09-artificial lift 2

Artificial Lift 1

ARTIFICIAL LIFT

Artificial Lift 2

ARTIFICIAL LIFT

OBJECTIVE :

Mengetahui jenis-jenis metoda artificial lift yang digunakan

dalam operasi produksi Gas Lift Electrical submersible pump (ESP)Sucker rod pump (SRP) Progressive Cavity Pump (PCP) - Moyno Pump Hydraulic pump

Mengetahui peralatan-peralatan dari artificial lift, baik peralatan

di permukaan maupun peralatan bawah permukaan

Artificial Lift 3

Gas Lift

Gas lift pada prinsipnya adalah mencampurkkan gas ke dalam sistem fluida agar diperoleh densitas fluida yang lebih ringan, sehingga dapat menghasilkan Pwf yang kecil agar diperoleh drawdown yang besar.

Cara memasukkan gas ke dalam fluida dapat dilakukan melalui tubing atau melalui annulus.

Untuk menurunkan densitas minyak, maka gas diinjeksikan dengan peralatan khusus yang disebut sebagai operating valve atau port.

Prinsip kerja dari gas lift adalah merubah static fluid level menjadi woeking fluid level yang diakibatkan oleh adanya drawdown.

Untuk menghindari pemakaian kompresor yang besar, maka dipasang unloading valve 4 - 5 buah diatas operating valve. Pada saat ini dalam pemakaian unloading valve dikenal “Tubing Operated” dan “Casing Operated”, dimana tubing operated valve adalah valve yang membuka pada saat dipompakan gas di annulus, kemudian akan menutup jika tekanan casing kecil.

Artificial Lift 4

Gas Lift(Lanjutan)

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan sembur buatan kontinyu :

1. Kedalaman titik injeksi optimum

2. GLR injeksi optimum

3. Tekanan gas injeksi yang diperlukan. Dan

4. Pemilihan ukuran port katub sembur buatan yang tepat.

Sembur buatan kontinyu diterapkan pada sumur-sumur dengan tekanan statik dasar suumur (Ps) cukup tinggi dan indeks produktivitas (PI) sekitar 0,5 bbl/hari/psi.

Data-data yang diiperlukan dalam perencanaan sembur buatan kontinyu :

1. Kedalaman sumur

2. Ukuran tubing dan casing

3. Problem produksi, seperti : pasir, parafin, dsb.

4. Ukuran panjang flowline di permukaan.

5

Ab = total effective area of below, sq in.Ap = valve port ball-seat contact area, sq in.Pd = pressrure inside the dome space sealed by bellows and valve housing, psiPc = casing pressure, psi ; Pt = tubing pressure, psi

Artificial Lift 6

Prinsip kerja dari Gas Lift

Artificial Lift 7

Electrical Submersible Pump (ESP)

Electrical submersible pump (ESP) adalah pompa sentrifugal bertingkat banyak yang terdiri dari rotor dan stator, dengan sumbu putar tegak lurus terhadap motor penggerak, dimana rotor melemparkan fluida ke samping, kemudian ditangkap oleh sudu-sudu stator yang diarahkan kembali ke bagian tengah yang diterima oleh rotor berikutnya di sebelah atas. Demikian seterusnya, sehingga fluida mempunyai energi untuk mengalir ke permukaan.

Semakin banyak tingkat, maka semakin tinggi head pompanya dan semakin besar juga laju produksi yang diperoleh.

Kemampuan laju produksi dan head untuk suatu susunan ESP dibatasi oleh besarnya daya motor yang terpasang, sehingga semakin besar laju produksi yang dipakai, maka akan menurunkan head-nya, demikian sebaliknya.

Electrical submersible pump ini diciptakan oleh seorang sarjana kelahiran Rusia yang bernama ARUTUNOFF, sehingga ESP sering disebut sebagai pompa REDA (Russian Electro Dynamo of Arutunoff).

Artificial Lift 8

Electrical Submersible Pump (ESP)(Lanjutan)

Besarnya head yang dibutuhkan merupakan fungsi dari kedalaman pompa dan densitas fluida, semakin dalam dan semakin berat fluidanya maka head yang diperlukanpun akan semakin besar.

Besarnya laju yang direncanakan harus sesuai dengan kemampuan reservoar untuk memproduksikan (PI), sehingga tidak terjadi downtrust, yaitu laju alir terlalu kecil dengan head terlalu besar atau terjadi uptrust karena laju yang telah direncanakan.Komponen utama dari ESP terdiri dari motor, seal protector, intake, pump, well head, junction box, switchboard, dan transformer.

Motor sebagai penggerak utama diletakkan dibawah dan terendam oleh fluida sebagai pendingin, dan panas yang ditimbulkan oleh motor dapat menurunkan viskositas minyak.Seal protector adalah bagian penghubung putaran motor ke pompa dan berfungsi untuk melindungi motor agar tetap kering. Lubang intake adalah tempat masuknya fluida untuk diisap pompa, kadang-kadang dipasang gas separator agar gas yang terkandung terlepaskan ke annulus, sehingga hanya minyak yang diisap pompa.

Artificial Lift 9

Electrical submersible pump (ESP)

Konfigurasi ESP ESP di lapangan Kawengan

10

FUNGSI EKSPLOITASIPERTAMINA (PERSERO) DOH SBS

KONSTRUKSI ESP

TUBING

CASING

PROTECTOR

MOTOR

SENSOR (OPT.)

PUMP

CABLE

INTAKE

Artificial Lift 11

Sucker Rod Pump

Sumur dengan laju produksi dari yang sangat rendah (low) sampai menengah (moderate), sangat cocok digunakan pompa sucker rod untuk mengangkat minyak dari dasar sumur ke permukaan. Hal ini disebabkan karena pompa sucker rod dapat membentuk drawdown yang sangat tinggi di sekitar lubang bor.

Komponen utama dari sucker pump terdiri dari 3 bagian, yaitu :

1. Bottomhole pump

2. Rod string

3. Pumping unit

Terdapat 2 jenis grade steel sucker rod, yaitu :

1. Grade C dengan tensile strength 90.000 psi, digunakan untuk

sumur dangkal.

2. Grade D dengan tensile strength 115.000 psi, digunakan untuk

sumur-sumur dalam, fiber glass rod juga sering digunakan

untuk sumur-sumur dalam atau lingkungan yang sangat korosif.

12

Walking Beam

Crank Pin Bearing

Polish Rod

Horsehead

Stuffing Box

Pitman

Counterweight

Sampson Post

Tub

ing

Anc

hor

Suc

ker

Rod

Bot

tom

Hol

e P

ump

Artificial Lift 13

API sucker rod

Sucker rod pump (SRP)

Tubing type SRP Stationary barrel, rod type pump

Travelling barrel, rod type pump

Artificial Lift 14

Progressive Cavity Pump (PCP)

Progressing Cavity Pump (PCP) pertama kali ditemukan oleh Rene Moineau pada sekitar tahun 1930-an sebagai salah satu bahan tesis-nya, sehingga PCM Moineau adalah merupakan pelopor dari PCP yang dijumpai pada saat ini. Baru beberapa tahun kemudian muncul produk PCP yang membeli lisensi dari Moineau, salah satunya adalah Moyno.

Progressing cavity pump pertama kali dibuat oleh Robbins & Myers di California – USA dengan sebutan pompa Moyno pada tahun 1936. Pada umumnya pompa Moyno ini digunakan pada sumur-sumur dangkal sampai kedalaman sekitar 4000 ft dengan API gravity minyak 15–45. Kinerja pompa Moyno ini lebih efisien dibanding dengan pompa sucker rod maupun electric submersible pump pada kedalaman dan kapasitas yang sama.

Artificial Lift 15


PCP ini terdiri dari 2 komponen utama, yaitu rotor dan stator yang bergerak secara rotary dan dalam keadaan normal akan memompa fluida dan mendorongnya ke permukaan secara positip, artinya bahwa fluida yang telah masuk kedalam pompa seluruhnya akan terus didorong ke permukaan tanpa adanya fluida yang mengalir balik seperti yang terjadi pada pompa ESP yang prinsip kerjanya berdasarkan pompa sentrifugal, dimana memungkinkan terjadinya slip fluida. Dengan demikian PCP ini juga disebut sebagai pompa pemindahan positip (Positive Displacement Pump).

Artificial Lift 16

Bagian- bagian utama dari PCP

Artificial Lift 17


Pada umumnya mesin penggeraknya menggunakan motor listrik yang dipasang di permukaan dekat wellhead yang dihubungkan dengan perantara V-belt drive ke drive assembly-nya. Drive head assembly yang dipasang diatas wellhead terdiri dari beberapa bagian, diantaranya adalah : Roda gigi bevel penurun kecepatan dan pengubah

arah putaran Break assembly sebagai alat pengaman Drive shaft yang memutar rotor pompa di dalam

lubang sumur melalui rangkaian pony-rod Sucker rod pada ujung paling bawah dihubungkan

dengan rotor pompa, sedangkan stator pompa

dihubungkan dengan tubing.

Artificial Lift 18


Peralatan bawah permukaan dari PCP terdiri

dari : Gas Anchor Stator Rotor Sucker Rod Pony Rod

Artificial Lift 19

Peralatan PCP Bawah Permukaan

Gas AnchorKomponen ini merupakan peralatan tambahan yang

dipasang pada bagian bawah, berfungsi untuk memisahkan gas dari minyak agar gas tidak ikut masuk kedalam pompa, karena dengan masuknya gas tersebut akan menurunkan efisiensi pompa.

StatorTerletak diatas gas anchor yang dihubungkan dengan

tubing dan berfungsi sebagai kedudukan dari rotor RotorRotor ini bentuknya seperti ulir dan merupakan salah satu

bagian dari PCP yang berputar. Sucker RodSucker rod adalah merupakan penghubung antara rotor

dengan peralatan yang ada di permukaan. Fungsinya adalah melanjutkan gerak putar dari drive shaft atau gear reducer yang ada dalam drive head ke rotor. Umumnya panjang satu single rod bervariasi antara 25 – 30 ft.

Pony RodMerupakan rod yang berukuran pendek. Fungsinya adalah

melengkapi panjang dari rod jika panjang dari rod tidak mencapai panjang yang dibutuhkan. Panjang pony rod adalah 2, 4, 6, 8, 10, dan 12 ft.

Artificial Lift 20

Progressive Cavity Pump

Artificial Lift 21

Hydraulic Pump

Hydraulic pump adalah cara pengangkatan fluida dengan bantuan fluida lain yang disebut sebagai power fluid.

Prinsipnya kerja hydraulic pump adalah : Power fluid dengan bantuan fluida tersebut dapat menggerakkan

piston, dan piston menggerakkan pompa, sehingga sistem ini

disebut sebagai hydraulic piston pump. Jika power tersebut dipakai untuk mempercepat production fluid

dengan sistem nozzle, maka disebut sebagai jet pump.

Hydraulic pump terdiri dari 2 bagian utama, yaitu : engine dan pump, yang keduanya menggunakan piston. Engine berfungsi untuk merubah aliran power fluid menjadi gerakan naik-turun, sedangkan pump merubah piston yang bergerak untuk memompa fluida.

Power fluid dapat dioperasikan secara tertutup (tidak tercampur dengan fluida produksi) atau secara terbuka (bercampur dengan fluida produksi).

Artificial Lift 22

Hydraulic pump system

Artificial Lift 23

Hydraulic Pumping Unit

Artificial Lift 24

TERIMA KASIH

09-artificial lift 2

Documents