Presented by: www.m-darajat.blogspot.comA.Sucker Rod PumpSucker rod pump merupakan salah satu metoda artificial lift dengan memanfaatkansumber tenaga yang berupa listrik atau gas dari prime mover untuk menggerakkanpompa sehingga fluida pada formasi dapat naik ke permukaanKeuntungan penggunaan sucker rod pump adalah :1.Efisien dan mudah dalam pengoperasian di lapangan2.Masihbisadigunakanuntukmengangkatfluidapadasumuryangmengandungpasir3.Dapat dipakai pada sumur bengkok (directional).4.Dapat digunakan untuk sumur yang memili ki tekanan rendah5.Fleksibel karena kecepatan pompa dan stroke length dapat disesuaikan6.Dapat digunakan pada berbagai ukuran tubing7.Dapat menggunakan gas atau listrik sebagai sumber tenaga penggerakB.Komponen Sucker Rod PumpPeralatanpadasuckerrodpump(Gambar2)dapatdikelompokkanmenjaditigabagian, yaitu :GAMBAR 1KOMPONEN SUCKER ROD PUMPPresented by: www.m-darajat.blogspot.com1. Prime MoverFungsidariprimemoveradalahmengalirkansumbertenagayangdapatmenggerakkan pompa sehinga fluida dapat naik ke permukaan. Je nis prime moverada dua macam, yaitu elektrik dan engine. Pemilihan jenis prime mover yang akandigunakan disesuaikan dengan keberadaan listrik dan sumber gas yang ada.2. Surface EquipmentFungsidarisurfaceequipmentadalahmemindahkansumberenergid ariprimemover ke unit peralatan pompa di dalam sumur sehingga gerak putar prime moverdiubah menjadi gerak naik turun sucker rod dan diperoleh kecepatan pompayangdiinginkan.Adapun bagian-bagian dari surface equipment :a.Gearreducer,merupakanrangkaianrodagigiyangberfungsiuntukmengurangikecepatanprimemover.Halinipentingkarenakecepatanputarmotorpadaprime mover akan mempengaruhi kecepatan pompa.b. V-Belt, merupakan sabuk untuk memindahkan gerak dari prime mover kegearreducer.c. Crank, fungsinya menghubungkan crank shaft pada gear reducer dengan counterweightuntukmengaturstrokelengthdenganmengubahposisidaripitmanbearingd. Counter weight, berfungsi sebagai menyeimbangkangerakan saat upstroke dandownstroke dengan cara menyimpan tenaga prime mover pada saat down strokedimanatenagayangdiperlukanminimumdanmengeluarkantenagapadasaatupstroke sehingga terjadi perataan pembebanan.e. Pitman, fungsinya untuk menghubungkan pitman bearing dengan walking beamyang berfungsi mengubah gerak putar menjadi gerak naik turun.Presented by: www.m-darajat.blogspot.comf.Walkingbeam,fungsinyauntukmeneruskangeraknaikturunyangdihasilkanolehrangkaianpitman-counterweight-crankkerangkaianyangadadidalamsumur melalui polished rod.g.Carrierbar,fungsinyasebagaitempatbergantungnyapolishedroddanrangkaian sucker rod yang ada di dalam sumurh.PolishedRod,merupakanbagianteratasdarirangkaianrodyangmunculdipermukaan dan berfungsi menghubungkan antara rangkaian rod di dalam sumurdengan peralatan-peralatan dipermukaani. Stuffing box, merupakan tempat kedudukan polished rod sehingga polished roddapatnaikturundenganbebasdanberfungsiuntukmengisolasisumurdanmencegah agar fluida tidak ikut keluar waktu naik turunnya polished rod.j. Sampson Post, sebagai penyangga walking beam.k. Briddle , tempat menggantungkan carrier bar.l. Flow Tee, untuk mengalirkan fluida ke flowline.m. Flow line, fungsinya sebagai tempat mengalirnya fluida hasil pemompaan.3. Subsurface EquipmentPeralatanbawahpermukaanberfungsisebagaipompauntukmengangkatfluidapada formasi ke permukaan. Bagian peralatan bawah permukaan sebagai berikut :a.WorkingBarrelmerupakantempatdimanaplungerdapatbergeraknaikturundanberfungsisebagaitempat menampungfluidasebelumfluidadiangkatplungerpadasaatupstroke.Pompadibawahpermukaanberdasarkanworkingbarreladaduamacam,yaitutubingpumpdanrodpump(insertpump).Dikatakan tubing pump karena posisi barrel dari pompa menyatu dengan tubi ngsehingga waktu sucker rod dicabut pada saat servis maka barrel tetap berada dibawahtidakikuttercabut.Sedangkanrodpump,posisidaribarrelmenyatudengan sucker rod sehingga bila sucker rod dicabut saat servis maka barrel akanikut tercabut (Gambar 3).Presented by: www.m-darajat.blogspot.comb.Plungermerupakanbagiandaripompayangterdapatdidalamworkingbarrelyang berfungsi untuk mengangkat fluida dari reservoir ke permukaan .c. Travelling Valve merupakan katup yang berada di bawah plunger yang bergeraksesuaidenganpergerakanplunger,dimanaposisinyaakanterbukapadasaatdownstrokesehinggafluidadapatmasukkedalamplunger.Posisinyaakantertutuppadasaatupstrokesehinggadapatmenahanfluidayangsudahmasukke dalam plunger agar tidak keluar.d.StandingValvemerupakankatupyangberadapadabagianbawahworkingbarreldimanaposisinyaakanterbukapadasaatupstrokesehinggafluidadaridalamsumurdapatmasukkedalamworkingbarrel.Posisinyaakantertutuppadasaatdownstrokesehinggamenahanfluidayangsudah masukkedalamworking barrel agar tidak keluar.e. Sucker rod merupakan batang besi yang menjadi tempat bergantungnya plungerdanberfungsimeneruskangeraknaikturundarisurfaceequipmentkeunitpompadibawahpermukaan.Dalamperencanaansuckerrod diusahakanagarrodyangdipakairingansehinggauntukkedalamanyangbesarpemakaianrodharus dikombinasikan (tapered rod string).f. Seating nipple merupakan tempat dudukan dari standing valve sehingga standingvalve tidak terlepas pada saat upstroke atau downstroke.g.Tubingberfungsimengalirkanfluidadaridasarsumurkepermukaandimanafluida mengalir melalui ruang antar sucker rod dan tubingC. Prinsip KerjaPrinsip kerja dari sucker rod pump (Gambar 4) adalah sebagai berikut :1. Pada saat downstroke dimana plunger bergerak turun ke bawah sehingga posisitravelingvalvesemakinmendekatistandingvalve.Halinimengakibatkantekananpadaruangantaratravelingvalvedanstandingvalvelebihbesardibandingkantekanandiatastravelingvalve dandibawahstandingvalvePresented by: www.m-darajat.blogspot.comsehinggaballpadatravelingvalveakanterdorongkeatas(travelingvalveterbuka)sedangkanballpadastandingvalveakanturunkebawah(standingvalvetertutup).Dengandemikianfluidayangadapadaruangantaratravelingvalve dan standing valve akan masuk ke dalam plunger.GAMBAR 2PRINSIP KERJA SUCKER ROD PUMP2. Padasaatupstrokedimanaplungerbergeraknaikkeatassehinggaposisitravelingvalvesemakinmenjauhdaristandingvalve.Halinimengakibatkantekanan di atas traveling valve semakin besar dan ball pada traveling valve akanterdorongkebawah(travelingvalvetertutup).Dengandemikianfluidatidakbisa keluar dari plunger dan ikut terangkat ke atas menuju tubing. DikarenakantekananpadaruangantaratravelingvalvedanstandingvalvelebihkecildibandingkantekanandibawahstandingvalvemakaballpadastandingvalvePresented by: www.m-darajat.blogspot.comakannaikkeatas(standingvalveterbuka)didorongolehfluidayangadadidalam sumur sehingga fluida tersebut mengisi ruang antara trav eling valve danstanding valve.D. Inflow Performance Relationship (IPR)Inflow Performance Relationship (IPR) menyatakan hubungan antara laju produksi(qo)denganselisihantaratekananreservoir(Ps)dantekanandasaraliransumur(Pwf). Persamaan Gilbert dipakai untuk aliran fluida satu fasa :PI = qo/Ps - Pwf...........(1)dimana :PI = indeks produktivitas, bopd/psiPs = tekanan statik sumur, psiPwf = tekanan aliran dasar sumur, psiqo = laju produksi minyak, bopdBerdasarkan hasil penelitian Vogel (1968), untuk aliran fluida 2 fasa (minyak dangas) diperoleh bentuk kurva IPR berupa lengkungan (Gambar 3) dan diasumsikanbahwa sumur tidak mengalami kerusakanataupun perbaikan. KurvaIPRdua fasaoleh Vogel diformulasikan dalam bentuk persamaan berikut:.................(2)dimana :q max = laju produksi maksimal (BPD)qo = laju produksi awal (BPD)Pwf = tekanan alir dasar sumur (Psi)Ps = tekanan statik dasar sumur (Psi)Presented by: www.m-darajat.blogspot.comGAMBAR 3KURVA IPR DUA FASAUntukmembuatkurvaIPRduafasaters ebut,makalangkah-langkahnyaadalahsebagai berikut :a. HitungQmaxberdasarkandataQo,PwfdanPsdenganmenggunakanpersamaan (2).b. Dari hasil Qmaxyang telah didapatkan berdasarkan butir (a), gunakankembalipersamaan(2)denganmengasumsikanbeb erapahargaPwfuntukselanginterval 0 Pwf Ps. Selanjutnya hitung Qo berdasarkan asumsi dari nilai Pwftersebut.c.BuatkurvaIPRVogelberdasarkanhubunganantaraPwf(sumbutegak,Y)dengan Q (sumbu horizontal, X).E. Faktor-Faktor Penting Dalam Perencanaan Sucker Rod PumpFaktor-faktorpentingdalamperencanaansuckerrodpumpadalahpumpdisplacementyangsesuaidenganlajuproduksiyangdiharapkandanefisiensipompa.Presented by: www.m-darajat.blogspot.comAdapunparameteryangmempengaruhibanyaknyavolumefluidayangdiangkatolehpompaadalahdiameterplunger,strokelengthdankecepatanpompa.Hubungan ketiga parameter tersebut dapat dilihat pada persamaan : 4)PD = 0,1166 x Sp x N x Dp2.........(3)dimana :PD = kapasitas pompa (B/D)Sp = stroke length effective (in)N = kecepatan pompa (stroke/ menit)Dp = diameter plunger (in)Besarnya kapasitas pompa akan menunjukkan laju produksi yang dihasilkan. Akantetapi, besarnya kapasitas pompa di bawah permukaan ternyata tidak sama denganproduksi yang dihasilkan waktu sampai di permukaan. Hal ini dikarenakan adanyakapasitas yang hilang saat fluida mengalir ke permukaan.Olehkarenaitu,untukmemperolehnilaiyangobjektifdarilajuproduksiyangdihasilkanolehpompa,makakapasitaspompadikalikandenganef isiensipompa.Efisiensipompabiasanyadinyatakandalambentukpersendanumumnyakurangdari 100% yaitu antara 70% - 80%. Hubungan laju produksi, kapasitas pompa danefisiensi pompa dapat dilihat pada persamaan berikut : 2)Qf = Ev x PD..... ....................(4)dimana :Qf = laju produksi fluida (BFPD)Ev = efisiensi pompaPD = kapasitas pompa (BFPD)