Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    1/22

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    2/22

    92

    4.1. Perhitungan Kehilangan Tekanan

    Perhitungan kehilangan tekanan menggunakan data dari trayek 8 .

    Perhitungan dari trayek tersebut diwakili oleh interval kedalaman terakhir pada

    trayek tersebut, yaitu 10529-10598 ft untuk trayek 8 . Perhitungan menggunakan

    model rheologiPower Law.

    Perhitungan kehilangan tekanan sepanjang sistim sirkulasi berturut-turut

    dimulai dari kehilangan tekanan padasurface connection, kehilangan tekanan pada

    drillstring, kehilangan tekanan pada annulus, serta dilanjutkan dengan menghitung

    tekanan parasitik. Setelah itu kehilangan tekanan pada bit dihitung untuk

    menentukan besar kehilangan tekanan total.

    4.1.1. Perhitungan Kehilangan Tekanan pada Sur face Connection

    Perhitungan kehilangan tekanan pada surface connection memerlukan

    spesifikasi dari surface equipment yang digunakan pada saat pengeboran

    berlangsung. Lalu dengan menggunakan konstanta surface-connection pressure

    (Csc) yang ditunjukkan pada Tabel III-2kehilangan tekanan dapat dihitung dengan

    Persamaan (3-51).

    Berdasarkan Tabel III-2konstanta surface-connection pressureyang tepat

    untuk digunakan adalah 0,15.

    1. Trayek 8 kedalaman 10598 ft

    1,86

    SC SC

    1,8

    C

    6

    SC

    S

    QP C

    100

    5070,15 12,58

    100

    P 36,96 s

    P

    p ii

    4.1.2. Perhitungan Kehilangan Tekanan pada Drillstring

    Perhitungan kehilangan tekanan pada drillstring membutuhkan nilai dari

    kecepatan rata-rata, viskositas efektif, Reynold Number, dan friction factor.

    Perhitungan ini dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan besar diameter dalam dari

    pipa yang digunakan, yaitu drill pipe, HWDP, dan drill collar.

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    3/22

    93

    Perhitungan kehilangan tekanan pada drillstring untuk trayek 8 kedalaman

    10598 ft dimulai dengan menentukan nilai indeks Power Lawdi dalam drill pipe

    berdasarkan Persamaan (3-15):

    p

    600p

    300

    n 3, 32 log

    2 PV YP3,32log

    PV Yn

    P

    p

    p

    2 57 463,32log

    57 46

    n 0, 6 5

    n

    3

    Serta nilai indeks konsistensi di dalam drill pipeberdasarkan Persamaan (3-

    16):

    p

    300p n

    5,11K

    511

    p

    p n

    5,11 PV YPK

    511

    p 0,635

    p

    5,11 57 46

    K 511

    K 10, 031

    1. Perhitungan kehilangan tekanan di dalam drill pipe

    Besar kecepatan rata-rata di dalam drill pipeberdasarkan Persamaan (3-26):

    p 2

    2p

    24,5 QV

    D

    24,5 507

    4,V

    276

    pV 679,36 ft/meniti

    Besar viskositas efektif di dalam drill pipeberdasarkan Persamaan (3-21):

    ppnn 1

    p p

    e

    ep p

    p

    0,635 1 0,635

    ep

    p

    1, 6 V 3n 1100 K

    D 4n

    1, 6 679, 36 3 0, 635 1100 10, 031

    4, 276 4 0, 635

    81,32 cpi

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    4/22

    94

    NilaiReynold Numberdi dalam drill pipeberdasarkan Persamaan (3-29):

    p

    p

    p

    pRe

    ep

    R

    Re

    e

    15,467 V DN

    15,467 679,36 4, 276 12,58

    81,32

    N 6949,8

    N

    9

    Besarfriction factordi dalam drill pipeberdasarkan Persamaan (3-53):

    p

    p 1,75 logn

    7

    RE

    log n 3,93

    50f

    N

    p 1,75 log0,635

    7

    log0,635 3,93

    50f

    6949,89

    pf 0,006373

    Besar kehilangan tekanan di dalam drill pipeberdasarkan Persamaan (3-54):

    2p p

    p

    2

    p

    p

    f VP L92,916D

    0,006433 679,36 12,589940,59

    92,916 4, 276P

    P 925,65 psii

    2. Perhitungan kehilangan tekanan di dalam HWDP

    Besar kecepatan rata-rata di dalam HWDP berdasarkan Persamaan (3-26):

    p

    p 2

    2

    24,5 QV D

    24,5 50V

    7

    3

    pV 1380,17 ft/meniti

    Besar viskositas efektif di dalam HWDP berdasarkan Persamaan (3-21):

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    5/22

    95

    ppnn 1

    p p

    ep p

    p

    0,6350,635 1

    e

    ep

    p

    1, 6 V 3n 1100 K

    D 4n

    1, 6 1380,17 3 0, 635 1100 10,031

    3 4 0, 635

    71, 45 cpi

    NilaiReynold Numberdi dalam HWDP berdasarkan Persamaan (3-29):

    p

    p

    p

    Re

    ep

    Re

    15,467 V DN

    15,467 1380,17 3 12,58

    71, 45N

    pReN 4875,97

    Besarfriction factordi dalam HWDP berdasarkan Persamaan (3-53):

    p

    p 1,75 logn

    7

    RE

    log n 3,93

    50f

    N

    p 1,75 log0,635

    7

    log0,635 3,9350

    f

    4875,97

    pf 0,007033

    Besar kehilangan tekanan di dalam HWDP berdasarkan Persamaan (3-54):

    2

    p

    p

    p

    p

    p

    2

    f VP L

    92,916D

    0,005233 1380,17 12, 58627,04

    92,916 3P

    P 379,08 psii

    3. Perhitungan kehilangan tekanan di dalam drill collar

    Besar kecepatan rata-rata di dalam drill collarberdasarkan Persamaan (3-26):

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    6/22

    96

    p 2

    2p

    24,5 QV

    D

    24,5 507

    2,V

    813

    pV 1570,32 ft/meniti

    Besar viskositas efektif di dalam drill collarberdasarkan Persamaan (3-21):

    ppnn 1

    p p

    ep p

    p

    0,635 1 0,635

    ep

    ep

    1, 6 V 3n 1100 K

    D 4n

    1, 6 1570,32 3 0, 635 1

    100 10, 031 2,813 4 0, 635

    51, 40 cpi

    NilaiReynold Numberdi dalam drill collarberdasarkan Persamaan (3-29):

    p

    p

    Re

    ep

    15,467 V DN

    pRe

    15,467 1570,32 2,813 12,58

    51N

    , 40

    pReN 16715, 56

    Besarfriction factordi dalam drill collarberdasarkan Persamaan (3-53):

    p

    p 1,75 logn

    7

    RE

    log n 3,93

    50f

    N

    p 1,75 log0,635

    7

    p

    log 0,635 3,93

    50f

    16715,56

    f 0,004993

    Besar kehilangan tekanan di dalam drill collarberdasarkan Persamaan (3-54):

    2

    p

    p p

    p

    2

    f VP L

    92,916D

    0,005040 1570,32 12,5830,37

    92,916 2,813P

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    7/22

    97

    pP 18,00 psii

    4.1.3. Perhitungan Kehilangan Tekanan pada Annulus

    Perhitungan kehilangan tekanan pada annulus membutuhkan nilai dari

    kecepatan rata-rata, viskositas efektif, Reynold Number, dan friction factor.

    Perhitungan ini dibagi menjadi empat bagian berdasarkan besar diameter luar pipa

    dan diameter dalam lubang/casing.

    Perhitungan kehilangan tekanan pada annulus untuk trayek 8 kedalaman

    10598 ft dimulai dengan menentukan nilai indeks Power Lawdi dalam annulus

    berdasarkan Persamaan (3-17):

    1a

    a

    a

    00

    3

    n 0, 657 log

    PV YP 2 PV 30,657log

    6

    57 46 2 57 3n 0, 657 log

    n

    6

    an 0, 680

    Nilai indeks konsistensi di dalam annulusberdasarkan Persamaan (3-18):

    a

    3

    a n

    5,11K

    5,11

    a 0,680

    a

    5,11 6K

    5,11

    K 10,11

    1. Perhitungan kehilangan tekanan di annulus(antara drill collar dan lubang)

    Besar kecepatan rata-rata di annulus (antara drill collar dan lubang)

    berdasarkan Persamaan (3-27):

    a 2 2

    2 1

    2 2

    a

    a

    24,5 QV

    D D

    24,5 507

    12, 25 8

    V 414, 0

    V

    5 ft/meniti

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    8/22

    98

    Besar viskositas efektif di annulus (antara drill collar dan lubang)

    berdasarkan Persamaan (3-22):

    aa nn 1

    a a

    ea a

    2 1 a

    0,680 1 0,680

    ea

    2, 4 V 2n 1100 K

    D D 3n

    2, 4 414, 05 2 0,680 1100 10,11

    12, 25 6, 5 3 0,680

    ea 312, 27 cpi

    NilaiReynold Numberdi annulus(antara drill collar dan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-30):

    a

    a

    a

    a 2 1

    Re

    ea

    Re

    Re

    15,467 V D DN

    15,467 414,05 12,25 6,5 12,58

    312,27

    N 515,9

    N

    1

    Besarfriction factordi annulus(antara drill collar dan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-58):

    a

    a

    RE

    a

    a

    24f

    N

    24

    515,91

    f 0, 015452

    f

    Besar kehilangan tekanan di annulus (antara drill collar dan lubang)

    berdasarkan Persamaan (3-60):

    2

    a a

    a m

    2 1

    f VP L92916 D D

    2

    a

    a

    0,015452 414,05 12,5830,37

    92916 12,25 6,5

    P 5,45 psi

    P

    i

    2. Perhitungan kehilangan tekanan di annulus(antara HWDPdan lubang)

    Besar kecepatan rata-rata di annulus(antara HWDP dan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-27):

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    9/22

    99

    a 2 2

    2 1

    2 2

    a

    a

    24,5 QV

    D D

    24,5 507

    12, 25 5

    V 262, 8

    V

    9 ft/meniti

    Besar viskositas efektif di annulus (antara HWDPdan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-22):

    aa nn 1

    a aea a

    2 1 a

    0,680 1 0,583

    e

    e

    a

    a

    2, 4 V 2n 1100 K

    D D 3n

    2, 4 262,89 2 0,680 1100 10,11

    12, 25 5 3 0,680

    267,54 cpi

    Nilai Reynold Number di annulus (antara HWDP dan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-30):

    a

    a

    a

    a 2 1

    R

    R

    Re

    e

    ea

    e

    15,467 V D DN

    15,467 262,89 12,25 5 12,58

    267,54

    N 669,0

    N

    9

    Besarfriction factordi annulus(antara HWDP dan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-58):

    a

    a

    RE

    24f

    N

    a

    a

    24f

    669,09

    f 0,035870

    Besar kehilangan tekanan di annulus(antara HWDPdan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-60):

    2

    a a

    a m

    2 1

    f VP L

    92916 D D

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    10/22

    100

    2

    a

    a

    0,035870 669, 09 12,58627,04

    92916 12,25 5

    P 60, 2 psi

    P

    1 i

    3.

    Perhitungan kehilangan tekanan di annulus(antara drill pipe dan lubang)

    Besar kecepatan rata-rata di annulus (antara drill pipe dan lubang)

    berdasarkan Persamaan (3-27):

    a 2 2

    2 1

    2 2

    a

    a

    24,5 QV

    D D

    24,5 50712, 25 5

    V 262, 8

    V

    9 ft/meniti

    Besar viskositas efektif di annulus(antara drill pipedan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-22):

    aa nn 1

    a aea a

    2 1 a

    0,680 1 0,680

    e

    e

    a

    a

    2, 4 V 2n 1100 K

    D D 3n

    2, 4 262,89 2 0,680 1100 10,11 12, 25 5 3 0,680

    267,54 cpi

    NilaiReynold Numberdi annulus(antara drill pipedan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-30):

    a

    a 2 1

    Re

    ea

    15,467 V D DN

    a

    a

    Re

    Re

    15,467 262,89 12,25 5 12,58N267,54

    N 669,09

    Besar friction factor di annulus (antara drill pipedan lubang) berdasarkan

    Persamaan (3-58):

    a

    a

    RE

    24f

    N

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    11/22

    101

    a

    a

    24f

    669,09

    f 0,035870

    Besar kehilangan tekanan di annulus (antara drill pipe dan lubang)

    berdasarkan Persamaan (3-60):

    2

    a a

    a m

    2 1

    f VP L

    92916 D D

    2

    a

    a

    0,035870 262,89 12,581284,59

    92916 12,25 5

    P 123,17 p i

    P

    si

    4. Perhitungan kehilangan tekanan di annulus(antara drill pipe dan casing)

    Besar kecepatan rata-rata di annulus (antara drill pipe dan casing)

    berdasarkan Persamaan (3-27):

    a 2 2

    2 1

    2 2

    a

    a

    24, 5 QV

    D D

    24,5 507

    12, 415 5

    V 246, 6

    V

    6 ft/meniti

    Besar viskositas efektif di annulus(antara drill pipedan casing) berdasarkan

    Persamaan (3-22):

    aa nn 1

    a a

    ea a

    2 1 a

    2, 4 V 2n 1100 K

    D D 3n

    0,680 1 0,680

    ea

    2, 4 246, 66 2 0,680 1100 10,11 12, 415 5 3 0,680

    ea 271,30 cpi

    NilaiReynold Numberdi annulus(antara drill pipedan casing) berdasarkan

    Persamaan (3-30):

    a

    a 2 1

    Re

    ea

    15,467 V D DN

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    12/22

    102

    a

    aRe

    Re

    15,467 246,66 12,415 5 12,58

    271,30

    N 6

    N

    51,08

    Besar friction factor di annulus (antara drill pipe dan casing) berdasarkan

    Persamaan (3-57):

    a

    a

    RE

    a

    24f

    N

    24f

    651,08

    af 0,036862

    Besar kehilangan tekanan di annulus (antara drill pipe dan casing)

    berdasarkan Persamaan (3-59):

    2

    a a

    a m

    2 1

    f VP L

    92916 D D

    2

    a

    a

    0,036862 246, 66 12, 588656

    92916 12,415 5

    P 713, 9 si

    P

    1 pi

    4.1.4. Perhitungan Tekanan Parasitik

    Perhitungan tekanan parasitik dilakukan dengan menjumlahkan kehilangan

    tekanan pada surface connection, kehilangan tekanan pada drillstring, dan

    kehilangan tekanan pada annulus. Perhitungan tekanan parasitik trayek 8

    kedalaman 10598 ft:

    Parasit ik Surface Connection Drillstring Annulus MWD Mud Mo

    Parasitik

    tor

    Parasitik

    P P P P P P38,64 1322,73P 902,65 250 150

    P 2664,01 psii

    4.1.5. Perhitungan Kehilangan Tekanan pada Bi t

    Kehilangan tekanan pada bit dapat dihitung dengan Persamaan (3-55)atau

    (3-56). Dari persamaan tesebut diketahui bahwa kehilangan tekanan pada bit

    merupakan hasil pengurangan tekanan pompa dengan tekanan parasitik. Kehilang-

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    13/22

    103

    -an tekanan pada bittrayek 8 kedalaman 10598 ft:

    Bit Pompa Parasitik

    Bi

    Bi

    t

    t

    P = P P

    = 3P 126 2664,01

    P =461,99 psii

    4.2. Perhitungan Bottom Hole Cir culati ng Pressure

    Perhitungan nilai Bottom Hole Circulating Pressure trayek 8 dimulai

    dengan menentukan nilai dari densitas efektif dengan Persamaan (3-62):

    conc conceff s m

    eff

    eff

    c 100 c

    100 10014 100 14

    33,32 12,58100 100

    15,48 ppgi

    Setelah itu menghitung nilai ECDeffdengan Persamaan (3-61):

    aeff eff

    eff

    eff

    PECD

    0,052 TVD

    902,65ECD 15, 48

    0,052 10401,90ECD 17,69 ppgi

    Kemudian BHCP dihitung dengan Persamaan (3-63):

    effBHCP ECD 0, 052 TVD

    BHCP 17,69 0, 052 10401,90

    BHCP 9568,50 psii

    Nilai ini kemudian dibandingkan dengan nilai tekanan rekah yang dihitung

    dengan Persamaan (3-1):

    fr

    fr

    P 0,052 2,12 8,33 10401,90

    P 9552,05 psii

    Hasil ini menunjukkan terjadinya induced fracture yang menyebabkan

    terjadinya problem lost circulation.

    4.3. Perhitungan Evaluasi Hidrolika Bit

    Perhitungan hidrolika bit digunakan untuk mengevaluasi performa pengebor-

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    14/22

    104

    -an. Hydraulic horsepowerdianggap optimal ketika kehilangan tekanan pada bit

    sama atau mendekati 48% dari tekanansistim untuk metode BHI.

    Perhitungan evaluasihidrolika bittrayek 8 kedalaman 10598 ft dilakukan

    dengan membandingkan nilai bit hydraulic horsepower dengan system hydraulic

    horsepower. System hydraulic horsepower dapat dihitung dengan menggunakan

    Persamaan (3-64):

    TotalSystem

    QPHHP

    1714

    System

    507 3126

    HHP 1714

    SystemHHP 924, 67 hhpi

    BHHP dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (3-65):

    Bit

    BHH

    QPBHHP

    1714

    507 461,99P

    1714

    BHHP 136,66 hhpi

    Selanjutnya efisiensi dapat dihitung dengan Persamaan (3-67):

    System

    BHHP%BHHP 100%

    HHP

    136,66%BHHP 100%

    924,67

    %BHHP 14, 78%

    Kecepatan nozzledapat dihitung dengan Persamaan (3-68):

    n

    n

    n

    n

    QV 0, 321A

    5070,321

    1,607

    V 101,27 ft/d t k

    V

    e ii

    Besar BHI dapat dihitung dengan Persamaan (3-69):

    BitBHI 0, 0173 Q P

    BHI 0,0173 507 461,99 12,58

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    15/22

    105

    fBHI 668,62 lbi

    Tabel IV-3.

    Hasil Perhitungan Evaluasi Hidrolika Bi tSumur KRX-13

    TrayekKedalaman

    Terukur (ft)

    Tekanan

    Parasitik

    (psi)

    Tekanan Bit

    (psi)BHHP % BHHP

    V Nozzle

    (ft/detik)

    BHI

    (lbf)

    8 10598 2664,01 461,99 136,66 14,78 101,27 334,63

    4.4. Perhitungan Optimasi Hidrolika

    Besar presentase BHHP hasil evaluasi didapat kurang dari yang dibutuhkan

    untuk mencapai nilai optimal. Sehingga hasil evaluasi dari perhitungan hidrolika

    bit dapat diartikan sebagai kondisi yang masih dapat ditingkatkan dengan

    melakukan optimasi.

    4.4.1. Perhitungan Parameter Pembatas

    Perhitungan optimasi dimulasi dengan penentuan paramaeter pembatas, yaitu

    laju alir minimum dan maksimum dari pompa. Nilai laju alir minimum diperoleh

    berdasarkan analisa pengangkatan cuttingdari data lapangan yang tersedia. Nilai

    ini diperoleh dari kecepatan minimum pengangkatan cutting, seperti pada

    Persamaan (3-42)yang kemudian dikonversi menjadi laju alir minimum.

    Tabel IV-4.

    Hasil Perhitungan VcutSumur KRX-13

    TrayekKedalaman

    (ft)

    V Cut (fpm)

    Outside DC

    V Cut (fpm)

    Outside HWDP

    V Cut (fpm)

    Outside DP

    V Cut (fpm)

    Casing-DP

    8 10598 3,07 1,95 1,95 2,90

    Tabel IV-5.

    Hasil Perhitungan VslSumur KRX-13

    TrayekKedalaman

    (ft)

    V Slip

    Asumsi

    (fps)

    Reynold

    Number

    Particle

    Friction

    Factor

    Slip

    V Slip

    Aktual

    (fps)

    Koreksi

    V Slip

    Koreksi

    (fpm)

    8 10598 1,754 50,80 3,09 1,571 1,00 94,24

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    16/22

    106

    Nilai dari Vcut hasil perhitungan dari Persamaan (3-43)ditunjukkan pada

    Tabel IV-4. Karena perhitungan ditujukan untuk mencari nilai minimum, maka

    nilai Vcutyang dianggap representatif adalah yang memiliki dengan nilai terkecil.

    Berdasarkan Tabel IV-4maka nilai yang dipakai adalah pada interval Casing-DP.

    Selanjutnya adalah menentukan besar Vsl, yaitu kecepatan jatuh partikel

    cutting. Penentuan besar Vsl diawali dengan penggunaan asumsi awal nilai Vsl

    tersebut. Nilai asumsi tersebut kemudian dimasukkan ke dalam Persamaan (3-37)

    untuk mendapatkan Reynold Number Particle (NRep) dan kemudian dapat

    ditentukanfriction factor-nya dengan Persamaan (3-39)atau (3-40). Nilai asumsi

    ini kemudian dibandingkan terhadap kondisi aktual dengan menggunakan

    Persamaan (3-38). Bila hasilnya menunjukkan perbedaan lebih dari |0.001| maka

    nilai asumsi awal perlu diubah agar lebih mendekati nilai aktual. Cara mencari nilai

    ini dapat dilakukan dengan metode iterasi, yaitu dengan mencari nilai rata-rata dari

    nilai asumsi awal dengan nilai aktual.

    Nilai aktual yang didapat merupakan nilai Vsluntuk sumur vertikal, sehingga

    nilai ini perlu dikoreksi untuk sumur berarah dengan Persamaan (3-45). Hasil

    proses perhitungan ini ditunjukkan pada Tabel IV-5. Dengan diketahuinya nilai

    Vcutdan Vslmaka nilai Vmindapat ditentukan, yaitu dengan menjumlahkan Vcutdan

    Vsl. Hasil perhitungan Vminditunjukkan pada Tabel IV-6.

    Tabel IV-6.

    Hasil Perhitungan QminSumur KRX-13

    Trayek Kedalaman (ft) V Cut (fpm) V Slip (fpm) V Min (fpm) Q Min (gpm)

    8 10598 1,95 94,24 96,18 195,27

    Tahap selanjutnya adalah menghitung besar laju alir minimum berdasarkan

    nilai dari Vmin. Untuk menentukan laju alir rata-rata di annulus, maka kapasitasnya

    perlu ditentukan dengan Persamaan (3-48)lalu Qmindengan Persamaan (3-49).

    Ann

    n

    nn

    n

    A

    A

    VolCap

    MD

    37,19 1209, 29 2477, 42 17792,

    C

    41

    10598ap

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    17/22

    107

    AnnCap 2,03 gal/fti

    min Ann minQ Cap V

    minQ 2, 03 96,18

    minQ 195, 27 gal/meniti

    Setelah laju alir minimum diketahui maka selanjutnya adalah menentukan laju

    alir maksimum pompa. Nilai laju alir maksimum dapat ditentukan dengan

    Persamaan (3-35):

    2

    Maks Vol eff Mech eff

    D lN 0,0043Q spm Pump Pump

    4

    2

    Maks

    Maks

    Maks

    3,14 6,25 10 3 0,0043Q 140 0,95 0,817

    4

    Q 429,82 gal/menit

    Ketika menggunakan 2 buah pompa maka menjadi:

    Q 859,64 gal/menit

    i

    i

    Besar daya maksimum dari pompa adalah:

    Maks Pompa Vol eff Me

    Ma

    ch eff

    Maks

    s

    Ma s

    k

    k

    HP HP Pump Pump

    1300 0,95 0,817

    HP 1008,99 hp

    Ketika menggunakan 2 buah pompa maka menjadi:

    H

    H

    P 2017,98 hp

    P

    i

    i

    Berdasarkan tes yang dilakukan pada tahap persiapan pemboran pompa yang

    digunakan dapat menghasilkan tekanan maksimum sebesar 2790 psi untuk tiap

    pompa. Sehingga ketika menggunakan 2 buah pompa tekanan maksimumnya

    menjadi 5580 psi.

    4.4.2. Perhitungan Optimasi Hidrolika Trayek 8

    Pada trayek ini penulis menggunakan metode optimasiBit Hydraulic Impact

    Force. Proses perhitungan diawali dengan penentuan nilai z dan Kp berdasarkan

    data slow pump rate, dengan menggunakan Persamaan (3-81) dan (3-82). Lalu

    mencari tekanan pada bit dengan Persamaan (3-56), serta tekanan parasitik dengan

    Persamaan (3-83).

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    18/22

    108

    2

    Bit1 2

    QP

    10858 TFA

    2

    Bit1 2

    Bit1

    12,58 178P

    10858 1,155

    P 28, 24 psii

    Tabel IV-7.

    Data Slow Pump RateKedalaman 9840 ft Sumur KRX-13

    P spr (psi) Q spr (gpm)

    497 178

    577 195

    2

    Bit2 2

    12,58 195P

    10858 1,155

    Bit2P 33, 89 psii

    p1 Bit1

    p

    p1

    1

    P = P P

    = 497 28,24

    P = 468, 7 i

    P

    6 psi

    p2 Bit2P = P P

    p 2

    p 2

    P =577 33,89

    P = 543,11 psii

    p2

    p1

    2

    1

    Plog

    PZ

    Qlog

    Q

    543,11log

    468,76Z

    195log

    178

    Z 1,61

    -Z

    p p1 1

    -1,61

    p

    K = P Q

    K = 468,76 178

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    19/22

    109

    pK = 0,12

    Perhitungan dimulai dengan kondisi tekanan maksimum, laju alir optimal(QOpt) dapat ditentukan dengan Persamaan (3-86):

    1

    Maks zOpt

    p

    1

    1,61

    Opt

    Opt

    2PQ

    K z + 2

    2 5580Q

    0,12 1,61 + 2

    Q 549, 21 gal/menit

    i

    Lalu daya yang dibutuhkan di permukaan dapat ditentukan sebesar:

    Maks Opt

    S

    S

    S

    P QHHP

    1714

    5580 549, 21HHP

    1714

    HHP 1741,30 hhp

    i

    Nilai daya ini memenuhi batasan daya yang tersedia di permukaan, sehingga dapat

    digunakan. Nilai optimal ini kembali di evaluasi dengan batasan dari performa mud

    motor. Nilai differential pressure antara tekanan pada mud motor dengan tekanan

    pada bit maksimal sebesar 750 psi. Tekanan pada mud motor dihitung dengan

    perhitungan tekanan parasitik namun tanpa kehilangan tekanan pada annulus.

    Parasitik Mud Motor Surface Connection Drillstring MWD Mud Motor P P P P P

    Parasitik Mud Motor

    Parasitik Mud Motor

    P 44,84 1505,72 250 150

    P 1550,56 psii

    Differential pressure dihitung dengan mengurangi tekanan pada bit dengan tekanan

    parasitik mud motor.

    Differential

    Differential

    P 2660, 77 1550, 56

    P 710, 21 psii

    Nilai ini memenuhi batas maksimal differential pressure sehingga tekanan optimal

    berada dalam batas yang diperbolehkan.

    4.5. Perhitungan Evaluasi Pengangkatan Cutting

    Optimasi hidrolika perlu untuk dievaluasi kembali untuk melihat perubahan

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    20/22

    110

    nilai efisiensi dari BHHP. Hasil evaluasi dari optimasi hidrolika menunjukkan besar

    BHHP pada kisaran nilai yang optimal. Selain menghasilkan kombinasi nilai laju

    alir dan tekanan, hasil optimasi juga menunjukkan peningkatan nilai Vcut.

    Tabel IV-8.

    Hasil Perhitungan Kehilangan Tekanan Setelah Optimasi

    Trayek

    Surface

    Connection

    (psi)

    Drillstring

    (psi)

    Annulus

    (psi)

    Mud

    Motor

    (psi)

    MWD

    (psi)

    8 44,84 1550,56 968,67 250 150

    Tabel IV-9.

    Hasil Evaluasi Hidrolika Bi tSumur KRX-13 Setelah Optimasi

    Trayek

    Tekanan

    Parasitik

    (psi)

    Tekanan Bit

    (psi)BHHP % BHHP

    V Nozzle

    (ft/detik)

    BHI

    (lbf)

    8 2919,23 2660,77 852,58 48 486,49 1741,30

    Tabel IV-10.

    Hasil Perhitungan Vcut, Vslipdan VminDengan Data Optimasi

    Trayek Kedalaman (ft) V Cut (fpm) V Slip (fpm) V Min (fpm)

    8 10598 39,21 94,24 133,45

    Tahapan evaluasi selanjutnya adalah evaluasi cutting transport. Evaluasi ini

    membutuhkan nilai kecepatan cutting dan kecepatan slip, yang perlu disesuaikan

    kembali dengan data hasil optimasi. Hasil perhitungan kembali ditunjukkan oleh

    Tabel IV-10. Evaluasi cutting transport diawali dengan menghitung Cutting

    Transport Ratioyang dihitung menggunakan Persamaan (3-71).

    cut

    t

    min

    VF = 100%

    V

    t

    t

    39,21F = 100%

    133,45

    F =29,38%

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    21/22

    111

    Evaluasi selanjutnya adalah dengan menghitung Cutting Concentration

    dengan menggunakan Persamaan (3-73).

    2

    a

    t

    2

    a

    a

    ROP DC = 100%

    14,7 F Q

    10,70 8,5C = 100%

    14,7 29,38 549, 21

    C =0,33%

    Lalu dilanjutkan dengan menghitung Particle Bed Index. Diawali dengan

    menghitung Vsaserta Vsrdengan Persamaan (3-74)dan (3-75). Lalu menghitung

    Tsldengan Persamaan (3-76), kemudian Lcutdengan Persamaan (3-77). Nilai dari

    PBI dapat dihitung dengan Persamaan (3-79).

    sa sl

    sa

    V =V cos

    V =1,57 cos 0

    sa iV =1,57 ft/detik

    2 1sl

    sr

    1 D D12T =

    V

    sl

    1 8,681 512T =

    1,57

    slT =0,20 detiki

    cut min sa sl

    cu

    cut

    t

    L = V V T

    = 1,60L 1,57 0,20

    L 0, 01 fti

    2 1 min sa

    cut sr

    1 D D V V12PBI=

    L V

    1 8,681 5 1,60 1,5712PBI=

    0,01 1,57

    PBI=2,47

    Selanjutnya keamanan operasi diperiksa dengan menghitung kembali nilai

    Bottom Hole Circulating Pressure, yang dimulai dengan menentukan nilai dari

    densitas efektif dengan Persamaan (3-62):

  • 8/10/2019 Contoh Perhitungan Analisa Hidrolika

    22/22

    112

    conc conceff s m

    eff

    eff

    c 100 c

    100 100

    0,33 100 0,3333,32 12,58

    100 100

    12,72 ppgi

    Setelah itu menghitung nilai ECDeffdengan Persamaan (3-61):

    aeff eff

    eff

    eff

    PECD

    0,052 TVD

    968,67ECD 12, 72

    0,052 10401,90

    ECD 15,25 ppgi

    Kemudian BHCP dihitung dengan Persamaan (3-63):

    effBHCP ECD 0, 052 TVD

    BHCP 15,25 0,052 10401,90

    BHCP 8248, 70 psii

    Nilai ini lebih kecil dari nilai tekanan rekah sebesar 9552,05 psi, sehingga

    operasi akan berjalan dengan aman.