bab iii natural flow

44
BAB III METODE SEMBUR ALAM (NATURAL FLOW) 3.1. DASAR TEORI Sembur alam adalah salah satu metode pengangkatan minyak ke permukaan dengan menggunakan tenaga atau tekanan yang berasal dari reservoir / formasi di mana sumur berada. Sumur berproduksi secara sembur alam , terjadi jika tenaga alamiah dari reservoar masih mampu untuk mengalirkan fluida dari formasi produktif ke dasar sumur dan mengangkat fluida dari dasar sumur ke permukaan. Untuk mempertahankan agar sumur berproduksi secara natural , maka diperlukan Tekanan di dasar sumur (Pwf) cukup untuk : a. Menopang aliran vertikal dari kolom fluida. b. Mempertahankan tekanan kepala sumur agar mampu mengalirkan sepannjang Cristmas tree sampai flow line dan surface facility. Berdasarkan hal tersebut agar fluida reservoar dapat mengalir ke permukaan, maka tekanan dasar sumur (Pwf) harus lebih besar dari kolom fluida vertikal , Psi

Upload: senseika-uzuma-konkane

Post on 22-Dec-2015

113 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

production natural flow

TRANSCRIPT

Page 1: BAB III Natural Flow

BAB III

METODE SEMBUR ALAM

(NATURAL FLOW)

3.1. DASAR TEORI

Sembur alam adalah salah satu metode pengangkatan minyak ke

permukaan dengan menggunakan tenaga atau tekanan yang berasal dari reservoir /

formasi di mana sumur berada.

Sumur berproduksi secara sembur alam , terjadi jika tenaga alamiah dari

reservoar masih mampu untuk mengalirkan fluida dari formasi produktif ke dasar

sumur dan mengangkat fluida dari dasar sumur ke permukaan.

Untuk mempertahankan agar sumur berproduksi secara natural , maka

diperlukan Tekanan di dasar sumur (Pwf) cukup untuk :

a. Menopang aliran vertikal dari kolom fluida.

b. Mempertahankan tekanan kepala sumur agar mampu mengalirkan

sepannjang Cristmas tree sampai flow line dan surface facility.

Berdasarkan hal tersebut agar fluida reservoar dapat mengalir ke

permukaan, maka tekanan dasar sumur (Pwf) harus lebih besar dari kolom fluida

vertikal ditambah Tekanan kepala sumur. Grafik yang menunjukan sumur masih

berproduksi secara natural flow

Tek

anan

, P

si

Laju Alir, bbl/day

Tubing Intake

Page 2: BAB III Natural Flow

3.1.1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perencanaan Peralatan Sumur

Dalam merencanakan produksi, produksi optimum sumur selalu

merupakan sasaran, sehingga berdasarkan kondisi optimum inilah peralatan

produksi dapat direncanakan dengan baik dalam hal dimensi, kekuatan (grade),

jumlah/ panjang, macam alat maupun spesifikasi lainnya. Faktor yang mendasari

tercapainya kondisi optimum adalah cadangan, ulah aliran fluida untuk dapat

diproduksi, interaksi atau hubungan antara kelakuan formasi berproduksi dengan

kondisi atau parameter produksi di permukaan (Psp, Pwh).

Disamping faktor di atas, faktor berikut ini dapat juga merupakan faktor

yang mempengaruhi perencanaan peralatan produksi seperti :

1. Fleksibilitas untuk sistem produksi di masa yang akan datang (artificial lift).

2. Jenis material untuk kondisi-kondisi khusus (korosi, dsb).

3. Faktor kemudahan pemasangan dan penanganan serta keamanan kerja.

3.1.2. Jenis-Jenis Peralatan dan Kegunaannya.

Peralatan produksi sumur sembur alam terdiri dari :

1. Peralatan di atas permukaan.

a. Kepala sumur (well-head)

b. Silang sembur (X-mastre)

2. Peralatan di bawah permukaan.

a. Tubing (pipa alir vertikal) dan coupling

b. Packer (penyekat annulus)

c. Anchor

d. Peralatan pelengkap bawah permukaan / asesories

A. Peralatan di Atas Permukaan

1. Kepala Sumur (Well head)

Well head merupakan peralatan kontrol sumur di permukaan yang terbuat

dari besi baja membentuk suatu sistem seal/penyekat untuk menahan semburan

atau kebocoran cairan sumur ke permukaan yang tersusun atas casing head

(casing hanger) dan tubing head (tubing hanger).

a. Casing hanger

Page 3: BAB III Natural Flow

Merupakan fitting (sambungan) tempat menggantungkan casing. Diantara

casing string pada casing head terdapat seal untuk menahan aliran fluida

keluar. Pada casing terdapat pula gas-outlet yang berfungsi untuk :

- Meredusir tekanan gas yang berlebihan yang mungkin timbul di antara

casing string.

- Mengalirkan fluida di annulus (produksi).

b. Tubing head

Alat ini terletak di bawah X-mastree untuk menggantungkan tubing dan

menghubungkan tubing dengan sistem keranan (X-mastree).

Fungsi utama dari tubing head, adalah :

- Sebagai penyokong rangkaian tubing.

- Menutup ruang antara casing-tubing pada waktu pemasangan X-

mastree atau perbaikan kerangan /valve.

- Fluida yang mengalir dapat dikontrol dengan adanya connection di

atasnya.

2. Silang Sembur (X-mastree)

Alat ini merupakan susunan kerangan (valve) yang berfungsi sebagai

pengaman dan pengatur aliran produksi di permukaan yang dicirikan oleh jumlah

sayap/lengan (wing) dimana choke atau bean (jepitan) berada.

Peralatan pada X-mastree terdiri dari :

a. Manometer tekanan dan temperatur, ditempatkan pada tubing line dan

casing line.

b. Master valve / gate, berfungsi untuk membuka atau menutup sumur,

jumlahnya satu atau tergantung pada kapasitas dan tekanan kerja

sumur.

c. Wing valve / gate, terletak di wing / lengan dan jumlahnya tergantung

pada kapasitas dan tekanan kerja sumur yang berfungsi untuk

mengarahkan aliran fluida produksi sumur.

d. Choke / bean / jepitan, merupakan valve yang berfungsi sebagai

penahan dan pengatur aliran produksi sumur melalui lubang (orifice)

yang ada. Akibat adanya orifice ini, tekanan sebelum dan sesudah

Page 4: BAB III Natural Flow

orifice menjadi berbeda yang besarnya tergantung dari diameter

orificenya. Prinsip inilah yang digunakan untuk menahan dan

mengatur aliran.

Ada dua macam choke / bean / jepitan, yaitu :

- Positive choke : merupakan valve dimana lubang (orifice) yang ada

sudah mempunyai diamater tertentu, sehingga pengaturan aliran

tergantung pada diameter orificenya.

- Adjustable choke : choke ini lebih fleksibel karena diameter orifice

dapat diatur sesuai posisi needle terhadap seat sehingga pengaturan

alirannya pun fleksibel sesuai keperluan (tekanan dan laju aliran).

Prinsip kerja :

Dengan memutar hand wheel (1) yang berhubungan langsung dengan

stem (4) dan needle valve (8) maka dapat diatur lubang antara needle

dengan seat yang juga merupakan diameter choke, yang besarnya akan

ditunjukkan pada skala (2) melalui indicator (3) yang ikut bergerak

sesuai pergerakan stem.

e. Check valve, merupakan valve yang hanya dapat mengalirkan fluida

pada satu arah tertentu yang berfungsi untuk menahan aliran dan

tekanan balik dari separator. Pada X-mastree, check valve ini

ditempatkan setelah choke sebelum masuk ke flow-line.

B. Peralatan Di Bawah Permukaan.

1. Tubing dan Coupling.

Merupakan pipa alir vertikal yang ditempatkan di dalam casing produksi

yang berfungsi untuk mengalirkan fluida produksi sumur ke permukaan atau

mengalirkan fluida injeksi ke dalam sumur. Di samping itu, tubing dapat pula

digunakan dalam pekerjaan swabb, squeeze cementing, sirkulasi pembersihan

sumur, dan mengalirkan fluida serta material peretak hidraulis dan pengasaman.

Di dalam sumur, tubing digantungkan pada tubing hanger dan biasanya

ditempatkan beberapa feet di atas zona perforasi. Diameter tubing berkisar antara

2 inci sampai 4,50 inci dengan panjang setiap single berkisar antara 6-9,50 meter.

Page 5: BAB III Natural Flow

Baik tubing maupun coupling dispesifikasikan oleh API (American

Petroleum Institute) atas grade, jenis sambungannya, bentuk ulir dan dimensinya.

Terdapat sembilan grade tubing yaitu : H-40, J-55, K-55, C-75, L-80, N-80, C-95,

P-105, dan P-110 dimana angka minimum yield strength dan abjad H, J, dan N

hanyalah kependekan verbal, sedangkan untuk K berarti mempunyai ultimate

strength yang lebih besar dibandingkan grade J, C, L berarti restricted yield

strength P berarti high strength.

Untuk jenis sambungan, baik tubing maupun coupling dibagi atas :

‒ External Upset End (EUE).

‒ Non External Upset End (NUE).

‒ Integral Joint.

Sedangkan bentuk ulir dikenal dengan API round threads dan butterss

threads.

2. Peralatan Perlengkapan Bawah Permukaan

1. Packer

Fungsi pokok dari packer adalah memisahkan atau mengisolasi annulus

tubing-casing dan membantu efisiensi produksi.

2. Landing nipple

Adalah bagian dari sistem tubing dimana bagian dalamnya mempunyai

profil untuk memasang alat kontrol aliran. Ada dua macam jenis nipple,

yaitu jenis selective nipple dan jenis non selective nipple (nogo nipple),

yang mempunyai diameter dalam sedikit lebih kecil dari jenis yang

selective. Jenis selective bisa dipasang lebih dari satu pada suatu rangkaian

tubing, sedangkan jenis non selective hanya dipasang satu untuk setiap

sumur dan ditempatkan pada bagian paling bawah dari susunan tubing.

3. Flow Coupling dan Blast Joint.

Keduanya mempunyai dinding yang relatif tebal dan biasanya dipasang

pada bagian bawah atau atas nipple, untuk mengatasi turbulensi aliran,

blast joint dipasang berhadapan dengan lubang perforasi untuk mencegah

pengaruh benturan kecepatan aliran (jet action) dari formasi.

4. Circulation device.

Page 6: BAB III Natural Flow

Alat ini mirip pintu yang bisa digeser yang biasa disebut dengan sliding

sleeve door (SSD). Alat ini dapat dibuka dan ditutup dengan menggunakan

wire line unit. Bagian luar dari alat ini mempunyai lubang yang berguna

untuk keperluan sirkulasi dan apabila diperlukan alat pengatur aliran dapat

dipasang di bagian dalamnya yang berbentuk suatu profil.

5. Safety Joint.

Alat ini dipasang apabila di dalam sumur dipasang beberapa packer (lebih

dari satu) yang berguna untuk membantu melepas rangkaian tubing pada

waktu mencabut rangkaian tubing tersebut untuk kerja ulang (work over).

6. Gas Lift Mandrel.

Merupakan sambungan tempat duduk valve gas lift yang dipasang apabila

sumur direncanakan akan diproduksikan dengan cara sembur buatan (gas

lift) di masa yang akan datang.

7. Sub-Surface Safety Valve.

Merupakan valve yang dipasang pada rangkaian tubing yang berfungsi

untuk pengamanan aliran yang bekerja secara otomatis dengan

menggunakan tenaga hidrolis melalui pipa ¼ inchi dari permukaan, yang

umumnya dipasang kira-kira 100 meter di bawah permukaan tanah atau

dasar laut. Untuk sumur-sumur di lepas pantai alat ini mutlak harus

digunakan.

Page 7: BAB III Natural Flow

3.2.DESKRIPSI ALAT

3.2.1. - Nama Alat : Well Head

- Fungsi : Sebagai alat pengontrol sumur di permukaan.

- Mekanisme Kerja : Tersusun atas tubing hanger dan casing head yang

berguna sebagai dudukan atau tempat

menggantung bagi casing dan tubing. Terbuat dari

besi baja membentuk suatu sistem seal/penyekat

untuk menahan semburan atau kebocoran fluida

sumur ke permukaan.

Gambar 3.1. Well Head

(http://en.wikipedia.org/wiki/File:Wellhead_Bohrlochkopf.JPG)

Page 8: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-1

Spesifikasi Well Head

Type 71 Micro mini Casing Tubing Heads

Top

Flang

e

(Inch)

Working

Pressure

(psi)

Casing

Size

(In) A B C D E

Part

Number

8

2000

75/816

¾

5

21/32

14

1/8

6

7/8

9

1/32364272

8 5/816

¾

5

21/32

14

1/8

7

7/8

9

1/32364273

3000

75/816

¾

5

21/32

14

1/8

6

7/8

9

1/32364274

8 5/816

¾

5

21/32

14

1/8

7

7/8

9

1/32364275

10

9 5/818

¾

6

21/32

15

17/3

2

8

7/8

11

1/32364276

10 ¾18

¾

6

21/32

15

17/3

2

1011

1/32364277

9 5/818

¾

6

21/32

15

17/3

2

9

1/8

11

1/32364060

10 ¾18

¾

6

21/32

15

17/3

2

1011

1/32364246

Page 9: BAB III Natural Flow

12

11 ¾18

¾

6

21/32

15

17/3

2

1113

5/8364278

13 3/818

¾

6

21/32

15

17/3

2

12/5

8

13

5/8364279

11 ¾18

¾

6

21/32

15

17/3

2

1113

5/8364280

13 3/818

¾

6

21/32

15

17/3

2

12/5

8

13

5/8364170

Page 10: BAB III Natural Flow

3.2.2. - Nama Alat : Tubing Hanger

- Fungsi : - Sebagai penyokong rangkaian tubing.

- Menutup ruang antara casing dan tubing pada waktu

pemasangan X-mastree atau perbaikan

kerangan/valve.

- Fluida yang mengalir dapat dikontrol dengan adanya

connection diatasnya.

- Mekanisme : Tubing Hanger berguna untuk menggantungkan tubing

dan menghubungkan tubing dengan system kerangan

(X-mastree). Tubing Hanger terbuat dari bahan anti

peretakan yang diakibatkan oleh tekanan sulfida dan

berbagai pertemuan partikel perusak dari lingkungan

dalam produksi minyak dan gas.

Gambar 3.2. Tubing Hanger

(http://www.lyncodist.com/product/21)

Page 11: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-2

Spesifikasi Tubing Hanger

Model Bowl Size (OD) Tubing Size Optional CCL

T-M40S

7-1/16"

2-3/8" x2-7/8" x3-1/2" x

9"

2-3/8" x2-7/8" x3-1/2" x

11”

2-3/8' x2-7/8" x3-1/2" x

T-M56S

9”4" x

4-1/2" x

11”4" x

4-1/2" x

13-5/8”4" x

4-1/2" x

T-M68S 13-5/8” 5-1/2" x

Page 12: BAB III Natural Flow

3.2.3. - Nama Alat : Casing Hanger

- Fungsi : Meredusir tekanan gas yang timbul di antara

casing string.

Mengalirkan fluida di annulus.

- Mekanisme Kerja : Casing Hanger merupakan fitting (sambungan)

tempat menggantungkan casing. Di antara

casing string pada casing head terdapat seal

untuk menahan fluida keluar.

Gambar 3.3. Casing Hanger

(http://www.lyncodist.com/product/3)

Page 13: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-3

Spesifikasi Casing Hanger

Nom. Bowl Size Casing Size

Part Numbers

C-22

Casing Hangers

RC-22

Running Tools

10” 7” 400185-10 400198-10

10” 7 5/8” 400186-10 400199-10

12” 7” 400359-10 400360-10

12” 7 5/8” 400376-10 400372-10

12” 8 5/8”’ 400398-10 400402-10

12” 9 5/8” 400187-10 400121-10

12” 10 ¾” 400188-10 400201-10

16” 9 5/8” 400393-10 400368-10

16” 10 ¾” 400401-10 400383-10

16” 13 3/8” 400363-10 400397-10

20” 10 3/8” 400382-10 400364-10

20” 13 3/8” 400189-10 400202-10

Page 14: BAB III Natural Flow

3.2.4. - Nama Alat : Master valve

- Fungsi : Sebagai pengaman dan pengatur aliran produksi

fluida dari suatu sumur, di permukaan, menutup

atau membuka sumur.

- Mekanisme Kerja : Merupakan bagian dari Chrismastree selain wing

valve dan jumlahnya satu. Alat biasanya terletak

ditengah. Valve ini dibuka dan ditutup dengan

cara memutar roda pada bagian atasnya.

Gambar 3.4. Master Valve

(http://dns.tix.co.jp/eng/products_iks/geothermal.html)

Page 15: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-4

Spesifikasi Master Valve

Model

KQ

2 9/16”

2 1/16

KQ

2 9/16”

2 1/16

KQ

2 9/16”

2 1/16

KQ

3 1/6”

2 9/16”

KQ

3 1/16”

2 2/16”

Working

Pressure (psi) 2000 psi 3000 psi 5000 psi 10000 psi 20000 psi

Regulation

Grade P.U P.U P.U P.U P.U

3.2.5. - Nama Alat :Wing valve

Page 16: BAB III Natural Flow

- Fungsi : Mengalihkan aliran sumur produksi.

- Mekanisme Kerja :Wing valve merupakan bagian dari Chrismastree

yang jumlahnya tergantung dari kapasitas dan

tekanan kerja sumur. Valve ini dibuka dan ditutup

dengan cara memutar roda pada bagian atasnya.

Gambar 3.5. Wing Valve

(www.vintrol.com)

Page 17: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-5

Spesifikasi Wing Valve

Design Specification

o LU temperature class is for -50 to 250 degrees F

o DD trim also standard for NACE service condition

o API 6A Licensed and Monogrammed.

o 2M-5M are Expanding gate style a providing a

positive mechanical seal for bubble tight

performance.

o 10M-15M are slab gate configuration for universal

bi-directional sealing.

o Wing valve are available in sizes 1 13/16” – 7

1/16”.

o Working pressure 2,000 psi to 15,000 psi.

Page 18: BAB III Natural Flow

3.2.6. - Nama Alat : Swab Valve

- Fungsi : Manual gate valve yang dibuka untuk membiarkan

tekanan fluida mencapai top adapter untuk

membaca tekanan, mengambil sample fluida dan

juga untuk lewatnya wireline unit.

-

Mekanisme kerja : Dengan membuka gate

valve sampai mencapai top adapter kemudian

membaca tekanannya. Dilakukan secara manual.

Gambar :

Page 19: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-6

Spesifikasi Swab Valve

DESCRIPTION S/N MTL# C# E#QTY

2 1/16" SWAB VALVE

SR4576-5 1079 A501180 118474721

2 9/16" SWAB VALVE

11029577-25-1

2735 A501244 12042481 1

2 1/16" WKM 5000# SWAB

VALVE639780-1 3682 A501126 11700389 1

Gambar 3.6. Swab Valve

(http://www.completioninfo.com/christmas_tree.html)

Page 20: BAB III Natural Flow

3.2.7. - Nama Alat : Single Production Packer

- Fungsi : Production Packer berfungsi untuk menyekat annulus

tubing dengan casing pada zona produktif.

- Mekanisme : Production packer setelah dirangkaikan dengan tubing,

dimasukkan ke dalam lubang sumur sampai ke formasi

produktif. Production packer ini bekerja secara hidrolis

yang secara otomatis akan menyekat annulus tubing

dengan casing pada zona produktif.

Page 21: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-7

Spesifikasi Single Production Packer

Casing Packer

OD(in./mm)

Weight(lb/ft)

Min. ID(in./mm)

Max.OD(in./mm)

Min. ID(in./mm)

Max.OD

(in./mm)

Box Up,Pin Down (in)

Product

4-1/2114.3

9.5`14.1

3.92099.57

4.090103.89

1.9248.8

3.77195.76

2-3/8 EU’8 RD’

43RS.101

5127.0

11.517.1

4.408111.96

4.560115.82 1.92

48.8

4.250107.95 2-3/8

EU 8 RD

43RS.106

15.022.3

4.276108.61

4.408111.96

4.125104.78

43RS.103

5-3/4146.1

22.533.5

4.990126.75

1.9349.0

4.781121.44

2-3/8 EU 8 RD

45RS.105

2.3760.2

2-7/8 EU 8 RD

45RL.102

Gambar 3.7. Single Production Packer

(http://www.welldynamics.com/fc_packers.html)

Page 22: BAB III Natural Flow

3.2.8. - Nama Alat : Dual Prodution Packer

- Fungsi : Productions Packer berfungsi untuk memisahkan

atau menyekat annulus tubing dengan casing pada

zona produktif.

- Mekanisme Kerja : Production packer setelah dirangkaian dengan

tubing, dimasukkan ke dalam lubang sumur

sampai ke formasi produktif. Production packer

ini bekerja secara hidrolis yang secara otomatis

akan menyekat annulus tubing dengan casing

pada zona produktif.

Gambar 3.8. Dual Production Packer

(http://www.rmspumptools.com/about-us/innovation.php)

Page 23: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-8

Spesifikasi Dual Production Packer

Hydro-12 Hydrolic Set Dual String Packer Specifications

Casing Packer

Size

(in[mm])

Weight

range

(lbm/ft)

Max OD

(in[mm])

Long

String Min

ID

(in[mm])

Short

String

Min ID

(in[mm])

Differential

Pressure

Rating

(psi[kPa])

7000(177,8

)

23.0-

26.0

6089(154,7) 2.375[60.3] 2.375[60.3] 5000[34,475]

9.625[2445

]

40.5-

43.5

8.537[216.8

]

2.875[73.0] 2.875[73.0]

3.500[88.9] 3.500[88.9]

Page 24: BAB III Natural Flow

3.2.9. - Nama Alat : Flow Coupling

- Fungsi : Untuk melindungi tubing dari aliran turbulensi

fluida formasi.

- Mekanisme : Pipa berdinding tebal ini dipasang untuk

melindungi tubing dari aliran turbulen, karena

dindingnya tebal maka pipa ini tidak mudah

terkikis.

- Spesifikasi :

Gambar 3.9. Flow Coupling

(http://www.partridgeshadleigh.co.uk/hardware/tools/air-tools)

Page 25: BAB III Natural Flow

Tabel III-9

Spesifikasi Flow Coupling

Tubing Max OD

(in[mm])

Min ID (in[mm])

Size (in[mm]) Weight (lbm/ft)

2.375 (60.3)

2.875 (70.3)

3.500 (88.9)

4.500 (114.3)

5.500 (139.7)

7.000 (177.8)

4.6

6.5

9.3

12.8

17.0

26.0

3.063 (77.8)

3.668 (93.2)

4.500 (114.3)

5.563 (141.3)

6.050 (153.7)

7.656 (194.5)

1.995 (50.7)

2.441 (62.0)

2.992 (76.0)

3.883 (97.4)

4.767 (121.1)

6.151 (156.2)

Page 26: BAB III Natural Flow

3.2.10. - Nama Alat : Sliding Sleeve Door

- Fungsi : S.S.D. ini berfungsi untuk mengalirkan fluida dari dua

formasi yang berbeda tekanannya.

- Mekanisme : Sliding Sleeve Door ini bekerja secara mekanik

menggunakan wireline dari permukaan. Digunakan

pada instalasi gas lift pack off.

Gambar 3.10. Sliding Sleeve Door

(http://gdhuarun.en.made-in-china.com/product/rqSnDPjlhIWp/China-

Stainless-Steel-Sliding-Sleeve-HR1300A-7-.html)

Page 27: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-10

Spesifikasi Sliding Sleeve Door

Sliding Sleeves

OD (in.[mm])

TypeMax. OD (in. [mm])

Min. OD (in. [mm])

Flow Area Through

Ports (in.2

cm2])

Pressure Rating (psi [kPa])

2.875[73.0]CSX-

3U3.702[94.0] 2.312[58.7] 6.39[41.2]

7,500[51,711]

3.500[88.9]

CS-3U

4.280[108.7]

2.812[71.4]

6.59[42.5]CSD-

3U2.750[69.9]

CSX-3U

2.812[71.4]

4.500[113.3]

CS-3D

5.500[139.7]

3.687[93.6]

11.93[77.0]CSDB-

3D3.750[95.3]

5.500[139.7]

CSDB-3D

6.795[172.6]

4.500[114.3]

18.6[120.0]CSX-

3U4.562[115.9]

Page 28: BAB III Natural Flow

3.2.11. - Nama Alat : Sliding Safety Valve

- Fungsi : Untuk pengamanan aliran

- Mekanisme : Valve ini dipasang pada rangkaian tubing yang bekerja

secara otomatis dengan menggunakan tenaga hidrolis

melalui pipa ¼ inch dari permukaan, yang umumnya

dipasang kira-kira 100 meter di bawah permukaan tanah

atau dasar laut. Untuk sumur-sumur di lepas pantai alat

ini mutlak harus digunakan.

Gambar 3.11. Sliding Safety Valve

(http://en.wikipedia.org/wiki/Safety_valve)

Page 29: BAB III Natural Flow

- Spesifikasi :

Tabel III-11

Spesifikasi Sliding Subsurface Safety Valve

Flow measurement: 3-inch orifice meter upstream of test section with orifice

plates ranging from 0.25 inch to 2.25 inch

8-inch annubar upstream of test section

Static pressure measurement: 0-3,000 psig

Differential pressure: 0-2,000 psid (across test section)

Temperature measurement: 0-125 °F

Hydraulic control fluid pressure: 0-10,000 psig

Flow medium: nitrogen gas, stored in: 625 ft3 vessel at up to 3,000 psig 500 ft3

vessel at up to 3,000 psig

Gas charging system including 6,000-gallon liquid nitrogen storage tank

Blowdown operation, with remote operation of controls and data acquisition

Eighteen-foot normally vertical test section--flexibility to allow other

configurations for special applications

Data acquisition: 12-bit, PC-based data acquisition system

Page 30: BAB III Natural Flow

3.3. PEMBAHASAN

Sembur alam merupakan metode pengangkatan minyak ke permukaan

dengan menggunakan tenaga atau tekanan yang berasal dari reservoir/formasi

dimana sumur berada. Sumber tenaga untuk sembur alam antara lain berasal

dari :

‒ Overburden pressure, yaitu tekanan oleh beban batuan yang ada di atasnya

sehingga akan terjadi proses kompaksi. Jika tekanan reservoir lebih besar

dari tekanan overburden maka terjadi abnormal pressure dan jika

sebaliknya akan terjadi subnormal pressure.

‒ Pore Pressure, yaitu tekanan yang ditimbulkan oleh pori batuan yang

diakibatkan oleh fluida yang ada di dalamnya mengalami pengembangan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi perencanaan peralatan sumur adalah

kondisi optimum sumur tersebut yang dapat tercapai dengan adanya faktor

cadangan, ulah aliran fluida untuk diproduksi, interaksi atau hubungan antara

kelakuan formasi berproduksi dengan kondisi atau parameter produksi di

permukaan (Psp, Pwh), fleksibilitas untuk system produksi di masa yang akan

datang (artificial lift), jenis material-material untuk kondisi-kondisi khusus

(korosi, dsb), dan faktor kemudahan pemasangan dan penanganan serta keamanan

kerja.

Sumur berproduksi secara sembur alam , terjadi jika tenaga alamiah dari

reservoar masih mampu untuk mengalirkan fluida dari formasi produktif ke dasar

sumur dan mengangkat fluida dari dasar sumur ke permukaan.

Untuk mempertahankan agar sumur berproduksi secara natural , maka

diperlukan Tekanan di dasar sumur (Pwf) cukup untuk :

a. Menopang aliran vertikal dari kolom fluida.

b. Mempertahankan tekanan kepala sumur agar mampu mengalirkan

sepannjang Cristmas tree sampai flow line dan surface facility.

Berdasarkan hal tersebut agar fluida reservoar dapat mengalir ke

permukaan, maka tekanan dasar sumur (Pwf) harus lebih besar dari kolom fluida

vertikal ditambah Tekanan kepala sumur.

Page 31: BAB III Natural Flow

Peralatan sembur alam dibedakan berdasarkan jenis dan kegunaanya adalah

sebagai berikut :

1. Peralatan di Atas Permukaan

a. Kepala Sumur (wellhead)

b. Silang Sembur (X-mastree)

2. Peralatan di Bawah Permukaan

a. Tubing (pipa alir vertical)

b. Packer (penyekat annulus)

c. Anchor

d. Peralatan pelengkap di bawah permukaan.

Page 32: BAB III Natural Flow

3.4. KESIMPULAN

1. Metode sembur alam dipengaruhi oleh kualitas dan kuantitas dari

peralatan, baik peralatan atas maupun bawah permukaan.

2. Sumur berproduksi secara sembur alam , terjadi jika tenaga alamiah

dari reservoar masih mampu untuk mengalirkan fluida dari formasi

produktif ke dasar sumur dan mengangkat fluida dari dasar sumur ke

permukaan. Untuk mempertahankan agar sumur berproduksi secara

natural , maka diperlukan Tekanan di dasar sumur (Pwf) cukup untuk :

Menopang aliran vertikal dari kolom fluida, Mempertahankan tekanan

kepala sumur agar mampu mengalirkan sepannjang Cristmas tree

sampai flow line dan surface facility.

3. Berdasarkan hal tersebut agar fluida reservoar dapat mengalir ke

permukaan, maka tekanan dasar sumur (Pwf) harus lebih besar dari

kolom fluida vertikal ditambah tekanan kepala sumur.

4. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya produksi sumur sembur

alam adalah :

a. Tekanan formasi di dasar sumur

b. Kedalaman sumur

c. Ukuran tubing dan ukuran choke

5. Sumber tenaga pada metode sembur alam adalah berasal dari :

a. Tekanan Overburden (overburden pressure).

b. Tekanan formasi

6. Wellhead merupakan peralatan kontrol sumur di permukaan guna

menahan semburan atau kebocoran cairan sumur ke permukaan. X-

mastree berfungsi sebagai pengaman dan pengatur aliran produksi di

permukaan.