1ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

ESP DESIGN

2ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Electric Submercible Pump

3ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Karakteristik Kinerja Pompa Benam Listrik

• Motor listrik berputar pada kecepatan relatif konstan, memutar pompa (impeller) melewati poros (shaft) yang disambungkan dengan bagian protector. Power disalurkan ke peralatan bawah permukaan melalui kabel listrik konduktor yang di klem pada tubing. Cairan memasuki pompa pada bagian intake dan dilepas ke tubing ketika pompa sedang beroperasi.

• Kelakukan pompa berada pada harga effisiensi tertinggi apabila hanya cairan yang terproduksi. Tingginya volume gas bebas menyebabkan operasi pompa tidak effisien.

4ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Kurva Kelakuan Pompa Benam Listrik (Pump Performance Curve).

• Beberapa kinerja dari berbagai pompa dihadirkan dalam bentuk katalog yang diterbitkan oleh produsen.

• Kurva kinerja dari suatu pompa benam listrik menampilkan hubungan antara : Head capacity, Rate capacity, Horse power dan Effisiensi pompa yang disebut dengan “Pump Performance Curve”.

• Kapasitas berkaitan dengan dengan volume, laju alir cairan yang diproduksikan, termasuk juga gas bebas atau gas yang terlarut dalam minyak.

5ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Pump Performance Curve

6ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Pemilihan Ukuran dan Tipe Pompa

• Pada umumnya pemilihan tipe pompa didasarkan pada besarnya rate produksi yang diharapkan pada head pengangkatan yang sesuai dan ukuran casing (check clearances) yang digunakan.

• Terproduksinya gas bersama-sama dengan cairan memberikan pengaruh dalam pemilihan pompa, karena sifat kompresibilitas gas yang tinggi, menyebabkan perbedaan volume fluida yang cukup besar antara intake pompa dan discharge pompa. Hal ini akan mempengaruhi effisiensi pompa benam listrik itu sendiri.

7ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Perkiraan Pump Setting Depth.

• Suatu batasan umum untuk menentukan letak kedalaman pompa dalam suatu sumur adalah bahwa pompa harus ditenggelamkan didalam fluida sumur.

• Sebelum perhitungan perkiraan Pump Setting Depth dilakukan, terlebih dahulu diketahui parameter yang menentukannya, yaitu static fluid level (SFL) dan working fluid level (WFL)

8ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Perkiraan Pump Setting Depth.

• Jika sumur tanpa packer, maka penentuan SFL dan WFL dilakukan dengan pendekatan :A. Static Fluid Level (SFL, ft)

B. Working Fluid Level / Operating Fluid Level (WFL, ft).

., feetGfPc

GfPsDSFL perfmid

., feetGfPc

GfPwfDWFL perfmid

9ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Perkiraan Pump Setting Depth.

Pump Setting Depth Minimum

.,min feetGfPc

GfPbWFLPSD

Pump Setting Depth Maksimum

.,max feetGfPc

GfPbDPSD

10ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Berbagai Posisi Pompa Pada

Kedalaman Sumur

11ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Pump Setting Depth Optimum.

Untuk casing head tertutup

f

cOpt G

PPIPWFLD

Untuk casing head terbuka

f

atmOpt G

PPIPWFLD

12ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

Perencanaan Unit Pompa Benam Listrik

1.Penentuan Spesific Gravity Fluida Campuran.

1. Water Phase Sp. Gr. = Water Cut x SGw2. Oil Phase Sp. Gr. = Oil Cut x SGo3. Sp. Gr. Fluida Campuran = Water Phase Sp. Gr. + Oil Phase Sp. Gr.4. Gradient Fluida (SGf) = Sp. Gr. Fluida Campuran x 0.433 psi/ft

2. Penentuan Pump Intake Pressure (PIP).

1. Perbedaan Kedalaman = Mid Perforasi – Pump Setting Depth (TVD)2. Perbedaan Tekanan = Perbedaan Kedalaman x SGf3. Pump Intake Pressure (PIP) = Pwf - Perbedaan Tekanan

13ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

3. Penentuan Total Dynamic Head (TDH

• Menentukan Fluid Over Pump (FOP).

Fluid Over Pump (FOP)=

• Menentukan Vertical Lift (HD).Vertical Lift (HD) = Pump Setting Depth (TVD) - FOP

CampuranGrSppsiftxpsiPIP

../31.2)(

14ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

• Menentukan Tubing Friction Loss (HF).Friction Loss (F) dengan volume total fluida (Vt) dapat diperoleh dari Gambar 3.2. atau dengan menggunakan persamaan :

8655.4

85.185.1

3.34100083.2

ID

QtCFt

Tubing Friction Loss (HF) = Friction Loss (Ft) x PSD (MD)

15ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

16ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUM (ESP)

• Menentukan Tubing Head (HT).

Tubing Head (HT) =

• Menentukan Total Dynamic Head (TDH).

Total Dynamic Head (TDH) = HD + HF + HT

CampuranGrSppsiftxpsiessureTubing

../31.2)(Pr