Coil Tubing Gas LiftSeiring waktu umur minyak akan kehilangan tekanan nya sehingga tidak mampu lagi untuk mengalirkan minyak kepermukaan secara alamiah (Natural Flow). Pada kondisi ini sebagai petroleum engineer seharusnya kita telah mempunyai analaisa apakah sumur ini akan dikembangkan lebih lanjut atau ditinggalkan, mengingat beberapa factor yang harus diperhatikan, yaitu besar cadangan tersisa yang masih mungkin diperoleh, tekanan reservoir, Productivity Index, Fluida reservoir, komplesi sumur, besar biaya investasi, dan lain-lain.Di antara beberapa jenis metode Artificial Lift yang ada, salah satu yang sangat populer untuk diterapkan di sumur minyak adalah metode gas lift.

 Prinsip kerja dari teknik ini sangat sederhana, yaitu dengan menginjeksikan gas kedalam sumur melalui annulus antara casing dengan tubing produksi. Gas ini kemudian akan masuk melalui side pocket mandrel (SPM) kedalam tubing produksi. Dengan masuknya gas tadi kedalam tubing dan bescampur dengan minyak didalamnya,  maka gas tadi akan menurunkan densitas minyak tadi menjadi lebih ringan sehingga akan mampu untuk diproduksikan ke permukaan.

Permasalahan akan timbul ketika semua faktor saling mendukung bagi si sumur untuk dipasang instalasi gas lift terhadapnya termasuk ketersediaan fasilitas kompresor dan tersedianya cadangan gas yang melimpah, namun kondisi komplesi sumur tadi sendiri yang kurang mendukung. Misalnya sumur-sumur yang dikomplesi dengan sistem monobore, sumur seperti ini tidak mungkin untuk dilakukan instalasi gas lift seperti biasa yang menggunakan SPM sebagai media masuknya gas. Sumur type ini tidak memiliki annulus antara casing dengan tubing produksi, bahkan sumur jenis ini ada yang tidak menggunakan casing, melainkan tubing langsung disemen dengan dinding formasi. Alhasil diperlukan inovasi baru untuk menjawab persoalan ini.Coil tubing Gas Lift hadir sebagai solusi yang efektif dan terbukti dapat meningkatkan produksi sumur minyak yang sudah tidak mampu berproduksi secara natural flow. Tidak adanya annulus dalam sumur bukan menjadi suatu hambatan lagi. Dalam teknik gas lift metode ini, gas tidak diinjeksikan melalui SPM. Gas diinjeksikan kedalam sumur melalui coil tubing yang dipasang didalam tubing produksi. Fluida campuran antara minyak dengan gas injeksi akan mengalir keluar melalui annulus baru, yaitu annulus antara tubing produksi dengan coil tubing didalamnya.

Berikut contoh gambar sumur yang dikomplesi secara monobore dan dipasang instalasi coil tubing gas lift terhadapnya.

  

Wellsketch sumur monobore + coil tubing gas lift

Dengan menggunakan teknik ini, gas tetap dapat diinjeksikan kedalam sumur dan tidak adalagi hambatan dalam pelaksanaan gas lift bagi sumur tersebut, tentu saja tetap harus dilakukan beberapa penyesuaian khusus, baik dari sisi perhitungan engineeringnya, maupun dari sisi peralatan dipermukaan.

Kepala sumur untuk Coil Tubing Gas Lift

Pengertian Electric Submersible Pump

Electric Submersible Pump adalah sebuah rangkaian pompa yang terdiri dari banyak tingkat (multi

stage) dengan motor  yang dibenamkan di dalam fluida dan menggunakan aliran listrik dari permukaan.

Electric Submersible Pump merupakan artificial lift dengan harga yang cukup mahal dibandingkan

dengan pengangkatan buatan lainnya, akan tetapi dapat menghasilkan pengembalian biaya dengan

cepat oleh karena kemampuannya untuk menghasilkan laju produksi yang tinggi.

Sistem kerja dari Electric Submersible Pump ini adalah dengan mengalirkan energi listrik dari

transformer (step down) melalui switchboard. Pada switchboard, semua kinerja dari Electric Submersible

Pump (ESP) dan kabel akan dikontrol atau dimonitor. Kemudian energi listrik akan diteruskan dari

switchboard ke motor melalaui cable yang diletakkan di sepanjang tubing dari rangkaian ESP.

Selanjutnya, melalui motor, energi listrik akan dirubah menjadi energi mekanikyaitu berupa tenaga

putar. Putaran akan diteruskan ke protector dan pump melalui shaft yang dihubungkan dengan coupling.

Pada saat shaft dari pompa berputar, impeller akan ikut berputar dan mendorong fluida yang masuk

melalui pump intake atau gas separator ke permukaan.

Electrical Submercibel PumpTeknik pengangkatan fluida reservoir kepermukaan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan metode sembur alam (Natural Flow) atau metode pengangkatan buatan (Artificial Lift) yang akan diterapkan apabila tekanan reservoir sudah tidak mampu lagi mengangkat fluida reservoir kepermukaan. Metode pengangkatan buatan menggunakan pompa (ESP).

Natural FlowingNatural Flowing adalah sumur yang dapat mengangkat fluida ke permukaan dengan sendirinya tanpa dibantu oleh sebuah unit pompa karena tekanan reservoirnya masih besar. Pada sumur natural flowing biasanya memiliki water cut/ rata-rata kandungan airnya 0%. Pada sumur seperti ini memiliki tekanan reservoir yang besar sehinnga untuk mengatur fluida yang keluar dengan mengatur chock pada x-mast tree. Safety device pada sumur natural flowing ini adalah sssv (sub-surface safety valve). SSSV ini digunakan untuk keamanan dimana pressure pada sumur tidak akan melebihi set point yang telah ditentukan. Untuk peralatan di bawah permukaan pada sumur ini berbeda dengan sumur yang menggunakan ESP. Perbedaannya selain sumur ini tidak menggunakan pompa, yaitu sumur ini menggunakan packer sebagai alat penyekat antara tubing dan production casing. Fungsi packer ini adalah untuk mencegah adanya fluida yang masuk pada anulus. Sehingga fluida masuk pada tubing.

Gambar. Sumur Natural Flowing

Artificial LiftESP(Electrical Submersible Pump)Adalah pompa electric yang digunakan untuk mengangkat fluida ke permukaan (Artificial Lift) karena tekanan reservoir tidak dapat mengangkat fluida ke permukaan. ESP adalah pompa centrifugal yang disususn dalam satu poros secara memanjang di ujung tubing. Dimana susunan pompa terhubung langsung dengan motor penggerak. Motor gerak ini menggunakan tenaga listrik yang disuplai dari permukaan dengan kabel dan sumbernya diambil dari power plant lapangan. Dalam pengoperasiannya pompa terendam dalam fluida sumur pada suatu kedalaman (Pump Setting Depth) yang telah ditentukan. Unit pompa ini merupakan pompa bertingkat banyak (Multistages) yang terdiri dari Impeller, Diffuser,

serta Shaft atau poros. Setiap stage terdiri dari satu impeller yang bergerak (Dynamic) dan satu diffuser yang bersifat diam (static). Ukuran dari stage menentukan banyaknya fluida yang dapat dipompakan, sedangkan jumlahnya akan menentukan total head capacity (daya angkat/corong). Stage umumnya terbuat dari metal m-resist atau ryton yang tahan terhadap karat, sedangkan shaft terbuat dari besi k-monel yang juga tahan karat dan sangat keras. Selain itu dalam rangkaian pompa dilengkapi dengan Pump, Gas Separator, Protector, Motor, Downhole Monitoring Tool (DMT) dan Power Cable.Untuk memproduksikan sumur ESP secara optimum perlu adanya analisa terhadap pompa ESP terpasang, dimana nantinya harus disesuaikan dengan inflow reservoir sehingga didapatkan optimum pompa.

Unit pompa ESP sendiri meliputi beberapa bagian sebagai berikut:a. Pump    Pompa yang dipasang harus multistage centrifugal pump. Ukuran atau seri pompa tergantung besarnya diameter casing ESP, sedangkan rate atau kapasitas pompa tergantung besarnya produksi yang diinginkan. Pump, tersusun dari beberapa stages yang masing-masing stages terdapat satu impeller dan satu diffuser yang statis. Makin banyak stages maka makin besar tekanan dan rate yang didapat  pompa.Impeller dan diffuser dipasang pada pompa yang dibuat dari monel. Jumlah stage (tingkat) akan tergantung besarnya head yang harus diatasi pompa.

Gambar. Pump

b. Gas SeparatorGas separator dipasang di antara protector dan pompa, berfungsi sebagai pump intake dan pemisah antara gas dan cairan. Gas separator dipakai pada sumur yang mempunyai Gas Oil Ratio tinggi atau di atas 1000 cuft/bbl. Prinsip kerja alat ini ialah membawa aliran produksi dari lubang sumur kearah bawah, sehingga ada kesempatan gas untuk membebaskan diri.Komponen utama : • Coupling • Shaft

 • Fluid tube, sebagai sarana mengalirkan cairan yang sudah bebas dari gas. • Pick up impeller, sebagai pendorong fluida yang masuk melalui intake ke pompa.

Gambar. Gas Separator

c. ProtectorProtector merupakan suatu bagian yang menghubungkan motor dengan pompa. Fungsi dari protector adalah mengqualiser tekanan di dalam motor yang timbul sewaktu motor bekerja, dengan tekanan di luar motor.Protector dipasang di atas motor yang berfungsi sebagai penyekat untuk mencegah fluida sumur masuk ke dalam motor.Fungsi lain dari protector adalah : 1.Menyimpan minyak motor dan minyak pompa  2.Mengijinkan terhadap pengembangan - pengerutan minyak motor dan minyak pelumas motor 3.Mencegah fluida sumur ke dalam motor atau ke rumah motor 4.Untuk keseimbangan tekanan dalam motor dengan tekanan luar yaitu tekanan fluida sumur pada kedalaman penenggelaman Jika akan menyambung protector dengan motor dan pompa yang berbeda serinya maka digunakan housing adaptor.Komponen utama :  • Coupling  • Shaft • Elastomeric bag/Labyrinth chamber • Shaft seal • Dielectric oil • Thrust bearing

d. Motor

Motor adalah alat untuk menggerakan pompa dengan cara mengubah electrical energy menjadi mechanical energy. Energi ini menggerakkan protector dan pompa melalui shaft yang terdapat pada setiap unit yang dihubungkan dengan coupling.

Gambar. Motor

e. Power CablePower cable gunanya untuk mengalirkan arus  listrik dari switchboard ke motor. Power Cable terdiri atas round cable, flat cable dan cable clamp. Round Cable ialah kabel berpenampang bulat, yang terpasang pada sepanjang rangkaian tubing sampai ke transformer. Flat Cable ialah kabel berpenampang pipih yang terpasang sepanjang ujung pompa sampai motor, kabel terbungkus oleh suatu pelindung yang terbuat dari baja (armor). Kabel terbuat dari tembaga dengan rancangan yang disesuaikan dengan kondisi sumur serta besar/kecil horse power(HP) dari motor.    Komponen power cable :  • Armor, terbuat dari lapisan baja dan galvanize. • Filler, terbuat dari pelat tipis dari kuningan(brass shim). • Lead jacket, terbuat dari timah. • Insulation, terbuat dari karet. • Conductor, terbuat dari tembaga sebagai penghantar arus.

Gambar. Power Cable

f. Check ValveDi atas pompa pada tubing dipasang check valve yang berguna untuk mencegah agar fluida dalam tubing tidak turun ke bawah saat ESP mati. Turunnya fluida akan memutar balik pompa dan merusak motor pompa. Check valve dipasang satu joint tubing diatas pompa dengan tujuan :• Menjaga tubing selalu penuh oleh cairan.• Mencegah turunnya cairan di tubing pada waktu pompa berhenti bekerja dan menahan partikel-partikel padat agar tidak mengendap dalam pompa(waktu pompa mati/shut down).• Mengurangi lost time saat terjadi back spin motor

Gambar. Susunan ESP

Metode Sembur Alam (Natural Flow)

DefinisiSembur alam merupakan metode produksi pada awal produksi dimana tekanan reservoir cukup besar sehingga

mampu mengangkat fluida dari reservoir ke permukaan.

Jenis PeralatanPeralatan Di atas Permukaan

Wellhead : 

Casing hanger

Tubing Head

X-mastree :

Manometer

Master valve

Wing Valve

Check Valve

Peralatan  Bawah Permukaan

Well Head : merupakan peralatan kontrol di permukaan yang terbuat dari baja, membuat suatu sistem seal atau

penyekat untuk menahan semburan liar kebocoran cairan sumur ke permukaan yang tersusun atas casing head dan

tubing head.

Check Valve : Untuk menahan aliran dan tekanan balik dari separator

Casing Hanger

Tubing Head

Packer : untuk menyekat annulus tubing dengan casing pada zona produktif.

http://2.bp.blogspot.com/--YIuv_whI94/UIXUMQdzoCI/AAAAAAAAA6E/WDjc8jWSR-s/s1600/Gambar11.jpg

SRP

Prinsip kerja SRP ini adalah mengubah gerak putar pada prime mover menjadi gerak naik turun, sehingga menyebabkan pompa bisa bekerja menaikkan minyak bumi dari dalam sumur ke atas permukaan.

Nah, di postingan ini kita akan melihat bagian-bagian apa saja yang menyusun sebuah pompa angguk.

Langsung saja lebih jelas bisa anda lihat pada gambar yang ada di postingan ini.Saya akan jabarkan sedikit fungsi dari beberapa komponen tersebut :

Prime MoverMerupakan penggerak utama untuk menggerakkan pumping unit

Gear ReducerFungsinya adalah meneruskan dari prime mover dengan menurunkan kecepatan putarnya sehingga sesuai untuk kondisi pemompaan.

Crank ArmLobang dari crank menjadi tempat kedudukan pitman yang selanjutnya akan mengkonversi putaran menjadi gerak lurus.

PitmanMerupakan penghubung antara crank arm dengan walking beam. Sambungan pitman pada lobang crank juga berfungsi sebagai pengatur panjang langkah pompa.

Walking Beam.Bagian ini memiliki tugas mengungkit pompa, menggerakkannnya keatas dan kebawah kurang lebih 45 derajat atau 1/8 lingkaran.

Horse headmemiliki bentuk 1/8 lingkarannya dan memiliki komponen lainnya yaitu bridle dan carrier bar.

Stuffing BoxSebagai pengaman agar saat polish rod bergerak naik, minyak tidak ikut naik dan keluar (menyembur), sehingga aliran dapat diarahkan ke flow line melalui tee.

Polished Rod.merupakan stang penghubung anatar pumping unit yang dipermukaan tanah dengan rangkaian pompa yang berada didalam sumur.

Primary recovery

Natural flow production

Artificial lift production

Secondary Recovery

Water injection (water flooding)

Tertiary Recovery

Enhance Oil Recovery(EOR)

Artificial lift production : metode pengangkatan fluida sumur dengan cara mengintroduksi tenaga tambahan ke dalam sumur (bukan ke dalam reservoir) dimana metoda ini diterapkan apabila tenaga

alami reservoir sudah tidak mampu lagi mendorong fluida ke permukaan atau tekanan reservoir sumur tersebut sudah tidak mampu lagi mengangkat minyak ke permukaan.

Prinsip kerja pompa sucker rod adalah mengubah gerakan berputar dari prime mover menjadi gerak naik turun (angguk) oleh sistem pitman-crank assembly yang diteruskan oleh horse head untuk menggerakkan plunger melalui rangkaian rod.

Alur kerja:

Prime Mover menghasilkan gerakan rotasi dengan kecepatan angular tetap dengan supply daya yang konstan pula pada nilai tertentu

Gerak Prime Mover diteruskan ke bagian lain dari pompa angguk melalui crank dan masih menghasilkan gerak rotasi dengan kecepatan angular tetap

Gerak rotasi dari crank diteruskan ke pitman arm dan diubah menjadi gerakan naik turun pada bagian walking beam

Gerakan bagian belakang walking beam (yang bersambungan dengan pitman) adalah naik turun sementara bagian horsehead juga bergerak naik turun namun arahya berlawan dengan bagian belakang walking beam (in simple : ketika bagian belakang walking beam turun, horsehead akan naik)

Apabila ditinjau keseluruhan bagian walking beam, seolah – olah gerakannya hampir melingkar dan membentuk couple

Gerakan naik turun horsehead diteruskan ke polished rod dengan gerakan naik turun pula kemudian fluida di subsurface akan dinaikkan dengan mekanisme berikut

Ketika walking beam bagian belakang turun dan kondisi crank berada di bawah, horsehead naik

Polish rod akan bergerak naik mengikuti horsehead

Standing valve akan terbuka, plunger naik dan fluida akan masuk ke dalam working barrel sementara travelling valve akan tertutup

Ketika walking beam bagian belakang naik dan kondisi crank berada di atas, horsehead turun

Polish rod akan bergerak turun mengikuti horsehead

Standing valve akan tertutup, travelling valve terbuka, plunger turun dan fluida akan masuk melalui travelling valve dan dipindahkan ke surface

Proses tersebut akan terus berulang sesuai dengan target bopd yang ingin dicapai

Kelebihan:

Lebih efisien dan dipakai pada sumur dangkal kurang dari 200 meter.

Kerja pompa dapat dianalisa dengan dinamometer dan well sounded device.

Tidak mudah rusak

Mudah diperbaiki di lapangan

Fleksibel terhadap laju produksi, jenis fluida dan kecepatan bisa diganti

Teknologi mudah dikuasai oleh orang lapangan

Mudah diketahui dari jauh unit mesin masih kerja/tidak.

Kekurangan:

Memerlukan tempat yang luas.

Adanya gas dalam sumur produksi dapat menyebabkan gas lock.

Tidak baik untuk sumur miring atau offshore