artificial lift data

8/10/2019 Artificial Lift data

1/13

ARTIFICIAL LIFT (PENGANGKATBUATAN)Pendahuluankita semua tahu bahwa minyak pada bumi yang semakin langka serta laju produksi minyak

di Indonesia terus menurun dikarenakan tidak di temukannya sumur-sumur minyak baru,sumur tua di Indonesia pun terus merosot produksinya. Untuk mengatasi penurunan lajuproduksi di perlukan satu sistem yang dapat meningkatkan laju produksi yaitudenganArtificial Lift.

Artificial lift adalah metode untuk mengangkat hidrokarbon, umumnya minyak bumi, daridalam sumur ke atas permukaan. Ini biasanya dikarenakan tekanan reservoirnya tidak cukuptinggi untuk mendorong minyak sampai ke atas ataupun tidak ekonomis jika mengalir secaraalamiah.

Artificial liftjuga merupakan pengangkatan buatan adalah merupakan suatu usaha untukmembantu mengangkat fluida produksi sumur ke permukaan dengan jalan memberikanenergi mekanis dari luar.

Artificial lift umumnya terdiri dari beberapa macam yang digolongkan menurut jenisperalatannya.

1. Sub-surface Electrical Pump (ESP)

Subsurface electrical pumping, menggunakan pompa sentrifugal bertingkat yangdigerakan oleh motor listrik dan dipasang jauh di dalam sumur. seperti gambardibawah ini ;

Sub-surface electrical pumping system

2. Gas Lift
http://4.bp.blogspot.com/-m5wzLnKzm2w/UXLoeZkz-VI/AAAAAAAAAxQ/H6HIANvzVt4/s1600/srf.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-gC6h04jBaeI/UXLngmW0sYI/AAAAAAAAAwc/gcH7OCs5PD8/s1600/srf1.jpg


2/13

Gas lift adalah sistem gas lifting, menginjeksikan gas (umumnya gas alam) ke dalamkolom minyak di dalam sumur sehingga berat minyak menjadi lebih ringan dan lebihmampu mengalir sampai ke permukaan seperti gambar dibawah ini ;

Gas Lift

3. Sucker Rod Pump atau Beam Pump

Sucker Rod Pump menggunakan pompa elektrikal-mekanikal yang dipasang dipermukaan yang umum disebut sucker rod pumping atau juga beam pump. Padagambar dibawah diperlihatkan menggunakan prinsip katup searah (check valve),pompa ini akan mengangkat fluida formasi ke permukaan. Karena pergerakannyanaik turun seperti mengangguk, pompa ini terkenal juga dengan julukan pompaangguk. seperti gambar dibawah ini ;

Sucker Rod Pump

4. Jet Pump

Sistem jet pump. Fluida dipompakan ke dalam sumur bertekanan tinggi laludisemprotkan lewat nosel ke dalam kolom minyak. Melewati lubang nosel, fluida iniakan bertambah kecepatan dan energi kinetiknya sehingga mampu mendorongminyak sampai ke permukaan. atau menginjeksikan power fluida pada kedalaman
http://1.bp.blogspot.com/-kn5q0sF8uGw/UXLrjVs5YeI/AAAAAAAAAxg/etJKeOgNpto/s1600/srp.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-dhUVS3zvFlI/UXLqYkFWYlI/AAAAAAAAAxY/U-3UxGx8cGE/s1600/gas+lift.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-kn5q0sF8uGw/UXLrjVs5YeI/AAAAAAAAAxg/etJKeOgNpto/s1600/srp.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-dhUVS3zvFlI/UXLqYkFWYlI/AAAAAAAAAxY/U-3UxGx8cGE/s1600/gas+lift.jpg


3/13

tertentu dimana ada venturi yang merubah tekanan menjadi kecepatan sehinggaterbentuk teanan lebih rendah dan membuat minyak masuk ke sumur dari reservoir.peralatan yang harus di sediakan adalah separator, surface pump dan peraltandalam sumur (nozle, difuser dan check valve). seperti gambar dibawah ini ;

Jet Pump

5. PCP (Progressive Cavity Pump)

Sistem yang memakai progressive cavity pump (sejenis dengan mud motor). Pompadipasang di dalam sumur tetapi motor dipasang di permukaan. Keduanyadihubungkan dengan batang baja yang disebut sucker seperti yang di tunjukan

Adapun komponen dari PCP yg paling rentan terhadap kerusakan adalahelastomer/stator nya. Elastomer tersebut sangat dipengaruhi oleh aromatic contentdari formation fluid.Namun kenyataannya, beberapa kali pengalaman, elastomer tsb swelling dankemudian menjepit rotor, sehingga mengakibatkan rotor stuck (tdk bisa berputar) danakhirnya terjadi rod parted at the weakest point di sucker rod string nya. Padahalformation fluid saya sudah di-sample, di-test dan dicarikan elastomer yg terbaik. Tapiternyata tetap fail sehingga loss on production.PCP juga merupakan pompa yang di letakan di bawah kolom liquid di dalam sumur.

pompa ini bentuknya seperti ulir dan di gerakan oleh rod yang berputar dimana roddigerakan oleh motor di permukaan. berikut well skematik pompa PCP (Courtesy ofmoyno). seperti gambar dibawah ini ;

Progressive Cavity Pump
http://3.bp.blogspot.com/-pAX0nO-zlV0/UXLvMbBG2FI/AAAAAAAAAxw/Ms_LMzxVwN8/s1600/PCP.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-_-hFdMGnGAo/UXLtm83QPYI/AAAAAAAAAxo/_AHafyeIHAE/s1600/jet+pump.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-pAX0nO-zlV0/UXLvMbBG2FI/AAAAAAAAAxw/Ms_LMzxVwN8/s1600/PCP.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-_-hFdMGnGAo/UXLtm83QPYI/AAAAAAAAAxo/_AHafyeIHAE/s1600/jet+pump.jpg


4/13

6. Plunger Lift

Plunger Lift merupakan meletakan alat plunger di dalam tubing dan akan mendorongfluida di atasnya karena tekanan dari reservoir. seperti gambar dibawah ini ;

Plunger Lift

7. Otobail

Pompa ini dalah asli buatan anak Indonesia. Pompa ini berupa menimba minyakmenggunakan kabel kawat yang naik turun secara otomatis dengan prinsip BAILERtetapi beroperasi secara OTOmatis. Pengoperasian alat ini masih memerlukanseorang Operator, yang menjaga jika operasinya menyimpang dari set-up awal(biasanya karena pengaruh TEGANGAN listrik yang berubah-ubah).. cocok
http://1.bp.blogspot.com/-X8F_dM4KSF4/UXLnnamS5KI/AAAAAAAAAxE/hMVpwNLLMxM/s1600/plunger+lift.gif


5/13

digunakan untuk sumur tua yang sudah depleted. Berikut gambar pompa otobailyang diambil dari website sumur tua. seperti gambar dibawah ini ;

OtobailArtificial Lift

Januari 5, 2013 by IATMI SM STT MIGAS Balikpapan Tinggalkan komentar

Artikel oleh Ana Uswatun Hasanah

Pada setiap oil production well yang siap untuk diproduksikan, diharapkan fluida akan mengalir

ke permukaan dengan menggunakan tenaga / tekanan reservoir yang tersedia secara alami.

Biasanya proses ini akan berlangsung sampai pada satu titik dimana tenaga yang tersedia akan

berkurang, sehingga kemampuan untuk mengangkat fluida kepermukaan akan berkurang atau

berhenti sama sekali. Supaya fluida yang masih ada didalam sumur dapat mengalir lagikepermukaan, maka diperlukan tenaga pengganti yang lazim disebut artificial lift.

A. Pengertian Artificial Lift

Artificial lift merupakan sebuah mekanisme untuk mengangkat hidrokarbon, umumnya minyak

bumi, dari dalam sumur keatas permukaan. Ini biasanya dikarenakan tekanan reservoirnya tidak

cukup mampu tinggi untuk mendorong minyak sampai ke atas permukaan maupun tidak

ekonomis jika mengalir secara alami. Artificial lift terdiri dari dua kelompok komponen : fasilitas

dipermukaan ( surface facilities ) dan dalam sumur ( down hole facilities ).

#. Surface production facility

Peralatan produksi permukaan merupakan peralatan yang berfungsi sebagai media pengangkut,

pemisah dan penimbun. Terdiri dari : Well Header, Gathering System, Manifold System,

Separator, Treating Facilities, Oil Storage, Pump.

#.Down hole production facility
http://4.bp.blogspot.com/-_VPQZk2FJCg/UXLx1L4zyQI/AAAAAAAAAx4/OKHUmykzKN4/s1600/otoboil.jpg


6/13

Peralatan bawah tanah terdiri dari, rangkaian pipa produksi penyekat (packers) dan peralatan

pengontrol aliran. Termasuk : casing, tubing, liner, packer, down hole choke, sliding side door,

down hole safety valve, pompa dan lain sebagainya.

B. Jenis-jenis Artificial Lift :

Umumnya artificial lift terdiri dari lima macam yang digolongkan menurut jenis peralatannya :

Electric Submersible Pump

Gas Lifting

Sucker Rod Pumping

B.1. Electric Submersible Pump

Jenis ini menggunakan pompa sentrifugal bertingkat yang digerakan oleh motor listrik dan

dipasang jauh didalam sumur. Mulai intensif digunakan didunia perminyakan karena mampumengangkat minyak dengan rate yang besar. Prinsip mengangkat fluida dengan energi motor

yang ditransfer ke subsurface pump yang semuanya diletakkan di dalam sumur.

Ciriciri ESP :

Diameter kecil, sesuai dengan lubang sumur yang terbatas.

Panjang, untuk mengimbangi diameter yang kecil untuk menghasilkan daya angkat yang

mencukupi.

Jumlah stage sangat mudah diatur. Pompa dan motor bisa ditandem untuk menghasilkan daya

angkat hidrolika untuk mengatasi kedalaman sumur dan tekanan pipa alir produksi.

umumnya terdiri dari :

1. Motor listrik

2. Protector

3. Multistage centrifugal pump

4. Separator gas

5. Lainlain seperti : electric cable, surface switchboard, Junction box

Mekanisme kerja :

Pemindahan rongga-rongga yang terbentuk antara rotor dan strator saat berputar dengan arah

ke atas sehingga fluida mengalir kepermukaan

Image


7/13

Gambar 2.1 Electric Submarsible Pump

B.2. Gas Lifting

Salah satu bentuk sistem pengangkatan buatan (artificial lift) yang lazim digunakan untuk

memproduksikan fluida dari sumur-sumur minyak bumi. Sistem ini bekerja dengan cara

menginjeksikan gas bertekanan tinggi kedalam annulus (ruang antara tubing dan casing), dan

kemudian kedalam tubing produksi sehingga terjadi proses aerasi (aeration) yang

mengakibatkan berkurangnya berat kolom fluida dalam tubing. Sehingga tekanan reservoir

mampu mangalirkan fluida dari lubang sumur menuju fasilitas produksi dipermukaan.

Dibandingkan dengan sistem pengangkatan buatan lainnya seperti ESP (electric submersible

pump), PCP (progressive cavity pump), SRP (sucker rod pump), dan Hydraulic Pump; dapat

dikatakan bahwa gas lift memiliki tingkat fleksibilitas yang lebih tinggi. Sistem gas lift juga lebih

dapat mengakomodasi faktor kesalahan desain, dimana suatu sistem gas lift yang didesain

secara kurang baik pada umumnya masih dapat mengangkat fluida dari dalam sumur. Performa

sebuah sumur gas lift sangat dipengaruhi oleh dua parameter penting yaitu kedalaman titik

injeksi (injection depth) dan laju aliran gas yang diinjeksikan (injection rate). Kedua parameter

tersebut pada umumnya merupakan hasil perhitungan dari desainer dengan

mempertimbangkan faktor-faktor lain seperti performa reservoir, ketersediaan gas injeksi,

tekanan kerja gas injeksi, kemiringan sumur, dan lain sebagainya.

#. Kelebihan Gas Lift

(+) Biaya peralatan awal buntuk instalasi gas-lift biasanya lebih rendah, terutama sekali untuk

pengangkatan sumur dalam

(+) Pasir yang ikut terproduksi tidak merusak kebanyakan instalasi gas-lift

(+) Gas-lift tidak tergantung/dipengaruhi oleh desain sumur

(+) Umur peralatan lebih lama

(+) Biaya operasi biasanya lebih kecil, terutama sekali untuk deep-lift

(+) Ideal untuk sumur-sumur dengan GOR tinggi atau yang memproduksikan

buih gas

#. Keterbatasan Metode Gas-Lift

(-) Gas harus tersedia

(-) Sentralisasi kompresor sulit untuk sumur-sumur dengan jarak terlalu jauh

(-) Gas injeksi yang tersedia sangat korosif, kecuali diolah sebelum digunakan

Image


8/13

Gambar 2.2 Gas-lift

B.3. Sucker Rod Pumping

Menggunakan pompa elektrikal-mekanikal yang dipasang dipermukaan. Menggunakan prinsip

katup searah ( chech velve ), pompa ini akan mengangkat fluida formasi kepermukaan. Karena

pergerakannya naik turun seperti mengangguk, pompa ini terkenal juga dengan julukan pompa

angguk. Umum digunakan didunia perminyakan karena relative murah dan mudah

pengoperasiannya. Prinsip mengangkat fluida dengan energi dari prime mover permukaan yang

ditransfer ke subsurface pump yang diletakkan di dalam sumur.

KOMPONEN SUCKER ROD PUMP :

a. MESIN, merupakan penggerak mula dengan jenis mesin gas, diesel, dan listrik.

b. PERALATAN PERMUKAAN, meneruskan energi dari mesin ke alat bawah permukaan, yaitu

merubah gerak putar menjadi gerak naik-turun pada rod, dan kecepatan RPM mesin harus

disesuaikan dengan kecepatan pompa menggunakan gear reducer.

Peralatan permukaan antara lain :

1. Horse head

2. Walking beam

3. Gear Reducer

4. Prime Mover

5. Polished rod

c. PERALATAN BAWAH PERMUKAAN, pada gerak plunger ke bawah standing valve tertutup,

travelling valve terbuka, fluida masuk dari barrel ke plunger. Pada gerak ke atas standing valve

terbuka karena efek isap, dan travelling valve tertutup akibat beban fluida diatasnya.

Ada 2 macam pompa, yaitu :

a. Tubing Pump, working barrel melekat pada tubing dan harus dipasang dengan tubing.

b. Rod Pump, working barrel dan plunger dapat diangkat dari rod-nya saja tanpa mengangkat

tubing

Keuntungan penggunaan sucker rod pump adalah :

1. Efisien dan mudah dalam pengoperasian di lapangan

2. Masih bisa digunakan untuk mengangkat fluida pada sumur yang mengandung pasir


9/13

3. Dapat digunakan untuk sumur yang memiliki tekanan rendah

4. Fleksibel karena kecepatan pompa dan stroke length dapat disesuaikan

5. Dapat digunakan pada berbagai ukuran tubing

6. Dapat menggunakan gas atau listrik sebagai sumber tenaga penggerak

Image

Gambar 2.3 Sucker Rod Pump

Sucker Rod Pump adalah adalah salah satu dari alat Artificialift untuk membantu dalam proses pengambilan

Minyak Bumi disamping ESP, PCP pump, Jet Pump dll.

kali ini saya akan memposting mengenai Keriteria Pengunaan Sucker Rod Pump (SRP), untuk lebih

jelasnya silahkan anda baca postingan dibawah ini yang akan menjelaskan keriteria, keuntungan dan

kerugian dari penggunaan Sucker Rod Pump.

A. Kriteria Penggunaan Sucker Rod Pump (SRP)
http://1.bp.blogspot.com/-GBo928GmJXo/UHUmEYMQ5yI/AAAAAAAAAcE/UNNfJDVShgg/s1600/Picture1.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-GBo928GmJXo/UHUmEYMQ5yI/AAAAAAAAAcE/UNNfJDVShgg/s1600/Picture1.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-GBo928GmJXo/UHUmEYMQ5yI/AAAAAAAAAcE/UNNfJDVShgg/s1600/Picture1.jpg


10/13

1. Produktivitas sumur, Q antara : 100 2000 BPD

2. Tekanan reservoir (Pr), dimana Pr sebanding dengan tinggi kolom cairan dalam tubing dimana,

minimal 1/3 dari kedalaman perforasi.

3. Kedalaman sumur antara : 800012000 ft.

4. Tidak dapat digunakan untuk Sumur Directional.

5. Kemampuan SRP untuk mengatasi problem :

Pasir : sedang

Parafin : buruk

Scale : baik

Korosi : baik

GOR : sedang

Emulsi : baik

6. SRP fleksibel untuk mengubah laju produksi dan mudah pengoperasiannya.

B. Keuntungan dan Kerugian SRP

Keuntungan SRP :

1. Tidak mudah rusak dan mudah diperbaiki di lapangan

2. Mudah dioperasikan dan lebih ekonomis untuk penggunaan jangka panjang

3. Fleksibel terhadap laju produksi, jenis fluida dan kecepatan bisa diganti

4. Monitoring dari jauh dapat dilakukan bila pompa mati

5. Harga relative murah (+/- $ 40.000 untuk 3000 ft)

Kerugian SRP :

1. Berat dan butuh tempat luas, transportasi sulit.

2. Tidak baik untuk sumur miring/Offshore

3. Untuk sumur dalam butuh unit besar karena laju produksi besar.

C. Standard API Tipe Sucker Rod Pump, C 160 D 173 64

Artinya :

C = Conventional Unit, M=Mark II, A=Air Balance, & B=Beam Pump

D = Double reduction gear reducer

160 = Peak torque rating, ribuan in-lb

173 = Poplished Rod Load rating, ratusan lb

64 = Panjang langkah stroke maksimum, in (dalam praktek dapat dirubah ke 54 atau 48)

D. Prosedur Pembuatan Kurva IPR Tiga Fasa Metoda Pujo Sukarno


11/13

Mempersiapkan data : Ps, Pwf, qt dan WC

Menghitung harga WC @ Pwf Ps dengan menghitung P1 dan P2, kemudian menghitung

harga WC pada harga Pwf Ps

Berdasarkan harga WC pada langkah 2, hitung konstanta A0, A1 dan A2

Berdasarkan hasil uji produksi, tentukan laju produksi total maksimum (qt max)

Menentukan harga qo, qw, dan qt

Plot antara berbagai harga laju produksi minyak dari langkah 5 terhadap Pwf

E. Data yang diperlukan dalam optimasi Pompa Sucker Rod

Tipe Pumping Unit

Serfice Faktor (SF)

Crank Pitman Ratio (C/P)

Tensile Strength Minimum (T)

Diameter Rod

Diameter Plunger Diameter Tubing

Working Fluid Level (D)

SG Fluida

F. Prosedur Perhitungan Optimasi Pompa Sucker Rod

1. Mencari besarnya harga Ap, Ar, At, K, dan M

2. Menghitung setting depth pompa yang baru

3. Menentukan beban sucker rod (Wr)

4. Menghitung beban fluida (Wf)

5. Menentukan konstanta a, b dan c untuk mencari harga Intake Pressure S dan N :

* Persamaan Intake Pressure untuk N: Pi = a + bq 2

* Persamaan Intake Pressure untuk S: Pi = a + cq2

6. Menentukan satu harga N dan mengasumsikan beberapa harga q, untuk memperoleh

harga Pi, kemudian mengeplot pasangan data (q , Pi) untuk satu harga N pada kurva IPR

sumur, begitu pula untuk harga S.

7. Memasukkan hasil perhitungan Intake Pressure untuk berbagai macam harga N dan q,

serta S dan q ke dalam tabel.

8. Dari perpotongan kedua kurva Intake Pressure dengan kurva IPR sumur diperoleh

pasangan data (N , q) dan (S , q) adalah hasil optimasi yang diperoleh dari perpotongan

hasil plotting data-data (N , q) dan (S , q) pada skala yang sesuai.

9. Menentukan Peak Polished Road Load (PPRL) dan Minimum Polished Rod Load

(MPRL)


12/13

10. Menentukan Stress maksimum (Smax) dan Stress minimum (Smin)

11. Memeriksa apakah desain sudah cukup aman untuk menahan stress maksimum yang

terjadi (SA Smax)

12. Menentukan Counter Balance Effect Ideal (Ci)

13. Menentukan Torsi Maksimum

14. Menentukan Efisiensi volumetris hasil optimasi

15. Menentukan Horse Power

G. Faktor Faktor yang Memperngaruhi Efisiensi Volumeteris Pompa Sucker Rod

1. Karakteristik Fluida :

Viskositas

Temperatur

2. Kondisi Operasi :

Kedalaman pompa

Kecepatan pompa

3. Karakteristik Sumur:

Productivity Index (PI)

Temperatur reservoir

4. Pengaruh Gas :

Gas pound

Gas Lock


13/13

Dari penjelasan diatas yang mana disebutkan mengenai Keuntungan dan kerugian serta kriteria dari

penggunaan Sucker Rod Pump, mudah-mudahan dapat bermanfaat bagi para pembaca.

33SQ76AWDB5B
http://1.bp.blogspot.com/-5EtWDcmYAog/UHUlxJYSj2I/AAAAAAAAAb8/QcB_H1rxoss/s1600/Beam.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-U6MYV74pBLE/UHUkR_-3WbI/AAAAAAAAAbs/sk61-1LbP-0/s1600/subsurface-sucker-rod-pump.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-5EtWDcmYAog/UHUlxJYSj2I/AAAAAAAAAb8/QcB_H1rxoss/s1600/Beam.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-U6MYV74pBLE/UHUkR_-3WbI/AAAAAAAAAbs/sk61-1LbP-0/s1600/subsurface-sucker-rod-pump.jpg

artificial lift data

Documents