“RE-DESAIN SUCKER ROD PUMP SUMUR RND 03” DI JOB PERTAMINA-TALISMAN (OK) ltd.LAPANGAN AIR SERDANG

“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

                                                            

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 160^o

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)

SG_liquid = SG_oil (1-WC)+SG_w(WC)

3.      Setelah itu perhitungan untuk Gradient fluida :

Gr =0,433 x SG_liquid

4.      Menghitung tekanan static (p_s):

P_wf =(D-SFL) (GF)

5.      Menghitung Tekanan Alir Dasar Sumur (p_wf):\

p_wf  = (D-SfL)(0,433 SG_liquid)

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 (w_r) dan berat fluida (w_f) dengan persamaan :

a.       W_r =M1L1 + M2L2

Dimana : L1=r1.L dan L2=R2.L

b.      W_f =0,433 G (L Ap – 0,294)

   Keterangan :

   W_r :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:

SG_liquid             = SG_oil (1-WC)+SG_w9)(WC)

= 0.9 (1-0.98) + 1.02 (0.89)

= 1.017

4. Setelah itu perhitungan untuk gradient fluida :

            Gr        = 0.433 x SG_liquid

₌ 0.433 x 1.017

= 0.440

5. Menghitung tekanan static (p_s):

            P_s                     = ( D- SFL) (GF)

= (5541 – 4150) (0.440)

= 612.04 psi

6.menghitung tekanan alir dasar sumur (pwf) :

            Pwf                 =(D-SFL)(0.433 SG_liquid)

= (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