A.Sucker Rod PumpSucker rod pump merupakan salah satu metoda artificial lift dengan memanfaatkansumber tenaga yang berupa listrik atau gas dari prime mover untuk menggerakkanpompa sehingga fluida pada formasi dapat naik ke permukaanKeuntungan penggunaan sucker rod pump adalah :1.Efisien dan mudah dalam pengoperasian di lapangan2.Masih bisa digunakan untuk mengangkat fluida pada sumur yang mengandung

pasir

3.Dapat dipakai pada sumur bengkok (directional).4.Dapat digunakan untuk sumur yang memili ki tekanan rendah5.Fleksibel karena kecepatan pompa dan stroke length dapat disesuaikan6.Dapat digunakan pada berbagai ukuran tubing7.Dapat menggunakan gas atau listrik sebagai sumber tenaga penggerak

B.Komponen Sucker Rod PumpPeralatan pada sucker rod pump (Gambar 2) dapat dikelompokkan menjadi tigabagian, yaitu :

GAMBAR 1KOMPONEN SUCKER ROD PUMP

1. Prime Mover

Fungsi dari prime mover adalah mengalirkan sumber tenaga yang dapatmenggerakkan pompa sehinga fluida dapat naik ke permukaan. Je nis prime moverada dua macam, yaitu elektrik dan engine. Pemilihan jenis prime mover yang akandigunakan disesuaikan dengan keberadaan listrik dan sumber gas yang ada.

2. Surface Equipment

Fungsi dari surface equipment adalah memindahkan sumber energi d ari primemover ke unit peralatan pompa di dalam sumur sehingga gerak putar prime moverdiubah menjadi gerak naik turun sucker rod dan diperoleh kecepatan pompa yangdiinginkan.Adapun bagian-bagian dari surface equipment :a. Gear reducer,merupakan rangkaian roda gigi yang berfungsi untuk mengurangi

kecepatan prime mover. Hal ini penting karena kecepatan putar motor padaprime mover akan mempengaruhi kecepatan pompa.

b. V-Belt, merupakan sabuk untuk memindahkan gerak dari prime mover ke gearreducer.

c. Crank, fungsinya menghubungkan crank shaft pada gear reducer dengan counterweight untuk mengatur stroke length dengan mengubah posisi dari pitmanbearing

d. Counter weight, berfungsi sebagai menyeimbangkan gerakan saat upstroke dandownstroke dengan cara menyimpan tenaga prime mover pada saat down strokedimana tenaga yang diperlukan minimum dan mengeluarkan tenaga pada saatupstroke sehingga terjadi perataan pembebanan.

e. Pitman, fungsinya untuk menghubungkan pitman bearing dengan walking beamyang berfungsi mengubah gerak putar menjadi gerak naik turun.

f. Walking beam, fungsinya untuk meneruskan gerak naik turun yang dihasilkanoleh rangkaian pitman-counter weight-crank ke rangkaian yang ada di dalamsumur melalui polished rod.

g. Carrier bar, fungsinya sebagai tempat bergantungnya polished rod danrangkaian sucker rod yang ada di dalam sumur

h. Polished Rod, merupakan bagian teratas dari rangkaian rod yang muncul dipermukaan dan berfungsi menghubungkan antara rangkaian rod di dalam sumurdengan peralatan-peralatan dipermukaan

i. Stuffing box, merupakan tempat kedudukan polished rod sehingga polished roddapat naik turun dengan bebas dan berfungsi untuk mengisolasi sumur danmencegah agar fluida tidak ikut keluar waktu naik turunnya polished rod.

j. Sampson Post, sebagai penyangga walking beam.k. Briddle , tempat menggantungkan carrier bar.l. Flow Tee, untuk mengalirkan fluida ke flowline.m. Flow line, fungsinya sebagai tempat mengalirnya fluida hasil pemompaan.

3. Subsurface EquipmentPeralatan bawah permukaan berfungsi sebagai pompa untuk mengangkat fluidapada formasi ke permukaan. Bagian peralatan bawah permukaan sebagai berikut :a. Working Barrel merupakan tempat dimana plunger dapat bergerak naik turun

dan berfungsi sebagai tempat menampung fluida sebelum fluida diangkatplunger pada saat upstroke. Pompa di bawah permukaan berdasarkan workingbarrel ada dua macam, yaitu tubing pump dan rod pump (insert pump).Dikatakan tubing pump karena posisi barrel dari pompa menyatu dengan tubi ngsehingga waktu sucker rod dicabut pada saat servis maka barrel tetap berada dibawah tidak ikut tercabut. Sedangkan rod pump, posisi dari barrel menyatudengan sucker rod sehingga bila sucker rod dicabut saat servis maka barrel akanikut tercabut (Gambar 3).

b. Plunger merupakan bagian dari pompa yang terdapat di dalam working barrelyang berfungsi untuk mengangkat fluida dari reservoir ke permukaan .

c. Travelling Valve merupakan katup yang berada di bawah plunger yang bergeraksesuai dengan pergerakan plunger, dimana posisinya akan terbuka pada saatdownstroke sehingga fluida dapat masuk ke dalam plunger. Posisinya akantertutup pada saat upstroke sehingga dapat menahan fluida yang sudah masukke dalam plunger agar tidak keluar.

d. Standing Valve merupakan katup yang berada pada bagian bawah workingbarrel dimana posisinya akan terbuka pada saat upstroke sehingga fluida daridalam sumur dapat masuk ke dalam working barrel. Posisinya akan tertutuppada saat downstroke sehingga menahan fluida yang sudah masuk ke dalamworking barrel agar tidak keluar.

e. Sucker rod merupakan batang besi yang menjadi tempat bergantungnya plungerdan berfungsi meneruskan gerak naik turun dari surface equipment ke unitpompa di bawah permukaan. Dalam perencanaan sucker rod diusahakan agarrod yang dipakai ringan sehingga untuk kedalaman yang besar pemakaian rodharus dikombinasikan (tapered rod string).

f. Seating nipple merupakan tempat dudukan dari standing valve sehingga standingvalve tidak terlepas pada saat upstroke atau downstroke.

g. Tubing berfungsi mengalirkan fluida dari dasar sumur ke permukaan dimanafluida mengalir melalui ruang antar sucker rod dan tubing

C. Prinsip KerjaPrinsip kerja dari sucker rod pump (Gambar 4) adalah sebagai berikut :1. Pada saat downstroke dimana plunger bergerak turun ke bawah sehingga posisi

traveling valve semakin mendekati standing valve. Hal ini mengakibatkantekanan pada ruang antara traveling valve dan standing valve lebih besardibandingkan tekanan di atas traveling valve dan di bawah standing valve

sehingga ball pada traveling valve akan terdorong ke atas (traveling valveterbuka) sedangkan ball pada standing valve akan turun ke bawah (standingvalve tertutup). Dengan demikian fluida yang ada pada ruang antara travelingvalve dan standing valve akan masuk ke dalam plunger.

GAMBAR 2

PRINSIP KERJA SUCKER ROD PUMP

2. Pada saat upstroke dimana plunger bergerak naik ke atas sehingga posisitraveling valve semakin menjauh dari standing valve. Hal ini mengakibatkantekanan di atas traveling valve semakin besar dan ball pada traveling valve akanterdorong ke bawah (traveling valve tertutup). Dengan demikian fluida tidakbisa keluar dari plunger dan ikut terangkat ke atas menuju tubing. Dikarenakantekanan pada ruang antara trav eling valve dan standing valve lebih kecildibandingkan tekanan di bawah standing valve maka ball pada standing valve

akan naik ke atas (standing valve terbuka) didorong oleh fluida yang ada didalam sumur sehingga fluida tersebut mengisi ruang antara trav eling valve danstanding valve.

D. Inflow Performance Relationship (IPR)Inflow Performance Relationship (IPR) menyatakan hubungan antara laju produksi(qo) dengan selisih antara tekanan reservoir (Ps) dan tekanan dasar aliran sumur(Pwf). Persamaan Gilbert dipakai untuk aliran fluida satu fasa :PI = qo/Ps - Pwf...........(1)dimana :PI = indeks produktivitas, bopd/psiPs = tekanan statik sumur, psi

Pwf = tekanan aliran dasar sumur, psiqo = laju produksi minyak, bopd

Berdasarkan hasil penelitian Vogel (1968), untuk aliran fluida 2 fasa (minyak dangas) diperoleh bentuk kurva IPR berupa lengkungan (Gambar 3) dan diasumsikanbahwa sumur tidak mengalami kerusakan ataupun perbaikan. Kurva IPR dua fasaoleh Vogel diformulasikan dalam bentuk persamaan berikut:

.................(2)dimana :q max = laju produksi maksimal (BPD)qo = laju produksi awal (BPD)Pwf = tekanan alir dasar sumur (Psi)Ps = tekanan statik dasar sumur (Psi)

GAMBAR 3KURVA IPR DUA FASA

Untuk membuat kurva IPR dua fasa ters ebut, maka langkah-langkahnya adalahsebagai berikut :a. Hitung Qmax berdasarkan data Qo, Pwf dan Ps dengan menggunakan

persamaan (2).b. Dari hasil Qmax yang telah didapatkan berdasarkan butir (a), gunakan kembali

persamaan (2) dengan mengasumsikan beb erapa harga Pwf untuk selanginterval 0 Pwf Ps. Selanjutnya hitung Qo berdasarkan asumsi dari nilai Pwf

tersebut.c. Buat kurva IPR Vogel berdasarkan hubungan antara Pwf (sumbu tegak, Y)

dengan Q (sumbu horizontal, X).

E. Faktor-Faktor Penting Dalam Perencanaan Sucker Rod PumpFaktor-faktor penting dalam perencanaan sucker rod pump adalah pumpdisplacement yang sesuai dengan laju produksi yang diharapkan dan efisiensipompa.

Adapun parameter yang mempengaruhi banyaknya volume fluida yang diangkatoleh pompa adalah diameter plunger, stroke length dan kecepatan pompa.Hubungan ketiga parameter tersebut dapat dilihat pada persamaan : 4)PD = 0,1166 x Sp x N x Dp2.........(3)

dimana :PD = kapasitas pompa (B/D)Sp = stroke length effective (in)N = kecepatan pompa (stroke/ menit)Dp = diameter plunger (in)Besarnya kapasitas pompa akan menunjukkan laju produksi yang dihasilkan. Akantetapi, besarnya kapasitas pompa di bawah permukaan ternyata tidak sama denganproduksi yang dihasilkan waktu sampai di permukaan. Hal ini dikarenakan adanyakapasitas yang hilang saat fluida mengalir ke permukaan.Oleh karena itu, untuk memperoleh nilai yang objektif dari laju produksi yangdihasilkan oleh pompa, maka kapasitas pompa dikalikan dengan ef isiensi pompa.Efisiensi pompa biasanya dinyatakan dalam bentuk persen dan umumnya kurangdari 100% yaitu antara 70% - 80%. Hubungan laju produksi, kapasitas pompa danefisiensi pompa dapat dilihat pada persamaan berikut : 2)Qf = Ev x PD..... ....................(4)dimana :Qf = laju produksi fluida (BFPD)Ev = efisiensi pompa

PD = kapasitas pompa (BFPD)