Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc

8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc

1/39

BAB IV

EVALUASI DAN OPTIMASI PRODUKSI DENGAN

ANALISA SISTIM NODAL

Analisa nodal adalah merupakan suatu sistim pendekatan untuk

mengevaluasi dan mengoptimisasikan sistim produksi minyak dan gas secara

keseluruhan.

Dalam analisa ini sistim produksi dibagi menjadi beberapa bagian (titik),

mulai dari tekanan reservoir hingga tekanan separator. Titik penyelesaian dapat

diambil pada titik manapun dalam sistim produksi. Pertimbangan dalam pemilihan

titik penyelesaian yang tepat tergantung titik mana yang paling berpengaruh

dalam optimisasi sistim produksi.

4.1 Titik-titik Utama dalam Analisa Ndal

Dalam melaksanakan analisa ini berbagai posisi untuk titik penyelesaian

(node) dapat diambil pada beberapa posisi yaitu: titik pada dasar sumur, titik padakepala sumur, titik pada separator, titik pada tekanan reservoir dan titik kombinasi

dari berbagai titik tersebut. Penentuan letak titik penyelesaian dipertimbangkan

berdasarkan aktor yang paling berpengaruh terhadap sistim produksi. !arch,

Proano dan "ro#n membuat beberapa lokasi dari titik penyelesaian seperti

ditunjukkan gambar $%&. Dengan menentukan titik%titik tersebut maka dapat

dihitung kehilangan tekanan pada masing%masing komponen secara terpisah.

'ambar $%&. okasi dari berbagai titik)


2/39

*emungkinan kehilangan tekanan pada sistim produksi dapat dilihat

pada gambar $%+. Titik & adalah separator dimana biasanya tekanannya dibuat

konstan. Pada titik ini bukan merupakan ungsi laju produksi tetapi ungsi dari

tekanan untuk dapat mengantarkan gas ke sales line. Titik adalah titik kepala

sumur, dimana perlu ditentukan tekanan kepala sumur agar dapat mengantarkan

luida produksi hingga separator. Titik%titik lainnya adalah P r, P#dan P#syang

menyangkut -P, kehilangan tekanan karena komplesi dan kemampuan sumur

untuk berproduksi. Titik%titik choke permukaan, saety valve dan restriksi ba#ah

permukaan merupakan titik ungsional yang pemasangannya tergantung keperluan

khusus pada sumur produksi.

*ehilangan%kehilangan tekanan pada sistim produksi dapat terjadi pada

berbagai posisi mulai dari reservoir hingga separator. *ehilangan tekanan pada

media berpori dapat terjadi karena kerusakan ormasi dan pengaruh petroisik

batuan. Pada komplesi, terjadinya kehilangan tekanan dapat terjadi karena

turbulensi aliran pada ormasi dan damage akibat over balance peroration.

*ehilangan tekanan pada pipa (tubing dan pipa salur) dapat disebabkan karena

riksi dan li/uid hold%up bila terjadi aliran multiasa.

'ambar $%+. *emungkinan kehilangan tekanan pada sistim produksi)

Dengan melakukan perhitungan kehilangan tekanan pada keseluruhan

sisitim produksi maka eektiitas sistim produksi dapat dievaluasi dan

dioptimisasikan.


3/39

4.1.1. Titik P!n"!l!saian Pada Dasa# S$m$#

Penyelesaian dengan teknik ini mengambil titik (nodal) penyelesaian

pada pusat interval perorasi. Pada penyelesaian dengan titik ini sistim produksi

dibagi menjadi dua komponen, yaitu:

a. *omponen reservoir, yaitu komponen yang menyangkut sumur untuk

berproduksi (gambar $%)

b. *omponen sistim aliran dalam pipa (gambar $ 0$)

'ambar $%. *omponen reservoir)

'ambar $%$. *omponen aliran dalam pipa)

Adapun prosedur analisa dengan mengeplot (nodal plot) untuk

penyelesaian dengan titik ini adalah sebagai berikut:


4/39

&. "uat titik -P untuk P- konstan, vogel atau kombinasi. Apabila P#di atas

bubble point buat -P dengan hukum Darcy dan apabila di ba#ah bubble

point buat dengan 1ogel.

+. "uat kurva tubing intake dengan menggunakan korelasi yang cocok. 2ntuk

keperluan nodal plot ini dapat menggunakan chart 1ertikal Pressure 'radient.

Pertama%tama tentukan P#hyang dibutuhkan untuk aliran dari kepala sumur ke

separator dengan berbagai asumsi laju produksi (dengan korelasi aliran

hori3ontal).

. Dengan asumsi laju produksi seperti proses nomor + dan menggunakan

1ertikal Preassure 'radient maka tubing intake preassure untuk laju produksi

dan P#hproses nomor + dapat ditentukan.

$. "uat plot -P dan plot kurva tubing intake pressure dalam satu plot (nodal

plot), dan laju produksi sumur adalah laju produksi pada perpotongan kurva

tubing intake dan -P seperti ditunjukkan oleh gambar $%.

Dari gambar $% terlihat bah#a laju produksi untuk kasus P- konstan

berbeda dengan -P 1ogel. aju produksi yang didapat dari plot ini bukanlah

yang minimum,. !aksimum atau optimum tetapi laju produksi yang mungkin

untuk sistim produksi. 4ptimisasi sistim dapat dilakukan dengan mengubah

berbagai variabel antara lain ukuran tubing, ukuran pipa salur, ukuran choke,

tekanan separator atau mengubah bentuk kurva -P dengan jalan stimulasi pada

sumur produksi tersebut.

'ambar $%. Penyelesaian pada titik di dasar sumur)

Apabila digunakan lebih dari satu tubing (tubing paralel), maka

pembuatan kurva tubing intakenya adalah sebagai berikut:


5/39

&. "uat kurva tubing intakenya untuk maisng%maisng tubing secara terpisah

+. 2ntuk tekanan yang sama jumlahnya laju produksi dari tubing%tubing yang

dipakai

. Plot laju produksi total proses + vs tubing intake pressure seperti ditunjukkan

pada gambar $%5

Alasan pengambilan titik dasar sumur sebagai titik penyelesaian adalah

agar dengan perubahan tekanan reservoir, maka laju produksi dengan

menggunakan tubing dan pipa salur yang sama dapat ditentukan. 6al ini berkaitan

dengan peramalan laju produksi masa datang dengan terjadinya penurunan

tekanan reservoir.

'ambar $%5. *urva tubing intake untuk tubing paralel)

4.1.%. Titik P!n"!l!saian Pada K!&ala S$m$#

Alasan utama penggunaan titik ini adalah dengan menentukan pipa salur

yang optimum maka gas dapat sampai tujuan dengan tekanan kepala sumur yang

ada. Dalam metode ini sistim dibagi menjadi dua komponen yaitu komponen pipa

salur dan separator (gambar $%7) serta komponen tubing dan reservoir (gambar

$%8).


6/39

'ambar $%7. *omponen pipa salur dan separator)

'ambar $%8. *omponen tubing dan reservoir)

Prosedur penyelesaiannya adalah sebagai berikut:

&. Asumsikan berbagai laju produksi (misalnya +99, $99, 599, 899, &999 dst)

+. !ulai dari tekanan separator tentukan P#h yang diperlukan agar luida

produksi dapat mengalir sepanjang pipa salur yang ada untuk berbagai laju

produksi di atas.


7/39

. 2ntuk asumsi laju produksi di atas tentukan P#dari hubungan -P dengan P-

konstan atau 1ogel.

$. Dengan menggunakan P#langkah tentukan P#hkarena penurunan tekanan

sepanjang tubing. 2ntuk hal ini diperlukan korelasi aliran vertikal yang cocok

. Dari langkah + didapat kurva perilaku pipa alir dan dari langkah dan $

didapat kurva gabungan -P dan komponen tubing. "uatlah kedua kurva

tersebut dalam satu plot dan laju produksi dapat ditentukan dari perpotongan

kedua kurva tersebut. n4dal plot untuk metode ini diperlihatkan oleh gambar

$% dan $%&9.

'ambar $%. Penyelesaian dengan titik di kepala sumur (P- konstan))

'ambar $%&9. Penyelesaian dengan titik di kepala sumur (-P 1ogel))


8/39

aju produksi yang didapat dari plot tersebut bukanlah laju produksi

yang optimum. 2ntuk mendapatkan laju produksi optimum perlu kombinasi yang

tepat antara ukuran tubing dan ukuran pipa salur sehingga didapat laju produksi

yang optimum. Pengaruh ukuran tubing dan pipa salur terhadap laju produksi

seperti ditunjukkan oleh gambar $%&&.

'ambar $%&&. Pengaruh ukuran tubing dan pipa salur terhadap laju

produksi)

Apabila digunakan lebih dari satu pipa salur maka tahap penyelesaiannya

sebagaimana pada pemakaian tubing paralel. Dimana pertama%tama diplot P#h

versus laju produksi untuk masing%masing pipa salur, kemudian pada tekanan

yang sama diplot antara P#h dan jumlah laju produksi pipa salur yang

dipergunakan.

4.1.'. Titik P!n"!l!saian Km(inasi Dasa# S$m$# Dan K!&ala S$m$#

Pada metode ini titik penyelesaian diambil komibinasi antara dasar sumur

(-P dan tubing) dan kepala sumur (pipa salur dan separator). Prosedur

penyelesaiannya adalah sebagai berikut:

&. Asumsikan berbagai tekanan kepala sumur (P#h), (misalnya &99, +99. 99, $99

dan seterusnya)

+. 2ntuk tekanan%tekanan di atas buatlah kurva tubing intake dengan

mengasumsikan berbagai laju produksi dan dengan korelasi aliran vertikal


9/39

. ;atat perpotongan antara kurva tubing intake dengan -P. angkah &,+ dan

dapat diilustrasikan seperti pada gambar $%&+.

$. Dengan mengambil kurva pipa salur dan separator dari metode $%, plot

kembali P#hversus laju produksi pada langkah (lihat gambar $%&)

*euntungan penyelesaian dengan metode ini adalah bila terjadi

perubahan tekanan reservoir maka pembuatan kurva -P diambil dari gambar $%

&+ dengan mengubah -P dengan tekanan reservoir dan P- yang baru.

'ambar $%&+. Penyelesaian dengan titik dasar sumur untuk berbagai harga

P#h).

'ambar $%&. Penyelesaian dengan titik kombinasi )


10/39

4.1.4. Titik P!n"!l!saian &ada S!&a#at#

Pemilihan tekanan sangat vital terutama untuk sumur%sumur dengan gas

lit atau bila tekanan separator harus dinaikkan agar gas dapat sampai di sales line

atau sistim penampungan sementara.


11/39

'ambar $%&. Penyelesaian untuk problem di separator)

Alasan pengambilan separator sebagai titik penyelesaian adalah dengan

perubahan tekanan separator dapat dilihat perubahan laju produksinya. Pemilihan

tekanan separator untuk masing%masing sistim produksi ditentukan perilaku sistim

tersebut. 6al ini ditunjukkan oleh gambar $%&5.

'ambar $%&5. Pengaruh tekanan separator untuk berbagai sumur)

Pada sumur A perubahan laju produksi sangat ditentukan oleh tekanan

separator. Pada sumur " dan sumur ; eek tersebut tidak sebesar pada sumur A.

Pada sumur D pengaruh tekanan separator terhadap laju produksi dapat diabaikan.

*riteria terakhir dari pemilihan tekanan separator ini adalah kriteria ekonomis

termasuk perlu tidaknya ditambah kompresor untuk menaikkan tekanan separator.


12/39

4.1.). Titik P!n"!l!saian Pada R!s!#*i#

Penyelesaian dengan mengabil titik reservoir ini sebenarnya kurang

praktis, dan pembahasan disini hanya untuk menunjukkan bah#a dengan titik

inipun dapat dilakukan analisa nodal. Analisa nodal dengan mengambil titik ini

dimulai dari tekanan separator sampai tekanan reservoir. Dengan menggunakan

korelasi penurunan tekanan aliran hori3ontal maka P#hdapat ditentukan. Dan dari

tekanan kepala sumur ini dengan korelasi penurunan tekanan tekanan secara

vertikal dapat ditentukan tekanan aliran dasar sumur (P#). Pada tahap selanjutnya

tekanan reservoir dapat ditentukan dengan menggunakan hubungan -P baik

dengan anggapan P- konstan maupun dengan anggapan -P secara 1ogel.


13/39

'ambar $%&7. Penyelesaian pada reservoir)

'ambar $%&8. Penyelesaian untuk problem pada reservoir)

4.% ANALISA NODAL UNTUK BERBAGAI METODE PRODUKSI

MIN+AK

Pembahasan tentang analisa nodal pada berbagai jenis metode produksi

yang akan diuraikan adalah analisa nodal pada metode produksi sembur alam dan

analisa nodal pada metode produksi sembur buatan.


14/39

4.%.1. Analisa Ndal Pada M!td! P#d$ksi S!m($# Alam

Pada analisa nodal dalam metode produksi sembur alam ini akan

diuraikan mengenai penyelesaian analisa untuk choke permukaan dan

penyelesaian analisa untuk saety valve.

4.%.1.1. P!n"!l!saian Analisa Unt$k ,k! P!#m$kaan

Tujuan utama dari analisa ini adalah untuk menentukan laju produksi

yang meungkin untuk berbagai ukuran choke.


15/39

'ambar $%+9. @valuasi choke permukaan)

'ambar $%+&. Perilaku sistim produksi dengan choke)

5. Dengan berbagai laju produksi yang diasumsikan maka buat plot antara P#h

(choke) dengan persamaan:

P#h=+

9,

?

(/).99

Dimana:

= gas li/uid ratio, mc>bbl

? = choke diameter, per 5$ inchi

/ = laju produksi (dasumsikan), bbl

versus laju produksi yang diasumsikan. 6asil plot ini dibuat dalam satu plot

dengan langkah dan ditunjukkan oleh gambar $%++.

Dari gambar $%++ tersebut dapat dilihat bah#a dengan ukuran choke

&5>5$ sumur akan berproduksi pada /& dan seterusnya. Dalam hal ini harus


16/39

diingat bah#a yang menentukan laju produksi adalah tekanan kepala sumur dan

choke hanya alat untuk mengatur tekanan tersebut.

'ambar $%++. odal plot untuk berbagai ukuran choke)

4.%.1.%. P!n"!l!saian Unt$k Da!t" Val*!

Tujuan penggunaan saety valve adalah untuk mengurangi tekanan pada

keadaan darurat. ?aety valve ini dapat ditempatkan di ba#ah permukaan. 2ntuk

saety valve ba#ah permukaan dibagi menjadi dua macam yaitu velocity actuated

valve dan pressure actuated valve. Prinsip kerja dari valve%valve tersebut adalah

diperlukan tekanan minimal tertentu agar valve tersebut diperlukan tekanan

minimal tertentu agar valve tersebut menutup dan hal ini terjadi pada keadaan

darurat. ?ecara skematis penyelesaian analisa nodal untuk sistim produksi dengan

saety valve ditunjukkan oleh gambar $%+ dan $%+$.

'ambar $%+. ?aety valve pada keadaan normal)


17/39

'ambar $%+$. ?aety valve pada keadaan darurat)

Prosedur analisa selengkapnya adalah sebagai berikut:

A. Kondisi Operasi Normal

&. Asumsikan berbagai laju produksi misalnya +99, $99, 599, 899, &999 dst

+. Dengan tekanan separator dengan korelasi aliran hori3ontal tentukan P#huntuk

asumsi laju poduksi tersebut

. Dari P#hyang didapat dari langkah hitung tekanan di ats saety valve dengan

korelasi aliran vertikal untuk masing%masing asumsi laju produksi

$. !ulai dari tekanan reservoir, dengan hubungan -P tentukan P#untuk asumsi

berbagai laju produksi

. Dari P#yang didapat pada langkah $, dengan korelasi aliran vertikal tentukan

tekanan di ba#ah saety valve untuk masing%masing asumsi laju produksi

5. Plot tekanan terhadap laju produksi pada langkah dan langkah dalam satu

plot, hasilnya seperti nampak pada gambar $%+

'ambar $%+. Tekanan di atas di ba#ah saety valve untuk berbagai laju

produksi)


18/39

B. Kondisi Darurat

&. 2ntuk keadaan darurat ini P#hdianggap = 9

+. Asumsikan berbagai laju produksi. Dengan korelasi vertikal tentukan tekanan

di atas saety valve (anggap P#h= 9)

. 2ntuk menentukan tekanan di ba#ah saety valve, untuk keadaan ini sama

dengan langkah $%+5 pada kondisi normal

$. Plot tekanan terhadap laju produksi pada langkah + dan hasilnya diperlihatkan

oleh gambar $%+5

. Dari plot pada gambar $%+5 hitung kehilangan tekanan (AP) untuk keadaan

darurat dan normal. 6al ini ditunjukkan oleh gambar $%+7 dan $%+8.

Pengambilan harga P ini dapat ditentukan dengan mengambil laju produksi

tertentu dan P dihitung dari kurva atau sebaliknya. Pada gambar $%+7 dan $%+8

dilakukan dengan menentukan AP kemudian laju produksi ditentukan dari

kurva tersebut

5. "uatlah plot antara penurunan tekanan saety valve versus / untuk keadaan

normal dan darurat, seperti ditunjukkan oleh gambar $%+.

Dengan membuat kurva perilaku untuk berbagai ukuran dengan gambar

$%9. Dari gambar tersebut bah#a dari berbagai ukuran choke kita dapat

menentukan ukuran choke dengan mempertimbangkan laju produksi dan alasan

keselamatan. 2ntuk menjamin valve akan menutup pada keadaan darurat maka

biasanya AP diset 7 psi diba#ah tekanan darurat yang diperkirakan. Dari analisa

di atas dapat ditentukan ukuran saety valve dan closing dierenstial preassure

yang dibutuhkan.

'ambar $%+7. Penurunan tekanan (AP) saety valve untuk keadaan normal)


19/39

'ambar $%+8. Penurunan tekanan (AP) saety valve untuk keadaan darurat)

'ambar $%+. Perbedaan tekanan (AP) pada saety valve untuk keadaan

normal dan darurat)

'ambar $%9. Plot antara laju produksi dengan penurunan tekanan)


20/39

4.%.%. Analisa Ndal Unt$k M!td! P#d$ksi Min"ak S!m($# B$atan

Analisa nodal untuk metode produksi sembur buatan dibagi dalam dua

komponen utama, yaitu komponen reservoir (-P) dan komponen kedua adalah

sistim pipa salur dan sisitim pengangkatan buatan itu sendiri, dimana termasuk di

dalamnya adalah separator, Blo# line (pipa salur), ;hoke, Tubing, ?aety valve

dan mekanisme dari sistim pengangkatan buatan itu sendiri. Tekanan masuk

tubing (tubing intake) dapat ditentukan kemudian untuk beberapa harga laju

aliran. "ila kurva intake diplot pada kertas graik yang sama sebagaimana dengan

kurva -P, maka akan terjadi perpotongan antara kurva intake dengan kurva -P

dimana titik perpotongan tersebut menunjukkan besarnya harga laju produksi

maksimum yang kita inginkan (gambar $%&. !emperlihatkan kurva tubing intake

untuk berbagai metode produksi beserta laju produksi yang dapat dihasilkan).

Pada analisa nodal untuk metoda produksi sembur buatan kali ini hanya

akan dibahas menganai penyelesaian analisa dengan metode produksi 'as%lit,

metode @lektrik ?ubmersible Pump (@?P), dan metode ?ucker od ("eam Pump).

4.%.%.1. P!n"!l!saian Analisa Ndal Unt$k M!td! P#d$ksi Gas-lit

?ebagai contoh prosedur penyelesaian analisa nodal dengan metode

produksi gas%lit, diberikan data seperti terlihat pada gambar $%&.

'ambar $%&. -nlo# Perormance elationships untuk sumur &)


21/39

Panjang lo# line (pipa salur) $999 t dengan diameter +&>+%in, tekanan operasi

permukaan diasumsikan sebesar 99 psi, gambar $%+ memperlihatkan dua

komponen yang diperlukan untuk penyelesaian masalah ini.

2ntuk penyelesaian pada dengan nodal di dasar sumur, penyelesaian ini

dapat di bagi menjadi dua komponen, yaitu:

&. *omponen pipa salur

+. *omponen reservoir

Pada dasarnya kedua komponen tersebut ditangani secara terpisah dan kemudian

dikombinasikan untuk membuat perkiraan%perkiraan produksi. Prosedur

penyelesaian dengan menggunakan metode gas%lit terdiri atas dua prosedur yaitu:

A. Penyelesaian pada dasar sumur

". Penyelesaian pada kepala sumur

'ambar $%+. *omponen%komponen untuk penyelesaian dengan metode

gas%lit)

- Prosedur Penyelesaian Dengan Nodal Di Dasar Sumur

&. ?iapkan kurva -P (gambar $%&)

+. "uat kurva tubing intake untuk beberapa harga '.

a. Asumsikan beberapa harga laju alir 599, 899, &999 dan &+99 b>d


22/39

b. Asumsikan beberapa harga ' 599, 899, &999, dan &99 sc>bbl

yang digunakan untuk setiap harga laju alir yang diasumsikan

c. 2ntuk setiap laju alir, misalnya &999 b>d dan setiap ' yang

diasumsikan, tentukan harga tekanan pada kepala sumur (P#h) dengan

menggunakan graik korelasi untuk aliran hori3ontal multiphase,

dimana hasilnya dapat dilihat pada (tabel $%&) atau dapat juga dicari

dengan menggunakan gambar $%.

Tabel $%&

Tekanan kepala sumur vs laju alir dan '

d. Dengan menggunakan laju aliran yang sama dan ' pada langkah c,

tentukan tekanan tubing (tubing intake pressure) dengan menggunakan

P#h pada langkah c. langkah penyelesaian selanjutnya secara rinci

adalah sebagai berikut:

(i) Plot kurva tekanan tubing dan tentukan tekanan operasi gas%lit

dipermukaan (gambar $%$)

'ambar $%. 'radient tekanan aliran hori3ontal)


23/39

(ii) Plot titik Pso= 99 psi pada bagian atas dan gambarkan kurva

gradient gas. &999 t, sehingga tekanan pada kedalaman 8999 t adalah

&98 psi, kemudian dari titik Pso= 99 psi tarik garis lurus ke titik

&98 psi pada kedalaman 8999 t.

'ambar $%$. angkah &, +, dan penyelesaian metode gas%lit)

(iii) 2ntuk kasus ini harga 4P = &99 psi

(iv) Dengan menggunakan gambar $%5 (gradient tekanan aliran

vertikal untuk 9C minyak 9Cair). ?ebagai contoh untuk '

599 sc>bbl dan &999 b>d, buatlah graik pressure traverse untuk

&999 b>d dan 599 sc>bbl ke arah ba#ah dari P#h= +& psi sampai

memotong garis P (gambar $%7) pada kedalaman $$9 t.

(v) Dari titik perpotongan yang terjadi, plot kurva ' pada +99

sc>bbl sampai pada total kedalaman, dimana akan didapatkan

harga tekanan tubing inteka pada kedalaman 8999 t adalah ++99

psi

(vi) 2langi prosedur yang sama untuk harga%harga ' yang lain

(899, &999, dan &99 sc>bbl)


24/39

(vii) 2langi langkah iv sampai dengan vi untuk harga%harga laju

produksi 599, 899 dan &+99 b>d.

'ambar $%. 'radient tekanan statis kolom gas)


25/39

'ambar $%5. 'radient tekanan untuk aliran vertikal (9C minyak 0 9C

air))


26/39

'ambar $%7. ;ontoh penyelesaian gas%lit)

'ambar $%8. Penyelesaian dengan nodal di dasar sumur untuk metode gas%

lit)


27/39

. angkah yang terakhir adalah plot seperti terlihat pada gambar $%8,

dimana plot yang diperlihatkan pada gambar tersebut didapatkan dengan

menggunakan komputer untuk harga '- $99, 99, 599, 799, 899, 99,

&999, &+99, &99, dan +999 sc>bbl, sehingga didapatkan harga laju

produksi sebesar 57 b>d.

$. Dari gambar $%8) tersebut, siapkan kurva kelakukan gas lit (gambar $%

), yang mana merupakan kurva dasar yang diperlukan untuk optimisasi

gas%lit.

- Prosedur Penyelesaian dengan Nodal Pada Kepala Sumur

!eskipun pada umumnya penyelesaian analisa nodal dilakukan dengan

menggunakan nodal di dasar sumur, namun dapat juga diselesaikan dengan

menggunakan nodal yang lainnya. "ila kita ingin mengetahui pengaruh -P pada

harga tekanan rata%rata reservoir yang berbeda, maka titik penyelesaian pada dasar

sumur adalah titik penyelesaian yang terbaik (gambar $%$9 merupakan

penyelesaian pada kepala sumur).

aju aliran maksimum didapat dengan menghubungkan titik%titik

perpotongan yang terjadi pada kurva ', yaitu sebesar 57 b>d, dan untuk total

' &999 sc>bbl, besarnya ' injeksi adalah (&999 0 +99) = 899 sc>bbl

disamping itu kurva kelakuan gas%lit dapat juga ditentukan dari gambar $%$&.

Pada dasarnya pemilihan titik (nodal) penyelesaian ini didasarkan pada

jenis metode produksi minyak yang digunakan dan keinginan masing%masing

orang yang melakukannya dan data%data yang telah didapatkan sebelumnya.

Di dalam penggunaan metode produksi gas lit ada beberapa aktor yang

mempengaruhi dalam analisa nodal untuk mendapatkan laju produksi yang

maksimum. Baktor%aktor tersebut antara lain:

a. 2kuran pipa salur

b. 2kuran tubing

c. Tekanan separator


28/39


29/39

2ntuk dapat melihat dengan jelas pengaruh maisng%masing aktor

tersebut maka dapat sedikit diuraikan sebagai berikut:

a. Pengaruh ukuran pipa salur

?alah satu cara yang paling cepat dan ekonomis untuk pertambahan laju

produksi adalah memilih ukuran pipa salur permukaan. Pengaruh ini

ditunjukkan oleh gambar $%$+, untuk ukuran pipa salur antara + dan $ inchi

serta produktivitas indek (P- atau


30/39

'ambar $%$. Pengaruh ukuran tubing terhadap laju produksi)

'ambar $%$$. Pengaruh tekanan separator terhadap laju produksi)


31/39

4.%.%.%. P!n"!l!saian Analisa Ndal Unt$k M!td! P#d$ksi El!kt#ik

S$(n!#si(l! P$m&

Prediksi kurva intake (node outflow) untuk submersible pump

dipertimbangkan oleh dua kondisi yaitu:

A. Pemompaan untuk cairan saja

". Pemompaan cairan dan gas

Pada pembahasan kali ini hanya akan dibahas khusus untuk pemompaan cairan

saja (minyak atau minyak 0 air).

- Prosedur pembuatan kurva tubing intake (node outlo#) untuk cairan saja

dengan nodal pada dasar sumur

Prosedur ini digambarkan dengan contoh berikut ini dimana kurva hasil

perhitungannya ditunjukkan oleh gambar $%$5 dan $%$7.

&. Pilih pompa yang cocok sesuai dengan ukuran casing dan kapasitas produksi

dari sumur

+. 6itung sc dengan menggunakan persamaan berikut:

sc = 9 #c T#scF 9 ( &% #c) Tosc F ('-P) (')

gsc dan Tsc

dengan persamaan berikut:

T (1) =V')/

.s01s0

'ambar $%$. *urva perormance untuk @?P)


32/39

. Asumsikan berbagai laju produksi dan untuk setiap laju produksi ini kerjakan

berikut:

a. "aca head>stage dari kurva perormance dan hitung k#antitas ( sc

h>898,&$&) dengan menggunakan gambar $%$

b. Tentukan tekanan keluaran pompa dari korelasi gradient tekanan

c. Asumsikan berbagai nomor dari stage dan untuk setiap nomor ini hitung

tekanan intake dengan persamaan berikut:

P= P+0 ( sc h>898,&$&) ?t

'ambar $%$5. *urva intake untuk @?P pada sumur G&)

$. Plot tekanan intake terhadap laju produksi untuk setiap asumsi nomor stage

pada graik yang sama sebagaimana kurva -P dengan skala yang sama pula.

ihat gambar $%$5.

. "aca harga laju produksi pada setiap titik perpotongan antara kurva pompa

intake dengan kurva -P.

5. 2ntuk setiap laju produksi, baca 6p>stage yang dibutuhkan darikurva

perormance pompa, kemudian hitung 6P total dengan persamaan 6P = hp

Tsc?t.

7. Plot laju produksi terhadap nomor stage dan 6p yang dibutuhkan. ihat

gambar $%$7.


33/39

'ambar $%$7. *emungkinan laju produksi oleh @?P terhadap stage dan 6p

pada sumur &)

4.%.'. P!n"!l!saian Analisa Ndal Unt$k M!td! P#d$ksi S$0k!# Rd

?eperti halnya pada metode @?P maka pada sucker rod prediksi

mengenai kurva intakenya juga dipertimbangkan untuk dua sebab yaitu:

A. 2ntuk pemompaan cairan saja

". 2ntuk pemompaan cairan dan gas

Pada pembahasan kali ini hanya akan dibahas untuk pemompaan cairan saja

(minyak atau minyak 0 air).

- Prosedur pembuatan kurva tubing intake (ode 4utlo#) untuk pemompaan

minyak saja dengan nodal pada intake pompa

&. Tentukan tipe unit pompa permukaan yang akan digunakan (insert pump

dengan AP- 'rade D, tapered rod string dan rod number 85), lihat tabel $%+.

+. Tentukan ukuran pompa, sucker rod string dan perbandingan crank dan

pitman

. ?iapkan kurva -P (gambar $%&)

$. ?iapkan data%data sumur, luida produksi dan reservoir seperti terlihat pada

tabel $%. Diasumsikan bah#a ukuran tubing, pompa, sucker rod string dan

perbandingan antara crank dan pitman tetap.

Tabel $ 0 +


34/39

Data%data rod dan pompa (plunger))

Tabel $ 0


35/39

Data%data sumur, luida reservoir dan

sistim pengangkatan buatan (sucker rod)&+)

. Tentukan Ap, * dan Hr dengan persamaan:

Ap = >$ (dp)+= >$ (+)+= ,&$&5 in+

dimana:

dp = diameter plunger, in

Ap= luas penampang plunger, in+

* = 9,&$8$ Ap= (9,&$8$) (,&$&5) = 9,$55+

dimana:

* = *onstanta pompa sucker rod

5. 6itung berat rangkaian rod (Hr), untuk rod dengan nomor 85, dan diameter

plunger + in (tabel $%+).

2ntuk rod dengan diameter & 0in didapatkan harga sebesar +,8C, 7>8 0in =

,+C, dan I %in = $C dengan menggunakan tabel $%$ berat nominal rod

perbagian adalah +,9, +,++ dan &,5 lb>t, sehingga:

Hr = 8999 (9,+8 J +, F 9,+ J +,++ F 9,$ J &,5)

= &7,$9 lb


36/39

tabel $%$

data%data sucker rod)

7. Tentukan densitas luida (T) dengan persamaan:

Tsc= #c T#scF (& 0 #c) Tosc

Dimana:

Tsc= densitas luida pada kondisi standar

H; = #ater cut, C

T#sc= desintas air pada kondisi standar

Tosc= desintas minyak pada kondisi standar

Tosc= 8$:8,9=+')1'12)

1412)

Tosc= (9,) (&,97$) F (9,) (9,8$8) = 9,5&

*emudian tentukan berat luida yang ada di dalam plunger (H):H = 5+,$>&$$ TscDp Ap= 9,$ T Dp Ap

Dimana:

Dp= kedalaman letak pompa, t

?ehingga:

H = (9,$) (9,5&) (8999) (,&$&5) = &9,$8

Tentukan pula luas penampang rod pada bagian atas (top rod):

Atr=

>$ (dtr)

+

= 9,78$ in

+


37/39

Dimana:

dtr= diamater rod pada bagian atas, in.

8. Tentukan harga konstanta a, b, dan c:

a =pA

&(H F (9, 0 9,95?B) Hr=

$

T?B Art

dimana:

?B = aktor perbaikan, tergantung jenis rod dan kondisi operasi (tabel

%), C

T = kekuatan tarik minimum rod (9999 psi untuk AP- 'rade ; ods

dan &&999 psi untuk A- 'rade D ods.

. (P):

P= a F b /sc

Asumsikan berbagai stroke pompa, kemudian dengan menggunakan konstanta

c tentukan tekanan intake pompa (P):

P = a F c (/sc)+

= % 599 F

?

:7+,9(/sc)

+

&9. Plot P terhadap /scpadagambar yang sama dengan kurva -P dan dengan

skala yang sama pula (gambar $%$8), dimana garis yang lurus menunjukkan

kurva intake untuk berbagai harga yang diasumsikan, sedangkan garis yang

lengkung menunjukkan kurva intake untuk berbagai harga ? yang

diasumsikan.

&&. Tentukan harga ?+minimum. Diasumsikan bah#a tekanan maksimum untuk

rod yang diijinkan 999 psi.

?+

4T

)p>c&(H?B5+,9

7999

r

% ?B a) AtrF 9,5+ ?B Hr

?+&&,578

&+. 6itung tekanan intake minimum yang diijinkan dengan menggunakan harga

?+dan dengan persamaan sebagai berikut:

P pA

&(HF (9, 0 9,5+ ?B) Hr


38/39

%$

T?B Atr)

P89 psi

'ambar $%$8. Penyelesaian analisa nodal dengan sucker rod)

&. Plot harga minimum ?+pada gambar yang sama dengan plot kurva -P dan

dengan skala yang sama pula (gambar $%$8), yang ditunjukkan oleh garis lurus

yang mendatar.

&$. "aca harga laju produksi maksimum yang diijinkan, yaitu pada setiap titik

potong dari masing%maisng kurva intake dengan kurva -P. *emudian plot

harga laju produksi tersebut terhadap ? dan ? (gambar $%$) dan tentukan laju

produksi maksimum yang diijinkan.


39/39

'ambar $%$. *emungkinan laju produksi dengan metoda sucker rod)

Documents

Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc