nodal analisis
TRANSCRIPT
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
BAB II PENGGUNAAN KURVA PRESSURE TRAVERSE UNTUK
MENGHITUNG KEHILANGAN TEKANAN ALIRAN DALAM PIPA
2. 1. Pendahuluan
2. 2. Menghitung Tekanan “Upstream” atau “Downstream” Secara
Grafis
2. 2. 1. Contoh Soal Menghitung Tekanan “Downstream” Untuk
Aliran Fluida dalam Pipa Secara Grafis
2. 2. 2. Contoh Soal Menghitung Tekanan “Upstream” Untuk
Aliran Fluida dalam Pipa Secara Grafis
BAB III ANALISA SISTEM NODAL UNTUK SUMUR SEMBUR ALAM
3. 1. Pendahuluan
3. 2. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Dasar Sumur
3. 2. 1. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Dasar
Sumur Untuk Kondisi “Open Hole”
3. 2. 1. 1. Contah Soal Analisa Sistem Nodal Dengan
Titik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi Open Hole
3. 2. 2. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Dasar
Sumur Untuk Kondisi Dasar Sumur Diperforasi
3. 2. 2. 1. Contah Soal Analisa Sistem Nodal
DenganTitik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi
Lubang Sumur Diperforasi
3. 2. 2. 2. Contah SoalAnalisa Sistem Nodal DenganTitik Nodal
di Dasar Sumur untuk Kondisi Lubang Sumur
Diperforasi dan Dipasang Gravel- Pack
3. 3. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Kepala Sumur
3. 3. 1. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di
Kepala Sumur tanpa Jepitan
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
3. 3. 1. 1. Contoh Analisa Sistem Nodal dengan Titik Nodal di
Kepala sumur Tanpa Jepitan
3. 3. 2. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Kepala
Sumur Dengan Jepitan
3. 3. 2. 1. Contoh Analisa Sistem Nodal dengan Titik Nodal di
Kepala sumur dengan Jepitan
3. 4. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Separator
3. 4. 1. Contah Soal Analisa Sistem Nodal DenganTitik Nodal di
Separator
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
BAB I
PENDAHULUAN
System sumur produksi, yang menghubungkan antara formasi produktif
dengan separator, dapat dibagi menjadi enam komponen, seperti ditunjukan di
gambar 1-1, yaitu
1. Komponen formasi produktif/ reservoir
Dalam komponen ini fluida reservoir mengalir dari batas reservoir menuju
ke lubang sumur, melalui media berpori. Kelakuan aliran fluida dalam
media berpori ini telah dibahas di modul II, yang dinyatakan dalam bentuk
hubungan antara tekan a alir di dasar sumur dengan laju produksi.
2. Komponen komplesi
Adanya lubang perforasi ataupun gravel pack di dasar lubang sumur akan
mempengruhi aliran fluida dari formasi ke dasar lubang sumur.
Berdasarkan analisa di komponen ini, dapat diketahui pengaruh jumlah
lubang perforasi ataupun adanya gravel pack terhadap laju produksi
sumur.
3. Komponen tubing
Fluida multifasa yang mengalir dalam pipa tegak maupun miring, akan
mengalami kehilangan tekanan yang besarnya antara lain tergantung dari
ukuran tubing. Dengan demikian analisa tentang pengaruh ukuran tubing
terhadap laju produksi dapat dilakukan dalam komponen ini.
4. pengaruh ukuran pipa salur terhadap laju produksi yang dihasilkan suatu
sumur, Dapat dianalisa dalam komponen ini seperti halnya pengaruh
ukuran tubing, dalam komponen tubing.
5. komponen restriksi/ jepitan
Jepitan yang dipasang di kepala sumur atau di dalam tubing sebagai
safety valve, akan mempengruhi besar laju produksi yang dihasilkan dari
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
suatu sumur. Pemilihan ataupun analisa tentang pengaruh ukuran jepitan
terhadap laju produksi dapat dianalisa di komponen ini.
6. Komponen separator
Laju produksi suatu sumur dapat berubah dengan berubahnya tekanan
kerja separator. Pengruh perubahan tekanan kerja separator terhadap laju
produksi untuk sistim sumur dapat dilakukan di komponen ini.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Gambar 1-1
Sistim Sumur Produksi
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Keenam komponen tersebut berpengaruh terhadap laju produksi sumur
yang akan dihasilkan. Laju produksi yang optimum dapat diperoleh dengan cara
memvariasikan ukuran tubing, pipa salur, jepitan , dan tekanan kerja separator.
Pengaruh kelakuan aliran fluida di masing-masing komponen terhadap system
sumur secara keseluruhan akan dianalisa, dengan menggunakan analisa system
nodal.
Nodal merupakan titik pertemuan antara dua komponen, dimana di titik
pertemuan tersebut secara fisik akan terjadi keseimbangan masa ataupun
keseimbangan tekanan. Hal ini berarti bahwa masa fluida yang keluar dari suatu
komponen akan sama dengan masa fluida yang masukke dalam komponen
berikutnya yang saling berhubungan atau tekanan di ujung suatu komponen
akan sama dengan tekanan di ujung komponen yang lain yang berhubungan.
Sesuai dengan gambar 1-1, dalam system sumur produksi dapat ditemui 4 titik
nodal, yaitu :
1. Titik nodal di dasar sumur
Titik nodal ini merupakan pertemuan antara komponen formasi produktif/
reservoir dengan komponen tubing apabila komplesi sumur adalah open
hole atau pertemuan antara komponen tubing dengan komponen
komplesi yang diperforasi atau bergravel pack
2. Titik nodal di kepala sumur
Titik nodal ini merupakan titik pertemuan antara komponen tubing dan
pipa salur dalam hal sumur tidak dilengkapi dengan jepitan atau
merupakan pertemuan komponen tubing dengan komponen jepitan bila
sumur dilengkapi jepitan.
3. Titik nodal di separator
Pertemuan antara komponen pipa salur dengan komponen separator
merupakan suatu titik nodal.
4. Titik nodal di “upstream/ downstream” jepitan
Sesuai dengan letak jepitan, titik nodal ini dapat merupakan pertemuan
antara komponen jepitan dengan komponen tubing, apabila jepitan
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
dipasang di tubing sebagai safety valve atau merupakan pertemuan
antara komponen tubing di permukaan dengan komponen jepitan apabila
jepitan dipasang di kepala sumur.
Analisa sistim nodal dilakukan dengan membuat diagram tekanan-laju
produksi, yang merupakan grafik yang menghubungkan antara perubahan
tekanan dan laju produksi untuk setiap komponen. Hubungan antara tekanan
dan laju produksi di ujung setiap komponen untuk system sumur secara
keseluruhan, pada dasarnya merupakan kelakuan aliran di :
1. Media berpori menuju dasar sumur, yang mana kelakuan aliran ini
dibahas di modul II.
2. Pipa tegak/ tubing dan pipa datar/ horizontal, seperti yang telah diuraikan
di modul III.
3. Jepitan, yang telah dibhas di modul III.
Analisa sistim nodal terhadap suatu sumur, diperlukan untuk tujuan :
1. Meneliti kelakuan aliran fluida reservoir di setiap komponen sistim sumur
untuk menentukan pengaruh masing-masing komponen tersebut terhadap
sistim sumur secara keseluruhan.
2. Menggabungkan kelakuan aliran fluida reservoir di seluruh komponen
sehingga dapat diperkirakan laju produksi sumur.
Untuk menganalisa pengaruh suatu komponen terhadap sistim sumur secara
keseluruhan, dipilih titik nodal yang terdekat dengan komponen tersebut.
Sebagai contoh apabila ingin mengetahui pengaruh ukuran jepitan terhadap laju
produksi, maka dipilih titik nodal di kepala sumur atau bila ingin mengetahui
pengaruh jumlah lubang perforasi maka pilih titik nodal di dasar sumur.
Dalam modul IV ini akan dibahas perencanaan sistim sumur produksi
ataupun perkiraan laju produksi dari suatu sistim sumur yang telah ada dengan
menggunakan analisa sistim nodal. Ketelitian dan keberhasilan dari sistim nodal
ini sangat tergantung dari ketelitian dan tepatnya pemilihan korelasi/ metode
kelakuan aliran fluida reservoir.
Analisa sistim nodal ini dapat diselesaikan dengan bantuan computer, dimana
dibuat program computer yang merupakan gabungan perhitungan-perhitungan
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
kelakuan aliran di komponen 1 sampai 6.namun pada modul ini penyelesaian
dengan computer tidak ditinjau melaikan menggunakan cara manual dengan
menggunakan kurva pressure traverse.
Dalam bab-bab selanjutnya akan dibahas tentang penyelesaian analisa titik
nodal di setiap titik nodal, dan akan ditinjau pengaruh dari masing-masing
komponen terhadap sistim sumur secara keseluruhan. Sebelum sampai ke
penyelesaian analisa sisitim nodal akan diuraikan lebih dahulu tentang
penggunaan kurva pressure traverse untuk menentukan kehilangan tekanan
aliran mulitfasa dalam pipa.
BAB II
PENGGUNAAN KURVA PRESSURE TRAVERSE
UNTUK MENGHITUNG KEHILANGAN TEKANAN ALIRAN DALAM PIPA
2. 1. Pendahuluan
Kurva pressure traverse yang telah dibuat khusus untuk suatu lapangan
dapat digunakan untuk memperkirakan kehilangan tekanan aliran dalam pipa
dengan hasil yang baik. Dengan menggunakan pressure traverse untuk ukuran
tubing/ pipa salur, kedalaman sumur atau panjang pipa salur, laju produksi
cairan, tempat jepitan dipasang dan perbandingan gas cairan yang tertentu,
maka dapat diperkirakan
1. Tekenan kepala sumur apabila tekanan alir dasar sumur diketahui dan
sebaliknya dapat ditentukan tekanan dasar sumur apabila tekanan kepala
sumur diketahui.
2. Tekenan kepala sumur apabila tekanan separator diketahui dan
sebaliknya tekanan di separator dapat ditentukan apabila tekanan kepala
sumur diketahui.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
3. Tekanan downstream jepitan di permukaan apabila tekanan di separator
diketahui.
4. Tekanan downstream jepitan di tubing apabila tekanan kepala sumur
diketahui.
5. Tekanan upstream jepitan di tubing apabila tekanan dasar sumur
diketahui
Prosedur penggunaan kurva pressure treverse untuk menentukan tekanan-
tekanan yang disebutkan di atas adalah sama, maka secara umum akan
digunakan istilah tekanan upstream dan downstream. Yang termasuk tekanan
upstream adalah :
1. Tekanan kepala sumur apabila diperkirakan dari tekanan separator.
2. Tekanan dasar sumur apabila diperkirakan dari tekanan kepala sumur.
3. Tekanan setelah jepitan apabila diperkirakan dari tekanan separator,
untuk jepitan di kepala sumur.
4. Tekanan setelah jepitan apabila diperkirakan dari tekanan kepala sumur.
Sedangkan yang termasuk tekanan downstream adalah :
1. Tekanan kepala sumur apabila diperkirakan dari tekanan dasar sumur.
2. Tekanan kepala sumur apabila diperkirakan berdasarkan tekanan
downstream jepitan di tubing.
3. Tekanan di separator apabila diperkirakan dari kepala sumur atau dari
downstream jepitan di permukaan.
4. tekanan sebelum jepitan apabila diperkirakan berdasarkan tekanan alir
dasar sumur (untuk jepitan dalam tubing).
Prosedur perkiraan kehilangan tekanan aliran dalam pipa tegak atau datar
dengan menggunakan kurva pressure treverse akan dibahas dalam sub-bab
berikut ini.
2. 2. Menghitung tekanan upstream atau downstream secara grafis
Sebelum membahas prosedur perhitungan tekanan upstream ataupun
downstream, akan diuraikan lebih dahulu tentang kurva pressure traverse.
Gambar 2-1 dan 2-2 adalah contoh kurva pressure traverse masing-masing
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
untuk aliran tegak dan aliran datar. Gambar-gambar tersebut menunjukan
hubungan antara tekanan (di sumbu datar) dan kedalaman (di sumbu tegak).
Pada sumbu kedalaman, harga kedalaman makin meningkat kea rah bawah.di
sudut kanan atas, di cantumkan data laju produksi, ukuran tubing atau pipa salur,
API gravity minyak, dan lapangan dimana kurva pressure traverse tersebut
dikembangkan. Garis-garis lengkung adalah gradient tekanan aliran untuk
berbagai harga perbandingan gas-cairan. Dengan demikian satu kurva tekanan
aliran berlaku untuk ukuran tubing atau pipa salur, laju produksi cairan dan
perbandingan gas-cairan tertentu.
Prosedur perhitungan tekanan upstream atau downstream untuk aliran
dalam pipa, dengan menggunakan kurva adalah berikut :
Langkah 1. Siapkan data penunjang :
Panjang pipa (D)
Diameter pipa (dt)
Laju produksi (qL)
Kadar air (KA)
Perbandingan gas-cairan (GLR)
Tekanan upstream atau downstream (P)
Langkah 2. Berdasarkan qL, KA, dan dt, pilih kurva pressure traverse yang
sesuai
Langkah 3. Pilih garis gradient tekanan alir yang sesuai dengan GLR.
Langkah 4. Tekanan downstream ditentukan sebagai berikut :
a. Plot tekanan upstream di sumbu tekanan pada grafik pressure
traverse.
b. Dari titik tekanan upstream tarik garis tegak ke bawah sampai
memotong garis gradient aliran di langkah 3.
TEKANAN
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
gambar 2-1
kurva Pressure Traverse Untuk Aliran Tegak
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Gradien tekanan aliran vertical
Lapangan sangata
Ukuran tubing (ID) 1.995 in
Laju produksi tot 80.0 m3/ h
Kadar air 80%
API gravity 35.0
Gambar 2-2
Kurva Pressure Traverse Untuk Aliran Mendatar
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Gradien Tekanan Aliran Horizontal
Lapangan Sangata
Ukuran flowline (ID) 2,900 in
Laju prod. Tot 100,0 m3/ h
Kadar air 0%
API gravity 35.0
c. Dari perpotongan tersebut buat garis mendatar kekiri sampai
memotong sumbu panjang (untuk pipa datar) atau kedalaman
(untuk pipa tegak). Baca harga panjang/ kedalaman ekivalen
tekanan upstream.
d. Hitung panjang atau kedalaman ekivalen tekanan downstream,
yaitu :
-
e. Pilot panjang/ kedalaman ekivalen tekanan downstream pada
sumbu panjang/ kedalaman.
f. Mulai dari titik langkah e, buat garis datar ke kanan sampai
memotong garis gradien aliran di langkah 3.
g. Dari titik potong tersebut buat garis tegak ke atas, sampai
memotong garis sumbu tekanan. Titik potong ini adalah tekanan
downstream.
Langkah 5. Tekanan upstream ditentukan sebagai berikut :
a. Plot tekanan downstream di sumbu tekanan pada grafik
pressure traverse.
b. Dari titik tekanan downstream tarik garis tegak ke bawah
sampai memotong garis gradient aliran di langkah 3.
c. Dari perpotongan tersebut buat garis mendatar ke kiri sampai
memotong sumbu panjang atau kedalaman. Baca panjang/
kedalaman tersebut dan harga ini disebut panjang/ kedalaman
ekivalen tekanan downstream.
d. Hitung panjang atau kedalaman ekivalen tekanan upstream,
yaitu :
+
e. Plot panjang/ kedalaman ekivalen tekanan upstream pada
sumbu panjang/ kedalaman.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
f. Mulai dari titik langkah e, buat garis datar ke kanan sampai
memotong garis gradient aliran di langkah 3.
g. Dari titik potong tersebut buat garis tegak ke atas sampai
memotong sumbu tekanan. Titik potong ini adalah tekanan
upstream.
Contoh penyelesaian secara grafis dengan menggunakan kurva pressure
traverse ini diberikan dalam contoh soal berikut ini.
2. 2. 1. Contoh soal menghitung tekanan downstream untuk aliran
fluida dalam pipa secara grafis.
Diketahui :
Diameter tubing = 2 in
Panjang tubing = 5500 ft
Laju aliran total = 1000 bbl/ hari
Kadar air = 0%
Perbandingan gas cairan = 200 SCF/ STB
Apabila tekanan dasar sumur (upstream), Pwf = 2150 psi
Tentukan tekanan di kepala sumur (downstream), Pwh
Perhitungan :
1. Berdasarkan q = 1000 bbl/ hari, KA = 0% dan dt = 2”
Pilih grafik pressure traverse, seperti di tunjukan pada gambar 2-3.
2. Pilih garis gradien aliran untuk GLR=200 SCF/ STB
3. Plot Pwf pada sumbu tekanan grafik gambar 2-3.
4. Buat garis tegak ke bawah sampai memotong garis GLR=200 SCF/ STB
5. Dari titik potong tersebut buat garis mendatar ke kiri sampai memotong
sumbu ke dalam, yaitu pada kedalaman = 7700 ft.
6. Kedalaman ekivalen Pwh = (7700-5500) = 2200 ft.
7. Plot kedalaman 2200 ft pada sumbu kedalaman.
8. buat garis mendatar ke kanan mulai dari titik kedelaman 1800 ft tersebut,
sampai memotong garis gradient tekanan aliran untuk GLR=200 SCF/ STB.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
9. Dari titik potong tersebut buat garis tegak ke atas sampai memotong sumbu
tekanan, yaitiu Pwh = 350 psi
10.Tekanan kepala sumur = 350 psi
2. 2. 2. Contoh soal menghitung tekanan upstream untuk aliran
fluida dalam pipa secara grafis
Diketahui :
Diameter pipa salur = 2,5”
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Gambar 2-3
Perhitungan Tekanan Downstream
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Vertical FlowingPressure Gradien
(all oil)
Tubing size 2 in
Producing 1000 bbl/ day
Oil API garavity 35 API
Gas specific Gravity 0.65
Panjang pipa salur = 14800 ft
Laju aliran total = 600 bbl/ hari
Perbandingan gas cairan =1000 SCF/ STB
Apabila tekanan separator (downstram) =180 psi
Tentukan tekanan upstream
Perhitungan :
1. Berdasarkan q = 600 bbl/ hari, dt = 2,5”
Pilih grafik pressure traverse untuk aliran horizontal seperti di tunjukan pada
gambar 2-4.
2. Plot tekanan separator =180 psi pada sumbu tekanan.
3. Buat garis tegak ke bawah dari titik di langkah 2, sampai memotong garis
GLR=1000 SCF/ STB
4. Dari titik potong tersebut buat garis mendatar ke kiri sampai memotong
sumbu panjang, yaitu = 4600 ft.
5. Panjang ekivalen Psep adalah 4600 ft.
6. Hitung panjang ekivalen Pwh, yaitu :
11800 + 4600 = 16400 ft
7. Plot panjang ekivalen 16200 ft pada sumbu panjang.
8. Buat garis mendatar ke kanan sampai memotong garis gradient aliran untuk
GLR=1000 SCF/ STB.
9. Dari titik potong tersebut buat garis tegak ke atas sampai memotong sumbu
tekanan, yaitiu 340 psi
10.Tekanan kepala sumur (upstream) = 340 psi
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
BAB III
ANALISA SISTIM NODAL UNTUK
SUMUR SEMBUR ALAM
3. 1. Pendahuluan
Di bab I telah diuraikan tentang titik-titik nodal yang dapat digunakan
dalam perhitungan analisa sistim nodal. Titik-titik nodal tersebut adalah sebagai
berikut :
1. titik nodal di dasar sumur
2. Titik nodal di kepala sumur.
3. Titik nodal di separator
4. Titik nodal di upstream atau downstream jepitan.
Berikut ini akan dibahas prosedur perhitungan analisa sistim nodal untuk
masing-masing titik nodal.
3. 2. Prosedur anlisa sistim nodal untuk titik nodal di dasar sumur.
Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di dasar sumur, terdiri dari
dua prosedur, sesuai dengan kondisi di dasar sumur, yaitu sebagai berikut :
1. Untuk kondisi open hole
2. untuk kondisi dasar sumur di perforasi.
Arah perhitungan untuk titik nodal di dasar sumur ini ditunjukan di gambar 3-1.
Berikut ini akan diuraikan prosedur untuk masing-masing kondisi tersebut.
3. 2. 1. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di dasar
sumur untuk
kondisi open hole.
Prosedur perhitungan adalah sebagai berikut :
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Langkah 1. Siapkan data penunjang yaitu :
Kedalaman sumur (D)
Panjang pipa salur (L)
Diameter tubing (dt)
Diameter pipa salur (dp)
Kadar air (KA)
Perbandingan gas cairan (GLR)
Tekanan Separator (Psep)
Kurva IPR
Gambar 3-1
Arah Perhitungan Untuk Titik Nodal di Dasar Sumur
Langkah 2. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim kordinat dengan tekanan
pada sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Langkah 3. Berdasarkan uji tekanan dan produksi terbaru atau berdasarkan
peramalan kurva IPR (lihatmodul II) plot kurva IPR pada kertas
grafik di langkah 2.
Langkah 4. Ambil laju produksi tertentu (qt) yang sesuai dengan salah satu
harga laju produksi pada grafik pressure traverse baik untuk aliran
horizontal maupun untuk aliran vertical.
Langkah 5. Berdasarkan pada qt, dp, dan KA, pilih grafik pressure traverse
untuk aliran horizontal.
Langkah 6. Pilih garis gradien aliran berdasarkan perbandingan gas cairan
(GLR). Seringkali perlu dilakukan interpolasi apabila garis-garis
aliran untuk GLR yang diketahui tidak tercantum.
Langkah 7. Berdasarkan garis gradient aliran pada pressure traverse tersebut,
tentukan tekanan kepala sumur, Pwh (tekanan upstream) dari Psep
(tekanan downstream).
Langkah 8. Dari harga qt, dt, dan KA, pilih grafik pressure traverseuntuk aliran
vertical.
Langkah 9. Pilih garis gradient aliran untuk GLR yang diketahui apabila garis
gradient aliran untuk harga GLR tersebut tidak tercantum, lakukan
interpolasi.
Langkah 10. Gunakan harga Pwh di langkah 7 (Pwh = tekanan downstream)
untuk menentukan tekanan alir dasar sumur (Pwf = tekanan
upstream).
Langkah 11. Ulangi langkah 4 sampai dengan 10 untuk harga laju produksi yang
lain. Dengan demikian akan diperoleh variasi harga qt terhadap
Pwf.
Langkah 12. Plot qt terhadap Pwf pada kertas grafik yang memuat kurva IPR
(langkah 3). Kurva yang terbentuk disebut kurva tubing intake.
Langkah 13. Berdasarkan letak kurva tubing intake terhadap kurva IPR terdapat
tiga kemungkinan yaitu :
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
a. Kurva tubing intake di atas kurva IPR sehingga tidak dapat
ditentukan titik potongnya. Hal ini berarti sumur tersebut mati
untuk sistim pipa produksinya.
b. Kurva tubing intake tidak memotong kurva IPR, tetapi
perpanjangan kurva tubing intake dapat memotong IPR. Bila hal
ini ditemui ulangi langkah 4-10 untuk harga laju produksi lain
yang dapat menyambung kurva pipa intake sehingga akan
memotong kurva IPR seperti pada keadaan di (c) berikut ini.
Disarankan untuk tidak melakukan interpolasi kecuali bila laju
produksi yang diperlukan tidak tersedia di pressure traverse.
c. Kurva tubing intake memotong kurva IPR dan perpotongan
tersebut memberikan laju produksi Qt. hal ini berarti sistim
rangkaian tubing di dalam sumur dan pipa salur di permukaan,
sumur dapat berproduksi sebesar Qt.
Langkah 14. Dengan membuat variasi ukuran tubing dan pipa salur maka dapat
diperoleh kondisi sistim optimum.
3. 2. 1. 1. Contoh soal analisa sistim nodal dengan titik nodal di
dasar sumur untuk kondisi open hole.
Diketahui : Panjang pipa salur = 3000 ft
Diameter pipa salur = 2 in
Kedalaman sumur = 5000 ft
Diameter tubing (OD) = 2 3/8”
Diameter tubing (OD) = 2”
Kadar air = 0
Perbandingan gas cairan = 400 SCF/ bbl
Tekanan static = 2200 psi
Tekanan Separator = 100 psi
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan dasar sumur
sebagai titik nodal.
Perhitungan :
1. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim koordinat dengan tekanan pada
sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar. Lihat gamb 3-2.
2. Berdasarkan PI=1.0 dan Ps=2200 psi, hitung Pwf pada berbagai anggapan
harga q, yaitu sebagai berikut :
Pwf =
Untuk q = 200 bbl/ hari
Pwf =
Untuk laju produksi yang lain di peroleh hasil seperti pada table berikut :
q
anggapan
Pwf
200
400
600
800
1000
1500
2000
1800
1600
1400
1200
700
3. Buat kurva IPR dengan memplot q vs Pwf dari table di langkah 2.
4. Gunakan langkah kerja di Bab II, untuk menentukan tekanan kepala sumur
pada aliran mendatar.
Hasil perhitungan adalah sebagai berikut :
q
anggapanPsep Pwh
200 100 115
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
400
600
800
1000
1500
100
100
100
100
100
140
180
230
275
420
Catatan : gunakan grafik pressure traverse aliran mendatar untuk diameter
pipa = 2”, GLR = 400 SCF/ STB dan pada q anggapan.
5. Tentukan tekanan alir dasar sumur, berdasarkan tekanan kepala sumur
dengan menggunakan langkah kerja Bab II. Gunakan grafik pressure traverse
aliran tegak untuk diameter dalam tubing 2”, GLR = 400 SCF/stb, KA = 0 dan
q anggapan.
Hasil perhitungan adalah sebagai berikut :
q
anggapanPwh Pwf
200
400
600
800
1000
1500
115
140
180
230
275
420
750
880
1030
1190
1370
1840
6. Plot q terhadap Pwf dari langkah 5, pada kertas grafik gambar 3-2. kurva ini
disebut kurva tubing intake.
7. Perpotongan antara kurva IPR dengan kurva tubing intake menghasilkan laju
produksi sebesar 900 bbl/ hari.
8. laju produksi yang diperoleh = 900 bbl/ hari
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
LAJU PRODUKSI, q, STB/ hari
Gambar 3-2
Kurva Analisa Sistim Nodal pada Titik
Nodal di Dasar Sumur Untuk Kondisi
Lubang Sumur “open hole”
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
3. 2. 2. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal dasar sumur
untuk kondisi dasar sumur di perforasi.
Arah perhitungan tidak berbeda dengan kondisi dasar sumur open hole
(gambar 3-1), hanya saja ditambahkan perhitungan kehilangan tekanan
sepanjang perforasi.
Kinerja aliran fluida turbulen dari formasi kedasar sumur
3.2.2.1. Perhitungan Kehilangan Tekanan pada Lubang Perforasi
Sesuai dengan penurunannya, persamaan darcy tidak berlaku apabila
dalam media berpori terjadi aliran turbulen, sampai saat ini persamaan yang
dapat digunakan untuk kondisi turbulen adalah :
1. Persamaan Jones, Blount dan Glaze
Persaamaan ini hanya berlaku untuk kondisi aliran satu fasa, minyak
atau gas saja
2. Persamaan Empiris Fetkovich – yang dikembangkan berdasarkan
analogi terhadap hasil uji back-pressure disumur minyak
A. Persamaan Jones, Blount dan Glaze
Jones mengembangkan persamaan dengan mengikut sertakan pengaruh
lubang perforasi terhadap aliran. Dalam satuan lapangan persamaan
dapat dituliskan sebagai :
Persamaan ini hanya berlaku untuk aliran fluida satu fasa, yaitu minyak
saja.
Untuk aliran radial dan faktor skin diperhitungkan, persamaan
dapat diturunkan yang hasil akhirnya adalah sebagai berikut :
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Persamaan untuk aliran dalam lubang perforasi dapat dinyatakan sebagai
berikut :
Untuk aliran minyak,
Pwfs – Pwf = C qo + D qo2
Dimana, C = Koefisien aliran laminer
=
D = Koefisien aliran turbulan
=
Untuk aliran gas,
Pwfs2 – Pwf 2 = C qg + D qg2
Dimana, C = Koefisien aliran laminer
=
D = Koefisien aliran turbulan
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
=
Parameter-parameter persamaan adalah sebagai berikut :
Pwfs = tekanan alir dasar sumur dipermukaan formasi, psi
Pwf = tekanan alir dasar sumur, psi
qo = laju aliran minyak perlubang perforasi, STB/ hari
qg = laju aliran gas perlubang perforasi, BSP / har
o = faktor folume formasi minyak, bbl / STB
do = densitas minyak, lbm/ cuft
g = specific grafity gas
o = viscositas minyak cp
g = viscositas gas, cp
T = temperatur formasi, R
Z = faktor deviasi gas
Kc = permeabalitas zone terkompaksi, md
= 0,1 Kp untuk teknik perforasi overbalanced
= 0,4 Kp, untuk teknik perforasi underbalanced
Kf = permeabilitas formasi, md
rc = jari-jari zone terkompaksi, ft
= rp + 0,5 in
rp = jari-jari lubang perforasi, ft
Lp = panjang lubang perforasi, ft. harga Lp tergantung dari jenis
perforating gun” yang digunakan.
= faktor tuberlensi, dimana pendekatan untuk harga ini, akan
diuraikan berikut ini.
Harga B diperkirakan dengan salah satu persamaan berikut :
1. Persamaan firoozabadi dan katz
- Untuk consolidated sand
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
=
- Untuk consolidated sand
=
2. Persamaan cooke, untuk unconsclidated sand
=
Dimana : e dan f adalah konstanta yang tergantung dari ukuran pasir dan
ditunjukkan pada table di bawah ini.
HARGA e DAN f UNTUK PERSAMAAN COOKE
Ukuran Pasir e f
8 – 12 3, 32 1.24
10 – 20 2, 36 1.34
20 – 40 2, 65 1.54
40 – 60 1.10 1.60
Untuk sumur-sumur yang dilengkapi dengan gravel pack kehilangan tekanan
aliran sepanjang perforasi yang berisi dengan gravel, diperkirakan dengan
persamaan-persamaan berikut :
A. Untuk aliran minyak,
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Pwfs – Pwf = C qo + D qo1
Dimana, C = Koefisien aliran lominar
=
D = Koefisien aliran turbulan
=
B. Untuk aliran gas,
Pwfs2 – Pwf 2 = C qg + D qg2
Dimana, C = Koefisien aliran lominor
=
D = Koefisien aliran turbulan
Parameter-parameter di persamaan diatas sama seperti di persamaan
sebelumnya, kecuali :
KG = permeabilitas gravel, md
A = luas penampang aliran total
= (luas satu lubang perforasi) x (kerapatan perforasi) x ( selang
perforasi )
L = panjang aliran linear, ft
=
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Prosedur perhitungan kehilangan tekanan aliran sepanjang perforasi
adalah sebagai berikut :
Langkah 1. Siapkan data penunjang, yang meliputi :
Hasil uji tekanan dan produksi (Ps, Pwr q) panjang selang
perforasi, ft
Permeabilitas formasi produktif, md
Diameter perforasi, ft
Panjang perforasi, ft
Ukuran lubang bor, in
Diameter dalam casing, in
Tekhnik perforasi (underbalanced atau averbalanced)
Kerapatan perforasi, SPF
Densitas minyak, lbm / cuft
Faktor volume formasi minyak, bbl/ STB
Viskositas minyak, cp
Langkah 2. Hiitung permobilitas zone komplikasi, sesuai dengan tknik
perforasi yang digunakan, yaitu :
- underbalanced, Kc – 0,4 k
- overbalanced, Kc – 0, 1 k
Langkah 3. Hitung koefisien turbulensi, B
Langkah 4. Hitunglah jari-jari zone terkompaksi, yaitu :
rc = (rp + 0. 5) / 12
Langkah 5. Hitung panjang perforasi dibelakang casing, yaitu :
Langkah 6. Hitunglah konstanta aliran laminar, C
Langkah 7. Hitunglah aliran konstanta turbulen, D
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Lankah 8. Substitusikan konstanta C dan D kedalam persamaam
kehilangan tekanan sepanjang perforasi
Pw fs – Pwf = C q + D q
Langkah 9. Hitunglah jumlah seluruh lubang perforasi dalam selang
perforasi, yaitu :
- perforasi = (selang perforasi) x (Kerapatan perforasi)
Langkah 10.Tentukan beberapa laju produksi, dan hitung laju produksi
perlubang perforasi, yaitu :
q / serf = q / ( perforasi)
Langkah 11.Hitung kehilangan tekanan sepanjang perforasi, dengan
menggunakan laju produksi per perforasi dilangkah B dan
persamaan dilangkah 6.
Prosedur yang sama dapat digunakan untuk menghitung kehilangan
tekanan sepanjang perforasi untuk sumur gas.
A. Contoh perhitungan kehilangan tekanan aliran sepanjang perforasi
Diketahui :
Tekanan statik sumur : 2200 psi
Indek produktifitas : 1, 0 STB / hari/ psi
Tebal formasi : 20 ft
Permeabilitas formasi : 162 md
Kerapatan perforasi : 4 spf
Panjang lubang perforasi : 11, 6 in
Diameter dalam casing : 6. 875 in
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Diameter lubang bor : 9. 875 in
Diameter lubang perforasi : 0, 51 in
Tekhnik perforasi dengan cara overbalanced
Faktor volume formasi minyak : 1, 083 bbl / STB
Densitas minyak : 30 lbm / cuft
Viskositas minyak : 2, 5 Cp
Tentukan kehilangan tekanan sepanjang perforasi pada laju produksi
sebesar 2000 dan 1200 STB / hari
Perhitungan :
1. Hitung permeabilitas zone terkompaksi, sesuai dengan tekhnik perforasi.
Dalam hal ini digunakan tekhnik perforasi overbalanced, maka :
Kc = 0. 1 . k = 0.1 (162) = 16.2 md
2. Hitunglah koefisien turbelensi, B sebagai berikut :
= (2. 33 x 1010 ) / (16. 21, 201) = 821. 73 x 106
3. Hitunglah jari-jari zone terkompaksi, yaitu :
rc = ((0. 51/2 ) + 0.5) = 0. 755 in = 0. 0629 ft
4. Hitung panjang lubang perforasi dibelakang casing,
Lp = 11. 6 – (9. 875 – 5. 875) / 2 = 10. 2 in
5. Hitung konstanta aliran laminar C, yaitu :
C =
D =
= 0. 024621
6. Subtitusikan konstanta C dan D, dan diperoleh persamaan kehilangan
tekanan sepanjang perforasi sebagai berikut :
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Pw fs - Pwf = 30. 433 q + 0. 024621 q1
7. Hitunglah jumlah lubang perforasi diseluruh interval perforasi, sebagai
berikut :
perforasi = 20 x 4 = 80 perforasi
8. Persamaan diatas akan digunakan untuk menghitung kehilangan tekanan
sepanjang perforasi, untuk laju produksi :
q = 2000 STB / hari
q / perf = 2000 / 80 = 25.0 STB/ hari
Kehilangan tekanan sepanjang perforasi =
Pw fs – Pwf = 30. 443 (25) + 0.024621 (25)
= 776. 463 psi
q = 2000 STB / hari
q / perf = 1200 / 80 = 15.0 STB/ hari
Kehilangan tekanan sepanjang perforasi =
Pw fs – Pwf = 30. 443 (15) + 0.024621 (15)
= 462. 185 psi
Prosedur dan Perhitungan Analisa nodal pada titik nodal di dasar sumur untuk
kondisi lubang di dasr sumur diperforasi
Prosedur perhitungan analisa sisitim nodal pada titik nodal di dasar sumur untuk
kondisi lubang di dasr sumur diperforasi adalah sebagai berikut :
Langkah 1. Siapkan data penunjang yaitu :
kedalaman sumur (D)
panjang pipa salur (L)
diameter tubing (dt)
diameter pipa salur (dp)
kadar air (KA)
perbandingan gas cairan (GLR)
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
tekanan separator (Psep)
kurva IPR
table formasi produktif (ft)
permeabilitas formasi per foot (SPF)
panjang lubang perforasi (in)
jari-jari lubang perforasi (in)
teknik perforasi (overbalanced atau underbalanced)
langkah 2. Pada kertas grafik kartesian, buat sistim koordinat dengan tekanan
pada sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar.
Langkah 3. Berdasarkan uji tekanan dan produksi terbaru atau berdasarkan
peramalan kurva IPR (lihat modul II) plot kurva IPR pada kertas
grafik di langkah 2. tekanan alir dasar sumur yang diperoleh dari
persamaan kurva IPR merupakan tekanan di permukaan formasi
produktif (sandface).
Langjkah 4. Ambil laju produksi tertentu (qt) yang sesuai dengan salah satu
harga laju produksi pada grafik pressure traverse baik untuk aliran
horizontal maupun untuk aliran vertical.
Langkah 5. Berdasarkan pada qt, dp, dan KA, pilih grafik pressure traverse
untuk aliran horizontal.
Langkah 6. Pilih garis gradient aliran berdasarkan perbandingan gas cairan
(GLR). Seringkali perlu dilakukan interpolasi apabila garis-garis
aliran untuk GLR yang diketahui tidak tercantum.
Langkah 7. Berdasarkan garis gradient aliran pada pressure traverse tersebut,
tentukan tekanan kepala sumur, Pwh (tekanan upstream) dari Psep
(tekanan downstream).
Langkah 8. Dari harga qt, dt, dan KA pilih grafik pressure traverse untuk aliran
vertical.
Langkah 9. Pilih garis gradient aliran untuk GLR yang diketahui. Apabila garis
gradient aliran untuk harga GLR tersebut tidak tercantum, lakukan
interpolasi.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Langkah 10. Gunakan harga Pwh di langkah 7 (Pwh = tekanan downstream)
untuk menentukan tekanan alir dasar sumur (Pwf = tekanan
upstream).
Langkah 11. Ulangi langkah 4-10 untuk harga laju produksi yang lain. Dengan
demikian akan diperoleh variasi harga qt terhadap Pwf.
Langkah 12. Hitung tekanan dasar sumur di permukaan formasi produktif,
berdasarkan harga laju produksi yang digunakan di langkah 4-10.
Langkah 13. Hitung perbedaan tekanan di dasar sumur, antara tekanan di
permukaan formasi produktif dan kaki tubing, yaitu tekanan dasar
sumur dari langkah 12 dikurangi dengan tekanan dasar sumur dari
langkah 11, pada harga laju produksi yang sama. Plot antara laju
produksi dengan perbedaan tekanan di dasar sumur tersebut.
Langkah 14. Berdasarkan data perforasi, hitung kehilangan tekanan sepanjang
perforasi.
Langkah 15. Plot perbedaan tekanan (kehilangan tekanan) terhadap laju
produksi pada kertas grafik yang sama dengan plot di langkah 13.
Langkah 16. Perpotongan kurva dari langkah 13 dengan langkah 15
menunjukan laju produksi yang diperoleh pada kerapatan perforasi
yang dimaksud.
Langkah 17. Dengan mengubah harga kerapatan perforasi maka dapat
ditentukan kerapatan perforasi yang optimum.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
3. 2. 2. 3. Contoh analisa sistim nodal dengan titik nodal di dasar
sumur untuk kondisi sumur diperforasi.
Diketahui : Panjang pipa salur = 3000 ft
Diameter pipa salur = 2 in
Kedalaman sumur = 5000 ft
Diameter tubing = 2 3/8”
Kadar air = 0
Perbandingan gas cairan = 400 SCF/bbl
Tekanan static = 2200 psi
Tebal formasi produktif = 20 ft
Permeabelitas formasi = 162 md
Kerapatan perforasi = 2, 4, 6, 8, 10 SPF
Panjang lubang perforasi = 11,6 in
Diameter lubang perfo = 0,51 in
Teknik perforasi = overbalanced
Factor vol formasi minyak = 1,083 bbl/STB
Viscositas minyak = 2,5 cp
Densitas minyak = 30,0 lbm/ cuft
Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan dasar sumur
sebagai titik nodal, dengan memperhitungkan kerapatan perforasi.
Perhitungan :
1. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim koordinat dengan tekanan pada
sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar. Lihat gambar 3-3.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
2. Berdasarkan PI=1,0 dan Ps=2200 psi, hitung Pwf pada berbagai anggapan
harga q, yaitu sebagai berikut :
Pwf = Ps -
Untuk q = 200 bbl/ hari
Pwf = 2200 - = 2000 psi
Untuk laju produksi yang lain di peroleh hasil seperti pada table berikut :
q
anggapanPwf
200
400
600
800
1000
1500
2000
1800
1600
1400
1200
700
3. Berdasarkan hasil perhitungan kehilangan tekanan sepanjang pipa salur dan
tubing untuk beberapa harga laju produksi diperoleh tekanan alir dasar sumur
(di kaki tubing), sebagai berikut :
q
anggapanPwh Pwf
200
400
600
800
1000
115
140
180
230
275
750
880
1030
1190
1370
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
1500 420 1840
4. Hitung perbedaan tekanan antara tekanan di permukaan formasi produktif
dengan tekanan di kaki tubing, sebagai berikut :
q
anggapan
Pwf
(sandface)Pwf
(tubing)Beda
tekanan
200
400
600
800
1000
1500
2000
1800
1600
1400
1200
700
750
880
1030
1190
1370
1840
1250
920
570
210
-
-
Plot perbedaan tekanan tersebut terhadap laju produksi di gambar 3-3.
5. Berdasarkan data perforasi, hitung kehilangan tekanan sepanjang perforasi
untuk kerapatan perforasi 2, 4, 6, 8 dan 10 SPF. Persamaan kehilangan
tekanan sepanjang perforasi untuk data, telah dihitung di modul II, dan telah
di peroleh hubungan berikut :
Pwfs – Pwf = 0.024621 . q2 + 30,443 . q
Hasil perhitungan kehilangan tekanan untuk setiap kerapatan perforasi adalah
sebagai berikut :
Laju
Produksi
2 SPF 4 SPF 6 SPF
q/ perf dp q/ perf dp q/ perf dp
200
400
600
800
1000
1500
5
10
15
20
25
37,5
152,83
306,89
462,18
618,71
776,46
1176,24
2,50
5,00
7,50
10,00
12,50
18,75
76,26
152,83
229,71
306,86
384,38
579,46
1,67
3,33
5,00
6,67
8,33
12,50
50,81
101,75
152,83
204,05
215,40
384,38
Laju 8 SPF 10 SPF
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Produksi q/ perf dp q/ perf dp
200
400
600
800
1000
1500
1,25
2,50
3,75
5.50
6.25
9.375
30.47
60.98
91.55
122.17
152.83
229.71
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
7.00
34.10
68.25
102.45
136.69
170.99
256.95
Plot antara perbedaan tekanan tersebut terhadap laju produksi pada kertas grafik
di gambar 3-3.
6. Perpotongan antara kurva perbedaan tekanan di kaki tubing dengan tekanan
di perforasi, menunjuakn laju produksi yang dihasilkan untuk setiap kerapatan
perforasi, yaitu sebagai berikut :
Kerapatan
Perfo (SPF)
Laju
Prod (STB/H)
2
4
6
8
10
620
740
790
820
840
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Gambar 3-3
Hasil Analisa Sistim Nodal Untuk Sumur
Yang Diperforasi
3. 2. 2. 1. Contoh soal analisa sistim nodal dengan titik nodal di dasar sumur
untuk kondisi sumur diperforasi dan dipasang gravel pack.
Diketahui : Panjang pipa salur = 3000 ft
Diameter pipa salur = 2 in
Kedalaman sumur = 5000 ft
Diameter tubing = 2 3/8”
Kadar air = 0
Perbandingan gas cairan = 400 SCF/bbl
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Tekanan static = 2200 psi
Tebal formasi produktif = 20 ft
Permeabelitas formasi = 162 md
Keraptan perforasi = 2, 4, 6, 8, 10 SPF
Panjang lubang perforasi = 11,6 in
Diameter lubang perfo = 0,51 in
Diameter dalam casing = 6.875 in
Diameter lubang bor = 9.875
Ukuran gravel pack = 50 mesh
Permeabelitas gravel = 45000 md
Factor vol formasi minyak = 1,083 bbl/STB
Viscositas minyak = 2,5 cp
Densitas minyak = 30,0 lbm/ cuft
Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan mengguankan dasar sumur
sebagai titik nodal, denagn memperhitungkan kerapatan perforasi dan gravel
pack.
Perhitungan :
1. Pada Kertas grafik kertasian, buat sistim koordinat dengan tekanan pada
sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar. Lihat gambar 3-4.
2. Berdasarkan PI = 1.0 dan Ps = 2200 psi, hitung Pwf pada berbagai anggapan
harga q, yaitu sebagai berikut :
Pwf = Ps – q / PI
Untuk q = 200 bbl/ hari
Pwf = 2200 – 200 / 1
= 2000 psi
untuk laju produksi yang lain diperoleh hasil seperti pada table berikut :
q
anggapanPwf
200 2000
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
400
600
800
1000
1500
1800
1600
1400
1200
700
3. Berdasarkan hasil perhitungan kehilangan tekanan sepanjang pipa salur dan
tubing untuk beberapa harga laju produksi, (telah dihitung di contoh
sebelumnya) di peroleh tekanan alir dasar sumur (di kaki tubing), sebagai
berikut : :
q
anggapanPwh Pwf
200
400
600
800
1000
1500
115
140
180
230
275
420
750
880
1030
1190
1370
1840
4. Hitung perbedaan tekanan antara tekanan di permukaan formasi produktif
dengan tekanan di kaki tubing, sebagai berikut :
q
anggapan
Pwf
(sandface)Pwf
(tubing)Beda
tekanan
200
400
600
800
1000
1500
2000
1800
1600
1400
1200
700
750
880
1030
1190
1370
1840
1250
920
570
210
-
-
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Plot perbedaan tekanan tersebut terhadap laju produksi, di gambar 3-4
4. Berdasarkandata perforasi, hitung luas penampang aliran seluruh perforasi
dan konstanta aliran laminar dan turbulan untuk setiap kerapatan perforasi 2,
4, 6, 8, 10 SPF. Hasil perhitungan adalah sebagai berikut :
SPF A C D
2
4
6
8
10
0.05676
0.11352
0.17028
0.22704
0.28380
0.909214
0.454607
0.303071
0.227304
0.181843
5.76107810-4
1.44026910-4
6.40119710-5
3.60067410-5
2.30443110-5
5. Hasil perhitungan kehilangan tekanan untuk setiap kerapatan perforasi
adalah sebagai berikut :
Laju
Produksi2 SPF 4 SPF 6 SPF 8 SPF 10 SPF
200
400
600
800
1000
1500
204.89
455.86
752.93
1096.08
1485.32
2660.06
96.68
204.89
324.61
455.86
598.63
1005.97
63.17
131.47
204.89
283.42
367.08
598.63
46.90
96.68
149.34
204.89
263.31
421.97
37.29
76.42
117.40
160.22
204.89
324.61
Plot antara perbedaan tekanan tersebut terhadap laju produksi pada kertas grafik
di gambar 3-4.
6. Perpotongan antara kurva perbedaan tekanan di kaki tubing dengan tekanan
di permukaan formasi produktif dan kurva kehilangan tekanan di perforasi,
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
menunjuakan laju produksi yang dihasilkan untuk setiap kerapatan perforasi,
yaitu :
Kerapatan
Perforasi (SPF)
Laju
Produksi (STB/D)
2
4
6
8
10
550
700
760
800
820
3. 3. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di kepala sumur.
Analisa sistim nodal untuk titik nodal di kepala sumur, di bedakan menjadi
dua prosedur tergantung pada ada atau tidaknya jepitan di kepala sumur.
Dengan demikian dalam sub-bab ini akan diuraikan dua prosedur analisa sistim
nodal, satuprosedur untuk kepala sumur yang tidak dilengkapi dengan jepitan
dan satuprosedur lagi untuk kepala sumur yang dilengkapi dengan jepitan.
Kelakuan aliran multifasa dalam jepitan telah diuraikan di modul III, Bab V.
dalam uraiannya dicantumkan korelasi-korelasi yang digunakan untuk
memperkirakan hubungan antara laju produksi dan tekanan.
3. 3. 1. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di kepala
sumur tanpa
jepitan.
Prosedur perhitungan adalah sebagai berikut :
Langkah 1. Siapkan data penunjang, yaitu :
kedalaman sumur (D)
panjang pipa salur (L)
diameter tubing (dt)
diameter pipa salur (dp)
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
kadar air (KA)
perbandingan gas cairan (GLR)
tekanan separator (Psep)
kurva IPR
Langkah 2. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim sumbu dengan tekanan
pada sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar.
Langkah 3. Ambil laju produksi tertentu (qt) yang sesuai dengan salah satu
harga laju produksi pada grafik pressure traverse untuk aliran
horizontal
Langkah 4. Berdasarkan harga qt, dp, dan KA, pilih grafik pressure traverse
untuk aliran horizontal.
Langkah 5. Pilih garis gradien aliran dengan GLR yang diketahui. Apabila tidak
diketahui maka lakukan interpolasi.
Langkah 6. Dari Psep tentukan tekanan kepala sumur Pwh
denganmenggunakan garis gradient alir di langkah 5. catat harga
Pwh yang diperoleh.
Langkah 7. Ulangi langkah 3-6 untuk berbagai harga laju produksi yang lain.
Dengan demikian diperoleh variasi harga qt terhadap Pwh.
Langkah 8. Plot qt terhadap Pwh pada kertas grafik di langkah 2. kurva yang
terbentuk disebut kurva pipa salur.
Langkah 9. Ambil laju produksi tertentu (qt) yang sesuai dengan salah satu
harga laju produksi pada grafik pressure traverse untuk aliran
vertical.
Langkah 10. Berdasarkan harga qt, dt, dan KA pilih grafik pressure traverse
aliran vertical.
Langkah 11. Pilih garis gradient aliran dengan GLR yang diketahui. Apabila tidak
diketahui maka dilakukan interpolasi.
Langkah 12. Menurut persamaan IPR yang diperoleh dari uji tekanan dan
produksi terbaru atau menurut peramalan IPR, hitung tekanan alir
dasar sumur (Pwf), pada harga qt di langkah 10.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Langkah 13. Dari harga Pwf tentukan tekanan kepala sumur denagan
menggunakan garis gradient aliran di langkah 11. lihat langkah 4
pada butir 3. 1. catat harga yang diperoleh.
Langkah 14. Ulangi langkah 9-13 untuk berbagai laju produksi yang lain. Dengan
demikian akan diperoleh variasi harga qt terhadap Pwh.
Langkah 15. Plot qt terhadap Pwh dari langkah 14 pada kertas grafik di langkah
2. kurva yang diperoleh disebut kurva tubing.
Langkah 16. Apabila kurva tubing memotong kurva pipa salur, maka sumur akan
terproduksi dengan laju produksi Qt yang dite4ntukan dari titik
perpotongan tersebut. Apabila kurva tubing tidak memotong kurva
pipa salur maka sumur tidak dapat berproduksi untuk sistim rangkai
pipa tersebut.
Apabila kurva tubing dan kurva pipa salur tidak berpotongan tetapi
perpanjangan kedua kurva tersebut memberikan kemungkianan
untuk berpotongan, maka ulangi langkah 3 sampai dengan 15
untuk laju produksiyang lain, sehingga kurva tubing dan kurva pipa
salur dapat diperpanjang, dan kemudian tentukan titik potongnya.
Titik potong ini memberikan laju produksi yang diperoleh. Tidak
dibenarkan melakukan ekstrapolasi, kecuali apabila laju produksi
tidak tersedia di grafik pressure traverse.
Langkah 17. Dengan membuat kurva tubing dan kurva pipa salur54 untuk
berbagai ukuran tubing dan ukuran pipa, salur, maka dipilih
pasangan ukuran tubing dan pipa salur yang dapat menghasilkan
laju produksi optimum.
3. 3. 1. 1. Contoh analisa sistim nodal dengan titik nodal di kepala sumur
tanpa jepitan.
Diketahui : sama seperti contoh soal 3. 2. 1. 1.
Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan kepala sumur
sebagai titik
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
nodal tanpa jepitan.
Perhitungan :
1. Pada kertas grafik kartasian, buat sisitim koordinat dengan tekanan sebagai
sumbu tegak dan laju produksi sebagai sumbu datar.
2. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 3. 2. 1. 1. butir 4, diperoleh hasil
sebagai berikut :
q
anggapanPsep Pwh
200
400
600
800
1000
1500
100
100
100
100
100
100
115
140
180
230
275
420
3. Plot antara q terhadap Pwh pada gambar 3-5
4. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 3. 2. 1. 1. butir 2, telah diperoleh
harga Pwf untuk berbagai laju produksi anggapan. Dengan mengguanakan
grafik pressure traverse untuk aliran tegak, tentukan Pwh pada masing-
masing q, dan di peroleh hasil sebagai berikut :
q
anggapanPwf Pwh
200
400
600
800
1000
1500
2000
1800
1600
1400
1200
700
610
540
450
330
180
-
5. Plot antara q terhadap Pwh pada gambar 3-5.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
6. Perpotongan antara kurva di langkah 3 dan 5 memberikan laju produksi yang
diperoleh.
7. Laju produksi yang diperoleh = 900 bbl/ hari.
3. 3. 2. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di kepala sumur
dengan jepitan.
Prosedur perhitungan adalah sebagai berikut :
Langkah 1. Siapkan data penunjang, yaitu :
kedalaman sumur (D)
panjang pipa salur (L)
diameter tubing (dt)
diameter pipa salur (dp)
kadar air (KA)
perbandingan gas cairan (GLR)
tekanan separator (Psep)
kurva IPR
ukuran jepitan
Langkah 2. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim sumbu dengan tekanan
pada sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar.
Langkah 3. Ambil laju produksi tertentu (qt) yang sesuai dengan salah satu
harga laju produksi pada grafik pressure traverse untuk aliran
vertical.
Langkah 4. Berdasarkan harga qt, dp, dan KA, pilih grafik pressure traverse
untuk aliran vertical.
Langkah 5. Pilih garis gradien aliran dengan GLR yang diketahui. Apabila tidak
diketahui maka lakukan interpolasi.
Langkah 6. Berdasarkan persamaan IPR yang diperoleh dari uji tekanan dan
produksi terbaru atau menurut peramalan IPR, hitung tekanan alir
dasar sumur pada harga qt di langkah 3.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Langkah 7. Dari harga Pwf tentukan tekanan kepala sumur dengan
mengguanakan garis gradient aliran di langkah 5.
Langkah 8. Ulangi langkah 3 sampai dengan 7 untuk berbagai harga laju
produksi yang lain. Dengan demikian akan diperoleh variasi harga
qt terhadap Pwh.
Langkah 9. Plot qt terhadap Pwh dari langkah 8 pada kertas grafik di langkah 2.
kurva yang diperoleh disebut kurva tubing.
Langkah 10. Pilih korelasi aliran fluida dalam jepitan yang sesuai dengan kondisi
lapangan.
Langkah 11. Berdasarkan korelasi yang dipilih, buat hubungan antara laju
produksi dengan tekanan kepala sumur.
Langkah 12. Plot antara laju produksi terhadap tekanan kepala sumur yang
diperoleh dari langkah 11, pada kertas grafik di langkah 2, kurva
yang diperoleh disebut kurva jepitan.
Langkah 13. Perpotongan antara kurva tubing dengan kurva jepitan menunjukan
harga laju produksi yang dihasilkan oleh
sumur,denganmenggunakan ukuran jepitan yang diberikan.
Langkah 14. Untuk mengetahui pengaruh ukuran jepitan terhadap laju produksi
sumur, maka buat kurva jepitan dengan dengan mengguankan
langkah 11, untuk beberapa ukuran jepitan yang berbeda.
Langkah 15. Perpotongan kurva-kurva jepitan dengan kurva tubing, menunjukan
laju produksi yang diperoleh untuk setiap ukuran jepitan.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Gambar 3-5
Kurva Analisa Sistim Nodal pada Titik Nodal
Di Kepala Sumur Tanpa Jepitan
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
3. 3. 2. 1. Contoh analisis nodal dengan titik nodal di kepala sumur dengan
jepitan
Diketahui : Sama seperti contoh soal 3. 2. 1. 1.
Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan kepala sumur
sebagai titik nodal, apabila digunakan jepitan dengan ukuran 12/64 in. gunakan
persamaan Gilbert untuk memperkirakan kelakuan aliran fluida dalam jepitan.
Perhitungan :
1. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim koordinat dengan tekanan sebagai
sumbu tegak dan laju produksi sebagai sumbu datar. Lihat gambar 3-6.
2. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 3. 2. 1. 1. butir 2 telah diperoleh
harga Pwf untuk berbagai laju produksi anggapan. Dengan mengguanakn
grafik pressure traverse untuk aliran tegak, tentukan Pwh pada masing-
masing q, dan diperoleh hasil sebagai berikut :
q
anggapanPwf Pwh
200
400
600
800
1000
1500
2000
1800
1600
1400
1200
700
610
540
450
330
180
-
3. Plot antara q terhadap Pwh pada gambar 3-6, kurva ini adalah kurva tubing.
4. Buat hubungan antara laju produksi dengan tekanan kepala sumur dengan
mengguanakan persamaan gilbert, dan diperoleh :
q anggapan Pwh
200
400
75.34
150.68
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
600
800
1000
1500
220.02
301.36
376.70
565.04
5. Plot laju produksi terhadap tekanan kepala sumur yang diperoleh dari
langkah 4, pada kertas grafik di langkah 2, seperti ditunjukan di gambar 3-6.
kurva ini adalah kurva jepitan.
6. Tentukan perpotongan antara kurva tubing yang diperoleh dari langkah 3
dengan kurva jepitan yang diperoleh dari langkah 5.
7. Perpotongan kedua kurva tersebut menunjukan laju produksi sebesar 840
STB/ hari.
3. 4. Prosedur anlisa sistim nodal dengan titik nodal di separator.
Prosedur perhitungan analisa sistim nodal dengan titik nodal di separator
adalah sebagai berikut :
Langkah 1. Siapkan data penunjang, yaitu :
kedalaman sumur (D)
panjang pipa salur (L)
diameter tubing (dt)
diameter pipa salur (dp)
kadar air (KA)
perbandingan gas cairan (GLR)
tekanan separator (Psep)
kurva IPR
Langkah 2. Pada kertas grafik kartasian, buat sistim sumbu dengan tekanan
pada sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar.
Langkah 3. Plot kurva IPR pada kertas grafik dilangkah 2.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Langkah 4. Anggap laju produksi qt yang sesuai dengan salah satu harga laju
produksi pada grafik pressure traverse untuk aliran horizontal dan
vertical.
Langkah 5. Pilih grafik pressure traverse aliran vertical qt, dt, dan KA. Apabila
KA tidak sesuai dengan KA yang tersedia pada grafik, pilih grafik
pressure traverse dengan KA yang terdekat.
Langkah 6. Pilih kurva gradient tekanan aliran dengan GLR yang diketahui.
Apabila untuk harga GLR tersebut tidak tersedia kurva gradient
alirannya, lakukan interpolasi.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Gambar 3-6
Hasil Analisa Sistim Nodal Untuk Sumur
Dengan Jepitan
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Langkah 7. Berdasarkan kurva IPR di langkah 3, baca harga tekanan alir desar
sumur, Pwf pada qt.
Langkah 8. Gunakan grafik pressure traverse dan kurva gradient aliran untuk
menentukan tekanan kepala sumur Pwh berdasarkan Pwf. Lihat
butir 3. 1, langkah 5.
Langkah 9. Catat harga Pwh yang diperoleh.
Langkah 10. Pilih grafik pressure traverse aliran horizontal yang sesuai dengan
qt, dp, dan KA. Apabila KA. Tidak sesuai dengan KA yang tersedia
pada grafik, pilih grafik pressure traverse dengan harga KA yang
terdekat.
Langkah 11. pilih kurva gradient aliran yang sesuai dengan GLR yang diketahui.
Apabila untuk haarga GLR tersebut tidak tersedia kurva gradient
alirannya, lakukan interpolasi.
Langkah 12. Gunakan grafik pressure traverse [langkah 10] dan kurva gradient
aliran [langkah 11] untuk menentukan tekanan masuk di separator,
[Pins] berdasarkan harga Pwh dari langkah 9.
Langkah 13. Catat harga Pins dan qt.
Langkah 14. Ulangi langkah 4-13 untuk berbagai harga laju produksi. Dengan
demikian akan diperoleh hubungan antara Pins terhadap qt.
Langkah 15. Plot harga Pins terhadap qt pada kertas grafik di langkah 2.
Langkah 16. Plot Psep pada sumbu tekanan dan dari titik ini tarik garis datar ke
kanan sampai memotong kurva yang diperoleh dari langkah 15.
Langkah 17. Perpotongan tersebut menunjukan laju produksi yang akan
diperoleh.
3. 4. 1. Contoh soal analisa sistim nodal denagn titik nodal di
separator.
Diketahui : sama seperti contoh soal 3. 2. 1. 1.
Tentukan laju produksi yang dapat diperoleh dengan menggunakan separator
sebagai titik nodal.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Perhitungan :
1. Buat sistim koordinat pada kertas grafik kertasian dengan tekanan sebagai
sumbu tegak dan laju produksi sebagai sumbu datar, seperti pada gambar 3-
7.
2. Dari perhitungan contoh soal 3. 2. 1. 1. langkah 4, telah diperoleh hubungan
q terhadap Pwh untuk perhitungan yang diawali dari dasar sumur, yaitu
sebagai berikut :
q
anggapanPwf Pwh
200
400
600
800
1000
2000
1800
1600
1400
1200
610
540
450
330
180
3. Berdasarkan Pwh di langkah 2, tentukan tekanan di separator, untuk
beberapa anggapan laju produksi, Pwh = tekanan upstream, dan tekanan di
separator, Pins sebagai tekanan downstream.
Hasil perhitungan adalah sebagai berikut :
q
anggapanPwh Pc separator
200
400
600
800
1000
610
540
450
330
180
595
525
410
255
-
4. plot q terhadap Pins seperti pada gambar 3-7.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
5. pada gambar 3-7, plot tekanan separator = 100 psi pada sumbu tekanan.
Kemudian buat garis datar ke kanan sampai memotong kurva di langkah 4.
perpotongan ini menunjukan laju produksi yang diperoleh, yaitu :
q = 900 bbl/ hari.
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan
Gambar 3-7
Kurva Analisa Sistim Nodal pada Titik
Nodal di Separator
Modul Teknik Produksi II Heru Herawan