ANALISIS PENGARUH GAS PADA PERENCANAAN · PDF filemasuk pompa agar proses perhitungan menjadi...

Ilhami Nur 12206063, Semester II 2009/2010 1

ANALISIS PENGARUH GAS PADA PERENCANAAN ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP (ESP)

PADA SUMUR YANG MEMPRODUKSIKAN GAS DAN NOMOGRAF USULAN UNTUK

MENENTUKAN PERSENTASE GAS DAN VOLUME FLUIDA MASUK POMPA

Ilhami Nur*

Ir. Tutuka Ariadji, M.Sc., Ph.D.**

Sari

Kinerja Electric Submersible Pump (ESP) sangat bergantung berbagai faktor, salah satu diantaranya adalah kandungan gas pada fluida produksi. Gas akan mempengaruhi kemampuan pompa untuk bekerja. Sepanjang gas yang dipompakan berupa larutan di dalam fluida maka pompa akan berjalan secara normal. Sehubungan dengan hal penting ini, telah dilakukan studi analisis untuk mengetahui pengaruh gas terhadap perencanaan ESP. Hasil dari studi analisis ini, adanya gas sangat berpengaruh besar terhadap volume fluida masuk pompa sehingga menggunakan pompa yang berkapasitas besar serta peningkatan HP pada pompa jika dibandingkan dengan tidak adanya gas. Studi analisis ini mencoba melakukan perencanaan ESP pada sumur minyak dan air yang berproduksikan gas dengan data-data dari lapangan. Pada studi ini melakukan analisis pengaruh gas berdasarkan berbagai macam parameter. Parameter yang dikaji adalah kedalaman pompa, GOR, water cut serta HP pompa. Dari parameter yang dikaji menunjukkan bahwa kedalaman pompa mempunyai pengaruh yang lebih besar dalam persentase gas masuk pompa sehingga volume fluida masuk pompa menjadi lebih besar. Penambahan volume fluida akibat adanya gas dapat mencapai 350% dengan parameter tertentu jika dibandingkan dengan tidak adanya gas. Kemudian peninjauan terhadap HP pompa, dengan adanya gas terjadi peningkatan HP pompa yang dapat berkisar 5-25% dibandingkan dengan HP tanpa adanya gas. Studi ini juga menghasilkan suatu nomograph usulan untuk menentukan volume fluida dan persentase gas masuk pompa agar proses perhitungan menjadi lebih mudah dan singkat. Setelah dilakukan uji validasi, nomograph tersebut memiliki kesalahan relatif maksimal sekitar 15%. Kata kunci : volume fluida masuk pompa, persentase gas, nomograph

Abstrak The performance of an Electric Submersible Pump (ESP) depends on many factors, one of those factors is the gas content in fluid production. Presence of the gas influence the ability of a pump to work. As long as the gas is a solution gas from the producing reservoir fluid, the pump could perform normally. In relation to this important matter, analysis study has been conducted to determine the effect of gas in designing an ESP. As a result of this analysis study, the presence of gas has a major impact on the amount fluid entering the pump thus increasing size of the pump and also the required HP. This analysis study attempts to design an ESP for simultaneously producing water and oil wells with the presence of gas based on field data. The parameters studied are pump setting depth, GOR, water cut and pump HP. The studied parameters shows that the pump setting depth has a great influence on the percentage of gas entering the pump, thus increases the fluid volume inside. The increased fluid volume due to gas can reach up to 350% with certain parameters when it is compared with the absence of gas. Also considering the pump HP, the presence of gas can increase the required HP of the pump up to 5-25% compared with the required pump HP without the presence gas. This study also provides a new nomograph to determine the volume of fluid and the percentage of gas entering the pump so that the calculation becomes much easier and simple. After the validation test, the nomograph has a maximum relative error of about 15%. Keywords : Volume of fluid into the pump, percentage of gas, nomograph. *) Mahasiswa Program Studi Teknik Perminyakan – Institut Teknologi Bandung *) Dosen Pembimbing Program Studi Teknik Perminyakan – Institut Teknologi Bandung


I. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Electric Submersible Pump ESP pada umumnya digunakan pada sumur minyak dan air. Namun di beberapa lapangan ESP tetap dipakai pada sumur yang memproduksikan gas. Penggunaan ESP (Electric Submersible Pump) dengan kehadiran gas yang ikut terproduksi akan mempengaruhi kinerja pompa sehingga dapat menurunkan laju produksi cairan di permukaan. Untuk itu pada ESP dilengkapi dengan gas seperator dengan tujuan gas dari dalam sumur tidak ikut terpompakan. Pada kondisi lapangan, kerja gas seperator tidak 100% dapat memisahkan gas secara sempurna sehingga terdapat sisa gas yang ikut masuk ke pompa. Dengan adanya gas yang masuk ke pompa dilakukan analisis pengaruh gas tersebut dalam perencanaan ESP.

Ruang lingkup dalam Studi ini adalah melakukan perencanaan ESP dengan data-data yang didapat dari lapangan, Kemudian melakukan analisis pengaruh gas berdasarkan beberapa parameter. Parameter yang akan dikaji adalah kedalaman pompa, water cut , GOR dan HP pompa. kemudian mengusulkan nomograph baru untuk menentukan presentase gas masuk pompa dan volume fluida akibatnya adanya gas. Tujuan

Tujuan dari penulisan karya tulis ini adalah mengetahui pengaruh adanya gas pada perencanaan ESP dan membuat nomograph usulan untuk menentukan persentase gas dan volume fluida masuk pompa. I. TEORI DASAR

1.1 Sifat Fisik Fluida

1.1.1 Specific Gravity Fluida (SGf)

Specific gravity suatu fluida adalah perbandingan antara densitas fluida tersebut dengan densitas fluida pada keadaan standar (14.7 psi, 60̊F). Biasanya sebagai fluida standar adalah air dengan densitas 62.4 lb/cuft atau 1 gr/cc. 𝑆𝐺𝑓 =

𝜌𝑓

64.4 ...............................................(1)

1.1.2 Solution Gas-Oil Rasio (Rso)

Solution Gas-Oil Rasio adalah ukuran yang menunjukan banyaknya gas yang terlarut dalam minyak di reservoir. Rso dapat dihitung dengan persamaan standing2.

𝑅𝑠 = 𝑆𝐺𝑔 𝑃

18×

100.0125 ×𝐴𝑃𝐼

100.00091 ×𝑇(°𝐹)

1.2048

.........(2)

1.1.3 Formation Volume Factor (FVF)

FVF yang berpengaruh pada perencanaan ESP adalah Bo dan Bg. Bo adalah formation volume factor minyak yang merupakan volume minyak di reservoir yang diperlukan untuk menghasilkan satu barel minyak pada kondisi stock tank. Sedangkan Bg adalah formation volume factor untuk gas. Dua faktor ini dapat dihitung dengan persamaan standing2 . 𝐵𝑔 = 5.04

𝑍(460+𝑇)

𝑃

.................................................(3) 𝐵𝑜 = 0.972 + 0.000147 𝐹1.175 .........................(4)

dimana 𝐹 = 𝑅𝑠 𝑆𝐺𝑔

𝑆𝐺𝑜

2+ 1.25𝑇(°𝐹)..................(5)

1.2 Produktivitas Formasi

Kualitas kinerja aliran fluida dari formasi produksitf masuk ke lubang sumur dinyatakan sebagai suatu indeks, disebut indeks produktivitas (PI), yang didefinisikan sebagai perbandingan antara perubahan laju produksi terhadap perubahan tekanan. PI dapat berharga konstan atau tidak, tergantung pada kondisi aliran yang terjadi. Secara kuantitatif dinyatakan dalam grafik yang menghubungkan antara laju aliran dengan tekanan alir dasar sumur. Tujuan menentukan potensi sumur minyak adalah untuk menghitung kemampuan reservoir mengalirkan fluida ke dalam sumur. Kemampuan ini dinyatakan dalam hubungan antara tekanan alir dasar sumur terhadap laju produksi (kurva Inflow Performance Relationship) dari IPR ini kita dapat menentukan laju produksi yang kita inginkan pada perencanaan ESP dan dapat menentukan ketinggian fluida dari tekanan alir sumur pada saat laju produksi tersebut.


1.3 Aliran Fluida dalam Pipa

Dalam perhitungan aliran fluida dalam pipa ada tiga komponen penting yang harus diperhatikan yang menyebabkan terjadinya kehilangan tekanan adalah perhitungan adanya kehilangan tekanan yang disebabkan oleh adanya gesekan, adanya perbedaan ketinggian antara satu titik ke titik lainnya serta perubahan energi kinetik. Ketika fluida mengalir didalam pipa maka akan mengalami tegangan geser (Shear Stress) pada dinding pipa, sehingga terjadi kehilangan sebagian tenaganya yang sering disebut friction loss. Willian-Hazen1 membuat suatu persamaan empiris untuk friction loss pada pipa yaitu :

𝑕𝑓 = 0.20830 100

𝐶

1.85

𝑄1.85

𝐼𝐷4.866 .........................(6)

dari rumus tersebut dibuat suatu grafik untuk menghitung friction loss seperti ditunjukan pada gambar 1.

1.4 Karekteristik Kerja Pompa

1.4.1 Prinsip Kerja ESP

Pompa ESP mempunyai sifat seperti pompa sentrifugal. Setiap stage terdiri dari impeller dan diffuser, yang dalam operasi fluida diarahkan ke dasar impeller dengan arah tegak. Gerak putar diberikan pada cairan oleh sudu-sudu impeller. Gaya sentrifugal fluida menyebabkan aliran radial dan cairan meninggalkan impeller dengan kecepatan tinggi dan diarahkan kembali ke impeller berikutnya oleh diffuser. Cairan yang ditampung di rumah pompa kemudian dievaluasikan melalui pipa keluar dimana sebagian tenaga kinetis diubah menjadi tenaga potensial berupa tekanan. Oleh karena dilemparnya keluar maka terjadilah proses penghisapan.

2.4.2 Pump Performance

Kelakuan kerja atau sifat karakteristik kerja pompa ditentukan berdasarkan tes pabrik dengan air tawar. Penyajiannya secara grafis dari hasil tes tersebut dibuat grafik karakeristik (Performance curve). Pada grafik ini akan digambarkan head yang dihasilkan, effisiensi dan brake horse power terhadap laju produksi.

Gambar 2 Tipe Pump Performance3

a) Head Capacity Curve

Head capacity curve ditunjukan oleh grafik yang berwarna biru pada gambar 2. Pompa baru atau yang masih baik akan berkarakteristik kerja sepanjang grafik ini. Penyimpangan dapat disebabkan oleh rusaknya pompa, interferensi gas atau tubing bocor. Grafik head suatu ESP akan melalui laju nol, dimana shut-off atau head bila ESP bekerja dan flowline valve ditutup. Dalam mencari shut-off atau head ini maka impeller akan berputar pada cairan yang berputar-putar disitu saja dan daya yang diperlukan untuk melawan friksi di cairan dan bearing akan berubah menjadi panas (karena itu menutup tidak boleh lebih dari satu menit). Besarnya shut-off head tergantung dari diameter impeller RPM-nya. Untuk multi stage maka rumus

𝐻 = 𝑆 𝐷𝑁

1840

2....................................................(7)

Head capacity suatu pompa digunakan untuk menghitung jumlah stage pompa dengan rasionya terhadap TDH. Pompa dengan head yang lebih curam lebih disukai karena dapat lebih toleran terhadap kesalahan data-data sumur. b) Grafik Effisensi

Efisiensi ini sebenarnya adalah gabungan antara hidraulis, volumetris dan mekanis. Pada gambar 2 grafik effisiensi ditunjukan pada kurva berwarna hijau. Effisiensi naik dari nol pada laju produksi nol ke maksimum lalu turun kembali pada laju produksi maksimum. Laju produksi akan mempengaruhi effisiensi, jika laju produksi terlalu tinggi maka impeller akan menekan keatas (up-thrust), sedangkan jika laju


produksi terlalu rendah maka impeller akan menekan ke bawah (down-thrust). Pada daerah effisiensi tertinggi impeller seakan-akan melayang bebas (floating). Ini dapat dilihat pada gambar 3

Gambar 3 Up-Thrust dan Down-Thrust5

ESP didesain agar bekerja pada daerah dekat effisiensi maksimum untuk mengurangi kerusakan bearing dan tatakan pompa akibat up-thrust atau down-thrust. Harga effisiensi maksimum biasanya berkisar 55-75% c) Grafik Brake Horse Power Grafik brake horse power ini menunjukan input yang diperlukan per-stage pada tes pabrik. Garafik ini mula-mula naik sedikit demi sedikit dengan naiknya laju produksi dan kemudian turun. Hal ini dikarenakan terjadiya efek laju produksi lebih besar dari turunnya head dan pada laju produksi besar turunnya head bentuknya lebih curam. 2.4.3 Kavitasi dan NPSH (Net Positif Suction

Head)

Apabila tekanan absolut dari cairan pada titik di dalam pompa berada di bawah tekanan bubble point (Pb), pada temperatur cairannya, maka gas yang semula terlarut di dalam cairan akan terbebaskan. Gelembung-gelembung gas ini akan mengalir bersama-sama dengan cairan sampai pada daerah yang mempunyai tekanan lebih tinggi dicapai, dimana gelembung akan mengecil lagi secara tiba-tiba yang mengakibatkan shock yang besar pada diding didekatnya. Fenomena ini disebut dengan kavitasi. Hal ini akan menurunkan effsiensi pompa.

Kejadian ini berhubungan dengan kondisi penghisapan. Apabila kondisi penghisapan berada diatas tekanan bubble point, maka tidak akan terjadi kavitasi. Kondisi suction minimum yang diperlukan untuk mencegah terjadinya kavitasi pada suatu pompa yang disebut Net Positive Suction head (NPSH).

II. METODOLOGI

3.1 Pengumpulan Data

Pada studi ini kasus yang dianalisisa adalah produksi air dan minyak dengan adanya gas. Adapun data yang dipakai untuk studi ini adalah data-data lima buah sumur dari suatu perusahaan minyak yang dijadikan input dalam perencanaan ESP. Data-data untuk masing-masing sumur dapat dilihat pada tabel 1. 3.2 Penentuan Kemampuan Sumur

Dalam studi ini, penentuan kemampuan sumur dilakukan dengan menggunakan bantuan software memakai metode perhitungan IPR fetkovich multirate test dengan data test yang didapat dari lapangan untuk masing-masing sumur. Dari kurva yang dihasilkan, maka dapat ditentukan laju produksi yang diinginkan sesuai dengan kemampuan sumur. 3.3 Melakukan Prosedur Perencanaan ESP

Kehadiran gas bebas pada pompa dan dalam tubing membuat proses pemilihan pompa menjadi lebih rumit. Dalam proses pengolahan data dilakukan dengan bantuan Microsoft Excel. Adapun tahapan perencenaan ESP pada karya tulis ini antara lain : 1. Menentukan kemampuan sumur, sehingga kita

dapat menentukan laju produksi yang diinginkan dan mengetahui tekanan alir fluidanya.

2. Penentuan specific gravity campuran yaitu gas, minyak dan air yang akan melalui pompa.

3. Penentuan kedalaman fluid level. 4. Penentuan kedalaman pompa dengan

menetapkan ketinggian fluida diatas pompa minimal 100 ft, sehingga kedalaman pompa dapat ditentukan.

5. Penentuan Pump Intake Pressure (PIP). 6. Menentukan kelarutan gas dalam minyak (Rs),

faktor volume formasi minyak (Bo) dan faktor


volume formasi gas (Bg) dengan menggunakan persamaan standing2.

7. Penentuan volume fluida masuk ke pompa, karena sumur berproduksikan gas, maka perlu menggunakan gas seperator di intake pompa, namun gas seperator tidak 100% dapat memisahkan gas, oleh karena itu dalam perhitungan ini diasumsikan gas seperator memiliki effisiensi 90%, dan 10% gas tidak dapat dipisahkan sehingga masuk ke pompa.

8. Penentuan friction loss pada laju produksi yang diinginkan dengan ukuran tubing tertentu.

9. Penentuan tubing head pressure. 10. Penentuan Total Dynamic Head (TDH). 11. Penentuan beberapa tipe pompa yang sesuai

dengan volume total yang masuk pompa. 12. Penentuan besar effisiensi dari setiap tipe

pompa terpilih dan menentukan salah satu tipe pompa yang digunakan.

13. Penentuan besarnya stages dari tipe pompa yang terpilih.

14. Pemilihan motor dilakukan dengan menentukan horse power yang diperlukan pada setiap tingkat pompa.

15. Pemilihan kabel listrik, ditentukan berdasarkan arus listrik yang mengalir, penurunan tegangan, serta clearance antara tubing collar dengan casing.

16. Pemilihan transformer dan switcboard. 3.4 Sensitivitas Parameter

Parameter-parameter dari perencanaan ESP yang dijadikan untuk sensitivitas untuk mengetahui pengaruh gas adalah kedalaman pompa, GOR, water cut dan HP pompa. Dari analisis parameter-parameter tersebut bertujuan untuk mengetahui pengaruh gas secara kuantitatif terhadap perencanaan ESP.

3.5 Pembuatan nomograph untuk

menentukan persentase gas dan volume fluida

masuk pompa

Dalam menentukan presentase gas dan volume fluida masuk pompa diperlukan beberapa tahap perhitungan. Adapun tahap-tahap perhitunganya antara lain : a. Penentuan gas total dalam larutan. Dapat

ditentukan dengan cara: 𝑉𝑡 𝑔𝑎𝑠 = 𝑄𝑙 1 −𝑊𝐶 × 𝐺𝑂𝑅.......................(8)

𝑏. Penerntuan gas total yang masih terlarut @PIP 𝑉𝑡 𝑔𝑎𝑠 @𝑃𝐼𝑃 = 𝑅𝑠@𝑃𝐼𝑃 × 𝑄𝑙 1 −𝑊𝐶 .......... (9)

𝑐. Penentuan volume gas bebas @PIP 𝑉𝑔𝑎𝑠@𝑃𝐼𝑃 = 𝑉𝑡 𝑔𝑎𝑠 − 𝑉𝑡 𝑔𝑎𝑠@𝑃𝐼𝑃 × 𝐵𝑔 .....(10)

d. Penentuan volume minyak @PIP 𝑉𝑜 = 𝑄𝑙 1 −𝑊𝐶 × 𝐵𝑜 ............................(11) e. Penentuan volume air 𝑉𝑤 = 𝑄𝑙 × 𝑊𝐶...........................................(12) f. Volume total @PIP 𝑉𝑡 @𝑃𝐼𝑃 = 𝑉𝑜 + 𝑉𝑤 + 𝑉𝑔𝑎𝑠@𝑃𝐼𝑃 ....................(13) g. %gas terhadap volume total@PIP % 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑔𝑎𝑠 =

𝑉𝑔𝑎𝑠 @𝑃𝐼𝑃

𝑉𝑡 @𝑃𝐼𝑃× 100%.........(14)

h. Penentuan Volume gas masuk pompa 𝑉𝑔 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎 = 10% × 𝑉𝑔𝑎𝑠@𝑃𝐼𝑃 ............(15) i. Volume total yang masuk pompa

𝑉𝑡 = 𝑉𝑜 + 𝑉𝑤 + 𝑉𝑔 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎 ..................(16) j. Persentase gas masuk pompa % 𝑔𝑎𝑠 =

𝑉𝑔 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎

𝑉𝑡 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎 × 100%..............(17)

Dari persamaan-persamaan (8) s/d (17), dapat disederhana untuk menentukan volume fluida masuk pompa adalah 𝑉𝑡 =

𝑄𝑙

10000 1 −𝑊𝐶 × 𝐵𝑔 × 𝐺𝑂𝑅 − 𝑅𝑠 +

10000 𝐵𝑜 − 𝐵𝑜 − 1 𝑊𝐶 .............................(18) Sedangkan persamaan untuk menentukan pesentase gas masuk pompa adalah

% 𝑔𝑎𝑠 =𝑄𝑙 1−𝑊𝐶 ×𝐵𝑔× 𝐺𝑂𝑅−𝑅𝑠

10000 × 𝑉𝑡 .................(19)

Namun pada persamaan (18) dan (19) terdapat parameter properti fluida seperti Bo, Bg, dan Rs, dimana parameter tersebut dipengaruhi tekanan intake pompa (PIP), temperatur, SG gas dan SG oil. Oleh karena itu dibuat suatu nomogram usulan dengan inputan PIP, temperatur dasar sumur, SG gas dan SG oil dapat menentukan secara langsung volume fluida dan persentase gas masuk pompa. III. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Perencanaan ESP dan Analisis

Pengaruh Gas

Hasil perhitungan dalam perencanaan ESP terdapat pada tabel 2 s/d tabel 5. Berdasarkan hasil perhitungan perencanaan ESP pada tabel 2, adanya gas berpengaruh terhadap volume fluida total yang masuk ke pompa, ini dapat dilihat adanya


perbedaan volume fluida total masuk tanpa ada gas dengan volume fluida masuk dangan adanya gas. semakin besar jumlah gas bebas maka volume fluida masuk ke pompa akan semakin besar. Hal ini akan mempengaruhi pemilihan tipe pompa. Dengan bertambah besarnya volume fluida yang masuk ke pompa, maka memerlukan tipe pompa yang memiliki kapasitas besar. Pemilihan pompa berkapasitas besar akan mempengaruhi HP pompa yang akan digunakan. Parameter yang digunakan untuk analisis sensitivitas merupakan parameter yang penting dalam perencanaan ESP. Dalam studi analisis ini menggunakan parameter tersebut untuk mengetahui seberapa besar pengaruh gas terhadap perencanaan ESP. Adapun parameter yang digunakan adalah kedalaman pompa, GOR, water cut, dan HP pompa. Dari hasil perhitungan pada setiap sumur dapat dilihat pengaruh Kedalaman pompa terhadap persentase gas masuk pompa. Semakin bertambah kedalaman pompa maka persentase gas masuk pompa akan semakin kesil. Demikian pula sebaliknya, semakin berkurang kedalaman pompa maka persentase gas masuk pompa akan semakin besar. Hal ini terjadi karena semakin berkurang kedalaman pompa maka ketinggian fluida diatas pompa akan berkurang sehingga mengakibatkan tekanan intake pompa berkurang. Dengan semakin kecilnya harga tekanan intake pompa maka kelarutan gas dalam fluida pada tekanan tersebut akan semakin berkurang. Pada harga GOR yang sama dan laju fluida dipermukaan yang sama, berkurangnya harga kelarutan gas ini akan memperkecil jumlah gas yang terlarut pada kondisi tekanan intake pompa. Kecilnya harga gas yang terlalut dalam fluida akan memperbesar harga gas bebas yang ada pada kondisi tersebut sehingga persentase gas yang masuk pompa akan bertambah. Grafik pengaruh kedalaman pompa terahadap persentase gas dapat dilihat pada gambar 8. Namun untuk mengetahui seberapa besar pengaruh gas terhadap perubahan volume fluida masuk pompa terhadap perubahan kedalaman pompa dapat dilihat pada gambar 9 s/d gambar 13. Sedangkan nilai penambahan volume fluida dangan adanya gas dapat dilihat pada tabel 7 s/d tabel 11. Pada masing-masing gambar tersebut menunjukan penambahan volume fluida untuk setiap sumur.

Volume fluida tanpa ada gas dengan penambahan kedalaman sumur tidak terlalu signifikan. Tetapi jika adanya gas, penambahan volume fluida masuk pompa akan terlihat perubahan yang signifikan. Semakin berkurangnya kedalaman pompa dengan parameter yang lain dianggap tetap, persentase gas masuk pompa berkisar dari 7-77% yang mengakibatkan perubahan volume fluida masuk pompa berkisar 8-350%. Jadi dapat disimpulkan pengaruh kedalaman pompa dapat mempengaruhi jumlah persentase gas yang masuk yang menyebabkan perubahan volume fluida masuk pompa bisa mencapai 3.5 kali dari volume fluida tanpa adanya gas. Kemudian pengaruh gas terhadap volume fluida dengan penurunan GOR pada kedalaman pompa sama. Menghasilkan hubungan persentase gas masuk pompa berkisar antara 15-70% mengakibatkan persentase penambahan volume 22-250%. Jadi dapat disimpulkan pengaruh GOR dengan rentang nilai 200-2000 scf/stb, akan mempengaruhi penambahan volume fluida bisa mencapai 2.5 kali dari volume fluida masuk pompa tanpa gas. Parameter lain yang dianalisa adalah pengaruh water cut. Hasil perhitungan menunjukkan ada kecendrungan perubahan persentase gas masuk pompa. Dengan bertambah tinggi nilai water cut untuk GOR yang sama dan laju fluida dipermukaan juga sama, persentase gas yang masuk pompa akan berkurang, demikian pula sebaliknya, semakin kecil nilai water cut, persentase gas masuk pompa akan bertambah. Hal ini disebabkan karena peningkatan water cut akan memperkecil jumlah minyak yang terpompa, sehingga menyebabkan kelarutan gas dalam minyak akan semakin kecil sehingga persentase gas yang masuk pompa akan bertambah kecil. Besarnya persentase pengaruh gas terhadap volume fluida dapat dilihat pada gambar 14 s/d gambar 18 sedangkan nilai kuantitasnya dapat dilihat pada tabel 12 s/d tabel 16. Pengaruh water cut membuat persentase gas masuk pompa dengan kisaran 3-60% akan mempengaruhi persentase penambahan volume fluida berkisar 5-150%. Kemudian pengaruh gas terhadap HP pompa dapat dilihat pada gambar 19, dan nilai persentase penambahan volume dapat dilihat pada tabel 17. Pada hasil tabel tersebut peningkatan persentase


gas masuk pompa yang berkisar 7-42% terdapat penambahan maksimum horse power sebesar 24 %, tetapi peningkatan penambahan HP pada sumur X4 menunjukan hasil yang tidak sama. Ini disebabkan karena pengaruh dari performance pompa. Kemudian perbandingan perencencaan ESP pada studi ini dengan pompa ESP yang terpasang di lapangan dapat dilihat pada tabel 18.

4.2 Proses Pembuatan, Validasi dan Prosedur

Penggunaan Nomograph

4.2.1 Proses Pembuatan dan validasi

Nomograph

a) Nomograph 1 untuk menentukan volume

fluida total masuk pompa

Dari persamaan (18), dilakukan pemisalan agar pembuatan lebih mudah: 𝐴 = 1 −𝑊𝐶 × 𝐵𝑔 × 𝐺𝑂𝑅 − 𝑅𝑠 +

10000 𝐵𝑜 − 𝐵𝑜 − 1 𝑊𝐶 ...............................(20) Untuk menentukan nilai A, A dibagi menjadi 2 bagian, dimana A = B+C sedangkan Cdan B adalah 𝐵 = 1 −𝑊𝐶 × 𝐵𝑔 × 𝐺𝑂𝑅 − 𝑅𝑠 ..................(21) 𝐶 = 10000 𝐵𝑜 − 𝐵𝑜 − 1 𝑊𝐶 .........................(22) Untuk menentukan nilai C, plot Bo dengan berbagai rentang WC mulai dari 0.1-0.9 (grafik pada gambar 20). Namun, terlebih dahulu harus menentukan Bo, Bo ditentukan dengan gabungan persamaan (2), (4) dan (5). Dari gabungan persamaan tersebut terdapat variabel P, T, SG oil. Dengan memplot P intake dengan berbagai rentang T dan SG oil, maka dengan gabungan persamaan (2), (4), dan (5) dapat menentukan Bo. (Grafik pada gambar 21) Kemudian untuk menentukan nilai B, plot B terhadap 𝐵𝑔 × 𝐺𝑂𝑅 − 𝑅𝑠 dengan berbagai nilai WC dari rentang 0.1-0.9. (grafik pada gambar 22) Untuk mendapatkan plot tersebut perlu menentukan nilai : 𝐷 = 𝐵𝑔 × 𝐺𝑂𝑅 − 𝑅𝑠 ......................................(23) dengan membagi D menjadi 2 bagian, dimana D = E - F, sedangkan E dan F adalah:

𝐸 = 𝐵𝑔 × 𝐺𝑂𝑅..................................................(24) 𝐹 = 𝐵𝑔 × 𝑅𝑠.......................................................(25) Kemudian plot E terhadap Bg dengan berbagai GOR, dalam hal ini rentang GOR yang digunakan dari 100-2500 scf/stb, (grafik pada gambar 23) untuk mendapat plot tersebut Bg harus ditentukan terlebih dahulu dengan persamaan (3). Dalam persamaan (3) terdapat variabel P dan T. Nilai P adalah P intake pompa, plot P intake dengan berbagai temperatur akan menghasilkan nilai Bg. Dari nilai Bg tersebut nilai E dapat ditentukan. (Grafik pada gambar 24) Karena nilai F terlalu kecil, pengurangan E dan F tidak terlalu signifikan, maka nilai F dapat diabaikan. Setelah mendapatkan nilai E, D, B dan C, maka nilai A dapat ditentukan. Kemudian langkah terakhir menentukan volume fluida masuk pompa dengan cara memplot A dengan rentang laju produksi yang diinginkan (𝑄𝑙), dalam hal ini rentang 𝑄𝑙 yang digunakan mulai dari 300-1000 bbl/d kemudian menggunakan persamaan (18) maka akan didapatkan grafik volume fluida masuk pompa. (Grafik pada gambar 25) Untuk menjadikan suatu nomograph untuk menentukan volume fluida masuk pompa maka dilakukan penggabungan grafik dari gambar (20) – (25). Sehingga didapat nomograph 1 dengan input data P intake, temperatur, SG oil, dan SG gas yang ditunjukan pada gambar (26). b) Nomograph 2 untuk penentuan persentase

gas masuk pompa

Berdasarkan persamaan (19) kita memerlukan input data volume fluida masuk (Vt), laju produksi yang diinginkan (𝑄𝑙), dan nilai B pada persamaan (21). Plot nilai B dengan rentang laju produksi yang diinginkan (𝑄𝑙) akan mendapat nilai X dimana 𝑋 =

𝑄𝑙

10000 1 −𝑊𝐶 × 𝐵𝑔 × 𝐺𝑂𝑅 − 𝑅𝑠 .........(26)

Setalah itu nilai X dibagi dengan nilai volume fluida masuk (Vt) yang diperoleh dari nomograph 1 sehingga akan diperoleh nilai persentase gas masuk pompa. Nomograph 2 dapat dilihat pada gambar (27). Validasi kedua nomograph dilakukan membandingkan hasil dari nomograph dengan hasil perhitungan menggunakan Microsoft Excel.


validasi nilai penentuan nomograph dapat dilihat pada tabel 6. Berdasarkan tabel tersebut didapatkan hasil nomograph 1 memiliki nilai kesalahan relatif maksimal sekitar 10% sedangkan untuk nomograph 2 memiliki nilai kesalahan relatif maksimal sekitar 10 %. Hasil ini memadai untuk kepentingan dilapangan di industri 4.2.1 Prosedur Penggunaan nomograph

a) Nomograph 1

Data yang diperlukan untuk penentuan volume fluida masuk pompa menggunakan nomograph ini adalah : 1. Tekanan intake pompa 2. Temperatur dasar sumur 3. SG oil dan SG gas 4. Water Cut 5. GOR 6. Laju produksi yang diinginkan Ada dua tahap dalam penggunaan nomograph 1 Tahap pertama untuk grafik #1, dari nilai tekanan tarik garis horizontal kekiri hingga memotong kurva SG oil dan temperatur. Dari titik potong tersebut tarik garis vertikal sampai memotong kurva water cut. Dari titik perpotongannya tarik secara horizontal ke kiri sampai berpotongan dengan sumbu y grafik. Berhenti untuk tahap pertama. Kemudian tahap kedua, dari nilai tekanan tarik garis horizontal kekiri sampai berpotongan dengan kurva GOR. Dari titik perpotongan tersebut tarik garis vertikal sampai berpotongan dengan kurva water cut kemudian tarik secara horizontal ke kanan sampai berpotongan dengan garis pertama dan catat nilai B yang akan digunakan untuk input nomograph 2. Selanjutnya titik hasil tahap pertama dihubungkan dengan hasil titik dari tahap kedua, terjadi perpotongan dengan garis yang berada antara dua titik tersebut. Perpotongan itu diteruskan mengikuti garis, kemudian menarik garis vertikal keatas sampai berpotongan dengan kurva Q. Kemudian tarik garis horizontal kekanan berpotongan dengan sumbu y grafik. Titik perpotongan itu adalah volume fluida masuk. Proses ini dapat dilihat pada gambar 28.

b) Nomograph 2

Data yang diperlukan untuk penentuan gas masuk pompa adalah : 1. Data volume fluida masuk pompa yang telah

didapatkan dari nomograph 1 2. Nilai B dari nomograph 1 3. Laju produksi Dari nilai B ditarik garis vertikal keatas kemudian berpotongan dengan kurva laju produksi yang diinginkan. Setelah itu tarik secara horizontal ke kanan menghasilkan sebuah titik, titik ini dihubungkan dengan garis volume fluida masuk pompa. Garis yang menghubungkan dua titik ini akan berpotongan dengan garis persentase gas. Titik perpotongannya merupakan nilai fraksi gas masuk pompa, kemudian dikalikan dengan 100% akan menghasilkan pesentase gas masuk pompa. Prosesnya ditunjukan pada gambar 29 Contoh penggunaan nomograph Data yang digunakan adalah data sumur X1 P intake pompa = 370 psi Temperatur dasat sumur = 180 ̊F SG Oil = 0.86 SG gas = 0.81 Water cut = 0.55 GOR = 2063 scf/stb Laju produksi = 950 STB/D

Hasil volume fluida yang didapatkan dengan menggunakan nomograph sebesar 1700 bbl/d sedangkan persentase gas 45% sedangkan dengan menggunakan perhitungan Microsoft Excel volume fluida yang masuk poma sebesar 1754 bbl/d dan persentase gas yang masuk poma sebesar 42 %. Contoh penggunaan nomograph 1 dapat dilihat pada gambar 28, sedangkan nomograph 2 dapat dilihat pada gambar 29. IV. KESIMPULAN

1. Adanya gas akan berpengaruh pada volume fluida total masuk ke pompa, semakin besar gas masuk ke dalam pompa maka semakin besar volume fluida total yang masuk ke pompa. Penambahan volume fluida total yang masuk berkisar 5-350% berdasarkan studi kasus untuk sumur-sumur yang dianalisis.

2. Pengaruh gas terhadap penambahan volume fluida dengan parameter kedalaman pompa,


pada kasus ini penambahan volume fluida bisa mencapai 3.5 kali dari volume fluida tanpa gas.

3. Pengaruh gas terhadap penambahan volume fluida dengan parameter GOR, pada kasus ini penambahan volume fluida bisa mencapai 2.5 kali dari volume fluida tanpa gas.

4. Pengaruh gas terhadap penambahan volume fluida dengan parameter water cut, pada kasus ini penambahan volume fluida bisa mencapai 1.5 kali dari volume fluida tanpa gas.

5. Semakin besar persentase gas masuk pompa . maka akan meningkatkan HP pompa, peningkatannya bisa mencapai sekitar 24% pada kasus ini.

6. Telah dihasilkan nomograph usulan pada perencanaan ESP untuk sumur minyak dan air yang ada gas dalam penentuan total volume fluida dan persentase gas masuk pompa dengan kesalahan relatif maksimal sekitar 15%

V. SARAN

1. Dalam perencenaan ESP perlu menentukan temperatur intake pompa dari gradien temperatur fluida masuk pompa ditambah temperatur dari motor ESP

2. Pemanfaatan lanjut dari studi ini, menentukan umur pompa dari pengaruh persentase gas masuk pompa.

VI. DAFTAR SIMBOL

𝑆𝐺𝑓 = Specifik gravity fluida 𝜌𝑓 = Densitas fluida, lb/cuft 𝑅𝑠 = Solution gas rasio, scf/stb 𝐵𝑔 = formasi volume faktor gas, bbl/mscf 𝐵𝑜 = formasi volume faktor minyak, bbl/stb T = Temperatur, ˚F P = Tekanan, psi hf = Friction loss, psi/1000ft C = konstanta dari bahan pipa Q = Laju produksi, gallon/menit H = shut-off cairan yang dipompakan, ft S = Diameter impeller, inch N = RPM S = jumlah stage 𝑉𝑡 𝑔𝑎𝑠 = gas total dalam larutan, mscf 𝑄𝑙 = laju produksi gas yang diinginkan, stb/d WC = Water cut GOR = Gas oil ratio, scf/stb Vo = Volume minyak bbl/d Vw = Volume air, bbl/d Vgas = Volume gas, bbl/d Vt = Volume total fluida, bbl/d

VII. DAFTAR PUSTAKA

1. Brown, K.E., et al, The Technology of Artifial

Lift method, Volume 2b, The Petroleum Publishing Company, Tulsa, 1980.

2. Guo, Boyun., Lyons, William C. dan Ghalambor, Ali, Petroleum Production Engineering – A Computer Assisted Approach, Elsevier Science & Technology Books, 2007.

3. Kurniawan, Akbar:Perkiraan Efisiensi Electric Submersible Pump pada sumur minyak yang berproduksi gas, Tugas Akhir, ITB Bandung, 2006.

4. Rachmat, Sudjati, Hand Out Equipment Sizing Electric Submersible Pump, Jurusan Teknik Perminyakan, ITB, Bandung.

5. Tjondrodiputro, B., Bahan kuliah Teknik Produksi, Jurusan Teknik Perminyakan, ITB Bandung, 2004


Gambar 1 Grafik Friction loss berdasarkan persamaan William-Hazen1

Tabel 1 Data Sumur Untuk Perencanaan ESP

Data Sumur X1 X2 X3 X4 X5

Casing size ( OD casing ) 9.625 9.625 9.625 9.625 9.625 inchi Casing weight 43.5 43.5 43.5 43.5 43.5 lb/ft Tubing size 2.875 2.875 2.875 2.875 2.875 inchi Perforasi 7244-8340 6767-6800 5637-5918 7379-7737 6984-7993 ft Specific Gravity Oil ( SGo) 0.86 0.86 0.865 0.86 0.86 Specific Gravity Water (SGw) 1.01 1.01 1.01 1.01 1.01 Gas Specific Gravity ( SGgas) 0.81 0.81 0.77 0.84 0.84 Water Cut 0.55 0.85 0.35 0.3 0.7 P reservoir 1231 469 1071 821 1089 psi Pb 2615 2615 1432 2965 2965 psi Pwh 200 200 200 200 200 psi Q yang diinginkan 950 550 750 900 950 BLPD Pwf @ Q yang diinginkan 628 215 370 340 505 psi FOP 900 500 900 850 1150 ft Gas Oil Ratio (GOR) 2063 2000 25 300 450 scf/stb Temperatur dasar sumur 279 279 283 300 260 ˚F


Gambar 4 Kurva IPR untuk Sumur X1

Gambar 5

Kurva IPR untuk Sumur X2

Q = 950 Stb/d @ Pwf = 628

Q = 550 Stb/d @ Pwf = 215


Gambar 6


Gambar 7


Q = 900 Stb/d @ Pwf = 340

Q = 750 Stb/d @ Pwf = 370


Gambar 8


Tabel 2 Hasil Perhitungan Gas dan Volumr Total Fluida Masuk Pompa

Parameter X1 X2 X3 X4 X5

PIP, psi 367.30 213.80 356.80 333.08 480.50 Rs, scf/stb 28.92 11.88 17.70 31.37 38.52 Bo, bbl/stb 1.13 1.12 1.26 1.14 1.12 Bg, bbl/mscf 8.62 14.81 11.52 9.77 6.42 Gas total dalam larutan @PIP, mscfd 881.93 165.00 219.38 189.00 128.25 Gas terlarut @PIP, mscfd 12.36 0.98 8.63 19.76 10.98 Gas bebas, mscfd 869.57 164.02 210.75 169.24 117.27 Volume minyak @PIP, bbl/d 482.40 92.43 616.38 719.93 319.69 Volume gas @PIP, bbl/d 7495.26 2428.81 2428.72 1654.27 752.77 Volume air, bbl/d 522.50 467.50 262.50 270.00 665.00 Volume total Fluida @PIP, bbl/d 8500.15 2988.75 3307.60 2644.20 1737.46 Gas bebas, % 88.18 81.27 73.43 62.56 43.33 Volume gas masuk pompa 749.53 242.88 242.87 165.43 75.28 Volume Fluida masuk pompa 1754.42 802.81 1121.75 1155.35 1059.97 Gas masuk pompa, % 42.72 30.25 21.65 14.32 7.10

Q = 950 Stb/d @ Pwf = 505


Tabel 3

Hasil Perhitungan Total Dynamic Head

Parameter X1 X2 X3 X4 X5 Pump Setting Depth, ft 7153.17 6780.68 5744.38 7540.35 7429.92 Kedalaman fluid level, ft 6253.17 6280.68 4844.38 6690.35 6279.92 Friction loss, ft 20.06 4.48 7.04 9.76 8.20 Tubing head, ft 490.07 467.74 504.39 510.38 478.65 Total Dynamc Head (TDH), ft 6763.30 6752.90 5355.81 7210.50 6766.77

Tabel 4 Hasil Perhitungan Perencanaan Pompa ESP

Parameter X1 X2 X3 X4 X5

Jenis pompa DN1750 DN725 DN1100 DN1100 DN1100 Head/ stage @ Q pompa 20 23 23 22 23 HP/ stage 0.31 0.2 0.3 0.31 0.31 Effisiensi pompa, % 68 59 60 60 62 Jumlah stages 338 294 233 328 294 BHP 98.80 57.99 63.97 91.95 88.01 HP gas seperator 14 3 3 3 3 HP AGH 13 13 13 13 0 HP total 125.80 73.99 79.97 107.95 91.01

Motor Series 456 456 456 456 456

Frekuensi 60 60 60 60 60 HP motor 125 75 87.5 125 125 Volts 1095 830 765 1095 1095 Amper 72 57 73 72 72

Penurunan Voltage 23 21 21 21 21 Faktor koreksi @ BHT ˚F 1.42 1.43 1.43 1.43 1.43 Penurunan Voltage panjang kabel 236.89 206.63 175.51 229.44 226.12 Voltage transformer 1331.89 1036.63 940.51 1324.44 1321.12 KVA Transformer 165.90 102.22 118.78 164.97 164.56

Transformer yang dipilih

50 KVA-12,500-69268-1

50 KVA-12,500-69268-1

50 KVA-12,500-69268-1

75 KVA-12,500-59313-5

75 KVA-12,500-59313-5


Tabel 5 Hasil Pemilihan Switchboard

sumur Switchboard

X1 100 MDFH-76A-1500 volt-150 HP- 100 Amp





Tabel 6 Data Validasi Nomograph

P SG oil

SG gas BHT GOR WC Q

Volume fluida % gas Error

Manual Nomograph

1 Manual Nomograph

2 Nomograph

1 Nomograph

2 200 0.8 0.8 260 400 0.7 900 1089.7 1200 14.67 16 10 9 300 0.7 0.7 280 700 0.4 500 748.39 800 27.75 25 7 10 350 0.85 0.8 300 1500 0.6 700 1120.7 1200 34.05 36 7 6 150 0.75 0.75 240 1300 0.8 650 994.8 1100 33.4 35 11 5 275 0.8 0.6 270 900 0.5 550 856 900 31 36 5 16 325 0.7 0.6 250 300 0.4 600 728 800 11.86 13 10 10 400 0.8 0.8 280 500 0.65 850 998 1000 10.9 12 0 10 425 0.87 0.7 290 200 0.3 1000 2057 2200 47.23 49 7 4

Gambar 8 Pengaruh Kedalaman Pompa Terhadap Persentase Jumlah Gas Masuk

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Ked

alam

an P

om

pa

Persentase Gas Masuk Pompa

Sumur X1

Sumur X2

Sumur X3

Sumur X4

Sumur X5


Gambar 9 Pengaruh Kedalaman Pompa Terhadap Penambahan Volume fluida Untuk Sumur X1

Tabel 7 Persentase Penambahan Volume Fluida Pengaruh dari Kedalaman Pompa Pada Sumur X1

PSD % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

6453 77% 4413.01 1000.02 341% 6553 69% 3272.66 1000.62 227% 6653 63% 2702.65 1001.26 170% 6753 58% 2360.82 1001.93 136% 6953 49% 1970.62 1003.36 97% 7053 46% 1848.92 1004.12 85% 7153 43% 1754.42 1004.89 75%


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

6453 6553 6653 6753 6953 7053 7153

Vo

lum

e Fl

uid

a

kedalaman Pompa

V fluida tanpa gas

V fluida GOR=2000

V fluida GOR=1500

V fluida GOR=1000

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

6481 6581 6681 6781

Vo

lum

e Fl

uid

a

Kedalaman Pompa

V fluida tanpa gas

V fluida GOR=2000

V fluida GOR=1500

V fluida GOR=1500



PSD % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

6481 52% 1169.25 559.62 109% 6581 42% 965.63 559.72 73% 6681 35% 863.85 559.82 54% 6781 30% 802.81 559.93 43%



PSD % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

5044 56% 2005.60 875.24 129% 5144 46% 1626.19 875.69 86% 5244 39% 1436.58 876.17 64% 5344 34% 1322.92 876.67 51% 5444 30% 1247.27 877.20 42% 5544 26% 1193.34 877.74 36% 5644 24% 1153.01 878.30 31% 5744 22% 1121.75 878.88 28%

0.00

500.00

1000.00

1500.00

2000.00

2500.00

5044 5144 5244 5344 5444 5544 5644 5744

Vo

lum

e Fl

uid

a

Kedalaman Pompa

V fluida tanpa gas

V fluida GOR 450




PSD % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

6890 44% 1752.81 982.01 78% 6990 34% 1490.89 983.06 52% 7090 28% 1360.22 984.19 38% 7190 23% 1282.12 985.38 30% 7290 20% 1230.36 986.63 25% 7390 17% 1193.68 987.92 21% 7490 15% 1166.46 989.25 18% 7540 14% 1155.35 989.93 17%


0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

1600.00

1800.00

2000.00

6890 6990 7090 7190 7290 7390 7490 7540

Vo

lum

e Fl

uid

a

Kedalaman Pompa

V fluida tanpa gas

V fluida GOR=350

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

1400.00

1600.00

6480 6580 6680 6780 6880 6980 7080 7180 7280 7380 7430

Vo

lum

e Fl

uid

a

Kedalaman Pompa

V fluida tanpa gas

Volume fluida GOR=450



PSD % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

6480 32% 1448.55 980.11 48% 6580 24% 1290.73 980.51 32% 6680 19% 1211.94 980.93 24% 6780 16% 1164.79 981.38 19% 6880 13% 1133.47 981.85 15% 6980 12% 1111.22 982.34 13% 7080 10% 1094.64 982.84 11% 7180 9% 1081.84 983.35 10% 7280 8% 1071.70 983.88 9% 7380 7% 1063.50 984.42 8% 7430 7% 1059.97 984.69 8%

Gambar 14 Pengaruh Water Cut Terhadap Penambahan Volume fluida Untuk Sumur X1

Tabel 12 Persentase Penambahan Volume Fluida Pengaruh dari Water Cut Pada Sumur X1

WC % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

0.1 59% 2558.84 1059.792 141% 0.3 53% 2200.54 1034.612 113% 0.5 45% 1843.80 1010.995 82% 0.7 34% 1486.28 986.5973 51% 0.9 15% 1128.76 962.1991 17%

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9

Vo

lum

e Fl

uid

a

Water Cut

V fluida tanpa gas

V fluida ada gas




WC % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

0.1 54% 1333.88 609.5881 119% 0.3 49% 1159.68 596.3463 94% 0.5 41% 985.49 583.1045 69% 0.7 30% 811.29 569.8627 42% 0.9 13% 637.10 556.6209 14%


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9

Vo

lum

e fl

uid

a

Water Cut

V fluida tanpa gas

V fluida ada gas

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9

Vo

lum

e Fl

uid

a

Water Cut

V fluida tanpa gas

V fluida adanya gas



WC % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

0.1 26.59% 1264.73 928.4481 36% 0.3 22.74% 1150.29 888.7387 29% 0.5 18.03% 1035.96 849.1378 22% 0.7 12.16% 921.58 809.4827 14% 0.9 4.63% 807.19 769.8276 5%



WC % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

0.1 17.32% 1228.31 1015.62 21% 0.3 14.32% 1155.35 989.9266 17% 0.5 10.92% 1082.40 964.2333 12% 0.7 7.02% 1009.44 938.54 8% 0.9 2.52% 936.48 912.8467 3%

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9

Vo

lum

e Fl

uid

a

Water Cut

V fluida tanpa gas

V fluida adanya gas




WC % gas masuk

V fluida ada gas

V fluida tanpa gas

Penambahan Volume

0.1 17.64% 1279.91 1054.078 21% 0.3 14.56% 1206.60 1030.95 17% 0.5 11.07% 1133.28 1007.821 12% 0.7 7.10% 1059.97 984.6927 8% 0.9 2.54% 986.66 961.5642 3%

Gambar 19 Pengaruh Persentase Gas Masuk Terhadap HP Pompa Untuk Setiap sumur

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9

Vo

lum

e Fl

uid

a

Water Cut

V fluida tanpa gas

V fluida adanya gas

0

20

40

60

80

100

120

X1 X2 X3 X4 X5

HP

Sumur

HP tanpa gas

HP adanya gas


Tabel 17 Persentase Penambahan HP Pompa

Sumur % gas masuk

HP tanpa gas

HP adanya gas

Penambahan HP

X1 42% 79 98 24% X2 30% 53 58 9% X3 21% 59 64 8% X4 14% 81 92 14% X5 7% 84 88 5%

Gambar 20

Plot C dan Bo dengan Rentang Water Cut 0.1-.09

Gambar 21

Plot P intake dan Bo dengan berbagai Temperatur dan SG oil

1.04

1.06

1.08

1.1

1.12

1.14

1.16

1.18

9900104001090011400

Bo

C

WC=0.1

WC=0.2

WC=0.3

WC=0.4

WC=0.5

WC=0.6

WC=0.7

WC=0.8

WC=0.9

WC=0.99

1.04

1.06

1.08

1.1

1.12

1.14

1.16

1.18

100300500700

Bo

P intake


Gambar 22 Plot B terhadap D dengan berbagai harga water cut

Gambar 23 Plot E terhadap Bg dengan berbagai harga GOR

Gambar 24 Plot P intake pompa terhadap Bg dengan berbagai harga Temperatur

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

010203040

E

Bg

GOR=2500

GOR=2300

GOR=2100

GOR=1900

GOR=1700

GOR=1500

GOR=1300

GOR=1100

GOR=900

GOR=700

GOR=500

GOR=300

GOR=100

100

200

300

400

500

600

700

800

0 10 20 30 40

P in

take

po

mp

a

Bg

T=160

T=180

T=200

T=220

T=240

T=260

T=280

T=300

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

-400

4600

9600

1460

0

1960

0

2460

0

2960

0

3460

0

3960

0

4460

0

4960

0

5460

0

5960

0

6460

0

6960

0

7460

0

7960

0

8460

0

8960

0

B

D

WC=0.9WC=0.8WC=0.7WC=0.6WC=0.5WC=0.4WC=0.3WC=0.2WC=0.1


Gambar 25

Plot A terhadap Volume fluida masuk Pompa dengan berbagai harga Q

Tabel 18 Perbandingan Perencanaan ESP pada studi ini dengan ESP yang terpasang dilapangan

Parameter sumur X1 Sumur X2 Sumur X3 Sumur X4 Sumur X5 Studi Lapangan Studi Lapangan Studi Lapangan Studi Lapangan Studi Lapangan

Jenis Pompa DN1750 DN1750 DN725 DN725 DN1100 Q-05ARC DN1100 DN475 DN1100 DN725

Stages 356 339 294 282 214 200 288 255 282 250

HP 125 100 80 80 87.5 64 125 80 125 100

Amper 72 50 57 52.2 73 50 72 54 72 54

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

9900

19

90

0

29

90

0

39

90

0

49

90

0

59

90

0

69

90

0

79

90

0

89

90

0

99

90

0

Vo

luem

e fl

uid

a m

asu

k p

om

pa

A

Q=1000

Q=900

Q=800

Q=700

Q=600

Q=500

Q=400

Q=300

ANALISIS PENGARUH GAS PADA PERENCANAAN · PDF filemasuk pompa agar proses perhitungan menjadi...

Documents

Transcript of ANALISIS PENGARUH GAS PADA PERENCANAAN · PDF filemasuk pompa agar proses perhitungan menjadi...