat jari kaki dihasilkan bersih selama berbulan-bulan, tetapi peringkat tumit mula memotong pasir selepas enam bulan. Kami menjalankan log pengeluaran. Peringkat tumit mengalir di 15 m/s melalui slot. Peringkat jari kaki? Mungkin 3 m/s.

Perbezaan halaju datang daripada penurunan tekanan geseran di sepanjang pelapik. Tumit melihat kebanyakan aliran. Slot terhakis. Pasir masuk.

Pembaikan? Ketumpatan slot boleh ubah di sepanjang pelapik. Jarak yang lebih ketat di bahagian tumit, lebih lebar di hujung kaki. Samakan aliran masuk. Kami mereka bentuk corak slot tirus: 180 slot/meter di bahagian tumit, menurun kepada 80 slot/meter di hujung kaki. Halaju aliran sekata kepada 5-7 m/s merentasi semua zon. Hakisan berhenti.

---

Kes Lapangan Yang Mengubah Segala-galanya

Biar saya membimbing anda melalui analisis kegagalan yang lengkap. Ini adalah dari telaga gas di Lembangan Cooper, Australia, 2018. Nama ditukar untuk melindungi yang bersalah.

Persediaan:

• Pembentukan: Pembentukan Patchawarra, batu pasir tidak disatukan
• Kedalaman: 2800-2950 meter
• Tekanan takungan: 4500 psi
• Suhu: 120° C.
• Kadar gas: 20 MMscfd
• Saiz butiran pasir: D10=120μm, D50=180μm, D90=250μm

Reka Bentuk:

• Pelapik berslot: 4-1/2″ L-80, 12.6 lb/kaki
• Slot: 0.30lebar mm, 50panjang mm, 150 slot/meter
• Kawasan terbuka: 6.3%
• Dipasang: Januari 2018

Kegagalan:
Enam bulan pertama: sempurna. Tiada pasir, tiada penurunan tekanan. Julai 2018: pasir dikesan di permukaan. Ogos: pengeluaran pasir mencapai 0.5 lb/MMscf. September: tertutup dengan baik akibat hakisan peralatan permukaan.

Analisis:
Kami menarik pelapik pada bulan Oktober. Apa yang kami temui mengejutkan saya.

Slot tidak terhakis secara seragam. Mereka menunjukkan corak yang berbeza: bahagian hulu setiap slot telah terhakis kepada 0.45-0.50mm. Bahagian hilir masih 0.30mm. Ia kelihatan seperti seseorang telah membawa obor ke satu tepi.

Apa yang berlaku? Arah aliran. Gas yang memasuki lubang telaga tidak masuk terus. Ia berpusing, berputar, membangunkan corak aliran heliks. Butiran pasir, dipercepatkan oleh gas, tekan tepi hulu setiap slot pada satu sudut. Hentaman bersudut itu menumpukan hakisan pada satu pihak.

Kami telah mereka bentuk untuk aliran masuk jejari. Kami mendapat aliran masuk tangen.

Jadual 3: Corak Hakisan mengikut Rejim Aliran

Pengajaran: Reka bentuk pelapik berslot bukan hanya mengenai pengekalan pasir. Ia mengenai dinamik aliran. Anda perlu memahami bagaimana bendalir memasuki lubang telaga. Adakah ia jejari? Tangensial? bercampur? Reka bentuk untuk apa yang sebenarnya berlaku, bukan apa yang diandaikan oleh buku teks.

Kami mereka bentuk semula dengan baik dengan peranti kawalan aliran di bahagian atas pelapik untuk meluruskan aliran masuk. Pelapik gantian, dipasang di 2019, masih berjalan bersih hari ini.

---

Aliran Baharu: Kemana Kita Halatuju

Industri berubah. Saya melihat tiga arah aliran yang penting untuk pelapik berslot:

1. Pembuatan Aditif

Kami mula mencetak slot, tidak memotong mereka. Pekerjaan di Norway tahun lepas menggunakan pelapik titanium bercetak 3D dengan geometri slot berubah-ubah sepanjang panjangnya. Slotnya berbentuk seperti muncung venturi: lebih luas pada entri, lebih sempit di pintu keluar. Ini mewujudkan penurunan tekanan yang menstabilkan gerbang pasir. Keputusan awal menunjukkan 40% kurang palam daripada slot konvensional.

2. Pemantauan masa nyata

Gentian optik di dalam pelapik berlubang. Pengendali Timur Tengah sedang menguji ini sekarang. Serat mengukur suhu, akustik, dan tapis sepanjang keseluruhan pelapik. Apabila pasir mula bergerak, isyarat akustik berubah. Mereka boleh menentukan selang slot yang menghasilkan pasir dan melaraskan pengeluaran sewajarnya. Penukar permainan.

3. Salutan nano

Kami menyalut permukaan slot dengan karbon seperti berlian (DLC) dan bahan keras lain. Ujian makmal menunjukkan kadar hakisan berkurangan sebanyak 70-80%. Cabarannya? Lekatan. Salutan perlu bertahan berjalan di dalam lubang, putaran, dan tahun pengeluaran. Percubaan lapangan awal di Teluk Mexico kelihatan menjanjikan.

---

Seni Reka Bentuk Slot

Inilah perkara yang saya beritahu setiap jurutera muda yang bertanya tentang pelapik berslot: ia bukan sains. Tidak sepenuhnya. Ada seni untuknya. Penghakiman. Pengalaman.

Anda boleh menjalankan semua pengiraan, semua model FEA, semua simulasi CFD. Dan mereka akan memberi anda jawapan. Tetapi adakah mereka jawapan yang betul? Untuk telaga awak? Pembentukan anda? Keadaan operasi anda?

Saya telah melihat reka bentuk yang sempurna gagal. Saya telah melihat reka bentuk mentah berfungsi selama beberapa dekad. Perbezaannya bukan matematik. Ia memahami geologi, operasi, faktor manusia.

Perigi di Teluk Thailand yang gagal masuk semula ’09? Saya kembali sepuluh tahun kemudian. Pembentukan yang sama, takungan yang sama. Operator akhirnya telah memasang pelapik berlubang yang direka bentuk dengan betul: 0.35slot mm, tepi bulat, ketumpatan tirus, pelurus aliran. Perigi itu telah dihasilkan 80 Bcf dengan isu pasir sifar.

Lelaki syarikat yang menolak saya? Dia telah bersara. Tetapi legasi kegagalannya bertahan sedekad.

---

Garis Panduan Praktikal: Apa yang Saya Gunakan Sebenarnya

Jika anda mereka bentuk pelapik berlubang esok, inilah senarai semak saya. Tiada gebu, tiada teori. Hanya apa yang berkesan.

Langkah 1: Dapatkan Data Pasir
Anda memerlukan analisis penapisan penuh. Bukan D50 sahaja. D10, D40, D50, D90. Dan taburan saiz zarah. Jalankan sendiri jika anda boleh. Laporan makmal kadangkala berbohong.

Langkah 2: Kira Lebar Slot
Mulakan dengan 2 × D10. Laraskan berdasarkan:

• Pekali keseragaman pembentukan
• Pengeluaran yang dijangkakan
• Kelikatan cecair
• Gas atau minyak?

Langkah 3: Semak Halaju Hakisan
Kira halaju aliran maksimum melalui slot:

$V=\frac{Q}{A_o\times A_{wellbore}}$V=Ao​×Awellbore​Q​

Simpan di bawah 10 m/s untuk gas, 5 m/s untuk minyak dengan pasir. Lebih tinggi? Reka bentuk semula.

Langkah 4: Sahkan Runtuh
Jalankan nombor dari Jadual 2. Tambah faktor keselamatan 1.5. Jika pengeluaran anda melebihi tekanan runtuh selamat, mengurangkan ketumpatan slot atau menaik taraf gred keluli.

Langkah 5: Fikirkan Tentang Arah Aliran
Adakah perigi anda menegak, menyimpang, mendatar? Bagaimana cecair akan masuk? Gunakan CFD jika anda boleh. Jika tidak, anggap kes terburuk dan reka bentuk secara konservatif.

Langkah 6: Tambah Lebihan
Reka bentuk untuk kegagalan. Slot akan terhakis. Ada yang akan pasang. Apa yang berlaku kemudian? Adakah anda mempunyai sandaran? Boleh awak basuh? ikan? Rancang untuk itu.

---

Jadual 4: Matriks Reka Bentuk Rujukan Pantas

---

Kesimpulan: Hormati Slot

Tengok, Saya telah melakukan ini untuk 25 tahun. Saya telah melihat pelapik berlubang berfungsi dengan baik di beberapa telaga paling sukar di dunia. Dan saya telah melihat mereka gagal teruk dalam apa yang sepatutnya menjadi aplikasi mudah.

Perbezaannya? Perhatian kepada perincian. Memahami pembentukan. Menghormati fizik. Belajar dari kegagalan.

Pelapik berlubang hanyalah paip dengan lubang di dalamnya. Tetapi lubang-lubang itu? Ia adalah antara muka antara lubang telaga anda dan takungan anda. Silap fahamkan mereka, dan tiada perkara lain yang penting. Dapatkan mereka dengan betul, dan anda akan menghasilkan tanpa pasir selama beberapa dekad.

Saya masih berfikir tentang Teluk Thailand itu kadang-kadang. Yang gagal. Saya tertanya-tanya jika saya boleh berhujah lebih keras. Menolak lebih. Mungkin. Tetapi kegagalan itu mengajar saya lebih daripada kejayaan yang pernah dilakukan.

Sekarang apabila seorang jurutera muda bertanya kepada saya tentang lebar slot, Saya tidak hanya memberi mereka nombor. Saya ceritakan kepada mereka. Kerana cerita itu melekat. Nombor? Mereka akan lupa.

Dan itulah sebenarnya perniagaan ini. Bukan formula dan jadual. Tetapi cerita. Pengalaman. Penghakiman. Diturunkan dari satu generasi ke generasi seterusnya.

Jadi pergi reka pelapik slotted anda. Jalankan nombor. Semak jadual. Tetapi ingat: formasi tidak membaca buku teks. Ia melakukan apa yang ia mahu. Tugas anda adalah bersedia untuk apa sahaja yang dilemparkan kepada anda.

Saya mempunyai perigi lain untuk dilihat. Potongan pasir menjalar. Mungkin perlu menarik pelapik. Tetapi itu cerita untuk hari lain.

ZARAH PASIR MENYENTANG MERENTAS PEMBUKAAN SLOT
(Pandangan keratan rentas, bukan skali)

PARTIKEL TUNGGAL (TAK STABIL):        ARKA DUA ZARAH (MANTAP):
                                  __
Formation:  ○○○○○○○○○ Pembentukan:  ○○○○○○○○○
                 ↓                              /\
Slot:       |______|                        ○ /  \ ○
                                          ____/    \____
Liner Wall: ==========                ======================
                                           Slot Opening
                                    W = 1.5 × D (MANTAP)

ARKA TIGA ZARAH (SANGAT STABIL):   TIADA JAMBATAN (PENGELUARAN PASIR):
        Pembentukan:  ○○○○○○○○○ Pembentukan:  ○○○○○○○○○
                      /|\                        ↓↓↓↓↓↓↓
                    ○/ | \○                      ↓↓↓↓↓↓↓
                  _/__|__\_                    ↓↓↓↓↓↓↓
                =================           =================
                  ○  ○  ○                    SAND FLOW →
               W = 2.5 × D W > 3 × D
                                            (KEGAGALAN)

PEMANTAUAN HAKISAN SLOT - 24 SELANG MASA BULAN
(Pandangan mikroskop pada pembesaran 50x)

BULAN 0 (BARU):           BULAN 6 (BERLARI):
+----------------+       +----------------+
|                |       |                |
|    [    ]      |       |   [    ]       |
|   [      ]     |       |  [      ]      |
|  [        ]    |  -->  | [        ]     |
| [          ]   |       |[          ]    |
|  [        ]    |       | [        ]     |
|   [      ]     |       |  [      ]      |
|    [    ]      |       |   [    ]       |
|                |       |                |
+----------------+       +----------------+
Width = 0.30mm           Width = 0.32mm
Edge = Sharp             Edge = Slightly rounded

MONTH 12 (HAKIS):      BULAN 24 (GAGAL):
+----------------+       +----------------+
|                |       |                |
|   [    ]       |       |  [    ]        |
|  [      ]      |       | [      ]       |
| [        ]     |  -->  |[        ]      |
| [         ]    |       |[         ]     |
|  [        ]    |       | [        ]     |
|   [      ]     |       |  [      ]      |
|    [    ]      |       |   [    ]       |
|                |       |                |
+----------------+       +----------------+
Width = 0.38mm           Width = 0.52mm
Edge = Rounded           Edge = Wavy/Notched
                         SAND BREAKTHROUGH!

PROFIL KELAJUAN ALIRAN - TEGI MENDATAR
(Data log pengeluaran - Membakar dengan baik, 2021)

jari kaki (JAUH AKHIR)                                    TUMIT (DEKAT AKHIR)
<--- 2000m --->                              <--- 500m --->
+---------------------------------------------+
|                                             |
|  Ketumpatan Slot: 80/m 120/m 180/m  |
|                                             |
|  Profil Halaju:                          |
|    RENDAH TINGGI
|    ↓ ↓
|    ···~~~~~~··················~~~~~~~~~~~~~~~→
|       ~~~ ~~~~~
|          ~~ ~~~
|            ~ ~~
|                              ~
|  Pengangkutan Pasir:                           |
|  MAKSIMUM MINIMA  |
|                                             |
|  Risiko Hakisan:                              |
|  RENDAH KRITIKAL |
|                                             |
+---------------------------------------------+

    2 m/s    4 m/s    6 m/s    8 m/s    12 m/s   15 m/s
    [--]     [--]     [--]     [--]     [--]    [--]

KONFIGURASI CORAK SLOT - PANDANGAN ATAS
(Permukaan pelapik dibuka, 100mm x 100mm bahagian)

CORAK PAKSI:           CORAK LINGKARAN:
+---+---+---+---+        +---+---+---+---+
|   |   |   |   |        |---------------|
|   |   |   |   |        |---------------|
|   |   |   |   |        |---------------|
|   |   |   |   |        |---------------|
|   |   |   |   |        |---------------|
|   |   |   |   |        |---------------|
|   |   |   |   |        |---------------|
|   |   |   |   |        |---------------|
+---+---+---+---+        +---+---+---+---+
Kawasan Terbuka: 4.2%         Kawasan Terbuka: 4.2%
Kekuatan: Kekuatan TINGGI: MEDIUM
Flow: Aliran ARAH: UNIFORM

SPIRAL PATTERN (30°):    SPIRAL BERPERINGKAT:
+---+---+---+---+        +---+---+---+---+
|   /   /   /   |        |   /   \   /   |
|  /   /   /   /|        |  /   \   /   \|
| /   /   /   / |        | /   \   /   \ |
|/   /   /   /  |        |/   \   /   \  |
|   /   /   /   |        |   \   /   \   |
|  /   /   /   /|        |  \   /   \   /|
| /   /   /   / |        | \   /   \   / |
|/   /   /   /  |        |  \   /   \   /|
+---+---+---+---+        +---+---+---+---+
Kawasan Terbuka: 4.2%         Kawasan Terbuka: 4.2%
Kekuatan: Kekuatan yang BAIK: GOOD
Flow: Aliran BAIK: CEMERLANG

PROFIL TEKANAN MELALUI SLOT - SIMULASI CFD
(Arah aliran: Pembentukan → Telaga)

SISI PEMBENTUKAN SISI SELAGI
(Tekanan Tinggi)                          (Tekanan Rendah)

Tekanan (psi):
4000 +-------------------------------------------------- Pembentukan
     |
3995 +                    Kemasukan Slot
     |                       |
3990 +                      / \
     |                     /   \
3985 +                    /     \
     |                   /       \
3980 +                  /         \
     |                 /           \
3975 +                /             \
     |               /               \
3970 +              /                 \
     |             /                   \
3965 +            /                     \
     |           /                       \
3960 +          /                         \
     |         /                           \
3955 +        /                             \
     |       /                               \
3950 +------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
     Panjang Slot Kemasukan (mm)               Exit
     0mm       10mm    20mm    30mm   40mm   50mm

ΔP across slot = 50 psi (tipikal untuk slot 0.30mm pada 10 m/s)
ΔP merentasi pembentukan = 350 psi (jumlah pengeluaran = 400 psi)

PENGURANGAN TEKANAN RUNTUH VS. KEPADAT SLOT
(API 5CT L-80 Gred, 4-1/2" 12.6 lb/kaki)

Tekanan Runtuh (psi)
    ^
    |
10k +    Pelapik Pepejal (0 slot/m)
    |        *
 9k +        \
    |         \
 8k +          \
    |           \
 7k +            * 50 slot/m
    |             \
 6k +              \
    |               \
 5k +                * 100 slot/m
    |                 \
 4k +                  \ * 150 slot/m
    |                   \  \
 3k +                    \  * 200 slot/m
    |                     \   \
 2k +                      \   * 250 slot/m
    |                       \   \
 1k +                        \   * ZON BAHAYA
    |                         \   \
 0k +----+----+----+----+----+----+----+--> Slot/meter
     0   50   100  150  200  250  300  350

ZON SELAMAT:    < 150 slot/m (jika drawdown < 5000 psi)
ZON AWAS: 150-200 slot/m (semak FEA)
ZON BAHAYA:  > 200 slot/m (runtuh berkemungkinan)

TABURAN SAIZ ZARAH - PEMBENTUKAN PATCHAWARRA
(Lembangan Cooper, Australia - 2018 Kes Kegagalan)

kumulatif % Passing
    ^
100% +    D10 = 120μm
    |    /
 90% +   /
    |   /
 80% +  /
    |  /   D40 = 160μm
 70% + /
    | /    
 60% +/     D50 = 180μm
    |      
 50% +------*-------------------
    |       \
 40% +       \    D60 = 200μm
    |         \
 30% +         \
    |           \
 20% +           \   D90 = 250μm
    |             \
 10% +             \
    |               \
 0% +----+----+----+----+----+----+ Saiz zarah (μm)
     0   50   100  150  200  250  300

Pekali KESESUAIAN (Cu) = D40/D90 = 160/250 = 0.64
→ Digredkan dengan buruk, high sand production risk

RECOMMENDED SLOT WIDTH = 2 × D10 = 240μm (0.24mm)
SEBENAR DIGUNAKAN = 300μm (0.30mm) → TERLALU LUAS → KEGAGALAN

KADAR HAKISAN VS. KELAJUAN BENDALIR - DATA UJIAN MAKMAL
(Inconel 625, 500 ppm kepekatan pasir)

Kadar Hakisan (mm/tahun)
    ^
    |
10 +                                    *
    |                                 *
 8 +                               *
    |                            *
 6 +                         *
    |                      *
 4 +                   *
    |                *
 2 +             *
    |          *
 1 +       *                     E = K × V^n
    |    *                       n ≈ 2.4
 0.5+ *                           R² = 0.96
    |
    +----+----+----+----+----+----+----+ Halaju (m/s)
        2    4    6    8    10   12   14

KELAJUAN KRITIKAL (5 m/s):
+------------------------+
| ZON SELAMAT: < 5 m/s     | → Hakisan < 0.5 mm/tahun
| AWAS: 5-10 m/s      | → Hakisan 0.5-3 mm/tahun
| BAHAYA: > 10 m/s       | → Hakisan > 3 mm/tahun
+------------------------+

PERATURAN PADANG: Jika halaju > 8 m/s, anda perlukan:
- Tepi masuk bulat
- Salutan keras (DLC/Karbida)
- Ketumpatan slot yang lebih rendah
- Selang pemeriksaan yang lebih pendek

KESAN PENGEMBANGAN TERMA - PERUBAHAN DIMENSI SLOT
(∆T dari permukaan ke takungan = +100°C)

Slot Asal: 0.30mm pada 20°C (Permukaansurface)

Pemanasan hingga 120°C (takungan):
+------------------+
|                  |
|   [   0.30mm  ]  |  Keluli mengembang: α = 12e-6 /°C
|                  |  ∆L = L × α × ∆T
|   [   0.31mm  ]  |  ∆L = 50mm × 12e-6 × 100
|                  |  ∆L = 0.06mm (panjang sahaja)
|   [   0.30mm  ]  |  
|                  |  Lebar tidak berubah (terkekang)
+------------------+

Menyejukkan semasa rangsangan (Patah, 0Cecair °C):
+------------------+
|                  |
|   [   0.30mm  ]  |  Kejutan haba: -120°C ∆T
|                  |  Tekanan = E × α × ∆T
|   [   0.29mm  ]  |  Tekanan = 200GPa × 12e-6 × 120
|                  |  Tekanan = 288 Mpa
|   [   0.29mm  ]  |  
|                  |  → Menghampiri hasil (L-80: 552 Mpa)
+------------------+

AMARAN: Multiple thermal cycles can fatigue slot edges
→ Micro-cracks initiate → Erosion accelerates

POKOK KEPUTUSAN PEMERIKSAAN LAPANGAN
(Penilaian pelapik ditarik - Apa yang saya gunakan sebenarnya)

                      MULAKAN DI SINI
                          |
                          v
              Visual inspection of slots
                          |
              +-----------+-----------+
              |                       |
         Bersihkan slot?            Slot terpasang?
              |                       |
              v                       v
    Measure slot width       Attempt cleaning
              |                 (sonik/kimia)
              |                       |
    +---------+---------+       +------+------+
    |         |         |       |             |
 <10%     10-25%    >25%    Dibersihkan?     Masih terpasang?
 hakisan hakisan hakisan     |             |
    |         |         |       v             v
    v         v         v    Measure      DISCARD
   OK    Monitor   FAIL    width          section
          closely           |
                            v
                      Compare to original
                            |
              +-------------+-------------+
              |             |             |
           <10%         10-25%        >25%
           OK           Monitor       FAIL
                        closely
        
FINAL DISPOSITION:
+--------------------------------+
| Jika hakisan > 25% → SCRAP       |
| Jika hakisan 10-25% → Reka bentuk semula   |
| Jika hakisan < 10% → Jalankan semula      |
+--------------------------------+

CORAK HAKISAN MENGIKUT REJIME ALIRAN
(Foto mikroskop - Kegagalan Lembangan Cooper, 2018)

ALIRAN JARIAN (90° kemasukan):     ALIRAN BERCAMPUR (45-60° kemasukan):
+------------------+         +------------------+
|   Pusat Slot    |         |  Tepi Hulu   |
|                  |         |                  |
|   [    terhakis  ] |         | [terhakis]    [   ]|
|   [  terhakis    ] |         | [terhakis]    [   ]|
|   [    terhakis  ] |         | [terhakis]    [   ]|
|                  |         |                  |
|   simetri    |         |  tidak simetri    |
|   corak pakai   |         |  "Berskala"     |
+------------------+         +------------------+

ALIRAN TANGENTIAL (<30° kemasukan):  KEGAGALAN SEBENARNYA (Cooper):
+------------------+         +------------------+
|  Seluruh Wajah     |         |                  |
|                  |         |  [    ]  [    ]  |
| [terhakis] [terhakis]|         |  [    ]  [    ]  |
| [terhakis] [terhakis]|         |  [xxxx]  [xxxx]  |
| [terhakis] [terhakis]|         |  [xxxx]  [xxxx]  |
|                  |         |  [    ]  [    ]  |
|  Muka seragam    |         |  Hulu sahaja   |
|  hakisan         |         |  (Apa yang kami nampak)   |
+------------------+         +------------------+

PUNCA AKAR: Helical flow in wellbore
→ Sand grains hit upstream edge at angle
→ One-sided erosion → Slot widening → Sand production

CARTA KAWALAN KUALITI SLOT
(Apa yang saya semak sebelum menerima sebarang pelapik)

PARAMETER         |  BOLEH DITERIMA  |  TOLAK     | KAEDAH SEMAK MEDAN
------------------+--------------+-------------+-------------------
Toleransi lebar   |  ±0.02mm     |  > ±0.05mm  | Tolok pin, 5 slots/m
Length tolerance  |  ±0.5mm      |  > ±1.0mm   | Caliper, visual
Edge radius       |  >0.03mm     |  <0.01mm    | Mikroskop, 10x
Burr height       |  <0.02mm     |  >0.05mm    | Ujian jari, feeler
Surface finish    |  Ra < 3.2μm  |  Ra > 6.3μm | Comparators
Slot spacing      |  ± 2%         |  > ± 5%      | templat, measure
Pattern alignment|  ±1°         |  > ±3°      | Protraktor, visual

VISUAL INSPECTION RECORD:
+--------------------------------------------------+
| Pelapik S/N:  L-80-12345 Tarikh:  15-Mac-2026  |
|--------------------------------------------------|
| Seksyen | Lebar | Jejari | Burr | Lulus/Gagal | Inisial |
|---------+-------+--------+------+-----------+----------|
| 1 (tumit)| 0.31  | 0.04   | 0.01 | LULUS      |  JD     |
| 2       | 0.30  | 0.03   | 0.02 | LULUS      |  JD     |
| 3       | 0.32  | 0.02   | 0.03 | LULUS      |  JD     |
| 4       | 0.30  | 0.04   | 0.01 | LULUS      |  JD     |
| 5       | 0.35  | 0.01   | 0.04 | GAGAL      |  JD     |
| 6 (jari kaki) | 0.31  | 0.03   | 0.02 | LULUS      |  JD     |
+--------------------------------------------------+

TINDAKAN: Seksyen 5 ditolak - lebar 0.35mm (>0.33had mm)
        Jejari tepi 0.01mm (tajam) - will erode
        Manufacturer notified - kredit dikeluarkan