BAB 1

PENDAHULUAN

Tahap operasi produksi dimulai apabila sumur telah selesai

dikomplesi (well completion), dimana tipe komplesi yang digunakan

terutama tergantung pada karakteristik dan konfigurasi antara

formasi produktif dengan formasi di atas dan di bawahnya, tekanan

formasi, jenis fluida dan metoda produksi.

Metoda produksi yang selama ini dikenal, meliputi metoda sembur

alam (flowing well) dan metoda pengangkatan buatan (artificial lift).

Metoda sembur alam diterapkan apabila tenaga alami reservoir masih

mampu mendorong fluida ke permukaan, sedangkan metoda

pengangkatan buatan diterapkan apabila tenaga alami reservoir

sudah tidak mampu mendorong fluida ke permukaan atau untuk

maksud-maksud peningkatan produksi.

Setelah fluida sumur sampai di permukaan, fluida dialirkan ke block

station (BS) melalui pipa-pipa alir (flow line) untuk dilakukan

pemisahan antara air, minyak dan gas bumi. Gas hasil pemisahan,

selain dapat langsung dimanfaatkan untuk industri dapat pula

digunakan untuk injeksi gas-lift atau pressure maintenance,

sedangkan minyak bumi (crude oil) umumnya ditampung terlebih

dahulu di pusat pengumpulan minyak (PPM) sebelum dikirim ke

pengilangan atau terminal untuk dikapalkan.

BAB II

KOMPLESI SUMUR (WELL COMPLETION)

Setelah pemboran mencapai target pemboran (formasi produktif),

maka sumur perlu dipersiapkan untuk dikomplesi. Persiapan sumur

untuk dikomplesi bertujuan untuk memproduksikan fluida

hidrokarbon ke permukaan. Komplesi sumur demikian dikenal

dengan istilah Well Completion.

Komplesi sumur meliputi bagian tahapan operasi produksi, yaitu :

1. Tahap pemasangan dan penyemenan pipa selubung produksi

(production casing).

2. Tahap perforasi dan atau pemasangan pipa liner.

3. Tahap penimbaan (swabbing) sumur.

2.1. Metoda Well Completion.

Kriteria umum untuk klasifikasi metode well completion didasarkan

pada beberapa faktor,

yaitu :

1. Down-hole completion atau formation completion, yaitu membuat

hubungan antara formasi

produktif dan sumur produksi dengan tiga metoda adalah sebagai

berikut :

a. Open-hole completion (komplesi sumur dengan formasi

produktif terbuka).

b. Cased-hole completion atau perforated completion (komplesi

sumur dengan formasi produktif dipasang casing dan

diperforasi).

c. Sand exclussion completion (problem kepasiran).

2. Tubing completion (komplesi pipa produksi) yaitu merencanakan

pemasangan atau pernilillan

pipa produksi (tubing), Vaitu meliputi metoda natural flow dan

artificial lift.

3. Well-head completion yaitu meliputi komplesi X-mastree, casing

head, dan tubing head.

2.1.1. Open-hole Completion

Pada metoda ini, pipa selubung produksi hanya dipasang hingga di

atas zone produktif (zona produktif terbuka). Metoda komplesi ini

diterapkan jika formasi produktif kompak dan keuntungannya adalah

didapatkannya lubang sumur secara maksimum, kerusakan/skin

akibat perforasi dapat dieliminir, mudah dipasang screen, liner,

gravel packing dan mudah diperdalam apabila diperlukan. Kerugian

metoda ini adalah sulit menempatkan casing produksi pada horison

yang tepat di atas zona produktif, sukarnya pengontrolan bila

produksi air atau gas berlebihan dan sukarnya menentukan zona

stimulasi.

2.1.2. Conventional perforated completion

Pada tipe komplesi ini, casing produksi disemen hingga zona

produktif, kemudian dilakukan perforasi. Komplesi ini sangat umum

dipakai, terutama apabila formasi perlu penahan atau pada formasi

yang kurang kompak.

Keuntungan metoda ini, produksi air atau gas yang berlebihan

mudah dikontrol, stimulasi mudah dilakukan, mudah dilakukan

penyesuaian untuk konfigurasi multiple completion jika diperlukan.

Kerugian metoda ini, diperlukan biaya untuk perforasi dan kerusakan

(damage) akibat perforasi.

2.1.3. Sand exclusion types

Akibat terlepasnya pasir dari formasi dan terproduksi bersama fluida,

dapat menyebabkan abrasi pada alat-alat produksi dan kerugian lain,

maka untuk mengatasi adanya kepasiran diperlukan cara

pencegahan pada sistem komplesinya, yaitu dengan menggunakan :

1. Slotted atau screen liner.

2. Menutup permukaan formasi dengan gravel dan ditahan dengan

screen (gravel packing system).

2.1.3.1. Slotted atau screen liner.

Cara ini dapat diterapkan baik pada open hole maupun cased hole,

yaitu dengan menempatkan slot atau screen didepan formasi.

Terdapat tiga bentuk/macam screen :

a. Horizontal slotted screen

b. Vertical slotted screen

c. Wire wrapped screen

Untuk pemasangan liner, mud cake harus dibersihkan terlebih dahulu

dari zona produktif untuk mencegah terjadinya penyumbatan

(plugging) dengan menggunakan fluida bebas clay aktif pada fluida

komplesinya atau dengan menggunakan air garam.

2.1.3.2. Gravel packing.

Gravel pack juga dapat dikerjakan baik pada open hole maupun pada

cased hole completion. Metoda ini dilakukan baik untuk memperbaiki

kegagalan screen liner maupun sebagai metoda komplesi yang

dipilih.

Sebelum menempatkan gravel, lubang harus dibersihkan sehingga

ruang/gua untuk menempatkan gravel dapat dibuat, kemudian

masukkan screen liner dan pompakan gravel sampai mengisi seluruh

ruang atau qua di muka formasi produktif, dengan demikian pasir

akan tertahan oleh gravel sehingga fluida produksi bebas dari pasir.

2.2. Perforasi

Pembuatan lubang menembus casing dan semen sehingga terjadi

komunikasi antara formasi dengan sumur yang mengakibatkan fluida

formasi dapat mengalir ke dalam sumur, disebut perforasi.

2.2.1. Perforator

Untuk melakukan perforasi, digunakan perforator yang dibedakan

atas dua tipe perforator

a. Bullet/Gun perforator

b. Shape charge/ Jet perforator

2.2.1.1. Bullet/Gun perforator

Komponen utama dari bullet perforator meliputi :

a. Fluid seal disk: pengaman agar fluida sumur tidak masuk ke

dalam alat.

b. Gun barrel

c. Badan gun dimana barrel disekrupkan dan untuk

menempatkan sumbu (ignitor) dan propellant (peluru) dengan

shear disk didasamya, untuk memegang bullet ditempatnya

sampai tekanan maksimum dicapai karena terbakarnya

powder.

d. Electric wire : Kawat listrik yang meneruskan arus untuk

pengontrolan pembakaran powder charge.

Gun body terdiri silinder panjang terbuat dari besi yang dilengkapi

dengan suatu alat kontrol untuk penembakan. Sejumlah

gun/susunan gun ditempalkan dengan interval tertentu dan

diturunkan kedalam sumur dengan menggunakan kawat (electric

wire-line cable) dimana kerja gun dikontrol dan permukaan melalui

wire line untuk melepaskan peluru (penembakan) baik secara sendiri-

sendiri maupun serentak.

2.2.1.2. Jet Perforator

Prinsip kerja jet perforator berbeda dengan gun perforator,

bukannya gaya powder yang melepas bullet tetapi powder yang

eksplosif diarahkan oleh bentuk powder chargenya menjadi suatu

arus yang berkekuatan tinggi yang dapat menembus casing, semen

dan formasi.

2.2.2. Kondisi kerja perforasi

2.2.2.1. Conventional overbalance

Merupakan kondisi kerja di dalam sumur dimana tekanan formasi

dikontrol oleh fluida/lumpur komplesi, atau dengan kata lain bahwa

tekanan hidrostatik lumpur (Ph) lebih besar dibandingkan .tekanan

formasi (Pf), sehingga memungkinkan dilakukan perforasi,

pemasangan tubing dan perlengkapan sumur lainnya.

Cara overbalance ini, umumnya digunakan pada

a. Komplesi multizona.

b. Komplesi gravel-pack (cased hole).

c. Komplesi dengan menggunakan liner.

d. Komplesi pada casing intermediate.

Masalah/problem yang sering timbul dengan teknik overbalance ini

adalah :

a. Terjadinya kerusakan formasi (damage) yang lebih besar,

akibat reaksi antara lumpur komplesi dengan mineral-mineral

batuan formasi.

b. Penyumbatan oleh bullet/charge dan runtuhan batuan.

c. Sulit mengontrol terjadinya mud-loss dan atau kick.

d. Clean-up sukar dilakukan.

2.2.2.2. Underbalance

Merupakan kebalikan dari overbalance, dimana tekanan hidrostatik

lumpur komplesi lebih kecil dibandingkan tekanan formasi. Cara ini

sangat cocok digunakan untuk formasi yang sensitif/reaktif dan

umumnya lebih baik dibandingkan overbalance, karena :

a. Dengan Ph<Pf, memungkinkan terjadinya aliran balik : dari

formasi ke sumur, sehingga hancuran hasil perforasi (debris)

dapat segera terangkat keluar dan tidak menyumbat hasil

perforasi.

b. Tidak memungkinkan terjadinya mud-loss dan skin akibat reaksi

antara lumpur dengan mineral batuan.

c. Clean up lebih cepat dan efektif.

2.2.3. Teknik/cara perforasi

Berdasarkan cara menurunkan gun ke dalam sumur, ada dua teknik

perforasi, yaitu

a. Teknik perforasi dengan wireline (wireline conveyed

perforation)

b. Teknik perforasi dengan tubing (tubing conveyed

perforation).

2.2.3.1. Wireline conveyed perforation

Pada sistem ini gun diturunkan kedalam sumur dengan

menggunakan wireline (kawat iistrik).

a. Wireline conveyed perforation

Biasanya menggunakan gun berdiameter besar. Kondisi kerja

perforasi dengan teknik ini adalah overbalance, sehingga tidak

terjadi aliran setelah perforasi dan menara pemboran dengan blow

out preventer (BOP) masih tetap terpasang untuk penyelesaian

sumur lebih lanjut.

b. Wireline conveyed tubing gun

Gun berdiameter kecil dimasukkan kedalam sumur melalui

x-mastree dan tubing string, setelah tubing dan packer terpasang

di atas interval perforasi. Penyalaan gun dilakukan pada kondisi

underbalance dan untuk operasi ini, umumnya tidak diperlukan

menara pemboran tetapi cukup dengan lubricator (alat kontrol

tekanan) atau snubbing unit.

2.2.3.2. Tubing conveyed perforator (TCP)

Gun berdiameter besar dipasang pada ujung bawah tubing

atau ujung tail-pipe yang diturunkan kedalam sumur bersama-sama

dengan tubing string. Setelah pemasangan Xmastree dan packer,

perforasi dilakukan secara mekanik dengan menjatuhkan bar atau

go-devil melalui tubing yang akan menghantam firing-head yang

ditempatkan di bagian atas perforator. Perforasi dapat dilakukan baik

pada kondisi overbalance maupun underbalance dan setelah

perforasi dilakukan, gun dibiarkan tetap tergantung atau dijatuhkan

ke dasar sumur (rathole).

2.3. Swabbing

Swabbing adalah pengisapan fluida sumur / fluida komplesi

setelah perforasi pada kondisi overbalance dilakukan, sehingga fluida

produksi dari formasi dapat mengalir masuk kedalam sumur dan

kemudian diproduksikan ke permukaan.

Ada 2 sistem pengisapan fluida yang berbeda pada sumur

sebelum diproduksikan, yaitu

1. Penurunan densitas cairan.

Dengan menginjeksikan lumpur yang mempunyai densitas

lebih kecil dari fluida yang berada di sumur, sehingga densitas

lumpur baru akan memperkecil tekanan hidrostatik (Ph) fluida

sumur, sehingga akan terjadi aliran dari formasi menuju

sumur produksi selanjutnya ke permukaan.

2. Penurunan kolom cairan.

Seperti hainya penurunan densitas, untuk tujuan menurunkan

tekanan hidrostatik fluida dalam sumur agar lebih kecil dari tekanan

formasi, dapat dilakukan dengan dua cara :

a. Pengisapan.

Dengan memasukkan karet penghisap (swabb-cup) yang

berdiameter persis sama dengan tubing untuk swabbing. Dengan

cara menarik swab-cup ke atas, maka tekanan dibawah swab-cup

menjadi kecil sehingga akan terjadi surge dari bawah yang akan

mengakibatkan aliran.

b. Timba

Timba dimasukkan melalui tubing, dimana pada saat timba

diturunkan, katup pada ujung membuka dan bila ditarik katup

tersebut akan menutup. Dengan cara ini, maka suatu saat tekanan

formasi akan melebihi tekanan hidrostatik kolom lumpur.

BAB III

METODE SEMBUR ALAM

Sembur alam adalah salah satu metode pengangkatan minyak ke

permukaan dengan menggunakan tenaga atau tekanan yang berasal

dari reservoir/ formasi dimana sumur berada.

3.1. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Peralatan

Sumur.

Dalam merencanakan produksi, produksi optimum sumur selalu

merupakan sasaran, sehingga berdasarkan kondisi optimum inilah

peralatan produksi dapat direncanakan dengan baik, baik dalam hal

dimensi, kekuatan (grade), jumlah/panjang, macam alat maupun

spesifikasi lainnya. Faktor yang mendasari tercapainya kondisi

optimum adalah cadangan, ulah aliran fluida untuk dapat diproduksi,

interaksi atau hubungan antara kelakuan formasi berproduksi dengan

kondisi atau parameter produksi di permukaan (Psp, Pwh).

Disamping faktor diatas, faktor berikut ini dapat juga merupakan

faktor yang mempengaruhi perencanaan peralatan produksi seperti :

1. Fleksibilitas untuk sistem produksi dimasa yang akan

datang (artificial lift).

2. Jenis material untuk kondisi-kondisi khusus (korosi, dsb).

3. Faktor kemudahan pemasangan dan penanganan serta

keamanan kerja.

3.2. Jenis-Jenis peralatan dan kegunaannya.

Peralatan produksi sumur sembur alam terdiri dari

1. Peralatan diatas permukaan :

a. Kepala sumur (well-head)

b. Silang sembur (x-mastree)

2. Peralatan di bawah permukaan :

a. Tubing (pipa alir vertikal) dan coupling

b. Packer (penyekat annulus)

c. Anchor

d. Peralatan pelengkap bawah permukaan/asesories

3.2.1. Peralatan diatas permukaan

3.2.1.1. Kepala sumur (well-head)

Well-head merupakan peralatan kontrol sumur di permukaan yang

terbuat dari besi baja membentuk suatu sistern seal/penyekat untuk

menahan semburan atau kebocoran cairan sumur ke permukaan

yang tersusun atas casing head (casing hanger) dan tubing head

(tubing hanger).

a. Casing hanger

Merupakan fitting (sambungan) tempat menggantungkan casing.

Diantara casing string pada casing head terdapat seal untuk

menahan aliran fluida keluar. Pada casing head terdapat pula

gas-outlet yang berfungsi untuk :

- meredusir tekanan gas yang mungkin timbul diantara casing

string.

- mengalirkan fluida di annulus (produksi).

b. Tubing head

Alat ini terletak dibawah x-mastree untuk menggantungkan tubing

dan menghubungkan tubing dengan sistem keranan (x-mastree).

Fungsi utama dari tubing head, adalah :

- sebagai penyokong rangkaian tubing.

- menutup ruang antara easing-tubing pada waktu pemasangan

X-mastree atau perbaikan kerangan/valve.

- fluida yang mengalir dapat dikontrol dengan adanya

connection diatasnya.

3.2.1.2. Silang sembur (x-mastree)

Alat ini merupakan susunan kerangan (valve) yang berfungsi sebagai

pengamanan dan pengatur aliran produksi di permukaan yang

dicirikan oleh jumlah sayap/lengan (wing) dimana choke atau bean

atau jepitan berada.

Peralatan pada x-mastree terdiri dari :

a. Manometer tekanan dan temperatur, ditempatkan pada tubing

line dan casing line.

b. Master valve/gate, berfungsi untuk membuka atau menutup

sumur, jumiahnya satu atau tergantung pada kapasitas dan

tekanan kerja sumur.

c. Wing valve/gate, terletak di wing/lengan dan jumiahnya

tergantung kapasitas dan tekanan kerja sumur yang berfungsi

untuk mengarahkan aliran produksi sumur.

d. Choke / bean / jepitan, merupakan valve yang berfungsi sebagai

penahan dan pengatur aliran produksi sumur, melalui lubang

(orifice) yang ada. Akibat adanya orifice ini, tekanan sebelum dan

sesudah orifice menjadi berbeda yang besarnya tergantung dari

diameter orificenya. Prinsip inilah yang digunakan untuk menahan

dan mengatur aliran.

Ada dua macam choke/bean/jepitan, yaitu

- Positive choke : merupakan valve dimana lubang (orifice)

yang ada sudah mempunyai diameter tertentu, sehingga

pengaturan aliran tergantung pada diameter orificenya.

- Adjustable choke : choke ini lebih fleksibel karena diameter

orifice dapat diatur sesuai posisi needle terhadap seat

sehingga pengaturan alirannyapun fleksibel sesuai keperluan

(tekanan dan laju aliran).

Prinsip kerja :

Dengan memutar handwee (1) yang berhubungan langsung

dengan stem (4) dan needle valve (8) maka dapat diatur lubang

antara needle dengan seat yang juga merupakan diameter choke,

yang besarnya akan ditunjukkan pada skala (2) melalui indikator

(3) yang ikut bergerak sesuai pergerakan stem.

e. Check valve, merupakan valve yang hanya dapat mengalirkan

fluida pada satu arah tertentu yang berfungsi untuk menahan

aliran dan tekanan balik dari separator. Pada X-mastree, check

valve ini ditempatkan setelah choke sebelum masuk ke flow-line.

3.2.2. Peralatan di bawah permukaan

3.2.2.1. Tubing dan coupling

Merupakan pipa alir vertikal yang ditempatkan di dalam casing

produksi yang berfungsi untuk mengalirkan fluida produksi sumur ke

permukaan atau mengalirkan fluida injeksi ke dalam sumur.

Disamping itu, tubing dapat pula digunakan dalam pekerjaan swab,

squeeze cementing, sirkulasi pembersihan sumur dan mengalirkan

fluida serta material peretak hidraulis dan pengasaman.

Didalam sumur, tubing digantungkan pada tubing hanger dan

biasanya ditempatkan hingga beberapa feet diatas zona perforasi.

Diameter tubing berkisar antara 2 inci sampai 4,50 inci dengan

panjang setiap single berkisar antara 6 sampai 9,50 meter.

Balk tubing maupun coupling dispesifikasikan oleh API (American

Petroleum Institute) atas grade, jenis sambungannya, bentuk ulir

dan dimensinya. Terdapat sembilan grade tubing yaitu : H-40, J-55,

K-55, C-75, L-80, N-80, C-95, P-105 dan P-110 dimana angka

menunjukkan harga API minimum yield strength dan abjad H, J, dan

N hanyalah kependekan verbal, sedangkan untuk : K berarti

mempunyai ultimate strength yang lebih besar dibandingkan grade J.

C, L berarti restricted yield strength dan P berarti high strength.

Untuk jenis sambungan, baik tubing maupun coupling dibagi

atas :

a. External Upset End (EUE)

b. Non External Upset End (NUE)

c. Integral Joint

Sedangkan bentuk ulir dikenal dengan API round threads dan

butterss threads.

3.2.2.2. Peralatan pelengkap bawah permukaan

1. Packer

Fungsi pokok darl packer adalah memisahkan atau mengisolasi

annulus tubing - casing dan membantu efisiensi produksi.

2. Landing nipple

Adalah bagian dari sistem tubing dimana bagian dalamnya

mempunyai profil untuk memasang alat kontrol aliran. Ada dua

jenis nipple, yaitu jenis selective nipple dan jenis non selective

nipple (nogo nipple), yang mempunyai diameter dalam sedikit

lebih keeil dari jenis yang selective. Jenis selective bisa dipasang

lebih dari satu pada suatu rangkaian tubing, sedangkan jenis non

selective hanya dipasang satu untuk setiap sumur dan

ditempatkan bagian paling bawah dari susunan tubing.

3. Flow Coupling dan Blast Joint

Keduanya mempunyai dinding yang relatif tebal dan biasanya

dipasang pada bagian bawah atau atas dari nipple, untuk

mengatasi turbulensi aliran, blast joint dipasang berhadapan

dengan lubang perforasi untuk mencegah pengaruh benturan

kecepatan aliran (jet action) dari formasi.

4. Circulation device

Alat ini mirip pintu yang bisa digeser yang biasa disebut dengan

sliding sleeve door (SSD). Alat ini dapat dibuka dan ditutup

dengan menggunakan wire line unit. Bagian luar dari alat ini

mempunyai lubang yang berguna untuk keperluan sirkulasi dan

bila diperlukan alat pengatur aliran dapat dipasang dibagian

dalamnya yang berbentuk suatu profil.

5. Safety Joint

Alat ini dipasang apabila didalam sumur dipasang beberapa packer

(lebih dari satu) yang berguna untuk membantu melepas

rangkaian tubing pada waktu mencabut rangkaian tubing tersebut

untuk kerja ulang (workover).

6. Gas lift mandrel

Merupakan sambungan tempat duduk valve gas lift yang dipasang

apabila sumur direncanakan akan diproduksikan dengan cara

sembur buatan (gas lift) di masa yang akan datang.

7. Sub surface safety valve

Merupakan valve yang dipasang pada rangkaian tubing yang

berfungsi untuk pengamanan aliran yang bekerja secara otomatis

dengan menggunakan tenaga hidrolis melalui pipa 1/4 inchi dari

permukaan, yang umumnya dipasang kira-kira 100 meter dibawah

permukaan tanah atau dasar laut. Untuk sumur-sumur di lepas

pantai alat ini mutlak harus digunakan.

8. Flow control dan down hole choke.

BAB IV

METODE ARTIFICIAL LIFT

Artificial lift adalah metode pengangkatan fluid sumur dengan cara

mengintroduksi tenagatambahan ke dalam sumur (bukan kedalam

reservoir) dimana metoda ini diterapkan apabiia tenaga alami

reservoir sudah tidak mampu lagi mendorong fluida ke permukaan

atau untuk maksud-maksud peningkatan produksi, Introduksi tenaga

tambahan yang ada terdiri dari :

1. Pompa terdiri dari :

a. Pompa sucker rod

b. Pompa sentrifugal multistage

c. Pompa hidraulik

d. Pompa jet

2. Gas lift, terdiri dari

a. continous gas-lift

b. intermittent gas-lift

4.1. Unit Pompa Sucker-rod.

4.1.1. Peralatan pompa sucker-rod.

Peralatan pompa sucker-rod terdiri dari mesin penggerak mula,

peralatan diatas dan dibawah

permukaan.

4.1.1.1. Mesin penggerak mula (Prime mover)

Penggerak mula merupakan sumber utama selurull peralatan

pompa sucker rod dimana bahan bakarnya dapat berupa gas alam

yang berasal dari sumur sucker-rod digunakan, solar atau

listrik tergantung pada jenis mesin yang digunakan.

4.1.1.2. Peralatan pompa diatas permukaan.

Fungsi utama dari peralatan-peralatan ini adalah

a. Memindahkan energi atau tenaga dari prime mover ke unit

peralatan pompa didalam sumur.

b. Mengubah gerak berputar dari prime mover menjadi suatu

gerak bolak-balik naik turun.

c. Mengubah kecepatan putar prime mover menjadi suatu

langkah pemompaan (stroke per menit, SPM) yang sesuai

atau yang diinginkan.

Didalam industri migas, dikenal ada tiga macam pompa sucker-rod

yaitu :

1. Konvensional (C).

2. Air Balance (A).

3. Mark 11 (M).

dan klasifikasi oleh API RP 11 L adalah sebagai berikut

X – XXX.X - XXX - XX

1 2 3 4 5

Dimana :

1. Jenis alat permukaan C = Konvensional

M = Mark 11

A = Air Balance

2. Peak Tor-que Rating, ribuan in-ib

3. Gear reducer. D = double

S = single

4. Polished rod rating, ratusan lb.

5. Panjang langkah maximum, inchi

Misal : C – 1600 S - 173 - 64

Komponen-komponen utama sucker rod dan fungsinya adalah

sebagai berikut :

1. Gear Reducer.

Merupakan transmisi yang berfungsi untuk mengubah kecepatan

putar dari prime mover, gerak putaran prime mover diteruskan ke

gear reducer dengan menggunakan belt. Dimana belt ini dipasang

engine pada prime mover dan unit sheave pada gear reducer.

2. V-Belt

Sabuk untuk memindahkan gerak dari prime mover ke gear

reducer.

3. Crank Shaft.

Merupakan poros dari crank yang befungsi utnuk mengikat crank

pada gear reducer dan meneruskan gerak.

4. Counter Balance

Adalah sepasang pemberat yang fungsinya

- untuk mengubah gerak berputar dari prime mover menjadi

gerak naik-turun.

- menyimpan tenaga prime mover pada saat down stroke atau

pada saat counter balance menuju keatas, yaitu pada saat

kebutuhan tenaga kecil atau minimum.

- membantu tenaga prime mover pada saat up-stroke (saat

counter balance bergerak ke bawah) sebesar tenaga

potensialnya karena kerja prime mover yang terbesar adalah

pada saat up-stroke (pompa bergerak keatas) dimana

sejumlah minyak ikut terangkat keatas ke permukaan.

5. Crank

Merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan crank shaft

pada gear reducer dengan counter balance. Pada crank ini

terdapat lubang-lubang tempat pitman bearing. Besar kecilnya

langkah atau stroke pemompaan yang diinginkan dapat diatur

disini dengan cara mengubah-ubah pitman bearing, apabila

kedudukan pitman bearing ke posisi lubang mendekati counter

balance, maka langkah pemompaan menjadi bertambah besar

atau sebaliknya apabila menjauhi, jarak antara crank shaft sampai

dengan pitman bearing dengan sebagai Polished stroke length

yang fungsinya meneruskan gerak berputar dari crank shaft pada

gear reducer ke walking bean melalui pitman.

6. Pitman

Adalah sepasang tangkai yang menghubungkan antara crank pada

pitman bearing. Fungsinya adalah merubah dan meneruskan

gerak berputar menjadi bolak-balik naik turun.

7. Walking bean

Merupakan tangkai horisontal di belakang horse head. Fungsinya

merupakan gerak naik turun yang dihasilkan oleh pasangan

pitman-crank-counter balance, ke rangkaian pompa di dalam

sumur melalui rangkaian rod.

8. Horse head

Menurunkan gerak dari walking bean ke unit pompa di dalam

sumur melalui bridle, polish rod dan sucker string atau merupakan

kepala dari walking bean yang menyerupai kepala kuda.

9. Bridle

Merupakan nama lain dari wire line hanger, yaitu merupakan

sepasang kabel baja yang disatukan pada carrier bar.

10. Carrier bar

Merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat bergantungnya

rangkaian rod dan polished rod.

11. Polished rod Clamp

Komponen yang bertumpu pada carrier bar yang fungsinya

untuk mengeraskan kaitan polish rod pada carrier bar dan

tempat dimana dinamo meter (alat pencatat unit berapa pompa)

diletakkan.

12. Polished rod

Polished rod merupakan bagian teratas dari rangkaian rod yang

muncul dipermukaan. Fungsinya adalah menghubungkan antara

rangkaian rod didalam , sumur dengan peralatan-peralatan di

permukaan.

13. Suffing box

Dipasang diatas kepala sumur (casing atau tubing head) untuk

mencegah/menahan minyak agar supaya tidak keluar bersama

naik turunnya polish rod. Dengan demikian seluruh aliran minyak

hasil pemompaan akan mengalir ke flowline lewat crosstee.

Disamping itu juga berfungsi sebagai tempat kedudukan polish

head rod sehingga dengan demikian polish rod dapat bergerak

naik turun dengan bebas.

14. Sampson post

Merupakan kaki penyangga atau penopang walking bean.

15. Saddle bearing

Adalah tempat kedudukan dari walking bean pada sampson post

pada bagian atas.

16. Equalizer

Adalah bagian atau dari pitman yang dapat bergerak secara

leluasa menurut kebutuhan operasi pemompaan minyak

berlangsung,

17. Brake

Brake disini berfungsi untuk mengerem gerak pompa jika

dibutuhkan, misainya pada saat akan dilakukan reparasi sumur

atau unit pompanya sendiri.

4.1.1.3. Peralatan pompa didalam sumur.

Fungsi peralatan pompa sucker rod didalam sumur, adalah untuk

membantu menaikan fluida sumur ke permukaan melalui tubing. Unit

pompa sucker rod didalam sumur terdiri dari :

1. Tubing

Seperti halnya pada peralatan sembur alam, tubing digunakan

untuk mengalirkan minyak dari dasar sumur ke permukaan setelah

minyak diangkat oleh pompa yang ditempatkan pada ujung

tubing.

2. Working barrel

Merupakan tempat dimana plunger dapat bergerak naik turun

sesuai dengan langkah pemompaan dan menampung minyak

sebelum diangkat oleh plunger pada saat up stroke.

Menurut standart API ada 2 (dua) jenis barrel, yaitu

a. Liner barrel, biasanya jenis diberi simbol "L".

b. Full barrel, yang terdiri dari satu bagian yang utuh dan

kuat, biasanya jenis ini diberi simbul"H" untuk heavy-wall

dan "W" untuk thin-wall.

3. Plunger

Merupakan bagian dari pompa yang terdapat didalam barrel dan

dapat bergerak naik turun yang berfungsi sebagai pengisap

minyak dari formasi mank ke dalam barrel yang kemudian

diangkat ke permukaan melalui tubing.

4. Standing valve

Merupakan katup yang terdapat di bagian bawah working barrel

yang bedungsi memberi kesempatan minyak dari dalam sumur

masuk ke working barrel (pada saat up-stroke valve terbuka) dan

untuk menahan minyak agar tidak keluar dari working barrel pada

saat plunger bergerak ke bawah (pada saat down stroke valve

tertutup). Standing valve terdiri dari sebuah bola besi dan tempat

kedudukan (ball and seat). Standing valve ini mempunyai peranan

yang penting dalam sistem pemompaan, karena effisiensi

volumetris pompa sangat tergantung pada cara kerja dan bentuk

dari ball dan seat standing-valve.

5. Travelling valve

Merupakan ball and seat yang terletak pada bagian bawah dari

plunger dan akan ikut bergerak ke atas dan ke bawah menurut

gerakan plunger.

Fungsinya :

- Mengalirkan atau memindahkan minyak dari working masuk ke

plunger, hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke bawah.

- Menahan minyak pada saat plunger bergerak ke atas (up

stroke) sehingga minyak tersebut dapat (dipindahkan) ke

tubing untulk selanjutnya dialirkan ke permukaan.

6. Anchor

Komponen dipasang di bagian bawah dari pompa, yang berfungsi

- Untuk memisahkan gas dari minyak agar supaya gas tersebut

tidak ikut masuk kedalam pompa bersama-sama dengan

minyak., karena adanya gas akan mengurangi efisiensi

pompa.

- Untuk menghindarkan masuknya pasir atau padatan ke dalam

pompa.

- Mengurangi/menghindari terjadinya tubing stertch.

Ada dua macam type Gas Anchor:

a. Poorman type.

Larutan gas dalam minyak yang masuk ke dalam anchor akan

meiepaskan diri dari larutan (bouyancy effect). Minyak akan

masuk ke dalam barrel melalui suction pipe, sedangkan gas yang

telah terpisah akan dialirkan ke annulus. Apabila suction pipe

terlalu panjang atau diameternya terlalu panjang atau

diametemya terialu kecil, maka akan terjadi pressure lost yang

cukup besar sehingga menyebabkan terjadinya penurunan PI

sumur pompa. Sedangkan apabila suction pipe terialu pendek,

maka proses pemisahan gas kurang sempurna. Diameter suction

pipe terlalu besar menyebabkan ruang annulus antara dinding

anchor dengan suction pipe menjadi lebih kecil, sehingga

kecepatan aliran minyak besar dan akibatnya gas akan masih

terbawa oleh butiran-butiran minyak. Diameter gas anchor yang

terlaiu besar akan menyebabkan penurunan PI sumur pompa.

b. Packer type.

Minyak masuk melalui ruang dinding anchor dan suction pipe.

Kemudian minyak jatuh di dalam annulus antara casing dan gas

anchor dan ditahan oleh packer, selanjutnya minyak masuk ke

dalam pompa melalui suction pipe. Disini minyak masuk ke dalam

annulus sudah terpisah dari gasnya.

7. Tangkai pompa

Tangkai pompa (sucker rod string) terdiri dari

a. Sucker rod b. Pony rod c. Polished rod

a. Sucker rod

Merupakan batang/rod penghubung antara plunger dengan

peralatan di permukaan. Fungsi utamanya adalah melanjutkan gerak

naik turun dari horse head ke plunger. Berdasarkan konstruksinya,

maka sucker rod dibagi menjadi 2 (dua) :

- berujung box-pin

- berujung pin-pin

Untuk menghubungkan antara dua buah sucker rod digunakan

sucker rod coupling. Umumnya panjang satu single dari sucker rod

yang sering digunakan berkisar antara 25-30 ft. Terdapat beberapa

macam ukuran sucker rod, seperti pada tabel dibawah ini, dimana

ukuran-ukuran tersebut merupakan standart API.

Tabel 1.

Diameter inch 0,5 5/8 3/4 7/8 1 1 1/8

Rod mm 12,7 15,87 19,05 22,22 25,4 28,57

Diameter inch 1 1,5 15/8 1 13/16 2 3/16 23/8

Coupling mm 25,40 38,05 41,30 46,75 58,75 60,30

Luas Penampang inch 0,196 0,307 0,442 0,601 0,785 0,994

Rod cm2 1,26 1,98 2,85 3,86 5,06 6,41

Berat rod lb/ft 0,68 1,14 1,62 2,17 2,88 3,67

oupling kg/m 1,03 1,73 2,45 2,85 4,30 5,46

Dalam perencanaan sucker rod selalu diusahakan atau yang dipilih

yang ringan, artinya memenuhi kriteria ekononnis, tetapi dengan

syarat tanpa mengabaikan kelebihan (allowable stress) pada sucker

rod tersebut. Sucker yang dipilih dari permukaan, sampai unit pompa

di dasar sumur, plunger tidak perlu sama diameternya, tetapi dapat

dilakukan/dibuat kombinasi dan beberapa type dan ukuran rod.

Sucker string yang merupakan kombinasi dari beberapa tipe dan

ukuran tersebut. Disebut Tappered Rod String.

b. Pony Rod

Merupakan rod yang mempunyai yang lebih pendek dari panjang

rod umumnya (25 ft). fungsinya adalah untuk melengkapi

panjang dari sucker rod, apabila tidak mencapai panjang yang

dibutuhkan, ukurannya adalah : 2, 4, 6, 8, 12 feet.

c. Polished Rod

Adalah tangkai rod yang berada di luar sumur yang

menghubungkan sucker rod string dengan carier bar dan dapat

naik turun didalam stuffing box. Diameter stuffing box lebih besar

daripada diameter sucker rod yaitu : 1 1/8, 1 ¼, 1 ½ , 1 ¾.

Panjang polished rod adalah : 8.11, 16.22 ft.

4.1.2. Prinsip Kerja Pompa Sucker Rod

Gerak Rotasi dari Prime Mover di ubah menjadi gerak naik

turun oleh sitem pitman crank Assembly. Kemudian gerakan naik

turun ini oleh horse head dijadikan gerak lurus naik turun (Angguk)

untuk menggerakan plunger melalui rangkaian rod. pada saat down

stroke plunger bergerak ke bawah menyebabkan tekanan dibawah

turun.

Tipe tubing pump ada 2 (dua) jenis, yaitu

1. Tubing pump dengan regular shoes.

2. Tubing pump dengan extenstion shoes dan nipple pada bagian

bawah pompa.

Catatan :

Kode-kode huruf yang terdapat pada jenis pompa sucker rod T

didepan menyatakan Type Tubing Pump R didepan menyatakan

Type Rod Pump W ditengah menyatakan Full barrel. L ditengah

menyatakan Linear Barrel E dibelakang menyatakan Extention Shoe

nipple A menyatakan Stationary-barrel dimana bagian atas yang

disambung pada tubing B menyatakan Stationary barrel dengan

bagian atas dan bawah disambung dengan tubing. T dibelakang

menyatakan travelling barrel.

4.2. Instalasi Gas Lift

Yang dimaksud disini adalah sernua peralatan gas lift baik yang

berada didalam sumur maupun yang berada di permukaan, juga

termasuk komplesi yang digunakan dalam sistem gas lift tersebut.

4.2.1. jenis-jenis komplesi gas lift

1. Komplesi terbuka

Yaitu jenis komplesi sumur gas lift, dengan tubing string

digantungkan didalam sumur tanpa memakai packer maupun

standing valve.

Jenis komplesi yang demikian dianjurkan untuk sistem continuous

gas lift. Jenis komplesi terbuka ini jarang digunakan, tetapi untuk

injeksi gas dari bagian tubing dan keluar dari annulus akan lebih

ekonomis, atau pada sumur yang mempunyai problem kepasiran.

2. Komplesi Setengah Tertutup

Yaitu jenis komplesi sumur gas lift, dengan tubing string

digantungkan didalam sumur, menggunakan packer antara tubing

dan casing serta tidak menggunakan standing valve. Jadi disini

pengaruh injeksi gas terhadap, formasi produktif dicegah oleh

adanya packer. Komplesi semacam ini cocok untuk continuous

maupun intermittent gas lift.

3. Komplesi tertutup

Yaitu jenis komplesi sumur gas lift, dengan tubing string

digantungkan didaiam sumur, menggunakan packer dan juga

standing valve ditempatkan dibawah valve gas lift terbawah atau

ujung tubing string. Dalam hal ini injeksi gas sama sekaii tidak

terpengaruh terhadap formasi, karena dihalangi oleh packer dan

standing valve. Komplesi ini biasanya digunakan pada sumursumur

dengan tekanan dasar sumur rendah, dan produktivity index rendah.

4. Komplesi ganda

Komplesi ganda ini digunakan pada sumur-sumur yang mana

terdapat dua formasi produktif atau lebih, diproduksikan melalui dua

tubing yang terpisah dalam satu sumur. Masing-masing formasi

produktif tersebut dipisahkan dengan menggunakan packer.

Sedangkan susunan tubing tersebut bisa paralel atau sesuai

(konsentris). Sistem ini mempunyai keuntungan lebih menghemat

gas injeksinya bila production casing cukup besar, sehingga

memungkinkan untuk ditempati oleh dua tubing secara bersejajaran.

Model sepusat ini digunakan bila diameter casingnya kecil atau tidak

memungkinkan untuk ditempati oleh dua tubing yang diletakkan

secara sejajar.

5. Komplesi ruang (Accumulation Chamber lift Instalation)

Sistim ini mirip dengan sistem komplesi tertutup, hanya bedanya

disini menggunakan ruiang akumulasi. Ruang akumulasi berfungsi

untuk memperkecil tekanan kolom minyak yang berada didalam

tubing. Tekanan kolom minyak menjadi kecil, karena akibat

rendahnya kolom cairan yang ada didalam ruang akumulasi., karena

adanya packer didalam tubing. Disamping ruang akumulasi yang

berfungsi untuk memperbesar rate produksi minyak yang dihasilkan.

Tipe komplesi ini digunakan pada sumur-sumur dengan tekanan

dasar sumur rendah serta productivity index yang rendah pula.

6. Pack off instalation

Pada lenis ini, tidak perlu dilakukan penggantian tubing apabila ingin

dilakukan pemasangan valve-valve gas lift pda sumur-sumur yang

bersangkutan. Hal ini disebabkan, pada kedalaman casing t6rtentu

telah dipasang pack oft, dimana berfungsli sebagall penghulbung

annulus dengan fluida didalam tubing melalui lubang kecil yang

dapat dibuka dan ditutup. Hal ini dapat dilakukan karena terdapat

alat yang disebut slidding side door. Jadi pada janis alat ini, bila

suatu saat memerlukan gas lift agar dapat meneruskan produksinya

tidak perlu dilakukan penggantian tubing. Dengan menggunakan

metode wire line, slidding side door dapat dibuka dan valve gas lift

langsung digunakan.

4.2.2. Peralatan gas Lift

Peralatan gas lift untuk menunjang operasinya sistem pengangkatan

minyak dengan menggunakan metode inieksi gas kedalam sumur

dapat dibagi dua kelompok yaitu :

4.2.2.1. Pperalatan diatas permukaan (Surface Equipment)

1. Well head Gas Lift X-Mastree

Well head sebetuinya bukan merupakan alat khusus untuk gas lift

saja, tetapi juga merupakan salah satu alat yang digunakan pada

metode sembur alam, dimana dalam periode masa produksi, alat ini

berfungsi untuk menggantungkan tubing dan casing disamping itu

well head merupakan tempat duduknya x-mastree.

2. Station Kompresor Gas

Kornpresor gas yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mendapatkan

gas bertekanan tinggi untuk keperluan injeksi. Didalam stasiun

koffipresor, terdapat beberapa buah kornpressor deengan sistem

manifold-nya. Dari stasiun kornpresor ini dikirimkan gas bertekanan

sesuai dengan tekanan yang diperlukan sumur-sumur gas lift melalui

stasiun distribusi.

3. Stasiun Distribusi Dalam menyalurkan gas injeksi dari kornpresor

ke sumur terdapat beberapa cara, antara lain :

a. Stasiun distribusi langsung

Pada sistem ini gas dari kornpresor disalurkan langsung

kesumur-sumur produksi, sehingga untuk beberapa sumur

mana membutuhkan gasnya tidak sama, sistem ini kurang

effesien.

b. Stasiun Distribusi dengan pipa induk

Pada sistem ini lebih ekonomis, karena panjang pipa dapat

diperkecil. Tetapi karena ada hubungan langsung antara satu

sumur dengan sumur lainnya, maka bila salah satu sumur

sedang dilakukan penginjeksian gas sumur lain bisa

terpengaruh

c. Stasiun Distribusi dengan Stasiun Distribusi

Pada sistem ini sangat rasional dan banyak dipakai dimana-mana.

gas dibawa dari Stasiun pusat ke stasiun distribusi dari sini gas

dikirim melalui pipa-pipa.

4. Alat-alat kontrol

Alat-alat kontrol yang dimaksudkan disini adalah sernua peralatan

yang berfungsi untuk mengontrol atau mengatur gas injeksi, seperti

a. Choke kontrol

Adalah alat yang mengatur jumlah gas yang diinjeksikan, sehingga

dalam waktu yang telah ditentukan tersebut dapat mencapai tekanan

tertentu seperti yaung diinginkan untuk penutupan dan pembukaan

valve. khusus untuk intermittent gas lift.

b. Regulator

Adalah alat yang melengkapi choke kontrol berfungsi

jumiah/banyaknya gas yang masuk. Apabila gas injeksi telah cukup

regulator ini akan menutup. Khusus untuk intermittent gas lift.

c. Time Cycle Controller

Adalah merupakan alat yang digunakan untuk mengontrol laju/rate

aliran injeksi pada aliran intermittent berdasarkan interval waktu

tertentu/dengan kata lain, kerjanya berdasarkan prinsip kerja jam.

Maka alat ini akan membuka regulator selama waktu yang telah

ditentukan untuk mengalirkan gas injeksi, setelah selama waktu

tertentu regulator menotup dalam selang waktu yang telah

ditentukan.

4.2.2.2. Peralatan Dibawah Permukaan (Sub Surface Equipment)

1. Kamar akumulasi

Kamar akumulasi merupakan ruang/chamber terbuat dari tubing

yang berdiameter lebih besar dari tubing dibawahnya terdapat

katup/valve tetap untuk menahan cairan supaya jangan sampai

keluar dari kamar akumulasi pada saat dilakukan injeksi. Fungsinya

adalah memperkeeil tekanan kolom minyak yang berada diatas

tubing.

2. Pinhole Collar

Pinhole Collar adalah suatu collar khusus yang mempunyai lubang

kecil tempat gas injeksi masuk kedalam tubing. Letaknya didalam

sumur ditentukan lebih dahulu. Pada umumnya, penggunaan collar

semacam ini tidak effesien, karena sumur tidak memproduksi secara

optimum ratenya.

3. Valve gas Lift

Secara umum penggunaan valve gas lift berfungsi untuk:

a. Memproduksi minyak dengan murah dan mudah tanpa

memerlukan injeksi gas yang tekanannya sangat besar.

b. Mengurangi unloading (kick off) atau tambahan portable

compressor.

c. Kemantapan (stability) mampu mengimbangi secara otomatis

terhadap perubahan-perubahan tekanan yang terjadi pada

sistem injeksi gas.

d. Mendapatkan kedalaman injeksi yang lebih besar untuk suatu

kornpresor dengan tekanan tertentu.

e. Menghindari swabbing untulk high fluid well atau yang diliputi

air.

Secara berturut-turut perkembangan valve dapat diikuti seperti

berikut, yaitu :

1. Spring loaded differential valve :

Jenis ini paling banyak digunakan pada masa-masa yang lalu bekerja

berdasarkan kondisi reservoir. Secara normal bila tidak ada

gaya-gaya maka valve tersebut akan membuka. Spring loaded

pressure dapat diatur dengan Adjust Table Nut agar spring pressure

ini dapat berkisar 100 - 150 psi. Pada saat valve terbuka, maka dua

gaya yang bekerja pada tangkai valve :

a. Melalui port dibagian valve, sehingga tekanan injeksi gas

sepenuhnya pada kedalaman dimana valave dipasang, akan

bekerja seluruh permukan atau dari steam, dan menekan

melawan tekanan dari spring (berusaha untuk menutup).

b. Melalui choke pada dinding sampai valve tersebut.

2. Mechanically Controlled Differential Valve

Membuka dan menutupnya valve dilakukan dengan kawat dari

permukaan. Jenis ini sudah jarang dipakai pada waktu sekarang,

karena akan terjadi banyak kesulitan, kawat mudah putus, korosi

effesiensi rendah, prinsip pemikiran kurang populer, saat

pemasangan lama, juga sangat sukar operasinya pada saat

unloading. Valve jenis didisgn untuk intermittent flow.

3. Specific Gravity Differential Valve

Jenis ini biasa dipergunakan untuk continuous flow, dengan

menggunakan diafragma karet. Membuka dan menutupnya valve

berdasarkan gradient tekanan di tubing bila gradient tekanan di

tubing naik, maka valve akan membuka, bila gradient tekanan

turun dengan adanya gas injeksi, maka valve akan menutup.

4. Pressure Charge Bellow Valve

Jenis ini paling unnum digunakan dewasa ini, karena mempunyai

sifat-sifat khusus, yaitu mudah dikontrol kerjanya, karena otomatis

operating pressure konstan dapat digunakan baik intermittent

maupun continuous. Secara normal valve ini akan menutup,

karena adanya pressure charge bellow. Sedangkan valve ini akan

bekerja karena adanya tekanan injeksi gas.

5. Flexible Sleave Valve

Yang aliran gas masuk kedalam tubing adalah karet yang mudah

lentur (flexible). Sedangkan valve ini mempunyai dome (ruang)

berisi gas kering dengan tekanan tertentu. Tekanan buka valve

sama dengan tekanan tutupnya dan juga sama dengan tekanan

gas dalam dome. Valve dapat digunakan untuk aliran intermittent

maupun continuous dengan injeksi gas diatur dari permukaan.

4.3. Pompa Centrifugal

Pompa centrifugal adalah pompa bertingkat banyak yang porosnya

dihubungkan langsung dengan motor penggerak. Motor penggerak

ini menggunakan tenaga listrik yang disupplay dari permukaan

dengan kabel dan sumbernya diambil dari power plant lapangan.

Unit peralatan pompa centrifugal atau electric submergible

centrifugal pump, terdiri dari beberapa komponen utama

1. Swicthboard

Alat ini berfungsi sebagai kontrol dipermukaan guna melindungi

peralatan-peralatan bawah permukaan. Alat ini merupakan

gabungan dari Starter, Upperload dan Underload Protection dan

Recorder Instrument (alat pencatat) yang bekerja secara otomatis

jika terjadi penyimpangan.

2. Junction box

Junction box adalah tempat (kotak) yang terletak diantara

switchboard dan well head. Fungsinya untuk menghubungkan

kabel switchboard dengan kabel dari well head.

3. Transformer.

Alat ini digunakan untuk mengubah tegangan (Voltage) dari

sumber arus (generator) menjadi tegangan yang sesuai dengan

operating voltage motor di bawah permukaan

4. Tubing Head.

Tubing head pada pompa centrifugal agak berbeda dengan

tubing head biasa, perbedaannya terletak adanya kabel yang

melalui tubing head.

5. Drum

Dipakai sebagi tempat menggulung kabel apabila pompa sedang

dicabut.

4.3.2. Peralatan Dibawah Permukaan.

Peralatan dibawah permukaan dari pompa centrifugal terdiri

dari : motor listrik sebagi unit penggerak, protector, gas separator,

pompa centrifugal multistage dan kabel listrik.

Dalam kondisi kerja, unit bawah permukaan ditenggelamkan

dalam fluida pada sumur dengan disambungkan pada tubing yang

kemudian disambungkan pada well head serta di perlengkapi dengan

peralatan pelengkap antara lain : check valve, klem kabel serta

peralatan service pada saat pemasangan pompa centrifugal, reel of

cable, shock absorbers.

Peralatan-peralatan bawah permukaan dapat dijelaskan

sebagai berikut :

1. Motor Listrik.

Motor listrik penggerak pompa adalah 3 phase, motor listrik ini

dimasukan kedalam rumah motor yang diisi dengan minyak

motor untuk pendinginan dan merupakan isolasi motor terhadap

fluida sumur.

2. Protector

Protector ini dipasang dibawah pompa fungsinya antara lain :

- menyimak minyak motor dan minyak pompa

- mengijinkan terhadap pengembangan dan penyusutan minyak

motor dan minyak pelumas pompa

- mencegah fluida sumur masuk kedalam motor atau rumah

motor

- untuk keseimbangan tekanan dalam motor dengan tekanan

luar yaitu tekanan fluida sumur pada kedalaman

penenggelaman.

3. Pompa

Jenis pompanya merupakan pompa multistage dengan masing-

masing stage terdiri dari satu impeller dan diffuser yang

dimasukan dalam rumah, pada impeller terdapat sudu-sudu atau

blades yang akan mengalirkan fluida kepermukaan.

4. Gas Separator

Untuk sumur yang gas oil rationya tinggi, gas separator dapat

disambungkan pada pompa guna memperbaiki effesiensi pompa,

gasa separator ini sekaligus berfungsi sebagi intake pompa

(tempat masuknya fluida ke dalam pompa ) dan karena

perbedaan density gas dan minyak maka gas akan terpisah dari

minyak.

5. Kabel

Tenaga listrik dari permukaan dialirkan ke motor melalui kabel

yang terdiri dari tiga kabel tembaga yang di isolasi satu sama

lain. Kabel di klem dengan tubing pada interval jarak tertentu

sampai ke tubing head.

6. Check valve.

Letak peralatan ini satu joint diatas pompa yang berfungsi

sebagai :

- bila pompa berhenti bekerja (shut down), menahan fluida

agar tidak keluar dari tubing (turun ke pompa lagi) dan

manahan partikel-partikel padat agar tidak mengendap dalam

pompa.

- menjaga tubing tetap penuh dengan fluida pada saat pompa

berhenti.

7. Bladeer Valve

Dipasang satu joint tubing diatas check valve berfungsi untuk

mengijinkan aliran fluida keluar pada waktu dilaksanakan

pencabutan pompa centrifugal.

4.3.3. Prinsip Kerja Centrifugal

Prinsip kerjanya adalah berdasarkan pada prinsip kerja pompa

centrifugal dengan sumbu putamya tegak lurus. Pompa centrifugal

adalah motor hidraulis yang menghasilkan tenaga hidraulis dengan

jalan memutrar cairan yang melalui impeller pompa. Cairan masuk

kedalam impeller pompa menuruti poros pompa dikumpulkan daiarn

rumah pompa atau diffuser kemudian dikeluarkan keluar oleh

impeller, tenaga mekanis motor diubah menjadi tenaga hidarolis.

Impeller terdiri dari dua piriingan yang didalamnya terdapat sudu,

pada saat impeller diputar dengan kecepatan sudut W, cairan dalam

impeller dilemparkan keluar dengan tenaga potensiai dan kinetik

tertentu cairan yang tertampung dalam rumah pompa kemudian

dialirkan melalui pipa keluar (diffuser), dimana sebagian tenaga

kinetis diubah menjadi tenaga potensial berupa tekanan, karena

cairan dilemparkan keluar maka terjadi proses pengisapan.

BAB V

SISTEM GATHERING DAN BLOCK STATION

Peralatan produksi berdasarkan sistem gathering dan block station

adalah merupakan pola atau sistem jaringan alat transporatsi,

fasilitas peralatan pemisah fluida produksi dan fasilitas peralatan

penampungan fluida hasil pemisahan.

Berdasarkan pada jumiah, tata letak sumur dan letak tanki

pengumpul serta kondisi laju produksi sumur-sumurnya gathering

system dapat dibedakan atas system dan axial gathering system.

Pada radial gathering system, semua flow line menuju ke header dan

langsung berbubungan dengan fasilitas pemisah, sedangkan pada

axial gathering system, beberapa kelompok sumur mempunyai satu

header yang kemudian dari tiap-tiap header akan dialirkan ke

pernisah-pernisah trunk line (jenis flow line yang mempunyai

diameter relatif lebih besar dari flow line biasa, yang berfungsi untuk

menyatukan aliran dengan volume besar).

5.1. Peralatan Transportasi

Merupakan komponen dari gathering system untuk mengalirkan

fluida (minyak, air dan gas bumi) dari wellhead/x-mastree ke

peralatan pemisah termasuk perlengkapan keamanan, manometer

dll.

5. 1. 1. Flow Line

Untuk industri migas, flow line dibedakan berdasarkan :

1. Fluida yang dialirkan, seperti minyak, gas atau uap.

2. Material pipa stell pipe, non metalic, plastic, wood.

3. Tekanan kerja, pipa bertekanan tinggi, sedang, rendah.

4. Fungsinya, sebagai pipa lateral, gathering, pipa utama.

5. Penggunaannya, surface pipa , subsurface pipa dsb.

Dilapangan penempatan flowline tidak selalu terletak pada bidang

datar tetapi disesuaikan dengan topografi daerah walaupun tetap

diusahakan agar menempati posisi horizontal.

5.2.2. Manifold

Merupakan akhir / pertemuan flowline yang berasal dari beberapa

sumur yang terdiri dari rangkaian susunan katup yang berfungsi

untuk :

1. Mengendalikan aliran fluida produksi dari tiap sumur yang ada

(satu manifold mampu menampung hingga 20 sumur)

2. Memisahkan aliran dari berbagai grade yang ada.

3. Mengisolasi suatu bagian dari sistem jaringan flowline guna

melakukan perawatan atau perbaikan.

6. Memisahkan setiap sistrem tanki penampung dengan mainlines

(jaringan utama).

7. Membagi mainlines menjadi beberapa segmen (bagian).

8. Mengarahkan / membelokkan aliran fluida produksi dari setiap

sumur ke test-line atau ke mainheader.

7. Mencegah terjadinya tekanan dari separator ke sumur.

5.2.3. Header

Merupakan pipa berukuran lebih besar dari flowline yang berfungsi

untuk menyatukan fluida produksi dari sumber-sumber produksi

(setelah melalui manifold) dan mengalirkannya ke fasillitas pemisah.

Terdapat dua macam header yaitu : test-header dan main-header

dan arah header dapat vertikal, horizontal dapat pula menyudut

(deviated-header).

5.2. Fasilitas Peralatan Pemisah.

5.2.1. Separator.

Separator adalah tabung bertekanan yang digunakan untuk

memisahkan fluida sumur menjadi air dan gas (tiga fasa) atau cairan

dan gas (dua fasa), dimana pemisahannya dapat dilakukan dengan

beberapa cara yaitu :

a. Prinsip penurunan tekanan.

b. Gravity setlink

c. Turbulensi aliran atau perubahan arah aliran

d. Pemecahan atau tumbukan fluida

e. Untuk mendapatkan effisiensi dan kerja yang stabil dengan

kondisi yang bervariasi, gas liquid separator harus mempunyai

komponen pemisah sebagai berikut :

1. Bagian pemisah pertama, berfungsi untuk memisahkan cairan

dari aliran fluida yang masuk dengan cepat berupa tetes

minyak dengan ukuran besar.

2. Bagian pengumpul cairan, berfungsi untuk memisahkan tetes

cairan kecil dengan prinsip gravity setlink.

3. Bagian pemisah kedua, berfungsi untuk memisahkan tetes

cairan kecil dengan prinsip gravity settlink.

4. Mist extraktor, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan

berukuran sangat kecil (kabut).

5. Peralatan kontrol, berfungsi untuk mengontrol kerja separator

terutama pada kondisi over pressure.

Didalam block station, disamping terdapat separator pemisah

gabungan terdapat juga separator uji yang berfungsi untuk

melakukan pengujian (test) produksi suatu sumur dan dari separator

uji ini laju produksi sumur ( Qo, Qw, dan Qg ) bisa didapat dimana

Qo dan Qw diperoleh dari barel meter sedangkan Qg diperoleh dari

pencatatan orifice flow meter ( orifice plate ) atau dari alat pencatat

aliran gas lainnya. Disamping itu ditinjau dari tekanan kerjanyapun

separator dapat dibagi tiga, yaitu separator tekanan tinggi, tekanan

sedang, tekanan rendah.

5.2.1.1. Jenis Separator

Dalam industri perminyakan dikenal beberapa jenis separator

berdasarkan bentuk, posisinya dan fungs'inya.

1. Jenis separator berdasarkan bentuk dan posisinya.

a. Separator tegak/vertikal.

Biasanya digunakan untuk memisahkan fluida produksi yang

mempunyai GLR rendah dan/atau kadar padatan tinggi,

separator ini sudah dibersihkan serta mempunyal kapasitas

cairan dan gas yang besar.

b. Separator datar /horisontal

Sangat baik untuk memisahkan fluida produksi yang

mempunyai GLR tinggi dan cairan berbusa. Separator ini

dibedakan menjadi dua jenis, yaitu single tube horizontal

seprator dan double tube horizontal separator. Karena

bentuknya yang panjang, separator ini banyak memakan

tempat dan sulit dibersihkan, namun demikian kebanyakan

fasilitas pemisahan dilepas pantai menggunakan separator ini

dan untuk fluida produksi yang banyak mengandung pasir,

separator ini tidak menguntungkan.

c. Separator bulat /spherical.

Separator jenis ini mempunyai kapasitas gas dan surge

terbatas sehingga umumnya digunakan untuk memisahkan

fluida produksi dengan GLR kecil sampai sedang namun

separator ini dapat bekerja pada tekanan tinggi. Terdapat dua

tipe separator bulat yaitu tipe untuk pemisahan dua fasa dan

tipe untuk pemisahan tiga fasa.

2. Jenis separator berdasarkan fungsinya.

Berdasarkan fungsinya atau jenis penggunaannya, separator dapat

dibedakan atas: gas scrubber, knock-out flash-chamber, expansion

vessal, chemical electric dan filter.

a. Gas scrubber.

Jenis ini dirancang untuk memisahkan butir cairan yang masih terikut

gas hasil pemisahan tingkat pertama, karenanya alat ini ditempatkan

setelah separator, atau sebelum dehydrator, extraction plant atau

kompresor untuk mencegah masuknya cairan kedalam alat tersebut.

b. Knock-out

Jenis ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu free water knock-out

(FWK0) yang digunakan untuk memisahkan air bebas dari

hidrokarbon cair dan total liquid knock-out (TLKO) yang digunakan

untuk memisahkan cairan dari aliran gas bertekanan tinggi ( > 125

psi )

c. Flash chamber.

Alat ini digunakan pada tahap ianjut dari proses pemisahan secara

kilat (flash) dari separator. Flash chamber ini digunakan sebagai

separator, tingkat kedua dan dirancang untuk bekerja pada tekanan

rendah ( > 125 psi )

d. Expansion vessel.

Alat ini digunakan untuk proses pengembangan pada pemisahan

bertemperatur rendah yang dirancang untuk menampung gas hidrat

yang terbentuk pada proses pendinginan dan mempunyai tekanan

kerja antara 100 -1300 psi.

e. Chemical electric.

Merupakan jenis separator tingkat lanjut untuk memisahkan air dari

cairan hasil separasi tingkat sebelumnya yang dilakukan secara

electris (menggunakan prisip anoda katoda) dan umumnya untuk

memudahkan pemisahan.

5.2.2. Oil Skimmer.

Merupakan peralatan pemisah yang direncanakan untuk menyaring

tetes-tetes minyak dalam air yang akan dibuang sebagai hasil proses

pemisahan sebelumnya untuk mencegah turbulensi aliran, air yang

mengandung tetes minyak dimasukkan melalui pembagi aliran yang

berisi batu bara / batu arang tipis-tipis, sedangkan proses pemisahan

berdasarkan sistem gravity setling.

Kapasitas oil skimmer tergantung pada beberapa faktor terutama

pada densitas minyak air yang dapat ditentukan berdasarkan hukum

intermediate yang berhubungan dengan kecepatan setling dari

partikel.

5.2.3. Gas Dehydrator.

Gas dehydrator adalah alat yang digunakan untuk memisahkan

partikel air yang terkandung didalam gas. Peralatan ini merupakan

bagian akhir dari pemisahan gas hidrokarbon terutama pada

lapangan gas alam.

Ada dua cara pemisahan air dari gas, yaitu dengan

a. Solid desiccant, misainya calsium chloride

b. Liquid desiccant, misainya glycol.

5.2.3.1. Calsium chloride gas dehydrator.

Komponen peralatan ini merupakan kombinasi dari separator tiga

tingkat, yaitu gas - liquid absorbtion tower dan solid bad desiccant

unit. Pemisahan partikei air dari gas dilakukan dengan cara

mengkontakkan aliran gas dengan calsium chloride didalam chemical

bad section.

5.2.3.2. Glycol dehydrator.

Liquid desiccant yang sering digunakan adalah trienthylene glycol.

Peneyerapan partikel air terjadi karena adanya kontak antara glycol

dengan gas yang mengandung air pada tray didalam absorber

(kontaktor) proses regenerasi glycol yang mengandung air dilakukan

dengan cara pemanasan sehingga air terbebaskan dari glycol.

5.3. Penampung Hasil Pemisahan.

Setelah fluida reservoir dipisahkan, minyak hasil pemisahan

diharapkan hanya rnengandung air/solid sangat kecil (< 0,2%)

dialirkan ke penampung sementara didalam kompleks block-station,

kemudian meialui sistem pipa, minyak dan gas dialirkan ke pusat

penampungan/penimbun (PPM), untuk kemudian pada waktu

tertentu dikirim ke refainery, gas plant atau terminal melalui

sale-line.