PENGENALAN METODE PRODUKSI ARTIFICIAL LIFT 3.1. Metoda Produksi Pengangkatan Buatan ( Artificial Lift )
A. Penentuan Titik Injeksi
Langkah kerja penentuan titik injeksi : 1. Menyiapkan data penunjang :
a) Kedalaman sumur (D)
b) Ukuran tubing (dt) dan selubung (dc) c) Laju produksi cairan yang diinginkan (qL) d) Kadar air (KA)
e) Perbandingan gas cairan sebelum instalasi sembur buatan di pasang f) Tekanan statik (Ps)
g) PI untuk aliran satu fasa atau kurva IPR untuk aliran dua fasa h) Tekanan kepala sumur (Pwh)
i) Tekanan injeksi gas (Pso)
j) Temperatur dasar sumur (TD), temperatur di permukaan (Ts) dan gradien geothermal (Gt)
k) API minyak, spesifik gravity air (w), spesifik gravity gas injeksi (gi) 2. Menyiapkan kertas transparan
Membuat sumbu kartesian berskala yang sesuai dengan skala pressure traverse. Menggambarkan tekanan pada sumbu datar dan kedalaman pada sumbu tegak dengan titik asal (nol) di sudut kiri kertas.
3. Menghitung tekanan alir dasar sumur berdasarkan laju alir yang diinginkan (qL) dengan menggunakan persamaan :
- Untuk aliran satu fasa
PI q P P L s wf ...(3.2) - Untuk aliran dua fasa (persamaan Vogel)
) /q 80(q 81 1 ( 0.125P Pwf s L max ... (3.3) 4. Memplot titik (Pwh,D)
5. Memilih pressure traverse yang sesuai berdasarkan qL, kadar air, dan diameter tubing yang digunakan.
6. Memilih garis gradien aliran yang sesuai dengan GLRf. Seringkali harga GLRf
tidak terdapat pada pressure traverse, sehingga perlu diinterpolasi. 7. Menentukan kedalaman eqivalen Pwf pada kurva langkah 6.
8. Meletakkan kertas transparan di atas kertas pressure traverse yang dipilih dengan titik (Pwf,D) tepat di atas Pwf langkah 7.
9. Menjiplak kurva pilihan di langkah 6 pada kertas transparan.
10. Menentukan gradien tekanan gas (Ggi) dengan berdasarkan spesifik gravity gas injeksi dan tekanan injeksi gas (Pso). Memperhatikan faktor koreksi.
11. Memplot Pso di kedalaman nol pada kertas transparan.
12. Menghitung tekanan gas pada kedalaman X ft, (Px) menurut persamaan :
Px = Pso + X Ggi ...(3.4) 13. Memplot titik (Px, X).
14. Menghubungkan titik (Pso,0) dengan titik (Px,X) sampai memotong kurva langkah 9.
15. Titik injeksi ditentukan dengan menelusuri kurva pada langkah 9 ke atas dimulai dari titik potong langkah 14 sejarak 50 – 150 psi. titik injeksi berkoordinat (Pi,Di) B. Penentuan Jumlah Gas Injeksi
Langkah kerja penentuan jumlah gas injeksi adalah sebagai berikut : 1. Memplot titik (Pwh,0).
2. Menghitung jumlah gas injeksi, yaitu :
Qgi = ql (GLRt - GLRf )...(3.5) 3. Mengkoreksi harga Qgi pada temperatur titik injeksi, yaitu ;
a. Menentukan temperatur di titik injeksi :
Tpoi = (Ts + Gt Di) + 4600 ...(3-6) b. Menghitung faktor koreksi :
Corr = 0.0054 γgiTpoi...(3.7) c. Volume gas injeksi terkoreksi adalah sebesar :
Qgicorr = Qgi Corr ...(3.8) C. Penentuan Kedalaman Katup-katup Sembur Buatan
Langkah kerja penentuan kedalaman katup-katup adalah sebagai berikut : 1. Siapkan data dan grafik penunjang :
a. Kertas transparan hasil penentuan titik injeksi dan jumlah gas injeksi. b. Tekanan differential (Pd).
c. Tekanan kick off (Pko).
d. Gradien statik fluida dalam sumur (Gs).
e. Kesalahan korelasi pressure traverse terhadap hasil pembuatan pressure traverse di lapangan setempat, besarnya antara 10 – 20 %.
Gs Pd
Dv ... (3.9)
3. Menggambarkan garis perencanaan tekanan tubing dengan tubing line sebagai berikut :
a.Menghitung : P1 = Pwf + 0.20 Pso
P2 = Pwf + 200 ...(3.10) b.Memilih harga terbesar dari P1 dan P2, misalkan P1 > P2 maka pilih P1. Memplot
(P1,0) pada kertas transparan. Hubungkan titik (P1,0) dengan titik injeksi (Pi,Di). Garis ini disebut garis perencanaan tekanan tubing.
4. Menentukan gradien tekanan gas berdasarkan harga Pko dan specific gravity gas injeksi.
5. Memplot titik (Pko,0) pada kertas transparan dan membuat garis gradien tekanan gas, mulai dari Pko dengan menggunakan gradien tekanan gas yang diperoleh dari langkah 3.
6. Memplot titik (Pso,0) pada kertas transparan, mulai dari (Pso,0) membuat garis gradien tekanan sejajar dengan gradient pada langkah 4.
7. Dari titik (Pwh,0), membuat garis gradien statik dalam sumur berdasarkan harga gradien statik yang diketahui.
8. Penentuan letak katup sembur pertama :
a.Memperpanjang garis gradien statik dalam sumur sampai memotong garis gradien tekanan gas yang melewati titik (Pko,0) langkah 5.
b.Letak katup injeksi pertama ditentukan dengan menelusuri garis gradien statik di atas mulai dari titik potong langkah 8a sejauh 50 psi. Titik katup injeksi pertama berkoordinat ( P1,D1).
a.Membuat garis horisontal ke kiri dari titik (P1,D1) sampai memotong garis perencanaan tekanan tubing di langkah 3.
b.Dari perpotongan garis tersebut buat garis gradien tekanan statik yaitu garis yang sejajar gradien statik di langkah 7.
c.Memperpanjang dari langkah 9b sampai memotong garis gradien tekanan gas yang dibuat melalui (Pso,0).
d.Titik potong tersebut adalah letak katup berikut dengan koordinat (P2,D2). e.Kembali ke langkah 9a dan mengulangi langkah kerja sampai 9d untuk
memperoleh letak katup-katup berikutnya. Pengulangan ini dihentikan setelah diperoleh letak katup sembur buatan yang lebih dalam dari titik injeksi (P1,D1). 10. Penentuan Letak Katup Di Daerah Bracketing Envelope
Langkah kerja penentuan katup di daerah Bracketing Envelope sebagai berikut: a.Memplot titik (Pso – Pd), 0).
b.Dari titik tersebut, membuat garis yang sejajar dengan garis gradien tekanan gas yang melalui (Pso,0).
c.Memperpanjang garis tersebut sampai memotong kurva terpilih di butir b langkah 3.
d.Menghitung Paa = (1 + BE) Pbe Pbb = (1 – BE) Pbe
BE = % Bracketing Envelope = 10 – 20 %
e.Berdasarkan harga Pwh, menghitung : Pa = (1 + BE) Pwh
f.Menghubungkan titik (Paa,Y) dengan titik (Pa,0). Titik potong antara garis ini dengan garis gradien gas dari langkah 10b.Titik potong ini adalah batas atas dari Bracketing Envelope.
g.Menghubungkan titik (Pbb,Y) dengan titik (Pb,0). Memperpanjang garis ini sampai memotong garis gradien gas dari langkah 10b. Titik potong ini adalah batas bawah dari Bracketing Envelope.
h.Dari langkah 2 telah dihitung jarak maksimum antara katup gas lift (Dv). Berdasarkan harga ini, mulai dari batas atas Bracketing Envelope katup-katup gas lift dapat dipasang sejarak Dv batas bawah Bracketing Envelope.
2. Perencanaan Dan Perhitungan Intermittent Gas Lift
Pada instalasi intermittent gas lift maka maximum production ratenya terbatas dimana disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain :
- Kedalaman pengangkatan - Ukuran tubing.
- Tekanan gas injeksi. - Volume gas injeksi.
- Injection gas breakthrough dan liquid fall back. - Kapasitas gas melalui valve operasi dan valve gas lift. - Kondisi sumur.
Maximum production rate pada instalasi intermittent dibatasi oleh siklus injeksi gas maksimum perhari dan volume cairan yang diproduksikan per siklus. Waktu yang digunakan untuk satu siklus penuh adalah 3 menit/1000 ft.
Untuk merencanakan intermittent gas lift, maka perhitungan kedalaman valve-valve didasarkan pada :
1. Tekanan menutup valve kedalaman. 2. Spacing faktor.
3. Static gradient.
4. Maximum well head tubing pressure.
Untuk merencanakan kedalaman valve ini akan dibahas mengenai spacing balance valve dan unbalance valve.