Pump Shop dan Pump Jack

Pada dasarnya, tugas utama dari pump shop dan pump jack adalah untuk menyiapkan

pompa bawah permukaan (pump shop) dan menyiapkan pompa atas permukaan (pump jack).

Kegiatan yang dilakukan di pumshop antara lain: pengetesan ball valve, bongkar pasang

unit plunger SRP, perbaikan stuffing box, penggantian barrel SRP, pengetesan ampere ESP, dan

sebagainya.

Di sini juga terdapat miniatur barrel yang telah dibelah, seperti yang terdapat pada gambar

di bawah ini:

Gambar 3.15. Miniatur Barrel SRP

Seperti yang telah diketahui, PT. Pertamina UBEP Tanjung menggunakan 2 jenis

artificial lift, yaitu: Sucker Rod Pump (SRP) dan Electric Submersible Pump (ESP).

Lapangan Tanjung terdiri dari 169 sumur. 108 sumur masih berproduksi, 20 sumur

suspended,dan 41 sumur injeksi.

Tipe pompa ada bermacam-macam, namun tipe pompa yang digunakan di lapangan

Pertamina UBEP Tanjung adalah tipe Pump Jack / SRP dan ESP.

3.3.1 Pump Jack / Sucker Rod Pump (Pompa Angguk)

Gambar 3.17. Skema Sumur SRP

Pump Jack / SRP umum digunakan di dunia perminyakan karena biaya yang

diperlukan relatif murah dan pengoperasiannya pun mudah. Prinsip mengangkat fluida

dengan energi dari prime mover permukaan yang ditransfer ke subsurface pump yang

diletakkan di dalam sumur. SRP dikelompokan berdasarkan letak Counterbalance,

yaitu:

- Crank Balanced–Conventional dan Front Mount Mark (Mark II)

- Beam Balanced-Conventional

- Air Balanced–Front Mounted

- Non Beam Pumping Unit

Gambar 3.18. Conventional Pumping Unit

Gambar 3.19. Air Balanced Pumping Unit

Gambar 3.20. Mark II Pumping Unit

Pump Jack merupakan pompa yang terletak di atas permukaan tanah. Pompa ini

bertujuan untuk mengendalikan piston yang terpasang pada sumur minyak. Pump Jack

biasanya digunakan untuk pada daerah yang kandungan minyaknya cukup banyak.

Besarnya pompa juga ditentukan oleh kedalaman dan berat minyak yang akan

dipindahkan.

Pump Jack mengubah gerakan putaran dari motor menjadi gerakan vertikal untuk

mendorong batang pompa. Pump Jack disokong oleh sebuah prime mover. Umumnya

digunakan motor elektrik untuk menggerakannya, namun untuk daerah yang aksesnya

terpencil, kemungkinan digunakan proses pembakaran mesin seperti diesel. Begitu juga

di area ini, penggunaan motor elektrik disuplai oleh power plant.

Tipe Pump Jack yang digunakan di Tanjung adalah Conventional dan Front Mount

Mark (Mark II).

a. Prinsip Kerja SRP

Bagian alat ini terdiri dari 2 bagian. Bagian pertama adalah bagian permukaan

dan kedua adalah bagian bawah permukaan. Dari setiap bagian memiliki tugas yang

berbeda.

- Prinsip Kerja Alat Atas Permukaan

Surface meliputi :

a. Wireline

Wireline adalah seling baja yang diletakkan pada horse head dan

pada ujung bawah dirangkai dengan carrier bar

b. Carrier Bar

Carrier Bar adalah alat pengikat pada polished rod dalam

rangkaian wireline yang mana pengikatannya dapat di setting.

c. Polished Rod

Polished Rod adalah alat yang menghubungkan dari pumping unit

ke sucker rod di dalam rangkaian barrel pump.

Pada bagian permukaan kita bisa lihat pada gambar di atas. Alat-alat ini

meneruskan energi dari motor dan merubahnya dari gerak putar ke gerak naik-

turun ke alat bawah permukaan. Untuk merubah dari putaran mesin sampai

gerakan naik-turun tersebut, putaran mesin harus dikurangi dengan

menggunakan gear reducer dan juga diameter pulli belt sehingga kecepatan

sesuai dengan gerakan naik-turun yang diinginkan.

Pada bagian teratas dari rod adalah polished rod, rod sangat halus

permukaannya, sehingga bisa bergerak lancar serta tidak bocor di stuffing box.

Polished rod di klem pada carrier bar yang dihubungkan dengan horse head

melalui wireline hanger yang bersifat fleksibel agar polished rod tetap tegak

lurus dalam stuffing box.

Walking Beam ditunjang dekat titik beratnya oleh sampson post. Walking

beam meneruskan gerakan dari pitman yang diberikan oleh crank. Panjang

langkah polished rod (PRSL) ditentukan oleh jarak dari pitmann bearing ke

crakshaft. Umumnya tersedia tiga posisi untuk PRSL sehingga bisa diubah di

tuas di pin bearing sehingga diameter putaran akan lebih kecil kalau produksi

menurun misalnya.

Alat penting lainnya adalah counter balance yang digunakan untuk

mengimbangi gerakan naik turun pompa agar tidak berbeda jauh dalam hal

pembebanannya. dengan ini pompa dan motor akan lebih tahan lama. Efek

counterbalance ini tergantung dari berat, posisi, dan geometri alat.

- Prinsip Kerja Alat Bawah Permukaan

Gambar 3.21. Peralatan Bawah Permukaan

Prinsip kerja di bawah permukaan adalah sebagai berikut : ketika gerakan

plunger kebawah, standing valve akan tertutup karena ditekan fluida di atasnya,

travelling valve terbuka karena mendapat dorongan dari fluida di working

barrel, fluida bergerak masuk dari barrel ke plunger-nya. Pada gerakan ke atas,

travelling valve tertutup, standing valve terbuka karena efek penghisapan, fluida

masuk dari sumur ke working barrel karena efek penghisapan tersebut. working

barrel digunakan untuk tempat naik dan turunnya plunger dan sebagai tempat

pengumpul cairan.

Jenis-Jenis Alat Bawah Permukaan Subsurface meliputi:

a. Well head

Well head merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengatur

aliran di sumur dan juga untuk menggantungkan rangkaian perlatan di

sumur, seperti cashing dan tubing.

b. Tubing

Tubing adalah jalur yang mengalirkan fluida dari rangkaian ESP

sampai ke atas permukaan.

c. Sucker Rod

Sucker Rod adalah alat yang berfungsi untuk menghubungkan dan

meneruskan gerakan dari pumping unit ke unit pompa subsurface di

dalam rangkaian barel.

Downhole pump

- Travelling valve

Travelling valve merupakan suatu pada system artificial lift SRP

yang terkoneksi ke rangkaian sucker rod sampai ke atas permukaan.

Secara umum pada saat down stroke, travelling valve terbuka, maka

fluida masuk mengisi ruang yang ada dalam plunger. Pada saat up stroke,

travelling valve tertutup karena tekanan fluida dari atasnya, sehingga

fluida dalam plunger tidak kembali ke bawah.

- Standing valve

Standing valve di rangkai dengan PSN.pada waktu up stroke,

standing valve terbuka karena hisapan dari plunger yang bergerak

keatas,kemudian fluida dari sumur masuk ke dalam barrel. Pada saat

down strokestanding valve tertutup karena tekanan dari fluida yang

berada didalam barrel akibat turunnya plunger sehingga fluida tidak

kembali ke sumur .

- Working Barell

Working Barell adalah pipa silinder yang berfungsi sebagai liner

untuk memompakkan fluida sehingga terjadi efek suap atau penghisapan,

sehingga fluida dalam sumur terpompakan dalam sumur.

Terdapat dua jenis Alat Bawah Permukaan pada SRP, yaitu THBM dan RWAC. Dimana jenis-jenis tersebut meiliki ukuran yang berbeda-beda. THBM memiliki ukuran diameter 2 inch, 2.5 Inch dan 3 Inch. Sedangkan RWAC hanya berdiameter 2 inch. Dimana setiap ukuran juga memiliki panjang yang berbeda-beda. Panjang dari rod tersebut akan mempengaruhi stroke length yang digunakan. Berikut rincian ukuran alat bawah permukaan pada SRP.

THBM Diameter Pompa (inch) Panjang Rod (feet)2 13, 15, 16, 182 ½ 13, 16, 18, 203 13, 15, 16, 18, 20, 24

RWAC Diameter Pompa (inch) Panjang Rod (feet)2 16, 18, 20

Gambar Tabel 3.22. ukuran Alat Bawah Permukaan pada SRP

3.3.2. Electric Submersible Pump (ESP)

Adapun rangkaian ESP sebagai berikut:

a) Motor

Motor adalah sumber penggerak dari keseluruhan rangkaian pompa

dibawah permukaan yang digerakkan dengan tenaga listrik dari atas

permukaan.

Gambar 3.22 Motor

b) Seal Section

Seal Section adalah alat yang berguna sebagai penyekat atau pelindung

agar fluida tidak dapat masuk ke motor, apabila masuk motor akan

mengakibatkan kerusakan atau konsleting pada motor.

c) Intake atau RGS (Rotary Gas Separator)

Intake atau RGS adalah alat yang berguna sebagai jalan masuknya fluida

dari sumur yang kemudian masuk ke rangkaian pompa. Intake biasanya

digunakan untuk sumur yang memproduksi gas rendah sedangkan RGS

biasanya digunakan untuk sumur yang memproduksi gas besar.

Gambar 3.23 Intake

Gambar.3.24 Rotary Gas Separator (RGS)

d) Pump

Pump adalah alat yang digunakan untuk menghisap fluida yang masuk

melalui intake kemudian mendorongnya ke permukaan melalui rangkaian

discharge dan tubing.

Gambar.3.25 Pump

e) Discharge

Discharge adalah alat yang berfungsi sebagai konektor atau penghubung

untuk mengalirkan fluida dari pump ke tubing dibawah permukaan.

Gambar 3.26 Discharge

f) Tubing

Tubing adalah jalur yang mengalirkan fluida dari rangkaian ESP sampai

ke atas permukaan.

g) Cable Power

Cable power adalah kabel yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik

dari atas permukaan untuk menggerakkan motor di bawah permukaan atau

di dalam sumur.

Cable power dibagi menjadi 2 jenis yaitu:

1. Roll cable yaitu kabel yang berbentuk bulat untuk di atas permukaan

2. Flat cable yaitu kabel yang berbentuk lempengan di bawah

permukaan. Kabel flat sengaja di desain lempeng agar mengurangi

resiko gesekan.

Gambar 3.27 Roll Cable

h) Port Head

Port head adalah socket yang menghubungkan dari kabel power ke motor

dengan cara mencolokkan ke socket motor.

Gambar 3.28 Port Head

Gambar 3.29 Rangkaian ESP

Electric Submersible Pump (ESP) mulai intensif digunakan di dunia perminyakan

karena mampu mengangkat minyak dengan rate yang besar. Prinsip mengangkat fluida

dengan energi motor yang ditransfer ke subsurface pump yang semuanya diletakkan di

dalam sumur.

ESP umumnya terdiri dari:

- Electric motor

- Seal section, intake section

- Multistage centrifugal pump

- Transformer

- Lain-lain seperti: electric cable, surface switchboard, junction box.

a. ESP Lapangan Tanjung

Terdapat tiga jenis ESP di struktur Tanjung yaitu WoodGroup, REDA,

Centrilift. Centrilift sendiri mempunyai 2 tipe yang pertama tipe 400

series = 4 inch dan yang kedua tipe 513 series = 5,13 inch. 400 series P-

10, P-12, P-16,P-22, FC-925, FC-1200, FC-1600.

Reda pump mempunyai tipe 400 series yaitu DN-1100, DN-1300, DN-

1400, DN-1750, DN-725.

Wood Group mempunyai tipe 400 series yaitu TD-1200.

Ada bebrapa faktor yang mempengaruhi pemilihan pemakaian pump jack

atau ESP. Adapun faktor yang sangat penting ialah influxnya dan produktivity

indeks.

Sumur yang memiliki influx yang besar akan menggunakan ESP, dan jika

influx tersebut kecil maka pompa yang dipakai adalah Pump Jack. Dan ketika

productivity index tinggi maka pompa yang dipakai ialah ESP dan jika productivity

index kecil maka yang dipakai ialah jack pump. Namun ada faktor lainnya selain

berdasarkan influx dan PI dari sumur tersebut.