“RE-DESAIN
SUCKER ROD PUMP SUMUR RND 03”
DI
JOB PERTAMINA-TALISMAN (OK) ltd.LAPANGAN AIR
SERDANG
TUGAS
AKHIR
Disusun
Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma Iii
Program
Studi Teknik Eksplorasi Produksi Migas
Politeknik
Akamigas Palembang
Oleh:
RENDI
MOHAZAR
NPM
1103006
PROGRAM
STUDI TEKNIK EKSPLORASI PRODUKSI MIGAS
POLITIKNIK
AKAMIGAS PALEMBANG
2014
LEMBAR
PENGESAHAN
TUGAS
AKHIR
REDESAIN
SUCKER ROD PUMP SUMUR RND 03 DI JOB
PERTAMINA-TALISMAN
(OK) ltd.LAPANGAN AIR SERDANG
Dibuat
Untuk Persyaratan Mendapatkan Gelar Diploma Iii
Pada
Program Studi Teknik Eksplorasi Produksi Migas
Politeknik
Akamigas Palembang
Oleh
:
RENDI
MOHAZAR NPM : 1103006
Palembang,juli 2014
Pembimbing
I, pembimbing II,
Roni
Alida,ST Hendra Budiman,S,Si
Direktur, Ketua Program Studi
Politeknik
akamigas Palembang Teknik Ekplorasi Produksi Migas
H.Muchtar
Luthfie,S.,MM Azka Roby Antari,,ST
HALAMAN
PERSETUJUAN TIM PENGUJI
Judul Tugas Akhir : RE-DESAIN SUCKER ROD PUMP SUMUR
RND
03 DI JOB PERTAMINA-TALISMAN (OK) ltd.LAPANGAN AIR SERDANG
Nama
Mahasiswa/NPM : Rendi Mohazar NPM : 1103006
Hari : jum’at
Tanggal : 11 juli 2014
Tim
Penguji
Nama Jabatan Tanda Tangan
1.Azka
Roby Antari,ST Penguji I ( )
2.Edwin
Harsiga,ST Penguji II ( )
3.A.Faisal
F.ST.,M.eng Penguji III ( )
Palembang
, Juli 2014
Ketua Program Studi
Teknik Eksplorasi Poduksi Migas
Azka
Roby Antari,ST
ABSTRAK
Redesain
Sucker Rod Pump Sumur RND 03 Lapangan
Air Serdang
Di
JOB Pertamina-Talisman (ok) Ltd. Field Air Serdang
Re-desain sumur sucker rod pump dilakukan untuk
mengoptimalkan produksi dari pompa sehingga laju poduksi yang diharapkan dapat
tercapai. Setelah dilakukan analisa sucker
rod pump sumur RND 03 Lapangan Air Serdang,penggunaan type pumping unit c-228-246-86 sebelum redesain dikatakan tidak
memenuhi syarat sehingga perlu dilakukan desain ulang pumping unit.setelah redesain Sucker
Rod Pump N di setting menjadi 144 in,a menjadi 0.10 dan N 7spm pada sumur
RND 03 lapangan Air Serdang dilakukan dengan analisa pump displacement.setelah dilakukan upaya analisa dan perhitungan
perubahan beberapa paramenter pompa ini sesuai untuk dipakai pada sumur yang
memiliki laju produksi 672 Bfpd pada efisiensi
volumetric 171.29 %.
Kata
Kunci :suckerrodpump,redesain,pump
DisplacementDanefesiensi volumetri
ABSTRAK
Redesain
Sucker Rod Pump Sumur RND 03 Lapangan
Air Serdang
Di
JOB Pertamina-Talisman (ok) Ltd. Field Air Serdang
Re-design of sucker rod pump wells is done to
optimize the production of the pump so that the
rate-producing plant which is
expected to be achieved. After
analysis sucker rod pump wells 03 RND Air Field Serdang, use type
c-228-246-86 pumping
unit before redesigning
said not qualify so
we need a re-design of the
pumping unit.setelah Sucker
Rod Pump N
redesign in the
setting to 144 in, a becomes N 7spm at 0:10 and 03 wells field RND Water pump Serdang done
by analysis displacement.setelah
analysis and calculation
efforts paramenter change some of this
pump suitable for use in wells that had 672 production rate
Bfpd at 171.29%
volumetric efficiency.
Keywords: suckerrodpump, redesigning, volumetric pump DisplacementDanefesiensi
Keywords: suckerrodpump, redesigning, volumetric pump DisplacementDanefesiensi
MOTTO
DAN PERSEMBAHAN
Motto
:
-jadilah
orang yang besar agar kesuksesan mengiringi dibelakang mu.
-usaha
tidak pernah sia-sia karena setiap yang dikerjakan pasti ada hasilnya.
-ingat
5 perkara sebelum 5 perkara
Dengan
mengucapkan alhamdulilah hirobbil alamin karya ini ku persembahan kepdada :
-allah
swt yang tidak memberikan berkah,rahmat dan hidayah serta karuianya kepada saya dan keluarga saya sampai
dengan saat ini
-
kedua orang tua saya,ayah dan ibu yang selalu medoakan serta memberikan kasih
saying yang begitu besar dan tak kan pernah bisa terbalaskan.
-
kepada kakak perempuan saya (yusi yana) dan kakak saya ( adi marta) yang selalu
memberikan saya semangat serta motivasinya kepada saya.
-sahabat
perjuangan seluruh TEP V yang luar biasa gilanya
-
Bidadari syurga ku yang masih dirahasiakan allah.
-teman
terdekat Giska(jjing), Nurul(BI), Rohmat(al), jumadi(el), riyan(dul),
ardi(talonte), Ginta(garuk), Bilsan(putih), Muslim(latah), Ando(pellet),
Eska(tukul), Fajar(tobo), fredi(kenok), duin(petak), wira(panjang),
Ami(berock), puar(landak),chairul(cingak)dll.
-Perusahaan
tempat kerja bagiku nantinya.
-Dosen
pembimbing(bpk.roni alida,ST) yang super gokil memberikan strtegi sidang bebas
bantai, dan (bpk.hendra budiman,s,si)yang telah membantu saya dalam
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.
-Seluruh
Dosen Politeknik Akamgas Palembang.
-Almamater
yang sangat ku banggakan POLITEKNIK AKAMIGAS PALEMBANG.
KATA
PENGANTAR
Puji
dan syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,atas rahmat dan
karunianya jualah Penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan
judul”re-Desain Sucker Rod Pump pada
sumur RND 03”yang disusun guna memenuhi syarat untuk menyelesaikan program
diploma III pada Program Studi Eksplorasi Produksi Migas di Politeknik Akamigas
Palembang. Di dalam penyusunan tugas akhir ini,Penulis menyadari sepenuhnya
masih jauh dari sempurna, maka dari itu Penulis mengharapkan kritik dan saran
yang bersifat membangun demi kesempurnaan tugas akhir ini.
Pada kesempatan ini penulis secara
khusus mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak
h.Muchtar Luthfie,SH,M.M, selaku Direktur Politeknik Akamigas Palembang.
2. Bapak/ibu
wakil direktur di Lingkungan Politeknik Akamigas Palembang.
3. Bapak
Azka Roby Antari,ST selaku Ketua Program Studi Teknik Eksplorasi Produksi Migas
Politeknik Akamigas Palembang.
4. Bapak
roni Alida,ST selaku pembimbing I yang telah membimbing dan membantu Penulisan
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Bapak
hendra Budiman S,SI selaku pembimbing II yang telah membimbing dan membantu
Penulisan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Bapak
joko Susilarso dan bapak achmad Khoiri,selaku pembimbing lapangan yang telah
membimbing dan membantu Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini di JOB pertamina-Talisman (OK)Ltd,Field
Air serdang
7. Seluruh
staff dan karyawan JOB pertamina-talisman (ok)ltd,field Air serdang
8. Seluruh
staff Politeknik Akamigas Palembang.
9. Kedua
orang tua tercinta yang selalu memberikan doa
dak dukungannya.
10. Rekan-rekan
Mahasiswa Program Studi Teknik
Eksplorasi Produksi Migas politeknik Akamigas Palembang.
Akhir
kata,semoga amal baik yang diberikan mendapatkan imbalan yang sesuai drai allah
swt.Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi Penulis sendiri dan bagi
mahasiswa politeknik akamigas Palembang,khususnya bagi Program Studi Teknik
Eksplorasi Produksi Migas Politeknik Akamigas Palembang.
Palembang
, Juli 2014
Penulis
DAFTAR
ISI
HALAMAN
JUDUL .................................................................... i
ABSTRAK..................................................................................... ii
ABSTRACK.................................................................................. iii
MOTTO
DAN PERSEMBAHAN............................................... iv
KATA
PENGANTAR.................................................................. v
DAFTAR
ISI.................................................................................. vii
DAFTAR
GAMBAR.................................................................... ix
DAFTAR
TABEL......................................................................... x
DAFTAR
LAMPIRAN................................................................. xi
BAB
1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.......................................................... 1
1.2 Batas Masalah............................................................ 3
1.3 Tujuan........................................................................ 3
1.4 Manfaat..................................................................... 3
1.5 Sistematika Penulisan................................................ 4
BAB II
DASAR TEORI
2.1
Artificial lift............................................................... 5
2.2 Sucker Rod Pump...................................................... 5
2.2.1 Sucker Rod Pump tipe
konvensional........... 6
2.2.2 Sucker Rod pump tipe Mark II7................. 7
2.2.3 Sucker Rod Pump
tipe Air Balanced............. 8
............... 2.3
Peralatan Atas Permukaan Pompa SRP..................... 9
2.4 Peralatan Bawah
Permukaaan pompa SRP............... 13
2.5 Prinsip Kerja SRP...................................................... 16
2.6 Langkah-langkah
Me-redesain SRP.......................... 17
BAB III METODELOGI PENELITIAN
3.1
Tempat Dan Waktu Penelitian................................... 20
3.2 Metode Pengumpulan data........................................ 20
3.2.1 Studi Literatur............................................. 20
3.2.2 Pengamatan Langsung................................. 20
3.3 Pengolahan Data........................................................ 21
3.4 Tahap Pembahasan.................................................... 21
3.5 identifikasi Masalah................................................... 21
BAB
IV PEMBAHASAN
4.1 Tinjauan Lapangan.................................................... 23
4.2 Re-Desain SRP.......................................................... 29
4.3 Pembahasan .............................................................. 37
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan................................................................................ 39
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar
2.1Tipe
Konvensional...................................................................... 7
2.2 Tipe Mark II............................................................................... 8
2.3 Tipe Air
Balanced...................................................................... 8
2.4 stuffing Box............................................................................... 9
2.5 Ppolishead
Rod.......................................................................... 10
2.6 Carrier Bar.................................................................................. 10
2.7 Polishead
Rod Clamps............................................................... 11
2.8 Horse Head................................................................................ 10
2.9 Warking
Barrel........................................................................... 14
2.10 Plungger................................................................................... 14
4.1 Standing
Valve Bocor................................................................ 23
4.2 Plunger
Rusak/Haus................................................................... 24
4.3 Tubing bocor.............................................................................. 24
4.4 Gas Pound.................................................................................. 25
4.5 Scale
Parafin.............................................................................. 26
4.6 Sandded Up............................................................................... 26
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
4.1 Data Awal
Redesain SRP.......................................................... 30
4.2 Data Setelah
Redesai................................................................. 38
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
HAL
A1.komponen
atas permukaan sucker rod pump............................. A-1
A2.komponen
bawah permukaan sucker rod pump......................... A-2
A3.gas Anchor................................................................................. A-3
A4.Ball And Seat.............................................................................. A-4
A5.Plug Seat .................................................................................. A-5
A6.valve Rod .................................................................................. A-6
A7.Metal Plunger............................................................................. A-7
A8.barrel coupling........................................................................... A-8
A9.Barrel coupling And Road Coupling.......................................... A-9
A10.Barrel Assembly....................................................................... A-10
A11.Seating Asssembly.................................................................... A-11
A12.Analysis Plot............................................................................. A-12
A13.Raw
Data................................................................................. A-13
A14.Tourqe .................................................................................. A-14
A15.Dyna
cards............................................................................... A-15
A16.Overlay .................................................................................. A-16
A17.Valve
Analysis......................................................................... A-17
A18.Simbol
Gas Pound................................................................... A-18
A19.Simbol
Fluid Pound................................................................. A19
A20.Simbol
Undertravel.................................................................. A20
A21.
Simbol Overtravel................................................................... A-21
A22.Simbol
Gas Lock...................................................................... A-22
A23.Simbol
Plunger Tersentak........................................................ A-20
A24. Plunger
Numbuk .................................................................... A-21
A25. Sucker Rod
Lepas/Putus......................................................... A-21
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Ketika sumur
minyak telah lama berproduksi akan mempunyai tekanan reservoir tidak cukup lagi
untuk memproduksi fluida pada laju air yang ekonomis maka metode artificial lift dapat diterpakan untuk
membantu mengangkat fluida rproduksi ke permukaan,salah satunya dengan
menggunakan sucker rodpump.
Setelah
sumur berproduksi dalam kurun waktu tertentu akan terjadi penurunan tekanan dan
peningkatan kandungan air dalam fluida produksi.apabila jumlah fluida yang
diprodusikan dari sumur tersebut sudah tidak ekonomis lagi maka dilakukan penutupan terhadap sumur
tersebut.
Dengan
melambungnya harga minyak saat ini,sering dilkukan kaian ulang untuk sumur yang
telah mengalami proses abandonment untuk diproduksikan lagi.biasa nya dilakukan
proses swabbing untuk melihat potensi sumur tersebut.jika potensi sumur nya
masih cukup maka akan dilakukan proses desain peralatan produksi untuk
mengangkat fluida produksi kepermukaan,salah satunya adalah dengan menggunakan sucker rod pump.
Sucker rod pump merupakan salah satu
metoda pengankatan buatan,dimana untuk mengangkat minyak kepermukaan digunakan
pompa dengan dimana untuk mengangkat minyak kepermukaan digunakan pompa dengan
rangkai roda(rod).pompa ini digunakan untuk sumur-sumur dengan viskositas
rendah-medium,tidak ada problem kepasiran,GOR tinggi,sumur-sumur lurus dan fluid level tinggi.Prinsip kerja sucker rod merupkan perpaduan gerak
antara perlatan di permukaan dan dibawah permukaan.
Pada
proses operasi sistem pengangkatan pompa sucker
rod pump terdapat beberapa masalah-masalah diantaranya gas pounding,fulid punding,plunger tertumbuk pompa kepasiran,sucker
rod putus,pompa terendam cairan,diameter pompa,SPM Pompa sertakebocoran flunger.
Fenomena tersebut
terlihat dan tergambar dari hasil pembacaan data sonolog dan dynagrafh sehingga
apabila salah satu problem terjadi pada sumur produksi maka akan mengalami
hambatan dan masalah dalam memproduksikan dan mengangkat crude oil kepermukaan.
Salah
satu cara yang dapat dilakukan ialah reflacing,yaitu
menumbuhkan atau menumburkan bola pada standing
valve dan travelling valve yang
pada umum nya sering bermaslah akibat kepasiran,scale,basic sedimen ataupun paraffin pada standing valve.Upaya pemecahan masalah tersebut takala sering
dilakukan apabila sumur masih dapat di raflace dan apabila hal tersebut tidak
memunginkan lagi maka akan dilakukan well
servicing atau perawatn sumur serta dengan mengganti peralatn produksi
bawah permukaan tanah yang rusak,termasuk diantaranya membersihkan dasar
sumur,dengan peralatan baru atau reconditioned
agar produksi sumur tersebut mencapai target produksi yang telah di ttapkan.
Dalam
melakukan optimasi produksi dengan menggukan sucker rod pump,diaman cara yang dilakukan adalah merancng kembali
pompa dengan mengubah parlementer-parlemeter pompa yaitu mencari harga
kecepatan pemompaan (N) yang optimum dan panjang sroke (S) optimum pompa dari
perpotongan kurva pump intake sehingga didapatkan laju air yang optimal.dimana
tujuan optimasi adalaj mengoptimalkan kinerja pompa unuk mendapatkan laju
produksi yang sebesar-besarnya tanpa
menimbulkan kerusakan dan masalah,baik pada sumur maupun pada pompa itu
sendiri.
Dalam
optimasi produksi sumur sering kali timbul beberapa masalah-masalah umu
diantaranya tekanan reservoir kerap kali berubah yang berdampak pada
ketidaksesuian terhadap kecepatan pompa dan panjang langkah pompa sehingga
produksi tidak sesuai dengan target yang dinginkan.ketika kecepatan pompa dan
pangjang langkah (stroke length)
pompa tidak sesuai terhadap tekanan sumur,porositas,,dan permebailitas
reservoir,kedalam sumur serta sifat fluida yang mencangkup viskositas fluida
yang berdampak akan timbul masalah diantaranya tubing pecah atau bocor
bola-bola pada standing valve dan travelling
valve pecah,penyumbatan kotoran travelling
valve dan standing valve serta
terjadi kerusakan pada peralatan rangkain pompa
.
1.2
Batasan Masalah
Sumur
yang mempunyai tekanan reservoir rendah sehingga tekanan tersebut tidak mampu
lagi untuk mendorong dan mengangkat fluida ke permukaan maka tenaga dorong
buatan (artificial lift) sangat lah
berperan dalam proses produksi,salah satunya ialah sucker rod pump.
Dalam upaya
untuk mengoptimalkan produksi sumur dengan sucker rod pump,tidak hanya
dipengaruhi oleh jenis pompa,ukuran ataupun diameter dari pompa,ukuran ataupun
diameter dari pompa yang diguakan pada sumur tersebut.
1.3
Tujuan
Tujuan dari
penelitian Tugas Akhir adalah:
1.
Mengetahui prinsip kerja SRP
2.
Mengetahui permasalahan yang kerap
terjadi dan penanggulangannya
3.
Mengetahui dilakukan nya RE-Desain pompa
SRP
4.
Dapat membuat desain SRP
1.4
Manfaat
Manfaat dari
optimasi produksi sumur dengan sucker rod pump diantarnya:
1.
Mengetahui desain pompa yang sesuai
dengan keadaan sumur
2.
Mengetahui jenis-jenis pompa SRP
3.
Mengetahui prinsip kerja SRP
4.
Megetahui problem-problem sumur sucke rod pum yang digunakan pada
lapngan migas
1.5
Sistemaika Penulisan
untuk memudahkan
memahami Laporan Tugas Akhir maka penulis mebuat sistematika pnulisan laporan
sebagai berikut:
BAB I
: Merupakan Bab pendahuluan mengenai latar belakang,batasan masalah
maksud dan tujuan,dan sistematika
penulisan.
BAB II
: Merupakan Bab dasar teori yang berisikan tentang sucker rod pump.
BAB III
: Merupakan Bab mtodelogi penelitian mengenai tempat dan waktu
pelaksanaan tugas akhir dan metoda pengumpulan
data untuk tugas
akhir.
BAB IV
: Merupakan Bab hasil dan pembahasan yang berisikan perhitungan
Optimimasi sumur menggunakan sucker rod pump.
BAB V
: Merupakan Bab penutup yang berisikan kesimpulan dan saran.
BAB
II
DASAR
TEORI
2.1
Artificial Lift
Artificial
lift adalah metode yang digunakan untuk mengangkat
hidrokarbon dari dalam sumur ke permukaan yang di sebabkan oleh tekanan
reservoir tidak cukup tinggi untuk mendorong fluida sampai ke atas ataupun
tidak ekonomis jika mengalir secara ilmiah.Artificial
Lift umumnya terdiri dari 5 macam yang digolongkan menurut jenis peralatan
nya :
1. Gas lifting ialah
jenis artificial lift yang
menggunakan gas ke dalam kolom minyak di dalam sumur sehingga berat minyak
menjadi lebih ringan dan dapat mengalir ke permukaan.
2. Sucker rod pump ialah
jenis ariticial lift yang menggunakan
pompa electikcal mechanical yang dipasang di
permukaan dengan prinsip menggunakan katup searah,yang pergerakan nya naik
turun seperti menggangguk
3. Electrikcal submersible pump ialah
jenis artifial lift yang menggunakan
pompa sentrifugal bertingkat (stages) yang digerakan oleh motor listrik dan di
pasang di dalam sumur.
4. Jet jump ialah
jenis artificial lift mneggunakan
fluida yang nantinya akan di pompakan kedalam sumur lalu di semprotkan lewat nozle ke dalam kolom minyak..
5. Progressive cavity pump ialah
jenis artificial lift menggunakan
pompa yang dipasang di dalam sumur tetapi motor di pasang di permukaan yang
proses pemompaannya menggunakan sucker
rod sebagai penghubung antara motor
dengan pompa di bawah permukaan.
2.2 Sucker Rod Pump
Sucker rod pump merupakan
salah satu metoda pengangkatan buatan,dimana untuk mengangkat minyak ke
permukaan digunakan pompa dengan tangkai pompa(rod).pompa ini digunakan pada
sumur dengan viskositas
Rendah-medium,tidak ada problem
kepasiran,GOR tinggi,sumur-sumur harus dan fluid
level tinggi.
Pemasangan
pompa angguk (sucker rod pump) pada suatu sumur minyak meciptakan salah sautu
metoda pengangkatan buatan (Artificial
lift) yang telah digunakan secara meluas pada lapangan minyak.Pada saat ini
dikenal 3(tiga) macam pompa sucker rod,yaitu
: conventional unit,Air Balance,dan mark II.Memperlihatkan fluida dari dasar
sumur ke permukaan didasarkan pada gerakan mekanik dari sejumlah peralatan
pompa sucker rod,mulai dari bawah
permukaan,sepanjang tubing,di kepala sumur,dan diatas permukaan.
Pada
dasarnya metode ini mengangkat fluida dari dasar sumur sampai kepermukaan yang
dilakukan oleh unit pompa (subsurface pump) yang ditenggelamkan di bawah
dynamic fluid level,dan unit pompa
tersebut dirangkaikan dengan unit stering (rangkain sucker rod) dimana
rangkaian sucke rod tersebut,beruhubungan
denga peralatan diatas tanah (surface equipment)
atau pompa angguk yang bergerak naik turun (gerak pemompaan).
Prinsip
kerja sucker rod pump adalah merubah
gerak putar dari motor penggerak menjadi gerak naik turun oleh pumping unit dan
diteruskan sucker rod string ke plunger pompa di bawah permukaan.
Berdasarkan
gerak naik turun pompa angguk maka pada saat up stroke (gerak naik) travelling
valve pada pompa dibawah permukaan akan menutup yang diakibatkan oelh
adanya tekanan disepanjang kolom tubing,sehingga fluida yang berada disepanjang
kolom tubing,sehingga fluida yang berada disepanjang kolom tubing tersebut akan
terangkat kepermukaan oleh gerakan naik plunger.karena
gerakan plunger naik keatas terjadi pembesaran pada ruang barrel,akibatnya
tekanan di ruang barrel akan turun pada kondisi tertentu tekanan dasar sumur
sehingga dar dasar sumur fluida mendorong standing
valve membuka dan masuk ke ruang pompa.
2.2.1
Sucker Rod Tipe Konvensional
Pompa
angguk tipe konvensional adalah pompa yang paling banyak di pakai di perusahaan
perminyakan,titik mampu pompa konvensional adalah
Di dekat denga pusat walking beam dan pit-man yang
berfungsi
mengangkat dengan menarik kebawah di
bagian belakang walking beam.jenis
pumping unit ini adalah jenis desain terbaru dalam pumping unit.dalam unit
ini adalah jenis desain terbaru dalam pumping unit.dalam unit,titik tumpu dekat
dengan pusat Center dari walking beam dan
memiliki gerak up strokeyang tinggi
(lebih dari 1860).
Dengan
kondisi tersebut mengakibatkan beban torsi lebih rendah yang diterima pompa
angguk dan dengan kapasitas angkat yang lebih tinggi.
|
Gambar
2.1 Tipe
Convertional
Dua
komponen yang paling mungkin sering terjadi kerusakan adalah pitman arm yang
longgar atau kendor dan ausnya roda gigi pada gear box.Jika mur pengunci wrist
pin kendor pada saat pompa angguk hidup maka lubang crank pin akan membesar
yang mengakibatkan kerusakan pada wirst pin.
2.2.2
Sucker Rod Pump Tipe Mark II
Pompa angguk
jenis Mark II adalah pompa yang fungsinya agar gaya yang dihasilkan pada saat
up stroke lebih besar dari pada down stroke akan tetapi pompa tipe ini tidak
dapat membuat walking beam
Bergerak lebih dari 160o
|
Gambar
2.2 Tipe Mark II
2.2.3
Sucker Rod Tipe Air Balanced
Air
Balanced Unit Dengan kompresi udara lebih cepat pada counter weight yang berbuat dari baja
tuang dan dapat menunjukkan control yang akurat dari counter balanced .Disamping itu berat dari unit dapat dikurangi
biaya dan transportasi serta isntalasi dapat ditekan lebih rendah.Air Balanced
unit memiliki kuntungan pada skala yang lebih besar dengan langkah (stroke)
yang panjang. pumping unit jenis ini memiliki ciri yaitu adanya kompresi
(tabung udara) yang berfungsi sebagai counter
balanced.
|
2.3
Peralatan Atas Permukaan Sucker Rod Pump
Peralatan yang
utama dari pompa sucker rod dapat
dikelompokan berdasarkan letakannya,yaitu peralatan sucker rod pump di atas permukaan dan fungsinya adalah sebagai
berikut :
1.surffing
box
Dipasang
di atas kepala sumur (casing/tubing head)
untuk mencegah atau menahan minyak agar tidak ikut keluar bersama dengan
naik turunnya polished rod.Tetapi stuffing box seal harus di setting bocor
agar minyak dapat keluar perlahan melumasi polished
rod agar tidak aus karena gesekan ke stuffing box.Dengan demikian seluruh
minyak hasil pemompaan akan mengalir ke flow
line lewat cross tree.Disamping itu juga stuffing
box berfungsi sebagai tempat kedudukan polished
rod sehingga polished rod dapat
bergerak naik turun tegak lurus dengan leluasa.stuffing box memilik 2 step sekat seal yang fungsinya jika terjadi
kebocoran yang berlebihan masih dapat di cegah oleh salah suatu suffing box seal.
|
Gambar 2.4 stuffing box
2.polished
rod
Merupakan
bagian dari tangki atau string pompa yang terletak paling atas.Fungsinya adalah
untuk menghubungkan anatra rangkaian sucker
rod dengan peralatan-peralatan.
|
Gambar 2.5 polished rod
3.carrie
bar
Merupkan alat
yang berfungsi sebagai penyangga plished
rod clamp.dan pada carrie bar ini dikaitkan dengan wire line
hangger yang selanjutnya dihubungkan dengan horse head.
|
Gambar.2.6
carrie bar
4.polished
rod pump
Komponen yang
terletak di atas crrie bar yang
berfungsi untuk mengeraskan kaitan polished
rod dengan komponen-komponen diatasnya agar tidak dapat lepas selama
operasi pemompaan minyak nerlangsung.
|
Gambar
2.7 polished rod
clamps
5.Bridlle
Merupakan
nama lain dadri wire line hanger,yaitu
merupakan sepasang kabel baja yang dihubungkan pada carrie bar,dengan demikian carrier
bar bergantung pada brindle dan
bridle kemudian dihubngkan dengan horse head.
6.horse
head
Fungsinya
meneruskan gesekan dari walking beam ke
unit pompa di dalam sumur melalui
bridle,polished rod dan sucker rod
string atau merupukan kepala dari walking beam yang menyerupai bentuk
kepala kuda.
|
Gasmbar2.8
Horse Head
7.walking
beam
Merupakan
tagkai horizontal di belakang horse head.
Walking
beam berfungsi untuk :
a.
Mengubah gerak putar dari prime mover menjadi gera naik turun.
b.
Meneruskan energy prime mover rangkaian pompa didalam sumur melalui polished
rod dan sucker rod string .
8.pitman
Merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan antara crank pada pitman bearing dengan ujung belakang dari walking beam pada tail
bearing.fungsinya mengubah dan meneruskan gerak berputar menjadi gerak
bolak- balik naik turun dan pitman ini akan menggerakna walking beam.
9.crank
Merupakan sepasang tangkai yang
menghubungkan crank shaft pada gear reducer dengan counter balance.pada crank
ini terdapata lubang-lubang tempat kedudukan pada pitman bearing dan ujung
bawah dari pitman.Besar kecil nya langkah atau stroke pemompaan yang diinginkan
dapat diatur dari sini dengan mengubah-ubah letak ujung bawah pitman,bila
mendekatkan atau kearah counter balance maupun menjauhi counter
balance.apabila kedudukan ujung bawah pitman di geser keposisi lubang
mendekati counter balance,maka
langkah pemompaan menjadi bertambah besar,demikian pula sebaliknya apabila
menjauhi counter balance yaitu kearah
crank shaft maka pemompaan menjadi
kecil.
10.Gear Reducer
Merupakan
transmisi yang berfunsgsi untuk mengubah kecepatan putar dari prime mover.gerak putaran dari prime mover di teruskan ke gear reducer dengan menggunakan belt.
11.crank
shaft
Merupakan poros
dari crank.gerakan berputar yang
telah di perlambat oleh gear reducer akan
menggerakan crank shaft dan crank
12.counter
balance
Adalah sepasang pemberat yang berfungsi
untuk :
a. Mengubh
gerakan berputar dari prime mover
menjadi gerakan bolak-balik naik turun.
b. Menyimpan
tenaga prime mover pada saat down-stroke atau pada saat counter
balance menuju keatas yaitu pada saat kebutuhan tenaga kecil atau minimum.
c. Membantu
tenaga prime mover pada saat up-stroke atau saat counter balance bergerak kebawah,sebesar tenaga potensial
nya,karena kerja prime mover terbesar yang dibutuhkan adalah pada saat
up-stroke,,dimana minyak itu
terangkat keatas atau kepermukaan .
d. Sampson post Merupakan
kaki-kaki penyangga atau penopangan walking
beam.
e. Saddle bearing adalah
tempat kedudukan dari walking beam pada sampson
post bagian atas
f. Equalizer adalah
bagian atas dari pitman yang dapat
bergerak seacar leluasa menurut kebutuhan pada saat operasi pemompaan minyak
berlabgsung
g. Brake
berfungsi untuk mengerem gerakan pompa jika dibutuhkan,misalnya pada saat
dilakukan reparasi sumur atau unit pompa nya sendiri.
2.4
Peralatan Bawah Permukaan Sucker Rod Pump
Seperti
telah dijelaskan bahwa,funsi pompa adalah untuk menaikan fludia dari formasi
kedalam tubing dan mengangkat nya kepermukaan.untuk maksud tersebut suatu pompa
harus terdiri 4 komponen utama,yaitu :
1. Working
barrel
Merupakan tempat dimana
plunger dapat bergerak naik turun
sesuai dengan langkah pemompaan dan penampung minyak yang terhisap oleh plunger pada saat bergerak keatas
|
Gambar
2.9
working barrel
2.plunger
Merupakan bagian dari pompa yang
terdapat didalam barrel yang dapat
bergerak naik-turun.plunger ini berfungsi sebagai penghisap minyak dari
formas masuk kedalam barrel dan mengangkat minyak yang telah terakumulasi dalam barrel
kepemukaan melalui tubing
|
Gambar 2.10 plunger
3.standing
valve
Merupakan
suatu komponen katup yang terdapat dibagian bawah dari working barrel yang berfunsgi untuk mengallirkan minyak dari formasi
masuk ke working barrel dan hal ini
terjadi pada saat plunger bergerak
keatas,kemudian standing valve membuka.Disamping
itu untuk menahan minyak agar tidak dapat
keluar dari working barrel pada saat
plunger bergerak kebawah .standing valve terdiri
dari sebuah bola besi dan tempat dudukan nya.
Standing
valve memiliki peran yang sangat penting dalam sistem
pemompaan ,karena efisinsi volumetric pompa sangat tergantung pada saat kerja
dan bentuk dari ball dan seat nya.
4.travelling
valve
Travelling valve terdiri dari ball dan seat yang terletak pada bagian bawah dari plunger dan akan ikut bergerak keatas dan kebawah mengikuti
gerakan dari gerak plunger nya.travelling valve ini berfunsgi untuk
mengalirkan minyak dari working barrel masuk
menuju plunger,hal seperti ini
terjadi pada saat plunger bergerak
kebawah.selain itu akan menahan keluarnya minyak dari plunger pada saat plunger bergerak keatas (up-storke) sehingga minyak tersebut dapat diangkat ke tubing yang
seterus nya kepermukaan .
5.Gas anchor
Komponen
ini dipasang pada bagian bawah pompa,fungsinya adalah memisahkan gas dari
minyak agar gas tersebut tidak ikut masuk kedalam pompa bersama-sama dengan
minyak,karena dengan adanya gas akan mengurangi efisien pompa.
6.Tangki Pompa
Tangki
pompa atau sucker rod string terdiri dari :
a.
sucker rod
Merupakan
bagian dari unit pompa yang sangat penting,karena merupakan penghubung antara
plunger dengan peralatan-perlatan penggerak yang ada di permukaan. Sedangkan
fungsinya adalah melanjutkan gerak lurus naik turun dari horse head ke plunger pompa. Umumnya panjang satu single dari
sucker rod yang sering digunakan berkisar antara 25 sampai 30 ft,dan untuk
menghubungkan antara dua buah sucker rod digunakan
sucker rod coupling.
b.pony
rod
merupakan sucker
rod yang mempunyai ukuran panjang lebih panjang pendek dari pada sucker rod nya sendiri. Fungsinya untuk
melengkapi panjang
drai sucker
rod apabila sucker rod tidak
mencapai target yang dituju. Umumnya memiliki ukuran panjang 2,4,6,8,10 dan 12
ft.
c.polishead
rod
adalah
tangkai yang menghubungkan sucker rod
string dalam carrier (wire line
hanger pada horse head) yang naik
turun di dalam stuffing box.
Pada
saat up-stroke (langkah pompa ke atas
fluida membebani plunger yang menyebabkan travelling valve terbuka dan fluida
dari formasi mausk ke dalam pompa. Pada saat down-stroke (langkah pompa ke bawah) ,plunger akan turun dan pada
saat ini travelling valve akan
terbuka dan standing valve akan
tertutup sehingga fluida akan bergerak dari plunger
ke dalam tubing
2.5
Prinsip Kerja Sucker Rod Pump
Prinsip kerja pompa sucker rod dapat
dijelaskan sebagia berikut:
1.
Gerak rotasi drai prime mover diubah menjadi gerak naik turun oleh pumping unti
terutama oleh sitem pitman crank
assembly. Kemudian gerak angguk (naik turun) ini oleh horse head dijadikan
gerak lurus naik turun untuk menggerakan plunger. Instalansi pumping unit di
permukaan dihubungkan dengan pompa yang ada dalam sumur oleh sucker rod sehingga gerak lurus naik
turun dari horse head dipindahkan ke plunger pompa dan plunger bergerak naik
turun dalam barrel pompa.
2.
Pada saat up-stroke,plunger bergerak
ke atas,di bawah plunger terjadi
penurunan tekanan . karena tekanan dasar sumur lebih besar dari tekanan dalam
pompa maka akibatnya standing valve terbuka dan minyak mausk ke dalam pompa.
Pada saat down-stroke,standing
valve,tertutup karena tekanan minyak dalam barrel pompa,sedangkan pada bagian
atas nya yaitu travelling valve terbuka oleh tekanan minyak akbat dari turun
nya plunger,selanjutnya minyak akan masuk kedalam tubing. Proses ini dilakukan
secara berulang-ulang sehingga minyak akan sampai ke permukaan dan terus ke
operator melalui flow line.
2.6
Langkah-Langkah Me-Redesain Pompa Sucker Rod Pump
Untuk melakukan redesain pompa sucker
rod,maka di perlukan perhitungan dengan langkah sebagai berikut :
1.
Menghitung kandungan air (WC):
2.
Menghitung specific gravity (SG)
SGliquid
= SGoil (1-WC)+SGw(WC)
3.
Setelah itu perhitungan untuk Gradient
fluida :
Gr =0,433 x SGliquid
4.
Menghitung tekanan static (ps):
Pwf
=(D-SFL) (GF)
5.
Menghitung Tekanan Alir Dasar Sumur (pwf):\
pwf
= (D-SfL)(0,433 SGliquid)
6. Menghitung:
Ap,Atr dan K
a. Ap
=0,25 2………….d
: diameter plunger atau diameter pompa
b. Atr
= 0,252………....d
: diameter rod string
c. K
= 0,1484 Ap
Keterangan :
Ap
: Luas penampang plunger,in2
Atr
: luas penampang top rod,in2
7. Menentukan
besarnya berat rod string (wr) dan berat fluida (wf)
dengan persamaan :
a. Wr
=M1L1 + M2L2
Dimana
: L1=r1.L dan L2=R2.L
b. Wf
=0,433 G (L Ap – 0,294)
Keterangan :
Wr :berat Rod di udara,Lb
Wf : Berat fluidaa,Lb
G : Spesific Gravity Fluida
L : Panjang Rod String,Ft
M1 : Berat Rod Atas,Lb/ft
M2 : Berat Rod Bawah,Lb/ft
L1 : Panjang Rod Bagian Atas,Lb/Ft
L2 : Panjang Rod Bagian Bawah,Lb/Ft
1. Menentukan
peak polishead rod maximum (PPRL) dan peak polishead rod minimum (MPRL):
A 1=
Keterangan :
S : Stroke Length,in
N : stroke permenit,spm
2. Menentukan
strees maximum dan stress minimum dengan persamaan :
BAB
III
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian tugas
akhir berjudul “optimasi produksi sumur
RND 03 Lapangan Air Serdang Menggunkan Sucker Rod Pump di JOB
Pertamina-Talisman (OK)ltd.”dilakukan dengan berbagai tahap kegiatan.
3.1
Tempat Dan Waktu Pelaksanaan Penelitian
Data yang di
peroleh oleh penulis dalam mengerjakan Tugas Akhir ini dimulai pada tanggal 28 April-12 Mei 2014
pada jam 07.00-16.00. tempat pengambilan data di lakukan di sumur RND 03
lapangan air serdang job pertamina-talisman (ok)Ltd.
3.2
Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang
dilakukan penulis yaitu dengan cara mengumpulkan data dari studi litelatur
dengan pengamatan dilapangan secara langsung.
3.2.1
Studi Literatur
Tahap studi
literature dilakukan dengan pengumpulan sumber informasi yang berasal dari
referensi maupun data perusahaan yang berkaitan dengan tujuan penelitian. Studi
literature ini dilakukan sebelum dan selama penelitian ini berlangsung,
3.2.2
Pengamatan Langsung
pengamatn ini
dilakukan untuk mencari data yang berkaitan dengan permasalahan yng akan
dibahas,anatar lain pengamatan da pencatatan secara langsung dilapangan
terhadap alat-alat yang digunakan dalam melakukan pengujian sumur
3.3
Tahap Pengolahan Data
Dari survey yang dilakukan secara
langsung dilapangan,data atau pengetahuan yang bisa didapat yaitu data hasil swabbing test yang nantinya akan di
pakai dalam mengevaluasi produksi sumur yang sangat penting untuk dipahami guna
menjamin laju produksi optimal sesuai dengan spesifikasi pompa yang
dipakai,serta mengetahui bagaimana cara-cara penanggulanganya. Pada tahapan ini
data-data yang telah dikumpulkan dari lapangan sebagaimana telah dijelaskan dan
dibahas meliputi instalasi sucker rod pump
di sumur RND 03 tersebut.
3.4
Tahap Pembahasan
Metodologi yang digunakan dalam
tahap pembahasn dalam laporan tugas akhir ini dalah metode analisis pustaka
terkait tentang evaluasi prukdi sumur rendah yang sesuai dengan spesifikasi
pompa yang digunakan pada sumur RND 03. Analisis pustaka yang disampaikan
adalah mengenai pengamatan sasil evaluasi sumur yang menggunkan sucker rod pump
agar sesuai denngan ppotensi sumur tersebut.
3.5
Identifikasi Masalah
Berdasarkan hasil penelitian disumur
RND 03 masih terbilang optimal dengan pump displacement (v) 392.20 bbl/d dan
efisiensi volumetric pompa 171.29 %.
Mulai
Pelaksanaan tuags pada tanggal 28
April- 12 Mei 2014
|
Studi lapangan
Penelitian yang dilakukan di lapangan
secara langsng di sumur RND 03 job Pertamina-Talisman
|
Pengumpulan data
Pengumpulan data yang dilakukan dengan
melihat,mengutip catatan,dokumen serta buku yang berhubungan dengan tugas
akhir
|
Pengolahan data
Data yang telah di dapat kemudian dikumpul
dan dilakukan pemilihan untuk menghasilkan sebuah dat tugas akhir.
|
Analisa dan kesimpulan
Dari semua kegiatan yang telah
dilakukan dapat dibuat sebuah analisa dan ditarik sebuah kesimpulan dimana
itu dapat menunjang laporan tugas akhir.
|
BAB IV
HASSIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Tinjauan Lapangan
Sumur RND 03 adalah sumur produksi
yang menggunakan sucker rod pump yang laju produksi nya rendah yaitu 192 bfpd.
Berdasarkan data test produksi,pada sumur ini ada terbentuk scale sehingga
untuk meningkatkan laju produksi sumur ini harus dilakukan stimulasi acidizing
terjadi peingkatan produksi sumur ini menjadi 672 bfd.dengan produksi 672
bfpddan dengan spesifikasi pompa sucker rod harus dilakukan redesain
Selain masalah scale,permaslahan
yang sering terjadi pada sumur produksi minyak seprti RND 03 yang menggunakan
sucker rod pump adalah :
1) Travelling
valve bocor
Pada
waktu up stroke,travelling valve tidak menutup rapat dan fluida akan kembali
turun.
2) Standing
valve bocor
Pada
waktu down stroke,standing valve tidak menutup rapat dan fluida kembali ke well
bore.
|
Gambar
4.1 standing
valve bocor
3.
flunger rusak atau Aus
Sehingga fluid yang siap dihantar
flunger dari pump barrel sebagian turun dari celah-celah antar flunger dan
barrel ketika flunger da barrel nergerak
lurus.
|
Gambar
4.2
plungerrusak/haus
4.
Tubing Bocor
Apabila tubing bocor fluida akan
keluar dan masuk lagi dalam ruangan casing.
|
Gambar
4.3
Tubing Bocor
5.Gas lock
Gas yang terkurung dalam barrel
6.Gas pound
Ketika
pompa begerak ke atas ( up stroke ) fluida akan mengisi barrel dan tidak
menyentuh bagian bawah plunger dan akan terdapat ruang kosong
Sehingga akan diisi oleh gas,ketika
pompa kembali bergerak kebawah (downstroke) gas akan
terkompresi,sehingga gas tersebut mampu mendorong travelling valve (membuka) secara berlahan (seharusnya membuka
penuh dari fluida) atau adanya permukaan fluida yang terisi oleh foaming (busa) kejadian inilah yang
disebut gas pound.
|
Gambar
4.4
gas pound
7.pump stuck
Pada
umumnya terjadi karena adanya pasir yang terbawa sehingga mengisi celah-celah
antar plunger dan barrel.temperatur
sumur yang terlampau tinggi, maka terjadi pemuaian pda plunger dari barrel pump,adanya
scale dan paraffin.
8.scale
dan paraffin deposite
Scale
dan paraffin,hambatan dan pergerakan
flunger pada saat up stroke dan down stroke,scale
dan paraffin akan menempel pada
dinding barrel sehingga memperkecil
diameternya.
|
Gambar
4.5
scale & paraffin
9.
sanded up
Pompa
gerak keatas up stroke dimana fluida membawah pasir dan mengisi pump barrel sehingga terjadi penyempitan
antara plunger dan pump barell sehingga plunger terjepit dan tidak dapat
bergerak.
|
Gambar
4.6.sanded Up
Analisis Korelasi Permasalahan pompa
sucker rod diantara nya:
4.1.1
pumping unit berjalan tapi tidak ada aliran penyebabnya adalah:
a. Batang Isap Putus
b.Gas Lock atau
Gas pounding
c. Standing
valvr bocor
d.pumped off
4.1.2.
Produksi kecil atau efisiensi pompa terlalu rendah penyebabnya kemungkinan:
a.Terlalu
banyak gas yang mempegaruhi kerja pompa.
b.Fit atau clearance
antara plunger dan barrel pompa terlalu besar
c. flunger aus
d. tubing bocor
4.1.3 Suara dan
putaran mesin tidak teratur penyebabnya kemungkinan :
a.
Sumur tidak berproduksi,sehingga
pada waktu up stroke top tidak ada cairan yang terangkat. Tindakan yang diambil
stop pumping unit
b. letaknya counter weight tidak tepat,sehingga tidak ada keseimbangan dengan
beban sumur,tindakan yang diambil hentikan pmping unit. Bila counter weight terletak diatas berarti counterfect terlalu kecil geser counter weight menjauh crank shaft
4.1.4 Sentakan
di bridle ( cable penggantung )
Penyebab kemungkinan :
Gerakan batag isap mengalami
gesekan yang berlebihan akibat dengan polishead rod scale,pasir,paraffin dsb
4.1.5.
pada maximumnya down stroke ada
sedikit loncatan pada polishead rod dan
bunyi tumbukan :
Penyebab kemungkinan :
Travelling
valve/plunger numbuk standing valve.
4.1.6.
Getaran pada pumping unit
Penyebabnya kemungkinan :
a.
Baut pondasi longgar
b.
Pompa kepasiran
c.
Kerusakan gear box
d.
Kerusakan pada bantalan,fitman,counter
bearing
4.1.7.polish rod hangus kehitaman penyebabnya kemungkinan :
a.
Tidak ada aliran cairan yang melumasi polish
rod dengan stuffing boxpacking.
b.stufing box packing terlaku kuat
menjepit polish rod.
Alternative yang diambil untuk mengatasi dan
memecahkan masalah agar sumur-smuru tetap berproduksi secara optimal dan
efisien adalah:
4.1.8
Pumping unit bergerak tapi tidak ada aliran
Penyebabnya :
a. Batang siap putus, alternative
yang diambil adalah mengganti batang isap dengan kuwalitas yang lebih baik.
b.Gas Lock atau gas pounding,tindakan
yang diambil adalah buang tekanan dari annulus,gunakan gas anchor,atau perdalam
letak pompa bila memungkinkan.
c. standing valve tidak duduk pada tempat nya,tindakan yang diambil
dudukan kembali standing valve.
c. Pumped off,tindakan
yang diambil perkecil ukuran pompa dan bila mungkin akan perdalam letak pompa,
turunkan SPM dan SL.
4.1.9 produksi terkecil atau efisien pompa terlalu
rendah
Penyebabnya :
a.
Terlalu banyak gas yang mempengaruhi kerja pompa,tindakan yang diambil adalah:
perbaiki sistim pemisahan gas di dalam sumur,perbesar ukuran pipa isap ibawah
pompa.
b.
clearance antar plunger dan barrel pompa terlalu besar tindak yang
dimabil adalah perkecil clearance
c.
kebocoran pada travelling valve,standing
valve,atau pada ulit tubing. Tindakan yang diambil perbaiki bagian yang
rusak atau di ganti.
4.1.10 Suara atau putara mesin tidak
teratur
Penyebabnya
:
a.
sumur tidak produksi, sehingga waktu up
stroke tidak ada cairan yang terangkat. Tindakan yang diambil stop pumping unit.
b.
letak counter weight tidak tepat, sehingga tidak ada keseimbangan denga beban
sumur. Tindakan yang diambil hentikan pumping unit bila counter weight terletak
diatas,berarti counter effect terlalu kecil, geser counter weight menjauh crank
shaft
4.1.11 sentakan di bridle dalam kurung
(kabel penggantung )
Penyebabnya:
Gerakan
batang isap mengalami gesekan yang berlebihan akibat adanya
scale,pasir,paraffin dsb. Tindakan yang diambil :
a.
Bersihkan sumur,tubing dan pompa.
b.
Jika penyebabnya scale atau paraffin gunakan inhibitor
c.
jika penyebabnya pasir naikan setting defth. Pada yang lebih parah lakukan sand
control.
4.1.12 Pada maximum
stroke down ada loncatan pada polish
rod dan bunyi tumbukan.
Penyebabnya
:
Travelling valve menumbuk
standing valve, tindakan yang diambil jauhkan ttravelling valve dari standing
valve/spacing ulang.
4.1.13
Getaran pada pumping unit
Penyebabnya
:
a.
Baut pondasi longgar tindakan yang diambil,kencangkan baut pondasi/ikat
kembali.
b.
pompa pepasiran,tindakan yang diambil/lihat butir 4a
c.
Kerusakan gear box, tindakan yang diambil perbaiki gear box
d.
Kerusak pada bantalan,pitman,counter
bearing,tindakan yang diambil danti bantalan.
4.2.
Re-Desain Sucker Rod Pump
Redesain pompa
adalah merancang kembali pompa dengan mengubah parameter-parameter pompa yaitu
mencari harga kecepatan pemompaan (N) yang optimum dan panjang storke (S) optimum pompa dari pump
intake sehingga didapatkan lajut alir yang optimal.
Berikut
adalah data awal dari sumur RND 03 sebelum dilakukan Re-Desain pada sucker rod pump yang digunakan di sumur
tersebut. Data-data nya meliputi data sift fisik fluida dan data mekanis pompa.
Tabel
4.1.
Data awal Re-Desain sucker rod pump
Perhitungan
redesain yang dilakukan adalah dengan merubah panjang langkah pompa (S) dan
kecepatan pemompaan (N) untuk mendapatkan laju produksi optimum yang sesuai dengan potensi sumurnya, sehingga
diperoleh efisien volumetric pompa yang lebih baik lagi tanpa melakukan
perubahan pada
Unit pompa terpasang. Pompa dilakukan
bekerja efisien secara teoritis apabila efisien volumetric pompa besarnya sama
dengan atau lebih besar dari 70%.
Tujuan optimasi pompa adalah mengoptimalkan kinerja pompa
untuk mendapatkan laju produksi yang sebesar-besarnya tanpa menimbulkan
kerusakan dan masalah, baik pada maupun pada pompa itu sendiri. Berikut adalah
langkah-langkah perhitungan optimasi pompa :
1.mengumpulkan data
yang dibutuhkan dalam proses desain
Data –data pompa sucker
rod sumur RND 03 Lapangan Air Serdang :
a.
Total kedalaman sumur = 5715
ft
b.
Kedalaman pompa (L) =
5210 ft
c.
Statis Fluid Level (SFL) =
4150 ft
d.
Dynamis Fluid Level (DFL) =
4311 ft
e.
Kedalam perforasi =
(5536-5546)ft
f.
Kedalaman Mid Perfforasi (D) =
5541ft
g.
Kedalaman Tubing (Lt) =
51522 ft
h.
Spesfic Gravity Oil (SGO) =
API@300f=0.9
i.
specific gravity water (SGW) =
1.02
j.
SG liquid =
0.911
Data
produksi :
A.
Laju Produksi Total (qt) =
672 BFPD
B.
Laju Produksi Minyak (qo) =
13 BOPD
C.
Laju Produksi Air (qw) =
659 BWPD
D.
Kadar Air ( water cut )(WC) =
0.98=98%
Data-data
pompa dan peralatan :
A. Jenis pompa =
THC 2”x12’
B.Tipe pompa =
25-225 THM
C. Diameter casing =
5,5 in
D. Diameter Tubing =
27/8 in
2.875
(OD) dan 2.441 (ID)
-
Atas =
¾ in maka R1 = 0.52=52%
M1 = 1.63 Lb/Ft
-Bawah
= 5/8
in
maka R2=0.42=42%
M2 =
1.13 Lb/Ft
E.
Pump Bore (bssic) =21/4
in
F.
Kedalaman Tubing =
5152,2 ft
G.
Diameter plunger =
2.25 in
H.
Panjang Barell =
25 ft
I.
Diameter Rod =
5/8 in
J.
Panjang Langkah = 144 in
K.Kecepatan
Pemompaan =
7 spm
L.
Service Faktor =
0.65
M.Crank
Pitman Ratio (c/p) =
0.33
N.
Tensile Strenght Minimum (T) =
90000 psi
2.
Menghitung kandunga air WC
3.
Menghitung specific gravity (SG) cairan:
SGliquid
= SGoil (1-WC)+SGw9)(WC)
=
0.9 (1-0.98) + 1.02 (0.89)
=
1.017
4.
Setelah itu perhitungan untuk gradient fluida :
Gr =
0.433 x SGliquid
=
0.433
x 1.017
=
0.440
5. Menghitung tekanan
static (ps):
Ps =
( D- SFL) (GF)
=
(5541 – 4150) (0.440)
=
612.04 psi
6.menghitung
tekanan alir dasar sumur (pwf) :
Pwf =(D-SFL)(0.433
SGliquid)
=
(5541 – 4150) (0.433 x 1.017)
=
612.54 psi
7.
Menghitung beberapa nilai Ap,Atr,dan K dengan persamaan :
Ap =
0.25 dp2
Atr =
0.25 dt2
K = 0.1484.Ap
Maka :
Ap =
0.25 d2……………….:diameter plunger atau diameter pompa
=
0.25 x 3.14x(2.25)2
=
3.97 in2
Atr
= 0.25 d2………………. : diameter rod string
=
0.25 x 3.14 x (5/8)2
=
0.30 in2
K
= 0.1484 Ap
= 0.1484 x 3.97
= 0.589 bpd/spm
Keterangan
:
Ap
: Luas Penampang Plunger,in2
Atr
: Luas Penampang Top Rod,in2
8.
Menentukan besarnya berat rod string (wr) dan berat fluida (wf) dengan
persamaan :
Wr
=M1.L1+M2.L2
L1=R1.L L2=R2.L
= 0.52 x 5210 = 0.48 x 5210
= 2709.2 ft = 2188.2 ft
Wr
= (1.63 x 2709.2)=(1.31 x
2188.2)
= 6888.6 lb
Wf = 0.433 G (L Ap-0.294 Wr)
= o.433 x 1.017 ( 5210 x 3.97-0.294 x 6888.6)
= 8216.45 lb
Keterangan :
Wr : Berat Rod di
udara,lb
Wf : Berat Fluida,lb
G: Spesific gravity
fluuida
L : panjang rod
string,lb
M1 : berat rod
atas,Lb/ft
M2 : berat rod
bawah,lb/ft
L1: panjang rod bagian
atas,Lb/ft
L2 : panjang rod bagian
bawah,Lb/ft
9. menentukan peak
polsihead rod maximum (PPRL) dan peak ppolishead rod minimum (MPRL) dengan Pwf
612.54 psi
A1=sw/70500
( 1 + c/p)
= 144 x 49/70500 (1 + 0.33)
= 0.13
a1
a2 =
= 0.067
Keterangan :
S : stroke length,in
N : stroke permenit,spm
PPRL
= wf +(0.9 + a1)Wr-Pwf Ap
= 7360. 06 + (0.9 +
0.13 ) 688,6 – 612.54 x 3.97
= 12023.53 lb
MPRL = ( 0.9 – a2)
Wr
= ( 0.9 – 0.067 ) x
6888.6
= 5738.25 lb
10.
Menentukan stress maximum dan stress minimum dengan persamaan :
Max =
=
Min =
=
=
19127.5 psi
11. Menentukan counter balance effect ideal ( Ci)
dengan persamaan :
Ci =
=
=
14892.65 lb
12. Menentukan torsi maximum ( peak stroke = Tp)
Tp = ( PPRL 0.95 Ci) x S/2
= ( 12023.53 – 0.95 x 1489.65) x
144/2
= 763763.94 in-lb
13. Efesiensi volumetric pompa (Ev) dengan persamaan
:
a.
Net lift pompa
L = L -
=
5210 –
=
3819.00 ft
b.
Factor percepatan (a)
a
=
=
= 0.10
c.
plunger over travel (ep)
Ep
=
=
= 3.69 in
d.
Rod strectch dan tubing strechth :
Er
=
= x
= 52.53 in
Et =
=
= 0.003 in
Et
+ er = 52.53 + 0.003
=
52.533 in
e.
Menentukan stroke plunger effectif ( Sp) :
Sp = S + Ep – ( et + er )
=
144 + 3.69 – 52.533
=
95,15 in
f.
pump displacement ( V)
v
= K Sp N
= 0.589 x 95.15 x 7
= 392.30 bbl/d
g.
Menentukan effisiensi volumetric pompa ( Ev) :
ev
=
=
= 58.38 %
14.
Menentukan Hh,Hf dan BHP
ü Hydraulic
horse power 9 Hh)
Hh = (7.36 x 106)q G L
= ( 7.36 x 106) x 672x1.017 x 5210
= 26.20 hp
ü Friction
horse power (Hf)
Hf = ( 6.31 x 107) Wr S N
= ( 6.31 x 107) x 672 x 1.017x 5210
= 4.38 hp
ü Brake
horse power ( BHP )
BHP = 1.5 ( Hh + Hf )
= 1.5 ( 26.20 + 4.38 )
= 45.87 hp
4.3
pembahasan
Sumur RND 03 adalah sumur produksi yang menggunakan
sucker rod pump jenis convesional PU – LUFKIN C-288-246-86. Sumur ini terletak
di lapangan air serdang di job Pertamina-Talisman yang total produksinya 672
bfpd dari data yang didapat dari total kedalam sumur ini 5717 ft dengan
kedalaman pompa 5210 ft. sumur RND 03 ini akan dilakukan uji coba optimasi guna
mengetahui efisiensi pompa sucker rod pump apakah masih optimal atau tidak.
Selain redesain sumur, juga harus dilakukan nya pengecekan terhadap pumping
unit sumur tersebut agar sewaktu proses produksi tidak ada lagi permasalahan-permasalahan
yang nantinya dapat menghambat laju produksi
Tabel
4.1.
Data hasil akhir Re-Desain sucker rod pump
BAB
V
KESIMPULAN
1. Pada sumur RND 03 menggunakan
SRP dengan merk LUFKIN C-228-246-86
Dimana
pompa ini bekerja dengan prinsip mengubah gaya putar dari prime mover menjadi
gaya naik turun.
2. permasalahn yang kerap terjadi pada
SRP di sumur RND 03 adalah sering terjadinya scale
3. Efek dari scale pada sumur RND 03
mengakibatkan turun nya laju produksi, setelah dilakukan srimulasi didapatkan
laju air yang lebih besar dari sebelumnya sehingga perlu dilakukan redesain
pompa sebelumnya.
4. hasil redesain SRP pada sumur RND 03
adalah :
S
= 144 in a=0.10
N= 7spm Qt= 672 bfpd
sumur
|
Type pompa
|
Q total
|
Efisiensi volumtric
|
keterangan
|
RND
03
|
THC 2”x14’
|
672 bpd
|
58.38%
|
Pompa sesuai untuk digunakan pada sumur
RND 03
|
BAB
V
KESIMPULAN
1. Pada sumur RND 03 menggunakan
SRP dengan merk LUFKIN C-228-246-86
Dimana
pompa ini bekerja dengan prinsip mengubah gaya putar dari prime mover menjadi
gaya naik turun.
2. permasalahn yang kerap terjadi pada
SRP di sumur RND 03 adalah sering terjadinya scale
3. Efek dari scale pada sumur RND 03
mengakibatkan turun nya laju produksi, setelah dilakukan srimulasi didapatkan
laju air yang lebih besar dari sebelumnya sehingga perlu dilakukan redesain
pompa sebelumnya.
4. hasil redesain SRP pada sumur RND 03
adalah :
S
= 144 in a=0.10 N= 7spm Qt= 672 bfpd
sumur
|
Type pompa
|
Q total
|
Efisiensi volumtric
|
keterangan
|
RND
03
|
THC 2”x14’
|
672 bpd
|
58.38%
|
Pompa sesuai untuk digunakan pada sumur
RND 03
|
DAFTAR PUSTAKA
Technology Of
Artifialif Methods Tulsa,1983 Pennwell Book publisher.
Kermit brown
“Hand Outteknik
Produksi II”.Fakultas Teknik Perminyakan,UPN” Veteran”
Yogyakarta,1988.
Sukarno,pudjo.,
Echometer company,well
Analyz and TWM Software”,Wichita Falls,
Texas,USA,2003