Dinda Amalia Ramadhanty, Djoko Sulistyanto, R. Hari Karyadi Oetomo
Program Studi Teknik Perminyakan, Fakultas Teknologi Kebumian dan Energi, Universitas Trisakti, Jakarta, Indonesia
*Penulis Korespondensi: [email protected]
Abstrak
Sejarah Artikel• Diterima Februari 2023
• Revisi Februari 2023
• Disetujui Maret 2023
• Terbit Online Maret 2023 Kata Kunci:
• artificial lift
• desain ulang
• gas injeksi
• gas lift valve Sumur DA-011 merupakan sumur yang menggunakan pengangkatan buatan atau artificial lift
berjenis gas lift. Terdapat beberapa permasalahan yang sering terjadi dalam pengoperasian sumur gas lift. Salah satu permasalahan yang terjadi pada sumur DA-011 ialah kebocoran pada valve yang terpasang. Tujuan: Desain ulang dilakukan menggunakan spreadsheet untuk mendapatkan laju gas injeksi, letak kedalaman masing-masing valves, dan mengetahui titik injeksi yang optimum.
Metode dan Analisa: Setelah melakukan analisa sumur DA-011, dilakukannya desain gas lift menggunakan software pipesim sebagai perbandingan desain gas lift menggunakan spreadsheet.
Saat terjadi kebocoran valve, sumur DA-011 menginjeksikan gas sebesar 0,418 mmscfd menghasilkan laju produksi sebesar 247 blpd dan laju produksi minyak sebesar 9,88 bopd.
Perbandingan antara desain spreadsheet dengan desain pipesim dalam optimasi gas lift ialah desain spreadsheet memperoleh 4 unloading valve dan 1 operating valve. Kondisi dimana kedalaman operation valve pada kedalaman 3922 ft. Sedangkan, desain software pipesim memperoleh 3 unloading valve dan 1 operating valve pada kedalaman 3088 ft. Kesimpulan:
Perbedaan desain tersebut disebabkan karena adanya perbedaan penggunaan parameter pressure traverse desain spreadsheet dengan parameter desain pipesim yang lebih akurat, seperti nilai water cut, nilai laju alir liquid, nilai specific gravity oil sumur.
Abstract
The DA-011 well is a well that uses an artificial lift of the gas lift type. There are several problems that often occur in the operation of gas lift wells. One of the problems that occurred in the DA-011 well was a leak in the installed valve. Aim: The redesign was carried out using a spreadsheet to obtain the injection gas rate, the depth of each valve, and determine the optimum injection point.
Methods and Analysis: After analyzing the DA-011 well, a gas lift design was carried out using the pipesim software as a comparison of the gas lift design using a spreadsheet. When a valve leak occurs, the DA-011 well injects 0.418 mmscfd of gas resulting in a production rate of 247 blpd and an oil production rate of 9.88 bopd. The comparison between the spreadsheet design and the pipesim design in gas lift optimization is that the spreadsheet design obtains 4 unloading valves and 1 operating valve. The condition where the depth of the operation valve is at a depth of 3922 ft. Meanwhile, the pipesim software design obtains 3 unloading valves and 1 operating valve at a depth of 3088 ft.
Conclusion: The design difference is due to the difference in the use of the pressure traverse parameter in the spreadsheet design with the more accurate pipesim design parameters, such as the water cut value, the liquid flow rate value, the specific gravity value of the well oil.
Keywords:
• artificial lift
• gas lift valve
• injection gas
• redesign
Sitasi artikel ini:
Ramadhanty, D.A., Sulistyanto, D., Oetomo, R.H.K. 2023. Evaluasi dan Optimasi Sumur Gas Lift dengan Mendesain Ulang pada Sumur DA-011. PETRO: Jurnal Ilmiah Teknik Perminyakan. 12(1): 57-69. Doi : https://doi.org/10.25105/petro.v12i1.16121
I. PENDAHULUAN
Sumur DA-011, gas lift merupakan jenis pengangkatan buatan yang digunakan. Dengan kedalaman sumur DA-011 yaitu 8398,95 ft. Dilakukan kegiatan perforasi sumur pada kedalaman 7778,87 ft. Sumur tersebut dilengkapi casing berdiameter 7 inch dan tubing berukuran 2,875 inch.
Akan tetapi dalam pengoperasiannya terdapat masalah yang terjadi pada sumur tersebut. Pada sumur DA-011 didapatkan bahwa terdapat kebocoran pada gas lift valve ke-1 sehingga laju alir produksi menurun dan diperlukan penggantian terhadap gas lift valve ini agar produksinya dapat normal kembali. Diketahui bahwa jenis gas lift pada sumur tersebut adalah tubing retrievable gas lift valve (Ndiba et al., 2022).
Untuk itu dilakukannya evaluasi untuk dianalisa kondisi kebocoran sumur gas lift valve sehingga akan dilakukan optimasi agar sumur gas lift dapat berproduksi kembali secara optimal.
II. METODOLOGI
Untuk mendapatkan hasil yang baik maka tujuan dilakukan penelitian ini untuk menentukan laju gas yang diinjeksikan agar mendapatkan laju produksi yang optimum.
Gambar 1. Diagram Alir Sumur DA-011
menggunakan software pipesim untuk dianalisa performa gas lift pada kondisi tersebut. Sehingga hasil analisa dapat digunakan untuk dilakukan optimasi laju injeksi gas pada sumur DA-011 (Sulistyanto, 2016). Berikut diagram alir pada metodologi penelitian ini.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Data Sumur DA-011
Tabel 1. Data Aktual Sumur DA-011
Data Nilai Satuan
Perforation Depth 7.778,87 feet
PI 2 bbl/psi
GLR 200 scf/bbl
Q oil 9,88 bopd
Water cut 96 %
Pr 2.614,7 psia
Pwh 53 psia
Pko 750 psia
Pso 720 psia
Grad. Kill Fluid 0,433 psia/ft
Pressure drop at last valve 100 psia
API 33
SG gas 0,7
Tubing 2,875 Inches
OD 0,217 Inches ID
Surface Temperature 149 F
T at 7778,87 257 F
R 0,038
3.1.1 Data Aktual Sumur DA-011
Pada sumur DA-011 menggunakan software Pipesim untuk sumur yang akan dievaluasi sesuai dengan data aktual sumur. Selanjutnya dilakukan pencocokan (matching) data aktual dengan data simulasi yang ada di software Pipesim sehingga sesuai dengan kondisi sumur secara actual
tersebut masih dapat dioptimasi laju injeksi gas-nya terhadap masalah-masalah yang terjadi sehingga dapat meningkatkan jumlah perolehan minyak (Koto et al., n.d.).
3.1.2 Penggambaran Inflow Performance Relationship
Inflow Performance Relationship (IPR) sumur DA-011 menggunakan metode wiggins dikarenakan persen water cut untuk sumur ini sudah tinggi yaitu 96 % (Hamid, 2016). Sehingga, dapat diasumsikan metode wiggins cocok dalam penentuan IPR pada sumur DA-011. Namun, dikarenakan metode wiggins tidak tersedia pada software Pipesim, sehingga model IPR yang digunakan dalam Pipesim adalah metode dengan nilai Productivity Index (PI).
Berikut merupakan gambar Kurva IPR pada sumur DA-011 menggunakan wiggins.
Gambar 2. IPR Wiggins sumur DA-011
Dari gambar 2 terlihat bahwa laju alir produksi maksimal pada sumbu x sebesar 3220 blpd.
Sehingga laju produksi optimum 80% dari laju produksi sebesar 2576 blpd.
3.1.3 Evaluasi Sumur DA-011 Kondisi Aktual
Tujuan utama mengevaluasi suatu sumur produksi adalah agar sumur tersebut dapat berproduksi secara optimal. Berdasarkan data-data aktual sumur diatas dapat dibuat gas lift performance curve model pada software pipesim (Sinaga, 2019). Dari gas lift performance curve di software pipesim ini dapat ditentukan besarnya nilai laju gas injeksi dan nilai laju alir liquid optimum
(matching) data aktual dengan data simulasi di dalam software. Setelah dilakukannya matching data survey, korelasi yang cocok atau mendekati data survey pada sumur DA-011 adalah korelasi Beggs and Brill Original (Fauzi et al., 2020).
3.1.4 Sumur DA-011 Kondisi Aktual
Pressure Traverse Survey menggambarkan kondisi aktual sumur DA-011. Didesain dengan 7 gas lift valves dengan kedalaman perforasi 7.778,87 ft. Dapat dilihat juga bahwa terdapat permasalahan pada sistem gas lift yang terpasang pada sumur ini.
Gambar 3. Pressure Traverse Survey
Pada kondisi aktualnya seharusnya sistem gas pada sumur DA-011 ini memiliki Point Of Injection (POI) pada gas lift valve ke-2 akan tetapi hasil pressure traverse sumur DA-011 ini memiliki Point Of Injection (POI) pada gas lift valve ke-1 (Oetomo, 2018).
3.1.5 Analisa Gas Lift Performance Curve Aktual
Analisa sumur di lihat dari gas lift performance curve bahwa dengan laju gas injeksi 0,4 mmscfd memperoleh laju alir liquid sebesar 249 blpd. Hasil dari laju alir liquid ini merupakan hasil yang mendekati dengan data aktual sumur DA-011 yaitu 247 blpd.
Gambar 4. Gas Lift Performance Curve Aktual
3.1.6 Perhitungan
desainulang gas lift sumur DA-011
Desain gas lift dilakukan untuk mengetahui kedalaman titik injeksi dan laju gas injeksi optimal sumur DA-011. Saat terjadi kebocoran valve, laju alir liquid sebesar 247 blpd dengan laju gas injeksi sebesar 0,418 mmscfd. Maka dari itu, desain ulang gas lift dilakukan dengan menaikkan laju produksi sumur menjadi 1900 blpd dengan laju alir minyak sebesar 76 bopd.
Tabel 2. Data Desain Ulang Sumur DA-011
Data Nilai Satuan
Perforation Depth 7778,87 feet
PI 2 bbl/psi
GLR 200 scf/bbl
Q oil 76 bopd
Water cut 96 %
Pr 2614,7 psia
Pwh 53 psia
Pko 750 psia
Pso 720 psia
Grad. Kill Fluid 0,433 psia/ft
Pressure drop at last valve 100 psia
API 33
SG gas 0,7
Tubing 2,875 Inches OD
0,217 Inches ID
Surface Temperature 149 F
T at 7778,87 257 F
R 0,038
3.1.6.1 Penentuan Fluid Rate
Penentuan laju alir liquid menjadi langkah awal dalam mendesain sumur DA-011. Dilakukan untuk memperoleh nilai liquid optimum yang dihasilkan pada sumur sehingga dapat diketahui nilai gas injeksi yang optimal. Perolehan nilai dari laju alir liquid pada sumur ini yaitu 1900 blpd.
Total Fluid rate = 𝑄𝑜 (1−𝑤𝑐
100) Total Fluid Rate = 76
(1−96
100) Total Fluid Rate = 1.900 BFPD
3.1.6.2 Penentuan Nilai Pwf
Pwf at 7.778,87 ft = Pr - (𝑄𝑜𝑃𝐼) Pwf at 7.778,87 ft = 2614,7 - (76
2) Pwf at 7.778,87 ft = 1664,7 Psia
Dalam pressure traverse graph ini menggunakan persamaan psig. Sehingga didapatkan nilai pwf dalam bentuk psig yaitu 1.650 psig. Diketahui bahwa psia ke psig dikurangi dengan 14,7.
Pwf at perforation depth = 1664,7-14,7 Pwf at perforation depth = 1650 psig.
3.1.6.3 Penentuan Kedalaman Fluid Level
Dengan memplot nilai pwf pada sumbu x dan setelah itu menarik garis kebawah hingga menyentuh nilai GLR sebesar 200 scf, akan diperoleh kedalaman diatas pwf yaitu 6.510 ft. Setelah kedalaman ditentukan, dapat dihitung nilai fluid level pada sumur DA-011 yaitu pada kedalaman 1.269 ft.
Gambar 5. Pressure Travers Fluid Level FL = Perf. Depth – Depth of Above Pwf
FL = 7.778,87 ft – 6.510 ft FL = 1.269 ft.
3.1.6.4 Penentuan Profile dari Kondisi Sumur
Penentuan profile di dalam sumur untuk menggambarkan kondisi sumur DA-011 tidak berproduksi sampai ke permukaan sehingga membutuhkan artificial lift, yaitu gas lift.
Gambar 6. Profile Sumur DA-011
tidak berproduksi hingga ke permukaan.
3.1.6.5 Penentuan Tekanan Injeksi setiap Valve
Gambar 7. Gas Pressure dt Depth
Diperlukan grafik gas pressure at depth dalam menentukan tekanan dalam menginjeksikan gas pada setiap valve.
3.1.6.6 Penentuan Mixing Point
Dalam menentukan POE, ditentukan nilai tekanan pada kedalaman yang ditentukan. Tekanan pada POE diperoleh sebesar 783 psia dengan kedalaman 4302 ft. Sedangkan, Point Of Injection yaitu dengan cara mengurangi 100 psia dari tekanan POE. Sehingga diperoleh nilai tekanan POI sebesar 683 psia di kedalaman 3907 ft.
3.1.6.7 Penentuan Mixing Fluid Profile
Setelah diperoleh nilai dari POE dan POI, tahapan selanjutnya nilai tersebut digunakan untuk menggambarkan desain gas lift yang dibuat.
Gambar 8. Penentuan POE vs POI
3.1.6.8 Hasil Optimasi Desain Ulang Sumur DA-011
Setelah melalui tahapan desain, hasil yang diperoleh yaitu titik injeksi berada pada valve ke-5.
Gambar 9. Hasil Desain Ulang Spreadsheet
3.1.6.9 Penentuan Nilai Kedalaman dengan Pwh
Penentuan kedalaman dengan nilai Pwh sebesar 53 psia diubah ke dalam psig menjadi 38,3 psig didapatkan pada kedalaman 280 ft.
Gambar 10. Pressure Traverse Pwh
3.1.6.10 Penentuan GLR Total
Dalam penentuan GLR total ada beberapa parameter yang harus diperoleh dulu nilainya agar dapat digunakan dalam membaca pressure traverse untuk memperoleh GLR total dari hasil optimasi.
Diketahui bahwa GLR total sebesar 500 scf/bbl.
3.1.6.11 Penentuan Laju Gas Injeksi Optimal
Dalam menentukan laju gas yang diinjeksikan ada beberapa parameter yang diperlukan yaitu seperti nilai GLR reservoir, GLR dari gas yang diinjeksikan atau GLR total, laju alir minyak saat optimasi, nilai water cut, laju alir liquid saat optimasi sehingga akan diketahui laju gas injeksi yang optimal.
Gas injection rate = Ql ∗ GLR from Gas Injection 1.000.000
= 1900 ∗ 500 1.000.000
= 0,95 mmscf/d
dengan Gas Liquid Ratio Total (GLRt) sebesar 280 SCF/BBL didapatkan laju alir liquid sebesar 1900 BLPD dengan laju alir gas injeksi sebesar 0,95 MMSCFD.
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan beberapa tahapan yang dilakukan pada judul “Evaluasi dan Optimasi Sumur Gas Lift dengan Mendesain Ulang pada Sumur DA-011” dapat disimpulkan bahwa:
1. Terjadi kebocoran pada gas lift valve ke-1.
2. Hasil desain sumur DA-011, didapatkan jumlah valve sebanyak 5 buah valve dengan perbedaan tekanan masing-masing valve.
3. Berdasarkan penentuan laju gas injeksi pada sumur DA-011, terjadi peningkatan nilai laju gas injeksi yang pada kondisi aktual sebesar 0,418 MMSCFD sedangkan dari hasil optimasi diperoleh laju gas injeksi sebesar 0,95 MMSCFD.
V. DAFTAR PUSTAKA
Fauzi, R. R., Sulistyanto, D., & Yasmaniar, G. 2020. Optimization of MBR Field Integrated Production Model. PETRO: Jurnal Ilmiah Teknik Perminyakan. 9(1): 45-51.
https://doi.org/10.25105/petro.v9i1.6514.
Hamid, A. (2016). Petro sudah di index oleh Google Scholar dan ipi DAFTAR ISI. v.
Koto, I., Mesin, J. T., Teknik, F., & Negeri, U. (n.d.). Karakterisasi Pressure Drops pada Aliran Bubble dan Slug Air-Udara Searah Vertikal ke Atas melewati Sudden Contraction.
Ndiba, A. S., Ginting, M., & Pratiwi, R.. 2022. Evaluasi dan Optimasi Hydraulic Pumping Unit pada Sumur an-01 di Lapangan X. PETRO: Jurnal Ilmiah Teknik Perminyakan. 11(2): 71-76.
https://doi.org/10.25105/petro.v11i2.14369.
Oetomo, H. K. 2018. Set of Well Location Determination, Drilling, Completion, and Production Methods in Re-Development of a Mature Field. PETRO: Jurnal Ilmiah Teknik Perminyakan. 7(2):
73-82. https://doi.org/10.25105/petro.v7i2.3679.
Paramartha, D., & Dianursanti, D. 2019. Pengaruh Pengurangan Air Terproduksi terhadap Flow Regime pada Pipa Penyalur di Lapangan Phe-30 PT PHE WMO. Prosiding Seminar Nasional Pakar. 1-9. https://doi.org/10.25105/pakar.v0i0.4182.
Minyak dengan Permasalahan Water Channeling. PETRO: Jurnal Ilmiah Teknik Perminyakan.
8(3): 107-111. http://dx.doi.org/10.25105/petro.v8i3.5512.
Sulistyanto, D. 2016. Optimasi Produksi Sumur-Sumur Gas Lift di Lapangan A Djoko Sulistyanto.
PETRO: Jurnal Ilmiah Teknik Perminyakan. V(April).
