16. Bab Vi Study Kasus

7/18/2019 16. Bab Vi Study Kasus

http://slidepdf.com/reader/full/16-bab-vi-study-kasus 1/18

BAB VI

STUDY KASUS

6.1 Interpretasi data & informasi

Data – data yang digunakan di dalam perencanaan

Artifcial Lit Electrical Submersible Pump (ESP) yaitu

meliputi data Mekanis, Reservoir dan Produksi. Data Mekanis

dapat dilihat pada tabel 6.1 dibawah ini.

Tabel 6.1 Data Mekanik umur !("#

Data Mekanik

Top Per$oration %.&%& MD$t

T'D .)*" T'D$t

+ottom

Per$oration%.6%1 MD$t

T'D ."1 T'D$t

Tubing.press 1) Psi

-D asing 6.&"6 -nch

-D Tubing &.))1 -nch

/D asing " -nch

/D Tubing & "0 -nch

Mid Per$orasi %.)%& MD$t

edalaman umur %.%61 MD$t

PD "&& $t, T'D

2riction loss *.34 *&.&) $t loss01 $t5 2riction loss*.34

36.16 $t loss

Data reservoir dan produksi diperoleh dari data logging

dan pengukuran. Datadata tersebut dapat dilihat pada tabel

6.& dibawah ini 7

"6



""

Tabel 6.& Data reser8oir dan produksi("#

Data Reservoir danrod!ksi

Ps *.3 Psi

Pw$ &."&1 Psi

go .)

9w 1.1

: %6 ;

<gross 1.* +$pd

6." Ana#isa In$o% erformane Re#ations'ip (IR)

Metode perhitungan Inow Perormance Relationship

(IPR) yang digunakan berdasarkan metode !"! "ogel untuk

aliran & $asa . Data – data tekanan owing, tekanan statis

dan la=u produksi yang digunakan merupakan hasil

pengukuran langsung dari sumur

Data tekanan owing (Pw), tekanan statis (Ps) dan la=u

produksi kotor (# gross) digunakan untuk membuat IPR

curve sumur, sehingga didapatkan data yang dibutuhkan di

dalam perencanaan Artifcial Lit ESP agar sesuai dengan

spesi>kasi pompa yang ada.

+erikut dibawah ini data sumur yang diperlukan untuk

membuat kur8a -P? pada sumur ! 7

Tabel 6.* Data umur !("#

arameter

BesarSat!an



"

<gross 1.* bbl0d

Ps *.3 PsiPw$ &."&1 Psi

:c %6 ;

6.* +an,ka'-#an,ka' pem!atan dan per'it!n,an k!rva

IR

er'it!n,an 'ar,a I (Productivity Index ) /

Produkti>tas $ormasi adalah kemampuan suatu

$ormasi untuk memproduksikan @uida yang

dikandungnya pada kondisi tekanan tertentu. Parameter

yang menyatakan produkti>tas $ormasi adalah

Pro$uctivit% In$e& (P-# dan Inow Perormance

Relationship (-P?#.

Producti8ity -nde! (P-# merupakan indeks yang

digunakan untuk menyatakan kemampuan suatu $ormasi

untuk berproduksi pada suatu beda tekanan tertentu

pada sumur !. didapat harga P- sebesar &.)& bbl0d0psi.

PI = q( Ps− Pwf )

PI = 1.883

(3.500−2.721 )

PI =2.42bbl /d / psi

Maka didapat harga P- sebesar &.)& bbl0d0psi.

Dimana 7



"%

A B la=u alir @uida produksi, T+0day

Ps B tekanan statik reser8oir, psi

Pw$ B tekanan alir dasar sumur, psi

PsPw$ B drawdown pressure, psi

er'it!n,an Spesi0 radien 2#!ida

peci>c 9ra8ity @uida (9# adalah perbandingan

antara densitas @uida tersebut dengan @uida yang lain

pada kondisi standar (1)." psi, 6 o2. Cntuk @uida

campuran, besarnya specifc gravit% dapat ditentukan

dengan persamaan berikut 7

SGmix=((1−WC ) X SGo )+(WC +SGw )

SGmix=( (1−0.96 ) ×0.84 )+(0.96×1.01 )

SGmix=1.0032

Maka didapat harga 9mi! sebesar 1.*&.

• Perhitungan #ma& menggunakan persamaan "ogel 7

qmax= qgross

1−0.2( Pwf

P s )−0.8( Pwf

P s )

2

qmax=1.883

1−0.2( 2.7213.500 )−0.8( 2.7213.500 )2



qmax=53.12bfpd

Perhitungan # la=u produksi dengan mengasumsikan

harga Pw berdasarkan Ama! menggunakan persamaan 7

q=qmax{1.0−0.2( Pwf

Ps )−0.8 ( P wf

Ps )

2

}sehingga untuk berbagai harga Pw diperoleh harga

harga # sebagai berikut 7

Tabel 6.) asil Perhitungan -P? sumur ! Metode 'ogel

harga A untuk berbagai harga Pw$ ("#

+erikut gambar Plot kur8a -P? untuk sumur !,

hubungan antara A dengan berbagai harga Pw$ 7



1

9ambar 6.1 ur8a -P? sumur !("#

6.3 erenanaan Arti0ia# +ift 4S

Perencanaan Artifcial Lit Electrical Submersible Pump

(ESP) dilakukan dengan menggunakan metode analitik

dengan bantuan gambar dan tabel sesuai dengan merek

pompa yang dipilih, dalam kasus ini pompa yang digunakan

pompa adalah merek ?EDF 9G16. umur ! merupakan

sumur "erti'al!

• enent!an Besarn5a +a! rod!ksi

asil perhitungan #ma& dengan metode "ogel

digunakan sebagai acuan untuk menentukan besarnya #

desain ESP maka ditentukan A desain sebesar ; dari

Ama! agar produksi yang dihasilkan bisa optimal yaitu 7

¿0.8×5213=4170.4 bfpd

Maka besar la=u produksi yaitu, )1".) b$pd.

enent!an Keda#aman ompa



&

edalaman pompa yang akan dipasang pada sumur

! adalah 1 $t di atas Top Per$orasi yaitu di kedalaman

"&& MD$t. al ini untuk mencegah ter=adinya gas lock

pada pompa, karena apabila rate yang diproduksikan

besar maka Pw$ akan semakin menurun maka semakin

banyak gas yang terbentuk.

er'it!n,an Besarn5a 2rition +oss Di T!in, (7f)

+ila @uida mengalir di dalam pipa maka akan

mengalami tegangan geser (shear stress# pada dinding

pipa, sehingga ter=adi kehilangan sebagian tenaganya

yang sering di sebut dengan riction loss. Dalam

menentukan besarnya riction loss di tubing digunakan

data besarnya la=u alir desain (# desain# dan insi$e

$iameter tubing. Hika tubing yang digunakan adalah

tubing lama maka besarnya riction loss dikalikan

dengan $aktor koreksi (#. Persamaan yang digunakan

untuk menghitung riction pada tubing pada kasus ini

adalah persamaan *a+en ,illiams, yaitu7

F

1000 ft =2.083×( 100C )

1.85

×( q

34.3 )1.85

ID4.8655

F

1000 ft =2.083×( 10094 )

1.85

×( 4170.434.3 )

1.85

2.4414.8655



*

F

1000 ft =56.16 ft

+erdasarkan persamaan tersebut, aIen:illiam

membuat 9ra>k riction loss seperti yang ditun=ukkan

pada lampiran &.

ehingga riction Loss epan=ang Tubing ($# adalah 7

Hf = F

1000× psd

Hf =56.16

1000×8722 ft

Hf =32.34 ft

Dari hasil perhitungan, besarnya riction Loss epan=ang

Tubing ($# sebesar *&.*) $t.

Dimana 7

2 B -riction loss di dalam tubing, psi

# . Ja=u produksi, +PD

I/ B -nside diameter tubing, inches

B oe>sien $riksi K

%) untuk tubing lama (L 1 tahun# 1& untuk

tubing baru

PD B edalaman letak pompa dr permukaan, t

er'it!n,an Tekanan 7ead dan radien Tekanan

Tekanan hidrostatik suatu @uida adalah tekanan

yang disebabkan oleh suatu kolom @uida pada suatu

luasan. +ila dinyatakan secara matematis 7



)

P= 1

144× pf × h ,lb/¿2

Pada suatu kolom @uida, tekanan pada suatu titik

adalah sama dengan tekanan pada permukaan @uida

ditambah dengan tekanan akibat kolom @uida setinggi

titik tersebut dari permukaan. etinggian tersebut

disebut ead.

H = P0.433×SGf

ft

9radien tekanan disebabkan oleh suatu kolom @uida

pada satu unit ketinggian, sehingga bila persamaan P B

1 psi dan B 1 $t dimasukkan, maka gradien tekanan

(9$ # adalah

Gf =0.433 Psi

ft x SGmix

Gf =0.433 x1.0032

Gf =0.4344 psi / ft

Dari hasil perhitungan, didapat harga 0 sebesar .)*))

psi0$t

er'it!n,an !mp Intake ress!re (I)

Inta'e adalah tempat masuknya @uida untuk diisap

oleh pompa, pada kondisi sumur yang memiliki 0as

Li#ui$ Ratio (0LR) yang relati$ tinggi =uga dipasang gas

separator agar gas yang terkandung dapat terlepaskan

ke annulus lubang sehingga hanya @uida sa=a yang akan



3

diisap oleh pompa. +erdasarkan setting $epth pump,

besarnya Pump Inta'e Pressure (PIP) dapat dihitung

dengan persamaan 7

PIP= Pwf −Gf × ( D− psd)

PIP=2.721−0.4344×(9.492−8722)

PIP=2386 psi

Dari hasil perhitungan, besarnya P-P adalah &*6 psi.

Dimana 7

PIP B Pump Inta'e Pressure psi

0 B 9radien tekanan @uida sepan=ang

tubing, psi1t

/ B edalaman lubang mid.per$orasi, t

PD B edalaman letak pompa dari permukaan,

t

er'it!n,an Net Vertical Lift (7d)

2et "erti'al Lit merupakan =arak 8ertikal yang

dilalui dimana @uida akan terangkat ke permukaan yaitu

antara ui$ level dengan surace. Dapat dihitung dengan

Persamaan berikut7

H d= psd− FOP , ft

Dimana 7



6

FOP= PIP

Gf

FOP=2386

0.4344=5494.52 ft

Maka,

H d=8722−5494.52=3227.48 ft

Dari hasil perhitungan didapat harga 2et "erti'al Lit

(d# sebesar *&&".) $t.

Dimana 7

2/P B -lui$ 3ver Pump $t

er'it!n,an Total Dynamic Head (TD7)

4otal $%namic *ea$ (4/*) adalah total pressure

dimana pompa beker=a yang dinyatakan sebagai hea$

(kolom atau ketinggian kolom cairan#. 4/* =uga dapat

dinyatakan sebagai pressure dierential sepan=ang

pompa (outlet5inlet #, atau sebagai ker=a yang dilakukan

oleh pompa pada cairan untuk menaikkannya dari satu

le8el energi ke le8el lainnya yang dinyatakan dalam

satuan eet (t). 4/* dihitung dengan persamaan

sebagai berikut 7

TDH =THP

Gf + Hd+ Hf

TDH =100

0.4344+3227.48+32.34

TDH =2.736 ft



"

Maka besarnya harga TD adalah &."*6 $t.

Dimana 7

4/* B 4otal /%namic *ea$, $t

4*P B 4ubing *ea$ Pressure psi

0 B 9radien tekanan @uida sepan=ang tubing,

psi1t

* B -riction loss di tubing, t

*$ B 2et "erti'al Lit t

enent!an 8enis ompa dan 8enis Motor

+erdasarkan data la=u alir desain ESP, dapat

ditentukan =enis pompa yang akan digunakan sesuai

dengan spesi>kasi yang tersedia, pompa yang digunakan

merk ?EDF 9G16, maka =enis=enis pompa yang

sesuai untuk sumur ! adalah ?EDF 9G16 Harak

clearance antara /D pompa dengan -D casing minimal 1

inch. 9ra>k per$orma pompa dapat dilihat pada lampiran

1.

9ra>k per$orma pompa digunakan untuk

menentukan *ea$ apacit% , *orse Power 6otor Loa$

dan e>si$nsi pompa. Pemilihan serie pompa ini

berdasarkan e>siensi maksimum pada la=u produksi yang

sudah didesain. emua data yang didapatkan dari gra>k

tersebut digunakan untuk melakukan perhitungan dan



perencanaan selan=utnya. Data *ea$ apacit% pompa

digunakan untuk menghitung banyaknya stages pompa

yang dibutuhkan, yaitu 7

ompa R4DA 9-16:: - *;:: RM 6:7<

Dengan design rate sebesar 16*.% b$pd, maka dari

gra>k per$ormance pompa didapat eNsiensi sebesar 6

;, ead apacity sebesar *% $t ,P Motor Joad sebesar

1..

Dari perhitungan maka didapat =umlah stages 7

Stags=TDH

HadCapa!it" ( Hd

Stags )

Stags=2.736

38

Stags=72

Maka =umlah stages B "&

Dimana 7

4/* B 4otal /%namic *ea$ psi

*ea$ apacit% B *ea$ per stages, t1stages

etelah didapatkan =umlah stages pompa yang

dibutuhkan, kemudian dilan=utkan dengan melakukan

perhitungan besarnya *orse Power yang dibutuhkan,

nilai P0stage didapat dari 9ra>k Pompa pada lampiran

). Maka dari pesi>kasi pompa 9G16, a8ailable



%

stages yang ada ditentukan sebesar 1&% stages. Maka

untuk design P motor dapat dihitung 7

Hors Powr #oad=stags x HP

Stag

Hors Powr #oad=72×0.9

Hors Powr #oad=65 HP

Dari pesi>kasi pompa ?EDF 9G16, maka P

motor yang sesuai dan tersedia sebesar 63 P memiliki

3 Fmp. dan 1.113 8olt.

etelah didapatkan *orse Power 6otor , selan=utnya

adalah penentuan =enis motor. Penentuan =enis motor

harus disesuaikan dengan =enis seri pompa yang dipilih

dan besarnya *orse Power yang dibutuhkan sesuai

dengan spesi>kasi yang tersedia. 2luida yang mengalir

melewati motor harus memiliki kecepatan L 1 $t0s

sebagai syarat untuk pendinginan pada motor.

$ = (0.0119×%)

ID !asi&g2−OD motor

2

Pada tiaptiap =enis motor kecepatan aliran @uida

berbedabeda tergantung dari /D Motor. pesi>kasi

motor yang tersedia dapat dilihat pada lampiran +.*.

enent!an 8enis Kae# dan Besarn5a Vo#ta,e

Pemilihan kabel termasuk diantaranya ialah

pemilihan ukuran kabel, tipe0=enis kabel dan pan=ang



%

kabel. TE 2CJFGE telah membuat gra>kgra>k

penurunan 8oltage pada kabel untuk beberapa harga

ampere motor yang berbeda. Penentuan pan=ang kabel

(J# dapat dihitung dengan persamaan berikut 7

#= PDS+100 ft

#=5.145 ft +100 ft

#=105.145 ft

+erdasarkan pembacaan harga arus listrik (A) dan

tegangan listrik ("motor) yang dibutuhkan untuk =enis

motor yang bersangkutan, maka dapat dipilih =enis kabel

pada lampiran *. Pemilihan =enis kabel sebaiknya

memilih =enis kabel yang memiliki kehilangan tegangan

dibawah atau sekitar * 8olt tiap 1 $t. Maka dipilihlah

=enis kabel O1C O&FJ.

asil pembacaan voltage loss ("olatge /rop17888

t) yang didapat dari lampiran F.). Disarankan besar

'oltage Drop01 tidak lebih dari *, sehingga dipilih

=enis kabel O1C O&FJ, dengan Fmphere sebesar )3

maka nilainya sebesar &3.

Maka nilai 'oltage abel 7

'$ (abl=

#x ( $oltagDrop1000ft )

1000



%1

' $ (abl=105.145×25

1000

' $ (abl=2.628$olt

Maka "oltage /rop pada abel sebesar 16,"6 8olt.

Dimana 7

' $ (abl B "oltage /rop 9abel "olt

# B Pan=ang abel, $t

emi#i'an Transformer dan S%it'oard

Menentukan =enis switchboar$ yang akan dipakai

perlu diketahui terlebih dahulu berapa besarnya voltage

total ( $ total # yang akan beker=a pada switchboard

tersebut. +esarnya "oltage total atau tegangan yang

beker=a pada switchboard dapat hitung dari persamaan

berikut ini 7

$ total=$ motor+' $ (abl

$ total=160+12.628=162.628$olt

Perhitungan selan=utnya adalah perhitungan

besarnya 9"A yang dibutuhkan oleh trans$ormer pada

saat pengoperasian nantinya.

)$*=1.73×$ total×*mprmotor

1,000

)$*=1.73×162.628×106

1000=¿

)$*=29.823 )$*



%&

Dari hasil perhitungan didapat harga "oltage total

sebesar &%.&* 'F.

emi#i'an 8enis rotetor dan Intake ompa

umur ! merupakan sumur oriIontal T (ide

Treck# sehingga Henis Protector yang digunakan adalah

tipe Jabyrinth Path. Inta'e pompa menggunakan 9as

eparator karena karena didalam sumur mengandung

banyak 9as.

6.; 7asi# erenanaan Arti0ia# +ift 4S

Dari beberapa pemilihan kandidat pompa EP yang

dapat dilihat pada sumur ! yang paling sesuai adalah pompa

tipe ?EDF 9n16 memiliki clearance kurang dari 1 inch

sehingga akan ter=adi gesekan antara /D pompa dengan -D

casing dan dapat menyebabkan kabel akan ter=epit atau

tidak bisa masuk. Cntuk pompa ?EDF 9G16 memiliki

eNsiensi lebih rendah begitu =uga kapasitas pompa.

Tabel 6.3

asil Design EP umur ! Pompa ?EDF 9G16("#

Keteran,an Uk!ranSat!a

n

Henis Pompa ?EDF 9G16

Pump etting Depth "&&$t,

T'D



%*

Pump -ntake Pressure &*6 Psi

Total Dynamic ead

(TD# &."*6 2tENsiensi Pump 3 ;

tage "& stage

F8ailable P 63 P

Motor Type (2rom Tabe# 13 series

Motor 'oltage 1.113 'olt

Motor Fmpere .3 Fmp

able Type F:9 O1C

Pa=ang abel 13.1)3 M

Tra$oreAuired 1%1 'F

Trans$ormer Type & 'F

witcboard Type 13 MD2

Typr Protector Jabyrinth Path

16. Bab Vi Study Kasus

Documents

Transcript of 16. Bab Vi Study Kasus