Download - Tekpro (Word 2007)
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
1/67
BAB
TEKNIK PRODUKSI
3.1. Inflow Performance Relationshi
3.1.1.Productivity Index
Productivity Index (PI) secara umum didefinisikan sebagai perbandingan
laju produksi yang dihasilkan oleh suatu sumur pada suatu harga tekanan aliran
dasar sumur tertentu dengan perbedaan tekanan dasar sumur pada keadaan statis
(Ps) dan tekanan dasa sumur pada saat terjadi aliran (P f) yang secara matematisdapat dituliskan sebagai berikut !
Pf)"(Ps
#$PI == ........................................ (per 3"1)
dimana !
PI % $ % Produktivity Index& bbl'hari'psi
# % laju produksi aliran total& bbl'hari
Ps % ekanan statis reservoir& psi
Pf % ekanan dasar sumur aktu ada aliran& psi
ecara teoritis persamaan (3.1) dapat didekati oleh persamaan radial dari
darcy untuk fluida homogen& incompressible dan hori*ontal. +engan demikian
untuk aliran minyak saja berlaku hubungan !
(re'r)lnxox,o
hxkx1-x.-/0PI
"3
= .......................................... (per 3"0)
+=
,
k
,oo
ko
(re'r)ln
h1-x.-/0PI
"3
.......................... (per 3"3)
dimana !
PI %productivity index& bbl'hari'psi
k % permeabilitas batuan& m+
k % permeabilitas efektif terhadap sumur& m+
ko % permeabilitas efektif terhadap minyak& m+
o % viscositas minyak& cp
% viscositas air& cp
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
2/67
,o % faktor volume formasi minyak& bbl',
, % foktar volume formasi air& bbl',
re % jari"jari pengurasan sumur& ft
r % jari"jari sumur& ft
ntuk membandingkan satu sumur dengan sumur yang lainnya pada suatu
lapangan terutama bila tebal lapisan produktifnya berbeda& maka digunakan
Specific Productivity Index (PI) yang merupakan perbandingan antara
Productivity Index dengan ketebalan lapisan yang secara matematis dapat
dituliskan !
(re'r)lnx,o
kx1-x.-/0
h
PI$sPI
"3
=== ............................ (Per 3"2)
Pada beberapa sumur harga Productivity Indek akan tetap konstan untuk
laju aliran yang bervariasi& tetapi pada sumur lainnya untuk laju aliran yang lebih
besar productivity index tidak lagi linier tetapi justru menurun& hal tersebut
disebabkan karena timbulnya aliran turbulensi sebagai akibat bertambahnya laju
produksi& berkurangnya laju produksi& berkurangnya permeabilitas terhadap
minyak oleh karena terbentuknya gas bebas sebagi akibat turunnya tekanan pada
lubang bor& kemudian dengan turunnya tekanan di baah tekanan jenuh maka
viscositas akan bertambah (sebagai akibat terbebasnya gas dari larutan) dan atau
berkurangannya permeabilitas akibat adanya kompressibilitas batuan.
+alam praktek di lapangan laju produksi minyak yang meleati batas
maksimum akan merugikan reservoir dikemudian hari& karena akan
mengakibatkan terjadinya ater atau gas coning dan kerusakan formasi
(formation demage).
,erdasarkan pengalamannya& ermit* 4 ,ron (156) telah mencoba
memberikan batasan terhadap besarnya produktivitas sumur& yaitu sebagai
berikut!
PI rendah jika besarnya kurang dari -&7
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
3/67
PI sedang jika besarnya berkisar antara -&7 sampai 1&7
PI tinggi jika lebih dar 1&7
3.1.0.Inflo Performance 8elationship
Inflow Performance Relationship (IP8) adalah suatu studi tentang
performance aliran fluida dari reservoir menuju lubang bor (sumur)& dimana
performance ini akan tergantung kepada PI secara grafis.
urva IP8 dapat berupa linier atau tidak tergantung pada jumlah fluida yang
mengalir. ntuk fulida satu fasa akan membentuk kurva yang linier dan untuk
fluida dua fasa kurva yang terbentuk akan lengkung (tidak linier)& dan harga PItidak lagi merupakan harga yang konstan karena kemiringan garis IP8 akan
berubah secara kontinyu untuk setiap harga Pf.
Perhitungan kinerja aliran fluida dari formasi ke lubang sumur dapat
dikelompokkan berdasarkan kriteria sebagai berikut !
1. 9liran satu fasa
a. +engan atau tanpa pengaruh skin
Persamaan +arcy
+alam perhitungan kinerja aliran fluida dari formasi ke lubang sumur
dapat menggunakan persamaan sebagai berikut !
............................................. (per 3"7)
b. Pengaruh lubang perforasi dan gravel pack
Persamaan $onas& ,lount dan :lase
$onas mengembangkan persamaan dengan mengikut sertakan pengaruh
perforasi dengan memperhitungkan faktor skin adalah sebagai berikut !
.... (per 3"6)
0. 9liran dua fasa
a. anpa pengaruh skin
Persamaan +arcy dalam bentuk Pseudo"teady tate
ntuk aliram semi"mantap& dimana tidak ada aliran di batas reservoir&
maka persamaan darcy adalah sebagai berikut !
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
4/67
........................... (per 3")
Persamaan ;ogel
ntuk memudahkan perhitungan kinerja aliran fluida dua fasa dari
formasi ke lubang sumur& ;ogel mengembangkan persamaan sederhana.
9dapun anggapan pada persamaan ;ogel yaitu !
1. 8eservoir bertenaga dorong gas terlarut
0. Pb)& maka persamaan yang
digunakan yaitu& !
.............. (per 3"1-)
dimana&
#b % laju alir oil pada tekanan saturasi
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
5/67
Pb % tekanan saturasi
?b% $ (Pb'1./)
$ % Index Productivity
b. +engan pengaruh skin
mumnya di sekitar lubang sumur terjadi kerusakan formasi sehingga
kondisi sekitar lubang sumur tidak sesuai dengan kondisi sumur sebenarnya.
ehingga beberapa metode dikembangkan& yaitu !
Persamaan tanding
@etode tanding merupakan modifikasi persamaan ;ogel berdasarkan
kenyataan baha untuk sumur yang mengalami kerusakan terjadi
tambahan kehilangan tekanan di sekitar lubang bor.
tanding juga mengajukan grafik yang memperhitungkan suatu kondisi
dimanaflowefficiencytidak sama dengan - (:ambar 3.0). Alo efficiency
merupakan perbandingan antara productivity index actual dengan ideal.
Bilai A4 > 1 apabila sumur mengalami kerusakan& nilai A4 = 1 apabila
sumur mengalami perbaikan sebagai hasil stimulasi& dan A4 % 1 apabila
sumur tidak mengalami kerusakan.
............................ (per 3"11)
............................................... (per 3"10)
dimana&
PCf % Pf DPskin
................................................ (per 3"13)
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
6/67
!am"ar 3.1. Press#re Profile of $ama%e wells ro$#ction & Kermit Brown'
Pada :ambar 3.1.& pada sumur yang tidak mengalami kerusakan akan
mengalir pada laju alir (#) pada floing pressure (pCf) ketika sumur
mengalami kerusakan seharusnya mengalir pada tekanan yang lebih kecil
(pf) yang diproduksikan pada laju alir yang sama.
Pskin merupakan perbandingan antara PCf dan Pf. (an
E)er$in%en telah menemukan persamaan perhitunganPskin& yaitu !
............................................................ (per 3"12)
+ari hubungan persamaan ;ogel dan persamaan 3"10 maka dapat
dihitung laju produksi pada keadaan dua fasa dengan memperhatikan nilai
skin (per 3"17). ntuk laju alir maksimum yang dihasilkan adalah laju
produksi maksimum pada harga skin sama dengan -& dan untuk
menghitung laju produksi maksimum pada harga A4 yang dimaksud& maka
pada tekanan alir dasar sumur sebenarnya yang sama dengan - di ubah
menjadi tekanan alir dasar sumur pada kondisi ideal.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
7/67
............................... (Per 3"17)
atau
...... (Per 3"16)
tanding memodifikasi persamaan ;ogel untuk digunakan ketika A4 tidak
sama dengan 1 dan juga diterapkan pada undersaturated reservoir. +an
didapatkan persamaan !
.... (Per 3"1)
elemahan dari metode tanding terhadap grafik IP8 yang dihasilkan&
yaitu !
1 meskipun kondisi aliran adalah dua
fasa.
,erlaanan dengan definisi kinerja aliran fluida dari formasi ke
lubang sumur.
.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
8/67
!am"ar 3.*. IPR for Dama%e or Stim#late$ +ell &,.Dale'
Persamaan Eauto
Eouto memanipulasi persamaan tanding untuk kinerja aliran fluida
dari formasi ke lubang sumur& dengan cara mendefinisi indeks
produktivitas. Persamaan yang hasilkan adalah sebagai berikut !
.... (per 3"1/)
dimana&
8 % Pf'Pr
Persamaan
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
9/67
Aetkovich menganalisa hasil uji back"pressure yang dilakukan di
sumur"sumur minyak yang berproduksi dari berbagai kondisi reservoir.
+ari analisa ini disimpulkan baha kurva back pressure di sumur
minyak mengikuti kurva back pressure di sumur gas& yaitu plot antara
#oterhadap (Pr0F Pf0).
:rafik IP8 sumur minyak dari uji back pressure dapat dinyatakan
dalam bentuk persamaan !
....................................... (Per 3"15)
dimana&E % flo coefficient&
n % 1'kemiringan
n merupakan faktor turbulensi& dimana nilai n mendekati 1
menandakan tidak terjadi turbulensi& dan nilai n lebih kecil dari 1 atau
minimum -.7 terjadi turbulensi. Bilai n dapat dicari dari grafik log # ovs
log (Pr0"Pf0) dengan menentukan dua titik dan dimasukan kedalam
persamaan berikut !
........................................... (Per 3"0-)
3. 9liran tiga fasa
a. anpa pengaruh skin
Persamaan Petrobras
Persamaan Pudjo ukarno
@etode ini digunakan untuk mengembangkan kurva IP8 gas"minyak.
9dapun anggapan yang digunakan adalah !
Aaktor kin sama dengan -
:as& minyak dan air berada dalam satu lapisan dan mengalir
bersama"sama secara radial.
Pada metode ini parameter water cut merupakan parameter tambahan
dalam persamaan kurva IP8 yang dikembangkan. +an didapatkan
persamaan metode Pudjo ukarno yaitu !
........................... (Per 3"01)
+imana&
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
10/67
9-& 91& 90 adalah konstanta persamaan yang harganya berbeda
untuk water cut berbeda.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
11/67
3.1.2.Inflo Performance :as
8alins dan chhellhardt mengembangkan persamaan empiris pada tahun
1537 yang sering disebut persamaan back pressure. Pada tes uji back pressure
diperoleh nilaiAbsolute Open Flow sumur. 9GA adalah besarnya produksi sumur
pada tekanan atmosfir.
...................................................... (Per 3"05)
elain persamaan diatas& @etode $ones dapat juga diterapkan pada
perhitungan inflow performance pada sumur gas. @etode ini dapat diterapkan
pada aliran turbulen dan laminer.
.................................................................... (Per 3"3-)
dimana&
............................................................ (Per 3"31)
3.*. Aliran -#ltifasa a$a Pia
9liran multifasa pada pipa didefinisikan sebagai pergerakan dari gas bebas
dan liquid dalam pipa secara bersamaan. Pada kondisi ini gas dan liquid
diibaratakan sebagai campuran yang omo!eneus& atau liquidmungkin berbentuk
slu! dengan gas yang mendorongnya dari belakang. @asalah aliran multifasa
dapat dibedakan menjadi 2 kategori& yaitu !
". #ertikal $ultipase flow%. &ori'ontal $ultipase flow
(. Inclined $ultipase flow
). *irectional $ultipase flow
+alam sistem sumur produksi& keempat persoalan aliran diatas dapat
ditemui dimana fluida multifasa dari reservoir masuk kelubang sumur dimana
aliran fluida reservoir dalam tubing dapat berupa aliran vertikal ataupun aliran
directional maupun incline kemudian fluida mengalir ke kepala sumur dan
dilanjutkan mengalir ke tanki pengumpul melalui pipa salur hori*ontal atau miring
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
12/67
sesuai permukaan tanah. +alam sistem aliran tersebut akan ada kehilangan
tekanan dari fluida yang mengalir& banyaknya metode yang telah dikembangkan
untuk memperkirakan besarnya kehilangan tekanan aliran tersebut.
+alam perhitungan kehilangan tekanan aliran fluida dalam pipa vertikal
dapat dihitung dengan korelasi
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
13/67
!am"ar Sistem ehilan%an teanan $i $alam s#m#r secara len%a
&Brown/ Kermit E./ 10'
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
14/67
tubing dipermukaan dengan komponen jepitan& apabila jepitan dipasang di
kepala sumur.
3.2. Permasalahan Pro$#si
Pada prinsipnya problem produksi yang mengakibatkan tidak optimumnya
produksi minyak di suatu sumur dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok !
1. @enurunnya produktivitas formasi
Problem kepasiran
ebab F sebab dari terproduksinya pasir berhubungan dengan !
-enaga pengerukan dra! force/& yaitu tenaga yang terjadi oleh aliran
fluida dimana laju aliran dan visositasnya meningkat menjadi lebih
tinggi.
- Pengurangan kekuatan formasinya& hal ini sering dihubungkan dengan
produksi air& karena melarutkan material penyemen atau pengurangan
gaya kapiler dengan meningkatnya saturasi air.
- Penurunan tekanan reservoir& dengan penurunan ini akan mengganggu
sifat penyemenan antar batuan.Ikut terproduksinya pasir pada operasi produksi menimbulkan problem
produksi. Problem produksi ini biasanya berhubungan dengan formasi
dangkal berumur tersier yang umumnya batupasir berjenis lepas"lepas
(unconsolidated sand) dengan sementasi antar butiran kurang kuat.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
15/67
- Pergerakan air atau posisi batas air F minyak telah mencapai lubang
perforasi.
- Pergerakan gas atau batas gas F minyak telah mencapai lubang
perforasi.
- erjadinya water fin!erin! atau!as fin!erin!
0. @enurunnya laju produksi
Problem emulsi
4mulsi adalah campuran dua jenis cairan yang tidak dapat campur. +alam
emulsi salah satu cairan dihamburkan dalam cairan lain berupa butiran"
butiran yang sangat kecil.
4mulsi kental memiliki jumlah oksigen droplet yang dihamburkan dalam
cairan lebih banyak dan emulsi encer adalah sebaliknya. 4mulsi semacam itu
ditinjau dari viskositasnya. edang berdasarkan fasanya maka emulsi dibagi
menjadi dua yaitu !
- 9ir dalam emulsi minyak (water in oil emulsion) jika minyak sebagai
fasa eksternal dan air menjadi fasa internal.
- @inyak dalam emulsi air (oil in water emulsion) jika sebaliknya
Problem scale
4ndapan scale adalah endapan mineral yang terbentuk pada bidang
permukaan yang bersentuhan dengan air formasi seaktu minyak
diproduksikan ke permukaan. imbulnya endapan scale tergantung dari
komposisi air yang diproduksikan. $ika kelarutan ion terlampaui maka
komponen menjadiu terpisah dari larutan sebagai padatan& dan membentuk
endapan scale. ebab"sebab terjadinya endapan scale antara lain !
- 9ir tak kompatibel
9ir tak kompatibel adalah bercampurnya dua jenis air yang tak dapat
campur akibat adanya kandungan dan sifat kimia ion"ion air formasi yang
berbeda. $ika dua macam air ini bercampur maka terjadi ion"ion yang
berlainan sifat tersebut sehingga menyebabkan terbentuknya *at baru
tersusun atas kristal"kristal atau endapan scale.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
16/67
- Penurunan tekanan
elama produksi terjadi penurunan tekanan reservoir akibat fluida
diproduksikan ke permukaan. Penurunan tekanan ini terjadi pada formasi
ke dasar sumur& ke permukaan dan dari kepala sumur ke tangki penimbun.
9danya penurunan tekanan ini& maka gas EG0 jadi terlepas dari ion"ion
bikarbonat. Pelepasan EG0menyebabkan berubahnya kelarutan ion yang
terkandung dalam air formasi sehingga mempercepat terjadinya endapan
scale.
- Perubahan temperatur
ejalan dengan berubahnya temperatur (ada kenaikkan temperatur )
terjadi penguapan& sehingga terjadi perubahan kelarutan ion yang
menyebabkan terbentuknya endapan scale. Perubahan temperatur ini
disebabkan oleh penurunan tekanan .
- Aaktor"faktor lainnya
9gitasi menyebabkan terjadinya turbulensi aliran& sehingga endapan
scale lebih cepat terbentuk. emakin lama aktu kontak semakin besar
pula endapan scale yang terbentuk. emakin besar p< larutan
mempercepat terbentuknya endapan scale.
Problem korosi
Problem korosi timbul akibat adanya air yang berasosiasi dengan minyak
dan gas pada saat diproduksikan ke permukaan. 9ir bersifat asam atau garam&
atau keduanya dan kecenderungan mengkorosi logam yang disentuhnya. ,esi
umumnya mudah bersenyaa dengan sulfida dan oksigen& sehingga korosi
yang dihasilkan berupa feri oksida. ntuk itu adanya anggapan baha korosi
merupakan reaksi antara besi dengan oksigen atau hidrogen sulfida sebagai
berikut !
2 AeDDD D 3 G0 0 Ae0G3 (karat)
AeDD D
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
17/67
orosi sebenarnya merupakan proses elektrokimia yaitu proses listrik
yang terjadi setelah reaksi kimia dan disebabkan oleh kandungan garam dan
asam dalam air. $ika ada dua permukaan logam berbeda muatan listrik maka
terjadi aliran listrik melalui air.
orosi pada logam dapat dapat disebabkan oleh beberapa hal& yaitu !
1. Pengaruh komposisi logam& dimana setiap logam yang berbeda
mempunyai kecenderungan yang berbeda terhadap korosi.
0. Pengaruh komposisi air& dimana pengkaratan oleh air akan meningkat
dengan naiknya konduktivitas. +isamping itu pengkaratan oleh air juga
akan meningkat dengan menurunnya p< air.
3. elarutan gas& dimana oksigen& karbon dioksida atau hidrogen sulfida
yang terlarut didalam air akan menaikkan korosivitas secara drastis. :as
yang terlarut adalah sebab utama problem korosi.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
18/67
Problem parafin
erbentuknya endapa n parafin dan aspal disebabkan oleh perubahan
kesetimbangan fluida reservoir akibat menurunnya kelarutan lilin dalam
minyak mentah. Pengendapan yang terjadi pada sumur produksi dipengaruhi
oleh kelarutan minyak mentah dan kandungan lilin dalam minyak. ristal"
kristal lilin yang menjarum berhamburan dalam minyak mentah saat
berbentuk kristal"kristal tunggal. ,ahan penginti (nucleatin! a!ent) yang
terdapat bersama"sama dengan kristal lilin dapat memisahkan diri dari larutanminyak mentah dan membentuk endapan dalam sumur produksi.
Penyebab utama terbentuknya endapan parafin dan aspal adalah penurunan
tekanan karena kelarutan lilin dalam minyak mentah menurun saat
menurunnya temperatur. 9danya gerakan ekspansi gas pada lubang perforasi
dan di dasar sumur dapat menyebabkan terjadinya pendinginan atau
penurunan temperatur sampai di baah titik cair parafin& sehingga timbul
parafin dan aspal. erlepasnya gas dan hidrokarbon ringan dari minyak
mentah bisa menyebabkan penurunnan kelarutan lilin& sehingga terbentuk
endapan parafin dan aspal. :G8 yang tinggi dapat mempercepat
terbentuknya endapan parafin dan aspal.
3.. -eto$e Pro$#si
3.7.1. embur 9lam (Batural Alo)
embur alam adalah memproduksikan sumur produksi secara alamia dengan
kemanpuan pressure reservoir untuk mendorong fluidanya hingga ke permukaantanpa menggunakan alat bantuan.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
19/67
dari dasar sumur ke permukaan melalui tubing tanpa memerlukan tenaga
(tekanan) bantuan yang berasal dari luar.
ntuk menjaga sumur"sumur produksi tetap berproduksi dalam jangka
aktu semburan yang agak lama& maka pada alat christmas tree dipasang choke
yang mempunyai diameter jauh lebih kecil dari pada diameter tubing.
3.7.0. Peralatan embur 9lam
Pada dasarnya Peralatan dari sembur alam dapat dibagi menjadi dua
komponen besar& yaitu peralatan di atas permukaan dan di baah permukaan.
3.7.0.1. Peralatan di atas permukaan
Peralatan yang digunakan untuk produksi sembur alam untuk bagian
permukaan terdiri dari terdiri dari !
a. ellhead
9dalah peralatan yang digunakan untuk mengontrol sumur dipermukaan.
ellhead tersusun dari dua rangkaian didalamnya& yaitu casing head dan tubing
head. Easing head berfungsi sebagai tempat menggantungkan rangakaian casing
dan mencegah terjadinya kebocoran. Pada casing head terdapat gas outlet untuk
meredusir gas yang mungkin terkumpul diantara rangkaian casing. ubing head
adalah bagian dari ellhead untuk menyokong rangkaian tubing yang berada di
baahnya dan untuk menutup ruangan yang terdapat diantara casing dan tubing&
sehingga aliran fluida dapat keluar melalui tubing.
b. Ehristmas tree
9dalah kumpulan dari valve& fitting& choke dan manometer pengukur
tekanan sumur yang dipasang di atas tubing head. Peralatan ini terbuat dari bahan
besi baja yang berkualitas tinggi& sehingga selain dapat menahan tekanan tinggi
dari sumur juga dapat menahan reaksi dari air formasi yang bersifat korosif yang
mengalir bersama"sama dengan minyak atau dapat menahan pengikisan pasir yang
terbaa ke permukaan. Pada dasarnya& christmas tree terdiri dari komponen"
komponen peralatan utama& yaitu !
@anometer pengukur tekanan
9dalah peralatan yang digunakan untuk mengukur besarnya tekanan pada
casing (Pc) dan tekanan pada tubing (Pt).
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
20/67
@aster gate (master valve)
@erupakan jenis valve yang digunakan untuk menutup sumur jikadiperlukan. ntuk sumur"sumur yang bertekanan tinggi& disamping master
gate dipasang pula valve lain yang terletak di baah master gate.
Ehoke
Ehoke atau bean ini berfungsi untuk menahan sebagian aliran dari sumur&
sehingga produksi minyak dan gas pada sumur dapat diatur sesuai yang
diinginkan atau diharapkan.
+alam prakteknya dikenal dua jenis choke& yaitu !1. Positive choke& jenis ini terbuat dari bahan besi baja pejal dimana
pada bagian dalam terdapat lubang kecil berbentuk silinder sebagai tempat
untuk mengalir minyak dan gas menuju separator. ,esar perbedaan tekanan
aliran fluida sebelum dan sesudah meleati choke pada dasarnya tergantung
dari diameter choke yang digunakan.
0. 9djustable choke& diameternya dapat disetel sesuai dengan
kebutuhan& dengan jalan memutar handheel yang terdapat di atasnya& tanpa
harus melepas untuk menggantinya. Pemasangan jenis choke ini
dimaksudkan untuk mencegah terjadinya penggantian choke yang terlalu
sering& terutama pada sumur"sumur yang menggunakan christmas tree
singgle ings.
3.7.0.0. Peralatan di baah permukaan
Peralatan di baah permukaan sumur sembur alam meliputi sekumpulan
peralatan di dalam sumur yang terdiri dari tubing& packer& nipple& sliding sleeve
door& bottom hole choke& blast joint dan flo coupling.
a. ubing
@erupakan pipa vertikal di dalam sumur yang berfungsi untuk mengalirkan
fluida reservoir dari dasar sumur ke permukaan.
b. Packer
,erfungsi untuk menyekat annulus antara casing dan tubing serta
memberikan dra"don yang lebih besar.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
21/67
c. Bipple
@erupakan alat yang berfungsi untuk menempatkan alat"alat kontrol aliran
di dalam tubing. erdapat dua jenis nipple& yaitu leading dan no"go nipple.
d. liding sleeve door
+igunakan untuk memproduksi hidrokarbon dari beberapa *ona produktif
dengan menggunakan single tubing string. +engan adanya alat ini
dimungkinkan ada hubungan antara annulus dengan tubing.
e. ,ottom hole choke
+isamping choke yang dipasang di permukaan& kadang"kadang juga
dibutuhkan choke yang dipasang di dalam sumur. Pemasangan bottom hole
choke ini diantaranya dimaksudkan untuk !
@endapatkan koefisien pemakaian tenaga ekspansi gas yang lebih
tinggi.
@emperpanjang umur sumur sembur alam dengan jalan membebaskan
gas yang berasal dari larutan minyak untuk memperingan kolom
minyak dan menambah besar kecepatan alir di dalam tubing.
@engurangi atau mencegah pembekuan (free*ing) pada alat"alat
kontrol di atas permukaan dengan jalan memasang choke pada ujung
baah tubing.
@encegah atau mengurangi air yang masuk ke dalam sumur dengan
jalan menjaga tekanan dasar sumur tetap konstan.
@encegah terjadinya endapan hydrate& karbonat dan parafin yang
mengalir bersama"sama dengan fluida dari formasi ke permukaan.
f. ,last joint
@erupakan sambungan pada tubing yang memiliki dinding tebal& dipasang
tepat di depan formasi produktif yang untuk menahan semburan aliran fluida
formasi.
g. Alo coupling
9lat ini memiliki bentuk sama dengan blast joint& pemasangnnya terletak di
atas dan di baah nipple dan berfungsi untuk menahan turbulensi fluida
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
22/67
akibat adanya kontrol aliran yang dipasang pada nipple.
3.4. @etoda embur ,uatan
Pengangkatan buatan adalah merupakan suatu usaha untuk membantu
mengangkat fluida dari sumur produksi ke permukaan dengan jalan memberikan
energi mekanis dari luar. @etoda pengangkatan buatan yang umum digunakan
selama ini dalam metoda artificial lift adalah dengan menggunakan jenis peralatan
gas lift& pompa sucker rod& dan pompa sentrifugal (pompa reda) yang masing"
masing peralatan tersebut akan dijelaskan di baah ini.
3.6.1. :as Jift
:as lift adalah suatu usaha pengangkatan fluida sumur dengan cara
menginjeksikan gas bertekanan tinggi (minimal 07- psi) sebagai media
pengangkat ke dalam kolom fluida melalui valve"valve yang dipasang pada tubing
dengan kedalaman dan spasi tertentu. yarat"syarat suatu sumur yang harus
dipenuhi agar dapat diterapkan metoda gas lift antara lain !
1. ersedianya gas yang memadai untuk injeksi& baik dari reservoir itu sendiri
maupun dari tempat lain.
0. Aluid level masih tinggi.
3.6.1.1. Prinsif erja :as Jift
:as lift didefinisikan sebagai suatu proses atau metode untuk membantu
memproduksikan fluida dari lubang sumur dengan cara menginjeksikan gas yang
bertekanan tinggi ke dalam kolom fluidanya.
Pengangkatan fluida dengan cara gas lift didasarkan pada pengurangan
gradien tekanan fluida di dalam tubing& pengembangan dari gas yang diinjeksikan
serta pendorongan fluida oleh gas injeksi yang bertekanan tinggi. etiga faktor
dapat bekerja sendiri"sendiri atau merupakan kombinasi dari ketiganya.
Aluida yang berada di dalam annulus antara tubing dan casing ditekan
dengan gas injeksi& sehingga permukaan fluidanya akan turun di baah valve&
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
23/67
selanjutnya valve ini (valve paling atas) akan membuka& sehingga gas injeksi akan
masuk ke dalam tubing. +engan bercampurnya gas injeksi dengan fluida
reservoir& maka densitas minyak akan turun dan mengakibatkan gradien tekanan
minyak berkurang sehingga akan mempermudah fluida reservoir mengalir ke
permukaan.
9da dua cara pengangkatan buatan dengan metode gas lift& yaitu
penginjeksian secara kontinyu (continuous flow !as lift) dan penginjeksian
terputus"putus (intermittent flow !as lift).
a) Eontinuous gas lift& yaitu gas diinjeksikan secara terus menerus ke dalam
annulus melalui valve yang dipasang pada tubing& maka gas akan masuk ke
dalam tubing. @etode ini digunakan pada sumur yang mempunyai
Productivity Index (PI) tinggi dan tekanan statis dasar sumur (Ps) tinggi&
relative terhadap kedalaman sumur& dimana PI tinggi besarnya adalah = -.7
,'+'psi dan Ps tinggi artinya dapat mengangkat kolom cairan minimum
-K dari kedalaman sumur. Pada tipe sumur ini& laju produksi berkisar
antara 0-- F 0---- ,'+& melalui ukuran tubing yang normal.
b) Intermittent gas lift& yaitu gas diinjeksikan secara terputus"putus pada selang
aktu tertentu& sehingga dengan demikian injeksi gas merupakan suatu
siklus dan diatur sesuai dengan laju fluida yang mengalir dari formasi ke
lubang sumur. Intermittent flow !as lift digunakan pada sumur"sumur
dengan volume fluida rendah atau sumur"sumur yang mempunyai
Productivity Index(PI) rendah dan Ps rendah& dimana PI rendah mampunyai
besar > -.7 ,'+'psi dan Ps rendah artinya kolom cairan yang terangkat
kurang dari -K.
3.6.1.0. Peralatan :as Jift
Peralatan gas lift dapat dibagi menjadi dua macam& yaitu peralatan di atas
permukaan dan peralatan di baah permukaan& dimana peralatan"peralatan
tersebut saling berhubungan dalam kelancaran penggunaan gas lift.
3.6.1.0.1. Peratan di 9tas Permukaan
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
24/67
Peralatan di atas permukaan adalah semua peralatan yang diperlukan untuk
proses injeksi gas ke dalam sumur yang terletak di permukaan. Peralatan"peralatan
tersebut meliputi !
". 0ell &ead
0ell ead sebenarnya bukan alat khusus bagi !as lift saja tetapi juga
merupakan salah satu alat yang digunakan pada metode sumur sembur alam&
dimana dalam periode masa produksi& alat ini berfungsi untuk
menggantungkan tubin! atau casin! disamping itu well ead merupakan
tempat dudukanx1mass tree.
%. 21mass 3ree
:as diinjeksikan ke dalam annulus sesudah melalui motor yang berfungsi
mengatur jumlah gas yang masuk ke dalam sumur dan tekanan gas injeksi
dijaga agar konstan.
(. Stasiun 4ompressor
9lat ini berfungsi untuk menaikan tekanan gas injeksi sesuai dengan
keperluan. +i dalam stasiun kompressor ini terdapat beberapa buah
kompressor yang dihubungkan dengan manifold. +ari stasiun kompressor
ini& gas bertekanan tinggi dikirim ke sumur"sumur !as liftmelalui stasiun
distribusi.
). Stasiun *istribusi
+alam menyalurkan gas injeksi dari kompressor ke sumur terdapat beberapa
cara& antara lain !
a. istem +istribusi Jangsung
+i dalam stasiun ini terdapat system manifold yang menuju ke sumur"
sumur secara langsung& system ini kurang effisien karena mampunyai
beberapa kelemahan& antara lain !
1. Penggunaan stasiun pusat compressor yang tidak rasionil
karena kebutuhan gas yang tidak sama untuk setiap sumur.
0. Pemakaian pipa transport gas yang panjang sehingga tidak
ekonomis.
b. istem +istribusi dengan Pipa Induk
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
25/67
ystem ini lebih ekonomis karena panjang pipa dapat diperkecil& tetapi
adanya hubungan langsung antara satu sumur dengan sumur lainnya&
jika salah satu sumur sedang diinjeksikan gas maka sumur lain sumur
lain bisa terpengaruh.
c. istem +istribusi dengan tasiun +istribusi
ystem ini sangat rasional dan banyak dipakai& gas dibaa dari pusat
compressor ke stasiun distribusi kemudian dibagi ke sumur"sumur
dengan menggunakan pipa.
5. Peralatan 4ontrol
Peralatan kontrol yang digunakan dalam operasi!as liftadalah !
a. 6oke control dan re!ulator
Ehoke control adalah alat yang berfungsi untuk mengatur jumlah gas
yang diinjeksikan& sehingga dalam aktu tertentu (saat valve
terbuka) gas tersebut dapat mancapai suatu harga tekanan yang
dibutuhkan. 6oke controlini dilengkapi pula dengan re!ulatoryang
berfungsi untuk membatasi gas injeksi yang dibutuhkan. ,ila gas
injeksi cukup maka regulator akan menutup. 6oke control dan
regulator tersebut hanya khusus dipergunakan untuk intermittent !as
lift.
b. 3ime cycle control
9lat ini berfungsi untuk mengontrol aliran gas injeksi dalam
intermittent !as liftuntuk interval aktu tertentu. 3ime cycle control
dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan.
3.6.1.0.0. Peralatn di ,aah Permukaan
Peralatan di baah permukaan dari metode !as lift tidak berbeda jauh
dengan peralatan pada sumur sembur alam& hanya pada!as liftditambah dengan
valve (katup)!as lift. ecara umum pemakaian katub!as liftberfungsi untuk !
1. ntuk mengosongkan sumur dari fluida workover atau kill fluid supaya
injeksi gas dapat mencapai titik optimum di dalam sumur.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
26/67
0. @engatur aliran injeksi gas ke dalam tubing baik proses unloadin!
maupun proses pengangkatan fluida.
Industri!as lifttelah mengkategorikan katup!as lifttergantung pada mana
yang paling sensitif berpengaruh terhadap proses membuka katup (valve)& apakah
tekanan casing (Ps) yang disebabkan oleh kolom gas injeksi dalam casing atau
tekanan tubing (Pt) yang ditentukan oleh kolom fluida dalam tubing. ensitivitas
ini ditentukan oleh konstruksi mekanik dari katup!as lift.ekanan yang bekerja
pada bagian yang paling luas dari katup valves/merupakan tekanan yang paling
dominan berpengaruh pada valve tersebut.
9da 2 (empat) macam katup!as lift& yaitu !
1. 6asin! pressure operated valve pressure valve/
;alve jenis ini 7-"1--K sensitive terhadap tekanan casing pada posisi
tertutup dan 1--K sensitive terhadap tekanan casing pada posisi terbuka.
@embutuhkan penambahan tekanan casing untuk membuka valve dan
pengurangan tekanan casing untuk menutup valve.
0. 3rottlin! pressure valve
;alve ini disebut jugaproportional valveatau continuous flow valve.;alve
ini sama denganpressure valvepada posisi tertutup& akan tetapi pada posisi
terbuka valve ini sensitive terhadap tekanan tubing. ;alve ini membutuhkan
penambahan tekanan casing untuk membuka dan pengurangan tekanan tubing
atau tekanan casing untuk menutup.
3. Fluid operated valve
atup ini konstruksinya hampir sama dengan casin! pressure operated
valve& tetapi tekanan tubing bekerja pada permukaan bagian valve yang lebih
luas& sedangkan tekanan casing bekerja pada permukaan yang lebih kecil.
:ambar 2.7 memperlihatkan sketsa untuk jenis valve ini.
2. 6ombination valve
;alve ini juga disebut fluid open1pressure closed valve. ;alve ini
membutuhkan penambahan tekanan fluid untuk membuka dan pengurangan
tekanan casing atau tekanan tubing untuk menutup.
3.6.1.3. Perencanaan :as Jift
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
27/67
,anyak faktor yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan gas lift.
mumnya perencanaan intermittent flo akan lebih rumit dari pada continuous
flo& karena peralatannya lebih komplek dan adanya pengaturan siklus injeksi.
+alam perencanaan gas lift& faktor"faktor yang perlu diperhatikan adalah !
a. ondisi sumur& yang terdiri dari !
edalaman sumur dan perforasi
+iameter tubing dan casing.
b. ondisi reservoir& yang terdiri dari !
ekanan statik dasar sumur dan tekanan aliran dasar sumur
:radien statik cairan dan gradien temperatur
Indek produktivitas.
c. +ata"data produksi sumur& yang terdiri dari !
Jaju aliran'laju produksi
:as li#uid ratio (:J8)
ekanan di kepala sumur (
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
28/67
2. entukan spasi valve& titik injeksi dan penempatan valve.
7. Perkirakan gas yang dibutuhkan& tekanan injeksi gas& pemilihan kompresor
yang sesuai& dan laju produksi minyak yang diharapkan.
6. Perkirakan frekuensi siklus dan tekanan aktu stabilisasi untuk
intermittent flo.
. ontrol injeksi gas ke dalam sumur melalui choke control& regulator
control dan pengamatan time cycle.
3.6.0. Pompa ucker 8od
ucker rod pump merupakan salah satu metoda pengangkatan buatan&
dimana untuk mengangkat minyak ke permukaan digunakan pompa dengan
tangkai pompa (rod). Pompa ini digunakan pada sumur"sumur dengan viskositas
rendah medium& tidak ada problem kepasiran& :G8 tinggi& sumur"sumur lurus
dan fluid level tinggi.
3.6.0.1. Prinsip erja Pompa ucker 8od
Prinsip kerja dari pompa sucker rod dapat dijelaskan sebagai berikut !
:erak rotasi dari prime mover diubah menjadi gerak naik turun oleh pumping unit
terutama oleh sistem pitman crank assembly. emudian gerak angguk (naik turun)
ini oleh horse head dijadikan gerak lurus naik turun untuk menggerakkan plunger.
Instalasi pumping unit di permukaan dihubungkan dengan pompa yang ada dalam
sumur oleh sucker rod sehingga gerak lurus naik turun dari horse head
dipindahkan ke plunger pompa dan plunger bergerak naik turun dalam barrel
pompa.
Pada saat up"stroke& plunger bergerak ke atas& di baah plunger terjadi
penurunan tekanan. arena tekanan dasar sumur lebih besar dari tekanan dalam
pompa maka akibatnya standing valve terbuka dan minyak masuk ke dalam
pompa. Pada saat don"stroke& standing valve tertutup karena tekanan dari
minyak dalam barrel pompa& sedangkan pada bagian atasnya& yaitu traveling valve
terbuka oleh tekanan minyak akibat dari turunnya plunger& selanjutnya minyak
akan masuk ke dalam tubing. Proses ini dilakukan secara berulang"ulang sehingga
minyak akan sampai ke permukaan dan terus ke separator melalui flo line.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
29/67
3.6.0.0. Peralatan Pompa ucker 8od
ama hal dengan peralatan produksi pada metode7atural Flowdan 8as
9ift. Pada peralatan Pompa Sucker Roddi bagi berdasrkan perlatan di atas
permukaan dan peralatan di baah permukaan.
3.6.0.0.1. Peralatan di 9tas Permukaan
@esin penggerak (prime mover ) merupakan sumber tenaga penggerak
utama dari seluruh rangkaian unit peralatan pompa& baik peralatan di atas
permukaan maupun peralatan di dalam sumur. Aungsi utama peralatan pompa
sucker rod di atas permukaan adalah!
@emindahkan energi atau tenaga dari prime mover ke unit peralatan
pompa di dalam sumur.
@engubah gerak berputar dari prime mover menjadi suatu gerak bolak"
balik naik turun.
@engubah kecepatan putar prime mover menjadi suatu langkah
pemompaan (stroke'menit& P@) yang sesuai atau yang diinginkan.
omponen"komponen peralatan sucker rod di atas permukaan dan
fungsinya adalah sebagai berikut !
a. tuffing box
+ipasang di atas kepala sumur (casing'tubing head) untuk mencegah atau
menahan minyak agar tidak ikut keluar bersama dengan naik turunnya
polished rod. +engan demikian seluruh minyak hasil pemompaan akan
mengalir ke flo line leat cross tree. +isamping itu juga berfungsi sebagai
tempat kedudukan polished rod sehingga polished rod dapat bergerak naik
turun tegak lurus dengan leluasa.
b. Polished rod
@erupakan bagian dari tangki atau string pompa yang terletak paling atas.
Aungsinya adalah untuk menghubungkan antara rangkaian sucker rod dengan
peralatan"peralatan di atas permukaan.
c. Earrier bar
@erupakan alat yang berfungsi sebagai penyangga polished rod clamp&
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
30/67
dan pada carrier bar ini dikaitkan dengan ire line hanger yang selanjutnya
dihubungkan dengan horse head.
d. Polished rod clamp
omponen yang terletak di atas carrier bar yang berfungsi untuk
mengeraskan kaitan polished rod dengan komponen"komponen di atasnya
agar tidak dapat lepas selama operasi pemompaan minyak berlangsung.
e. ,riddle
@erupakan nama lain dari ire line hanger& yaitu merupakan sepasang
kabel baja yang dihubungkan pada carrier bar& dengan demikian carrier bar
bergantung pada briddle dan briddle ini kemudian dihubungkan dengan horse
head.
f.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
31/67
langkah atau stroke pemompaan yang diinginkan dapat diatur dari sini dengan
mengubah"ubah letak ujung baah pitman& bila mendekatkan atau ke arah
counter balance maupun menjauhi counter balance. 9pabila kedudukan ujung
baah pitman digeser ke posisi lubang mendekati counter balance& maka
langkah pemompaan menjadi bertambah besar& demikian pula sebaliknya
apabila menjauhi counter balance yaitu ke arah crank shaft maka langkah
pemompaan menjadi kecil.
c. :ear reducer
@erupakan transmisi yang berfungsi untuk mengubah kecepatan putar dari
prime mover. :erak putaran dari prime mover diteruskan ke gear reducer
dengan menggunakan belt.
d. Erank shaft
@erupakan poros dari crank. :erakan berputar yang telah diperlambat
oleh gear reducer akan menggerakkan crank shaft dan crank.
e. Eounter balance
9dalah sepasang pemberat yang berfungsi untuk !
@engubah gerakan berputar dari prime mover menjadi gerakan bolak"
balik naik turun.
@enyimpan tenaga prime mover pada saat don"stroke atau pada saat
counter balance menuju ke atas yaitu pada saat kebutuhan tenaga kecil
atau minimum.
@embantu tenaga prime mover pada saat up"stroke atau saat counter
balance bergerak ke baah& sebesar tenaga potensialnya& karena kerja
prime mover terbesar yang dibutuhkan adalah pada saat up"stroke&
dimana minyak ikut terangkat ke atas atau ke permukaan.
h. ampson post
@erupakan kaki"kaki penyangga atau penompang alking beam.
i. addle bearing
9dalah tempat kedudukan dari alking beam pada sampson post bagian
atas.
j. 4#uali*er
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
32/67
9dalah bagian atas dari pitman yang dapat bergerak secara leluasa
menurut kebutuhan pada saat operasi pemompaan minyak berlangsung.
k. ,rake
,erfungsi untuk mengerem gerakan pompa jika dibutuhkan& misalnya
pada saat dilakukan reparasi sumur atau unit pompanya sendiri.
3.6.0.0.0. Peralatan di ,aah Permukaan
eperti telah dijelaskan baha& fungsi pompa adalah untuk menaikkan
fluida dari formasi ke dalam tubing dan mengangkatnya ke permukaan. ntuk
maksud tersebut suatu pompa harus terdiri empat komponen utama& yaitu!
a. orking barrel
@erupakan tempat dimana plunger dapat bergerak naik turun sesuai
dengan langkah pemompaan dan menampung minyak yang terhisap oleh
plunger pada saat bergerak ke atas.
b. Plunger
@erupakan bagian dari pompa yang terdapat di dalam barrel yang dapat
bergerak naik turun. Plunger ini berfungsi sebagai penghisap minyak dari
formasi masuk ke dalam barrel dan mengangkat minyak yang telah
terakumulasi dalam barrel ke permukaan melalui tubing.
c. tanding valve
@erupakan suatu komponen katup yang terdapat di bagian baah dari
orking barrel yang berfungsi untuk mengalirkan minyak dari formasi masuk
ke orking barrel dan hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke atas&
kemudian standing valve membuka. +isamping itu untuk menahan minyak
agar tidak dapat keluar dari orking barrel pada saat plunger bergerak ke
baah. tanding valve terdiri dari sebuah bola besi dan tempat dudukannya.
tanding valve memiliki peran yang sangat penting dalam sistem pemompaan&
karena efisiensi volumetris pompa sangat tergantung pada cara kerja dan
bentuk dari ball dan seat"nya.
d. ravelling valve
ravelling valve terdiri dari ball dan seat yang terletak pada bagian baah
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
33/67
dari plunger dan akan ikut bergerak ke atas dan ke baah mengikuti gerakan
dari gerak plunger"nya. ravelling valve ini berfungsi untuk mengalirkan
minyak dari orking barrel masuk menuju plunger& hal seperti ini terjadi pada
saat plunger bergerak ke baah. elain itu akan menahan keluarnya minyak
dari plunger pada saat plunger bergerak ke atas (up"stroke) sehingga minyak
tersebut dapat diangkat ke tubing yang seterusnya ke permukaan.
e. :as anchor
omponen ini dipasang pada bagian baah pompa& fungsinya adalah
memisahkan gas dari minyak agar gas tersebut tidak ikut masuk ke dalam
pompa bersama"sama dengan minyak& karena dengan adanya gas akan
mengurangi efisiensi pompa.
f. angki pompa
angki pompa atau sucker rod string terdiri dari !
ucker rod
@erupakan bagian dari unit pompa yang sangat penting& karena
merupakan penghubung antara plunger dengan peralatan"peralatan
penggerak yang ada di permukaan. edangkan fungsinya adalah
melanjutkan gerak lurus naik turun dari horse head ke plunger pompa.
mumnya panjang satu single dari sucker rod yang sering digunakan
berkisar antara 07 sampai 3- ft& dan untuk menghubungkan antara dua
buah sucker rod digunakan sucker rod coupling.
Pony rod
@erupakan sucker rod yang mempunyai ukuran panjang lebih pendek
dari pada sucker rod"nya sendiri. Aungsinya untuk melengkapi panjang
dari sucker rod apabila sucker rod tidak mencapai target yang dituju.
mumnya memiliki ukuran panjang 0& 2& 6& /& 1-& dan 10 ft.
Polished rod
9dalah tangkai yang menghubungkan sucker rod string dalam carrier
(ire line hanger pada horse head) yang naik turun di dalam stuffing box.
Pada saat up"stroke (langkah pompa ke atas) fluida membebani plunger
yang menyebabkan travelling valve tertutup dan fluida akan mendorong dari
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
34/67
tubing ke permukaan. :erakan plunger ini menyebabkan penurunan tekanan di
atas standing valve& maka standing valve terbuka dan fluida dari formasi masuk ke
dalam pompa.
Pada saat don"stroke (langkah pompa ke baah)& plunger akan turun dan
pada saat ini travelling valve akan terbuka dan standing valve akan tertutup
sehingga fluida akan bergerak dari plunger ke dalam tubing.
3.6.3. 4lectric ubmersible Pump (4P)
4lectric submersible pump digunakan pada sumur"sumur yang dalam dan
dapat memberikan laju produksi yang besar. elain untuk sumur produksi& 4P
juga dapat untuk proyek"proyek ater flooding dan pressure maintenance& dimana
4P dipasang pada sumur"sumur injeksi. elain dari itu dapat juga digunakan
pada sumur"sumur yang tidak menggunakan tubing (tubingless completion) dan
produksi dilakukan melalui casing. Pada umumnya pompa jenis ini digunakan
pada sumur"sumur artificial lift dengan produksi besar dan :G8 rendah.
Pada dasarnya electric submersible pump ini adalah merupakan pompa
sentrifugal bertingkat banyak& dimana poros dari pompa sentrifugal dihubungkan
langsung dengan penggerak. @otor penggerak ini menggunakan tenaga listrik&
sedangkan sumber listriknya diambil dari poer plant& dimana tenaga listrik untuk
pompa disuplai dari sitch board dan transformator di permukaan dengan
perantara kabel listrik yang di"clamp pada tubing dengan jarak 17 hingga 0- ft.
etiap tingkat dari pompa sentrifugal terdiri dari impeller (bagian yang
berputar) dan diffuser (bagaian yang diam). enaga dalam bentuk tekanan didapat
dari cairan yang dipompakan disekitar impeller. :erakan berputar impeller
mengakibatkan cairan ikut berputar& yaitu arah radial (akibat dari gaya sentrifugal)
dan arah tangensial.
3.6.3.1. Prinsip erja 4lectric ubmersible Pump
Prinsip kerja 4lectric submersible pump adalah berdasarkan pada prinsip
kerja pompa sentrifugal dengan sumbu putarnya tegak lurus. Pompa sentrifugal
adalah motor hidrolik dengan jalan memutar cairan yang melalui impeller pompa&
cairan masuk ke dalam impeller pompa menuju poros pompa& dikumpulkan oleh
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
35/67
diffuser kemudian akan dilempar ke luar. Gleh impeller tenaga mekanis motor
dirubah menjadi tenaga hidrolik. Impeller terdiri dari dua piringan yang
didalamnya terdapat sudu"sudu& pada saat impeller diputar dengan kecepatan
sudut & cairan dalam impeller dilemparkan keluar dengan tenaga potensial dan
kinetik tertentu. Eairan yang ditampung dalam rumah pompa kemudian
dievaluasikan melalui diffuser& sebagian tenaga kinetik dirubah menjadi tenaga
potensial berupa tekanan. arena cairan dilempar ke luar maka terjadi proses
penghisapan.
3.6.3.0. Peralatan 4lectric ubmersible Pump
Peralatan pompa sentrifugal dikelompokkan menjadi dua bagian yakni&
yakni peralatan di atas permukaan dan peralatan di baah permukaan.
3.6.3.0.1. Peralatan di 9tas Permukaan
Peralatan di atas permukaan terdiri dari !
a. ubing head
ubing head untuk pompa reda agak berbeda dengan tubing head biasa.
Perbedaannya terletak pada adanya kabel yang melalui tubing head tersebut.
9dapun fungsi dari tubing head ini adalah sebagai penyokong dari rangkaian
tubing dan untuk menutup ruang antara casing dengan tubing.
b. +rum
@erupakan alat yang digunakan sebagai tempat untuk menggulung kabel
apabila pompa dicabut.
c. $unction box
+iperlukan sebagai tempat menghubungkan kabel dari dalam sumur
dengan kabel dari sitch board.
d. itch board
,erfungsi untuk mengontrol kerja pompa. Peralatan yang ada pada sitch
board adalah !
tart stop panel& yang berfungsi untuk menghidupkan atau
mematikan motor.
,reaker& sebagai pemutus aliran listrik saat dilakukan reparasi
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
36/67
pompa.
ekering& merupakan pengaman jika terjadi hubungan singkat padaarus listrik atau bila terjadi over voltage.
8ecording ammeter& sebagai pencatat besarnya arus yang
digunakan motor.
e. ransformer
,erfungsi sebagai perubah tegangan primer yang tinggi menjadi tegangan
sekunder (yang rendah) yang dibutuhkan motor.
3.6.3.0.0. Peralatan di ,aah Permukaan
Peralatan di baah permukaan merupak peralatn yang berda di dalam
lubang sumur yang akan di jelaskan di baah ini !
a. @otor listrik
@otor listrik pada jenis pompa reda adalah motor induksi sinkron dua
katub& tiga fasa& berbentuk sangkar (to pole& three"phase& s#uirrel cage&
induction type electric motor) mempunyai kecepatan 37-- rpm pada 6-
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
37/67
Pada sumur"sumur yang tidak banyak mengandung gas& cukup
menggunakan pump intake saja. etapi pada sumur"sumur dengan :G8
tinggi& gas separator dapat disambungkan pada pompa guna memberikan
effisiensi pompa. +alam hal ini gas separator berfungsi antara lain !
@encegah menurunnya head capacity yang dihasilkan pompa.
@encegah terjadinya fluktuasi beban pada motor.
@engurangi adanya surging pressure.
e. abel listrik
,erfungsi sebagai penyalur aliran listrik dari permukaan ke motor. abel
ini di"clamp pada tubing dengan interval yang sama& mulai dari baah sampai
tubing head. +iameter kabel disesuaikan dengan besarnya arus listrik yang
mengalir& penurunan tegangannya dan clearence antara tubing dan casing.
abel listrik ini terdiri dari tiga kabel tembaga yang diisolasi satu sama lain
dengan pembalut dari karet. etiganya terbungkus oleh suatu pelindung yang
terbuat dari baja. 9da dua buah jenis kabel yang biasa digunakan& yaitu round
dan flat. ,iasanya kabel jenis round mempunyai usia pakai lebih lama dari
pada jenis flat& tetapi memerlukan ruang penempatan yang lebih besar. ,ila
digunakan flat cable seluruhnya maka kehilangan tenaga listrik akan
bertambah /K. $uga flat cable mudah rusak dalam pemasangannya. enaga
listrik yang melalui kabel akan mengalami kehilangan tekanan (voltage drop).
Peratan Produksi
0.1. elhead
0ellead merupakan salah satu komponen penting dengan proses
pengeboran. 0ellead dipasang pada setiap akhir dari casing dan tubin! string
dipermukaan sumur.
omponen dari wellead yaitu casin! ead: casin! ead spool: tubin!
ead spooldan cristmast tree.
Aungsi welleadadalah sebagai berikut !
1. ebagai tempat terpasangnya alat pengontrol aliran. 0ellead dirancang
untuk dapat dihubungkan dengan alat pengontrol aliran dari dan ke dalam
sumur.
0. ebagai penyangga casin! strin!. etiap casing dan tubin! yang
dimasukkan ke dalam sumur tergantung pada wellead.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
38/67
0.0. Ehristmas ree
Ehristmas ree merupakan peralatan yang dipasang terdiri dari berbagai
valve& flange dan pipa"pipa.
;alve"valve yang ada pada Ehristmas tree terdiri dari !
a.ubing @aster ;alve merupakan jenis manual valve (valve induk) berfungsi
untuk.
b. ubing ;alve manual gate valve dioperasikan saat operasi ireline&
penutupan aktu lama atau perbaikan di ellhead.
c.ing ;alve merupakan manual gate valve dipergunakan untuk operasi tutup
dan buka sumur secara normal.d. Eheck ;alve merupakan fungsi mencegah aliran balik dari floline ke
sumur.
e.ab ;alve merupakan @anual gate valve yang dibuka untuk membiarkan
tekanan fluida mencapai top adaptor untuk membaca tekanan atau
mengambil sampel.
f. op 9daptor merupakan Peralatan yang terletak di puncak sab valve dgn
threaded connection untuk memperkecil ukuran pemasangan needle valve.
g. Beedle valve berfungsi untuk tempat pengambilan sampel atau pembacaan
tekanan ellhead.
h. afaty ;alve ,ekerja secara otomatis menutup bila tekanan floline = atau
> tekanan yang telah diset. afety valve melindungi floline bila tekanan
ellhead terlalu besar dan melindungi sumur jika tekanan floline terlalu
kecil.
0.3. @anifold
$anifoldadalah sekumpulan pipa saluran dan cokeyang bertujuan untuk
mengatur jalannya laju produksi ke stasiun pengumpul dan pengetesan dari
masing"masing sumur.
0.2. eparator
Aungsi dari separator yaitu memisahkan gas dari cairan (minyak dan air)
yang terproduksi dari sumur.
0.7.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
39/67
&eatermerupakan alat yang digunakan untuk memanaskan fluida yang
mengalir yang berasal dari sumur agar tidak membeku lalu masuk ke tangki
pengumpul sementara melaluiflowline.
0.6. Scrubber
Scrubbermerupakan alat yang digunakan untuk menjadikan gas yang
terpisah di separator yang beraal berupa gas condensat menjadi gas kering.
0.. angki Pengumpul @inyak
angki merupakan alat yang digunakan untuk mengumpulkan hasil
produksi dari sumur"sumur produksi.
0./. Pompa
Pompa digunakan untuk memompa minyak dari tiap F tiap , ke P
@anunggul. ipe pompa yang digunakan di tiap , yaitu tipe pompa*uplex.
0.5. 6ompressor
6ompressoradalah alat yang digunakan untuk mengambil gas lock dan
mensuplai gas ke Power Plant& yang dimana gas dari Power Plant tersebut di
konversi sebagai sumber tenaga listrik. 6ompressor juga berfungsi untuk
mengaktifkan valve control yang terdapat pada ,.
0.1-. ,oiler
;oiler adalah alat yang digunakan untuk memanaskan tangki agar
temperatur suhu dalam tangki stabil. uhu ini dijaga 20o E& agar minyak dalam
tangki tidak membeku.
0.11. P (ater reatment Plant)
P (0ater 3reatment Plant) merupakan tempat dimana air sungai yang
berasal dari sungai abalong diubah menjadi air bersih untuk kebutuhan air bersih
di ilayah ekitar Pertamina 4P anjung.
Pada proses 3reatment air& pertama air sungai di ambil dari sungai
abalong menggunakan 0ater Intake Pumpdan kemudian air tersebut masuk ke
dalam Straineruntuk disaring material"material padatannya.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
40/67
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
41/67
3.1. +efinisi dan onsep +asar 4G8
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
42/67
fluida yang diinjeksikan tersebut tidak sama dengan fluida reservoir& seperti
cemicals&steam atausolvent.
ecara garis besar ketiga recoveryyang ada diatas dapat dikelompokkan dalam
bagian.
:ambar 3.1. +iagram 9lir @etode"metode 4G8 untuk Peningkatan 8ecovery>/
,esarnya cadangan di seluruh dunia yang dapat digolongkan sebagai
cadangan yang tidak dapat diproduksikan dengan metode primer adalah sebesar
0.- triliun barrel. ahap produksi primer hanya dapat memproduksi 1'3 dari GGIP&
dimana 0'3 dari GGIP tidak dapat diproduksi dengan teknologi konvensional.
arena besarnya cadangan yang tersisa tersebut sehingga mendorong
dilakukan berbagai cara untuk meningkatkan perolehan minyak di reservoir
setelah tenaga pendorong alamiahnya berkurang. Penerapan teknologi 4G8
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
43/67
diharapkan dapat memproduksi sekitar 0-K " 3-K dari cadangan minyak sisa
tersebut.
+alam prakteknya& sekarang makin banyak digunakan metode 4G8 pada
aal kehidupan suatu reservoir& atau sebelum produksi secara alamiah yang
ekonomis berakhir. arena itu harus dipastikan terlebih dahulu apakah penerapan
suatu metode 4G8 (4nhanced Gil 8ecovery)& dapat dibayar oleh kelebihan
perolehan minyak.
3.*. Aaktor tama Lang @empengaruhi 4fektivitas 4G8
9da beberapa faktor penting yang mempengaruhi efektivitas 4G8& yaitu !
a. edalamanedalaman reservoir merupakan faktor penting dalam menentukan
keberhasilan 4G8 dari segi teknik dan ekonomi. +ari segi ekonomi adalah
jika kedalaman reservoir kecil maka biaya pemboran juga akan kecil&
demikian pula jika dilakukan injeksi gas maka biaya kompresor juga akan
kecil.
". emiringan
Aaktor kemiringan mempunyai arti penting jika terdapat rapat massa
antara fluida pendesak dan fluida yang didesak cukup besar. Pengaruh
kemiringan tidak terlalu besar& jika kecepatan pendesakan besar.
c.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
44/67
pendesakan merupakan raksi minyak atau gas yang dapat didesak
setelah dilalui oleh ront dan zona transisinya.
Z
a
o
r
n
a T
ns
is
i
Zo n a M inya
k
lu
ida
!"n eksi
# r a h $ e n d e s a k a n
:ambar 3.7. eadaan Proses Pendesakan%"/
3.3.*. 4fisiensi Penyapuan
4fisiensi penyapuan didefinisikan sebagai perbandingan antara luas daerah
hidrokarbon yang telah didesak di depan front dengan luas daerah hidrokarbon
seluruh reservoir atau dengan luas daerah hidrokarbon yang terdapat pada suatu
pola.
:ambar 3.6. (a) 9real eep effisiensi& (b) ;ertical eep effisiensi>/
3.3.0.1. 4fisiensi Penyapuan 9real
4fisiensi penyapuan areal didefinisikan sebagai perbandingan antara luasan
reservoir yang kontak dengan fluida pendesak terhadap luas areal total atau
fraksional dari reservoir yang tersapu oleh fluida injeksi.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
45/67
reservoirseluruhnhydrocarboarealluas
frontdepandisaputelah teryangnhydrocarboarealluas4
9 = ...............
(3"1-)
3.3.0.0. 4fisiensi Penyapuan ;ertical
4fisiensi penyapuan vertikal adalah fraksi dari bagian vertikal pada reservoir
yang tersapu oleh fluida injeksi. 4fisiensi penyapuan vertikal dipengaruhi oleh
gravitasi dan heterogenitas lapisan reservoir. Pengaruh gravitasi disebabkan oleh
perbedaan densitas antara fluida pendesak dengan fluida terdesak. $adi pengaruh
gravitasi dapat terjadi di semua reservoir (homogen dan heterogen). :as akan
mendahului minyak leat bagian atas (overrides) dan air akan mendahului
minyak pada bagian baah (underruns)& karena itu terjadi breaktrou! lebih
aal di bagian atas dan baah reservoir.
reservoirseluruhnhydrocarboverticalluas
frontdepandisaputelah teryangnhydrocarboverticalluas4
; = ............
(3"11)3.3.3. 4fisiensi Invasi
4fisiensi invasi adalah perbandingan antara volume hidrokarbon dalam pori"
pori yang telah didesak oleh fluida atau front terhadap volume hidrokarbon yang
masih tertinggal di belakang front. Pada efisiensi penyapuan& seolah"olah
dianggap baha yang sedang mengalami proses pendesakan mempunyai sifat
merata (uniform) ke arah vertikal. Pada keadaan yang sebenarnya& dalam reservoir
jarang terjadi hal seperti itu. Gleh karena itu& supaya pengaruh aliran ke arah
vertikal turut diperhitungkan& maka harus diketahui efisiensi invasi.
frontbelakangdiltertinggayangnhydrocarbovolume
frontdepandididesaktelahyangnhydrocarbovolume4i = ..............(3"10)
+ua faktor utama yang mempengaruhi efisiensi invasi adalah sebagai berikut!
1. Perlapisan
Pengaruh perubahan sifat batuan ke arah vertikal dinyatakan dengan adanya
perlapisan dalam reservoir yang sifat batuannya berbeda terutama
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
46/67
permeabilitasnya. Pengaruh perlapisan terhadap bidangfront atau *ona transisi
adalah bidang front akan bergerak lebih cepat pada daerah dengan
permeabilitas yang tinggi& sehingga breakthrough air akan lebih dahulu terjadi
pada lapisan yang lebih permeabel.
0. :ravitasi
Aaktor gravitasi sangat berpengaruh apabila terdapat perbedaan massa jenis
antara fluida pendesak dengan fluida yang didesak. Pengaruh gravitasi ini
dapat dijelaskan sebagai berikut!
Aluida pendesak yang memiliki massa jenis lebih besar akan cenderung
menuju bagian baah fluida yang didesaknya sehingga akan
menguntungkan dan menyebabkan efisiensi invasi yang relatif lebih besar.
Aluida pendesak yang memiliki massa jenis lebih kecil akan cenderung
menuju bagian atas fluida yang didesaknya sehingga bentuk front yang
terjadi semakin tidak beraturan dan menyebabkan efisiensi invasi
mengecil.
3.2. Pola umur Injeksi"Produksi
ntuk meningkatkan faktor perolehan minyak salah satu caranya adalah
dengan efisiensi yang sebaik"baiknya yaitu dengan membuat pola sumur injeksi"
produksi. Pola sumur injeksi"produksi dibedakan sesuai dengan proyeksi di
permukaan dari titik sumur menembus reservoir.
Pertimbangan"pertimbangan dalam penentuan pola sumur injeksi produksi
tergantung pada!
ingkat keseragaman formasi& yaitu penyebaran permeabilitas ke arah lateral
maupun ke arah vertikal.
truktur batuan reservoir meliputi patahan& kemiringan& dan ukuran.
umur"sumur yang sudah ada (lokasi dan penyebaran).
opografi.
4konomi.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
47/67
Pola sumur dimana sumur produksi dikelilingi oleh sumur"sumur injeksi
disebut dengan pola normal. edangkan bila sebaliknya yaitu sumur"sumur
produksi mengelilingi sumur injeksi disebut denganpola inverted. @asing"masing
pola mempunyai sistem jaringan tersendiri yang mana memberikan jalur arus
berbeda"beda sehingga memberikan luas daerah penyapuan yang berbeda"beda.
+iantara pola"pola yang paling umum digunakan !
3.2.1. 6entral Floodin!
Eentral flooding atau centre"to"edge flooding adalah pola sumur injeksi"
produksi& dimana sumur"sumur injeksi terletak di tengah"tengah reservoir&
sedangkan sumur"sumur produksi mengelilinginya. Pola central flooding
digunakan pada kasus dimana permeabilitas pada *ona di luar batas reservoir
adalah rendah& reservoir dengan tudung gas atau pada reservoir stratigrafi.
3.2.0. Periperal Floodin!
Peripheral flooding atau edge flooding adalah pola sumur injeksi"produksi
dimana sumur"sumur injeksi terletak di luar batas pengeringan (oil bearing
contour)& sedangkan sumur"sumur produksi terletak di tengah"tengah reservoir.
Pola peripheral flooding digunakan pada reservoir dengan jebakan struktur
dimana mekanisme pendorong yang bekerja adalah ater drive. eunggulan
peripheral flooding adalah dapat memberikan recovery maksimum dengan
produksi air yang minimum.
3.2.3. Pattern Floodin!
Pattern floodin! adalah pola sumur injeksi"produksi dengan penempatan
sumur"sumur injeksi dan produksi yang mengikuti pola"pola tertentu.
1. *irect 9ine *rive
umur"sumur injeksi dan produksi membentuk garis dan saling berlaanan
pada pola ini.
0. Sta!!ered 9ine *rive
umur"sumur membentuk garis tertentu dengan sumur injeksi dan produksi
yang saling berlaanan dengan jarak yang sama panjang& yang ditarik secara
lateral dengan ukuran tertentu.
3. Four Spot
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
48/67
Pola ini terdiri dari tiga sumur injeksi yang membentuk segitiga dengan sumur
produksi terletak di tengah"tengahnya.
2. Five Spot
Pola ini terdiri dari empat sumur injeksi yang membentuk segiempat dengan
sumur produksi terletak di tengah"tengahnya. Pola ini merupakan pola sumur
injeksi"produksi yang paling umum digunakan.
7. Seven Spot
Pola ini terdiri dari sumur"sumur injeksi yang ditempatkan pada sudut"sudut
dari bentuk heksagonal dengan sumur produksi yang terletak di tengah"
tengahnya. Pola"pola sumur dengan sumur injeksi mengelilingi sumur
produksi disebut pola normal& sedangkan pola"pola sumur dengan sumur
produksi mengelilingi sumur injeksi disebut dengan pola inverted.
d ir e % t l i n e d ri v e s t a g g e r e d li n e d ri v e
r e g u l a r o u r s p o t p a t te r n
s e v e n s p o t p a t t e r n
f v e s p o t p a t t e r n
i n v e r t e ds e v e n s p o t p a t t e r n
n in e s p o t p a t t e r n i n v e r t e dn i n e s p o t p a t t e r n
s k e & e d o u r s p o t p a t te r n
i n ! e % tio n & e l l p r o d u % t io n & e l l
:ambar 3.. Pola"pola umur Injeksi"Produksi%"/
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
49/67
3.. @etode"metode
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
50/67
7. ,erat kolom air dalam sumur injeksi turut menekan& sehingga cukup banyak
mengurangi besarnya tekanan injeksi yang perlu diberikan di permukaan& jika
dibandingkan dengan injeksi gas& dari segi berat air sangat menolong.
6. 4fisiensi pendesakan air juga cukup baik& sehingga harga or sesudah injeksi
air % 3-K cukup mudah didapat.
:ambar 3./. kema dari 0aterfloodin!>/
Pelaksanaan injeksi air membutuhkan persediaan air yang cukup besar.
Persediaan air dapat diperoleh dari air permukaan (danau& sungai& laut) ataupun
baah permukaan. yarat"syarat air untuk injeksi antara lain!
1. ersedia dalam jumlah yang cukup selama masa injeksi
0. idak mengandung padatan"padatan yang tidak dapat larut
3. tabil secara kimiai dan tidak mudah bereaksi dengan elemen"elemen yang
terdapat dalam sistem injeksi dan reservoir.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
51/67
3.7.1.0. Injeksi :as
Prinsip proses injeksi gas tak tercampur dalam teknik produksi lanjut sama
dengan proses injeksi air (water floodin!). :as yang diinjeksikan biasanya
merupakan gas hidrokarbon. Injeksi gas dilakukan jika terdapat sumber gas dalam
jumlah yang besar dan cukup dekat letaknya termasuk gas yang berasal dari
ikutan produksi minyak. Injeksi gas juga dapat dilakukan untuk menguras minyak
yang tersembunyi pada bagian atas reservoir yang terhalang oleh patahan atau
kubah garam& minyak ini sering disebut attic oil.
,eberapa alasan mendasar yang menyebabkan tidak efisiennya gas sebagai
fluida pendesak& antara lain!
1. :as biasanya bersifat tidak membasahi batuan reservoir& sehingga gas akan
bergerak melalui pori"pori yang lebih besar dan bergerak lebih cepat dari
minyak. :as yang diinjeksikan dapat mendesak gas lebih banyak daripada
minyak apabila terdapat saturasi gas aal yang menempati pori"pori yang
lebih besar.
0. Aluida gas mempunyai viskositas yang relatif jauh lebih kecil daripada
minyak& sehingga gas cenderung meleati minyak bukan mendesaknya.
3. Aluida gas merupakan fluida non1wettin! dan menempati pori"pori yang lebih
besar dimana aliran paling mudah terjadi& sehingga permeabilitas relatif gas
akan naik secara drastis dan permeabilitas relatif minyak akan turun secara
drastis. @obilitas gas akan bertambah seiring dengan bertambahnya
permeabilitas relatif gas& akibatnya masalah cannelin! semakin bertambah.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
52/67
Injeksi tercampur ini dapat dilakukan dengan dua cara dalam pemakaian
fluida injeksinya& yaitu!
1. @enginjeksikan fluida (pelarut) yang langsung bercampur dengan minyak
(absolutely miscible). Aluida ini mahal sehingga biasanya hanya diinjeksikan
dalam jumlah secukupnya untuk membuat tembok yang diikuti oleh fluida
pendesak lain yang tidak begitu mahal. $enis pelarut yang dapat bercampur ini
antara lain! alkohol& liquid petroleum !as (JP:) dan propana.
0. @enginjeksikan fluida yang dapat bercampur dengan minyak pada tekanan&
temperatur dan komposisi kimia tertentu (termodinamically miscible). $enis
fluida tersebut antara lain! gas EG0& gas inert& gas yang diperkaya dan gas
kering pada tekanan tinggi.
3.7.0.1. EG0Floodin!
Injeksi gas EG0 atau sering juga disebut sebagai injeksi gas EG0 tercampur
yaitu dengan menginjeksikan sejumlah gas EG0 ke dalam reservoir dengan
melalui sumur injeksi sehingga dapat diperoleh minyak yang tertinggal.
Pelaksanaan screenin! untuk penginjeksian EG0 flooding sebaiknya tidak
dilakukan pada beberapa karakteristik reservoir seperti di baah ini!
1. $ika viskositas minyak diatas 1- cp& maka injeksi EG0 tidak disarankan untuk
dilakukan.
0.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
53/67
@ekanisme Injeksi EG0
@ekanisme dasar injeksi EG0 adalah bercampurnya EG0 dengan minyak
dan membentuk fluida baru yang lebih mudah didesak dari pada minyak reservoir
aal. 9da empat jenis mekanisme pendesakan injeksi EG0.
+alam pelaksanaan ini& gas EG0 yang diinjeksikan& dapat dilakukan dengan
beberapa cara sebagai berikut !
Injeksi EG0 secara kontinyu selama proyek berlangsung.
Injeksi slug EG0 diikuti air.
Injeksi slug EG0 dan air secara bergantian.
Injeksi EG0 dan air secara simultan.
:ambar 3.5. kema dari EG0Flood>/
elebihan dan erugian dari penginjeksian EG0 diantaranya adalah sebagai
berikut !
1. elebihan Proses EG0
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
54/67
elarutan dapat terjadi padapressure yang relatif rendah.
Pada kondisi gas terlarut akan menghasilkan efisiensi displacement yangmaksimal.
Proses ini akan membantu menngkatkan perolehan untuk reservoir dengan
depletion drive.
$ika dibandingkan dengan injeksi gas lainnya& proses ini lebih unggul
karena dapat menurunkan residual minyak (or).
0. erugian Proses EG0
Proses ini mahal dalam transportasi
ntuk kondisi tertentu& proses ini bisa memberikan efisiensi pengurasan
yang rendah sebagai efek!ravity se!re!ation.
@eningkatnya korosi pada fasilitas permukaan dan sumur.
Perlu penanganan khusus untuk proses recyclin! EG0 yang diproduksikan.
3.7.0.0. 7itro!en,Flue 8as Floodin!
:as alam telah lama diinjeksikan ke dalam reservoir dengan hasil yang
memuaskan di seluruh dunia. Pada kebanyakan reservoir injeksi gas alam dapat
mempertahankan tekanan. 9kan tetapi keterbatasan survei dan biaya yang
semakin meningkat membuat perlunya membuat suatu gas alternatif. :as yang
tidak reaktif (inert !as) seperti B0 murni atau campuran yang didominasi B0
dapat dijadikan alternatif pengganti gas alam.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
55/67
:ambar 3.1-. kema dari BitrogenFlood>/
elebihan dan ekurangan Injeksi :as Inert (B0)
1. elebihan dari gas inert adalah !
euntungan utama dari gas inert dibandingkan dengan gas alam baha
dari hasil pembakaran gas alam akan diperoleh gas hasil pembakaran atau
gas inert sebanyak 7 sampai 1- kali volume gas alam yang dibakar.
$ika tudung gas ada& injeksi gas ini akan mencegah terjadinya perembesan
minyak ke dalam *ona tudung gas. :as inert akan lebih suka tinggal
sebagai residu pada saat abandonmentdari pada gas alam.
Injeksi gas akan menghasilkan perolehan lebih banyak jika dibandingkan
dengan pendesakan air& pada reservoir dengan permeabilitas yang kecil.
8ealisasi penyediaan gas alam kemungkinan tidak akan stabil karena harga
dan persediaan gas alam dimasa datang akan dikontrol oleh pemerintah.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
56/67
Peraturan seperti ini mungkin membatasi atau melarang injeksi dengan gas
alam.
0. ekurangan dari gas inert adalah !
orosi mungkin merupakan kerugian yang sangat penting dalam operasi
yang memakai boiler dan atau gas sisa pembakaran untuk pendesakan
minyak secara tercampur.
9danya breaktrou! (tembus gas) dari gas nitrogen yang diinjeksikan
pada sumur"sumur produksi
3..3. 3ermal Flood
Injeksi thermal adalah salah satu metode 4G8 dengan cara menginjeksikan
energi panas ke dalam reservoir untuk mengurangi viskositas minyak yang tinggi
yang akan menurunkan mobilitas minyak sehingga akan memperbaiki efisiensi
pendesakan dan efisiensi penyapuan. hermal flood tipe 8eservoirnya umumnya
mengandung minyak dengan 9PI gravity 1- F 0-& dengan viscositas pada
temperatur reservoir 0-- F 1--- cp. @eskipun pada beberapa kasus
permeabilitasnya cukup besar& tetapi energi reservoirnya tidak cukup untuk
memproduksi minyak tersebut karena viscositasnya yang sangat tinggi. Injeksi
panas dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu injeksi fluida panas (injeksi air
panas dan injeksi steam) dan in1situ combustion(pembakaran di tempat).
3.7.3.1. Steam Flood
Injeksi uap adalah menginjeksikan uap ke dalam reservoir minyak untuk
mengurangi viskositas yang tinggi supaya pendesakan minyak lebih efektif&
sehingga akan meningkatkan perolehan minyak. ap diinjeksikan secara terus"
menerus melalui sumur injeksi dan minyak yang didesak akan diproduksikan
melalui sumur produksi yang berdekatan. Pengaruh panas di dalam *ona air
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
57/67
panas pada produksi minyak adalah menurunnya viskositas minyak& ekspansi
thermal minyak dan saturasi minyak sisa serta berubahnya permeabilitas relatif
pada temperatur tinggi. kema dari penginjeksian uap dapat dilihat pada :ambar
3.11. dibaah ini!
:ambar 3.11. kema dari Steam Flood5)
@ekanisme Injeksi ap
@ekanisme injeksi uap merupakan proses yang serupa dengan pendesakan
air. uatu pola sumur yang baik dipilih dan uap diiinjeksikan secara terus menerus
melalui sumur injeksi dan minyak yang didesak dan diproduksikan melalui sumur
lain yang berdekatan. ap yang diinjeksikan akan membentuk suatu *ona jenuh
uap steam saturated 'one/disekitar sumur injeksi.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
58/67
emperatur dari *ona ini hampir sama dengan temperatur uap yang
diinjeksikan. emuadian uap bergerak menjauhi sumur& temperaturnya berkurang
secara kontinyu disebabkan oleh penurunan tekanan. Pada jarak tertentu dari
sumur (tergantung dari temperatur uap mula"mula dan laju penurunan tekanan)&
uap akan mencair dan membentuk ot water bank.
elebihan dan erugian Injeksi ap
1. elebihan dari Injeksi ap adalah !
ap mempunyai kandungan panas yang lebih besar dari pada air& sehingga
efisiensi pendesakan lebih efektif.
Recoverylebih besar dibandingkan dengan injeksi air panas untuk jumlah
input energi yang sama.
+idalam formasi akan berbentuk *one steam dan *one air panas& dimana
masing"masing *one ini akan mempunyai peranan terhadap proses
pendesakan minyak ke sumur produksi.
4fisiensi pendesakan sampai 6- K GGIP.
0. erugian dari Injeksi ap adalah !
erjadinya kehilangan panas di seluruh transmisi& sehingga perlu
pemasangan isolasi pada pipa.
pasi sumur harus rapat& karena adanya panas yang hilang dalam formasi.
erjadinya problem korosi& scale maupun emulsi.
arena adanya perbedaan gravitasi& formasi pada bagian atas akan
tersaturasi steam& sehingga efisiensi pendesakan pada formasi bagian atas
sangat baik. Gleh karena itu secara keseluruhan& efisiensi pendesakan
vertikalnya kurang baik.
ecenderungan terjadinya angket oil sangat besar& tergantung pada faktor
heterogenitas batuan.
3.7.3.0. In1Situ 6ombustion
In1situ combustion adalah proses pembakaran sebagian minyak dalam
reservoir untuk mendapatkan panas & dimana pembakaran dalam reservoir dapat
berlangsung bila terdapat cukup oksigen (G0) yang diinjeksikan dari permukaan.
ntuk memulai pembakaran dipakai minyak pembakar yang dinyalakan dengan
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
59/67
listrik& kemudian pembakaran berlangsung terus dengan minyak reservoir dan
injeksi G0 terus dilakukan& sehingga pembakaran bergerak menuju sumur
produksi. emperatur pembakaran dapat mencapai 6-- F 10-- -A. Panas yang
ditimbulkan memberi efek penurunan viskositas& pengembangan dan destilasi
minyak dengan efek gas drive dan solvent extraction& semua ini akan
menyebabkan minyak terdesak ke sumur produksi. Penyalaan yang terjadi di satu
tempat di reservoir akan merambat ke arah dimana terdapat bahan bakar yang
telah tercampur dengan udara injeksi. ,erdasarkan perambatan pembakaran ini
In1Situ 6ombustion dibagi dalam forward combustion dan reverse combustion.
Pemakaian in"situ combustion memakan biaya relatif besar dibandingkan dengan
metode lainnya
Mekanisme "n'(itu )ombustion
uatu pembakaran diaali dengan penyalaan dan panas yang dihasilkan
akan merambat secara konduksi. +engan tersedianya oksigen yang cukup& crude
oil sekitarnya akan ikut terbakar setelah temperatur nyalanya tercapai. ,ahan
bakar untuk tahap lanjut bukan lagi crude oil(hidrokarbon ringan sampai berat).
+engan naiknya temperatur& minyak akan lebih mudah bergerak sehingga
sebagian minyak terdesak akan menjauhi *one pembakaran.
elebihan dan ekurangan InFitu Eombustion
*. +elebihan "n-(itu )ombustion ,
+e%uali untuk minyak yang memberikan coke dalam !umlah
kurang dari * lb%ut dan ketebalan reservoir * t atau kurang/
pemanasan reservoir dengan menggunakan in!eksi uap lebihmurah dibandingkan forward combustion.
0ntuk ketebalan/ tekanan dan la!u in!eksi panas yang tertentu/
salah satu proses mungkin dapat lebih murah tergantung pada
konsumsi bahan bakar dan kedalaman reserevoir. 1amun !ika
harga bahan bakar meningkat/ biaya pemanasan dengan
menggunakan in!eksi uap men!adi lebih besar.
Endapan cokeyang semakin meningkat dapat membuat in!eksi
uap lebih menguntungkan.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
60/67
+ehilangan panas di lubang sumur yang bertambah karena
bertambahnya kedalaman akan membuat forward combustion
lebih menguntungkan.
2ika !arak yang harus dipanasi dalam reservoir bertambah/
pemanasan dengan menggunakan combustion lebih
menguntungkan.
2ika ketebalan pasir berkurang dan tekanan bertambah,
combustionlebih menguntungkan dibandingkan in!eksi uap.
2ika la!u in!eksi berkurang/ biaya in!eksi uap men!adi relati lebih
menguntungkan dibandingkan dengan udara.
3. +ekurangan "n-(itu )ombustion ,
In-situ combustion memiliki ke%enderungan hanya menyapu
minyak bagian atas daerah minyak sehingga penyapuan vertikal
pada ormasi yang sangat tebal biasanya buruk.
+ebanyakan panas yang dihasilkan dari in-situ combustiontidak
digunakan dalam pemanasan minyak/ sebaliknya digunakan
untuk memanaskan lapisan oil-bearing/ interbedded shale dan
tudung serta dasar batuan.
Minyak yang kental dan berat %o%ok untuk in-situ %ombustion
sebab memberikan bahan bakar yang diperlukan.
"nstalasi in-situ combustion memerlukan biaya investasi yang
besar. #kan tetapi instalasi permukaan mengkonsumsi bahan
bakar lebih sedikit dibandingkan peralatan air panas atau
generator uap.
3.7.3.3. &ot 0ater In=ection
Injeksi air panas merupakan salah satu metode thermal recovery yang
digunakan untuk reservoir yang mempunyai viscositas tinggi. @etode ini juga
banyak digunakan untuk reservoir"reservoir dangkal yang mempunyai range
viscositas antara 1-- F 1--- cp. Injeksi air panas akan mempengaruhi mobility
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
61/67
ratio ater drive dalam reservoir dan karena itu akan menambah efisiensi
recovery.
@ekanisme Injeksi 9ir Panas
Pertama kali minyak akan di desak oleh air dingin sebelum front panas
sampai. 9ir panas akan mendingin lebih cepat dalam jari"jari yang kecil (small
fingers) sehingga panas berjalan lambat dalam reservoir.
lah dini dari hot ater drive lebih buruk daripada cold ater drive sebab
hot ater kurang viscous dibandingkan dengan cold ater tetapi hakekatnya
masih mendorong minyak dingin. ,erangsur"angsur kemudian kehilangan panas
dari hot ater channels akan menambah temperatur reservoir dengan cara
konduksi.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
62/67
ehilangan panas cukup besar pada rate injeksi rendah dan formasi sand
yang tipis.
3..2. Chemical Flood
Injeksi kimia pada prinsipnya adalah menambahkan *at kimia kedalam
reservoir dengan jalan injeksi dan bertujuan untuk mengubah sifat"sifat
fisik'kimia fluida reservoir dengan fluida pendesak. asaran utamanya adalah
untuk mengurangi tekanan kapiler atau menaikkan viscositas fluida pendesak agar
dapat memperbaiki efisiensi pendesakan (4d) dan effisiensi penyapuan (4s).
ondisi reservoir yang perlu diperhatikan pada proses kimia ini adalah
temperatur& jenis reservoir dan mekanisme pendorong reservoir. $enis reservoir
disini menyangkut ada tidaknya tudung gas& sebab adanya tudung gas dapat
menyebabkan masuknya sebagian minyak yang terdesak kedaerah yang
mempunyai saturasi gas 1-- K sehingga minyak terperangkap.
Pada prinsipnya metoda pendesakan fluida kimia dibedakan atas dua tujuan&
tergantung fluida yang digunakan yaitu !
1. @emperbaiki mobilitas ratio antara fluida pendesak dengan fluida reservoir
(minyak)& sehingga effisiensi penyapuan (4s) menjadi besar.
0. @emperkecil dan mengurangi gaya"gaya antar permukaan dari sistem batuan"
fluida reservoir& sehingga effisiensi pendesakan (4d) meningkat.
mumnya pendesakan kimia tidak dilakukan secara terpisah tetapi
merupakan suatu kombinasi pendesakan tertentu untuk mendapatkan kondisi yang
optimum. $enis"jenis injeksi kimiai yang akan dibicarakan dalam sub bab ini
adalah injeksisurfactant& injeksi polimer dan injeksi alkaline.
3.7.2.1. Surfactant Floodin!
Injeksi surfactant digunakan untuk menurunkan tegangan antarmuka
minyak"fluida injeksi supaya perolehan minyak meningkat.
Injeksi surfactant ini ditujukan untuk memproduksikan residual oil yang
ditinggalkan oleh ater drive& dimana minyak yang terjebak oleh tekanan kapiler&
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
63/67
sehingga tidak dapat bergerak dapat dikeluarkan dengan menginjeksikan larutan
surfactan. Percampuran surfactant dengan minyak membentuk emulsi yang akan
mengurangi tekanan kapiler.
etelah minyak dapat bergerak& maka diharapkan tidak ada lagi minyak yang
tertinggal. Pada surfactant flooding kita tidak perlu menginjeksikan surfactant
seterusnya& melainkan diikuti dengan fluida pendesak lainnya& yaitu air yang
dicampur dengan polimer untuk meningkatkan efisiensi penyapuan dan akhirnya
diinjeksikan air.
Pada dasarnya ada dua konsep yang telah dikembangkan dalam penggunaan
surfactant untuk meningkatkan perolehan minyak. onsep pertama adalah larutan
yang mengandung surfactant dengan konsentrasi rendah diinjeksikan. urfactant
dilarutkan di dalam air atau minyak dan berada dalam jumlah yang setimbang
dengan gumpalan"gumpalan surfactant yang dikenal sebagai micelle. ejumlah
besar fluida (sekitar 17 F 6-K atau lebih) diinjeksikan ke dalam reservoir untuk
mengurangi tegangan antarmuka antara minyak dan air& sehingga dapat
meningkatkan perolehan minyak.
Pada konsep kedua& larutan surfactant dengan konsentrasi yang lebih tinggi
diinjeksikan ke dalam reservoir dalam jumlah yang relatif kecil (3 F 0-K P;).
+alam hal ini& micellesyang terbentuk bisa berupa dispersi stabil air di dalam
hidrokarbon atau hidrokarbon di dalam air.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
64/67
:ambar 3.10. kema untuk Surfactant Floodin!
>/
@ekanisme Injeksi urfactant
Jarutan surfactant yang merupakan microemulsion yang diinjeksikan ke
dalam reservoir& mula"mula bersinggungan dengan permukaan gelembung"
gelembung minyak melalui film air yang tipis& yang merupakan pembatas antara
batuan reservoir dan gelembung"gelembung minyak. urfactant memulai
perannya sebagai *at aktif permukaan untuk menurunkan tegangan permukaan
minyak"air.
elebihan dan ekurangan dari penginjeksian Surfactant diantaranya adalah
sebagai berikut!
1. elebihan Proses Injeksi Surfactant
Proses ini memberikan efisiensi displacement dan sweep yang cukup
besar.
@emiliki kemiripan dengan waterfloodin!.
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
65/67
-
7/26/2019 Tekpro (Word 2007)
66/67
:ambar 3.13. kema untukPolymer Floodin!>/
@ekanisme Injeksi Polymer
+engan adanya penambahan sejumlah polimer ke dalam air& akan
meningkatkan viskositas air sebagai fluida pendesak& sehingga mobilitas air
sendiri menjadi lebih kecil dari semula dengan demikian mekanisme pendesakan
menjadi lebih efektif.
Polimer ini berfungsi untuk meningkatkan efisiensi penyapuan dan invasi&
sehingga or yang terakumulasi dalam media pori yang lebih kecil akan dapat
lebih tersapu dan terdesak.
+ari jumlah projek yang dilakukan& polymer floodin! adalah yang terbanyak dan
paling umum dilakukan. 9lasan metoda ini banyak diaplikasikan dikarenakan!
1. Identik dengan waterfloodin!