Upload
udinziimplegneration
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 1/14
Artificial Lift System
PRODUKTIVITAS FORMASI
Secara umum produktivitas formasi dapat dinyatakan sebagai suatu akumulasi
hidrokarbon dalam batuan porus permeable untuk memproduksikan fliuda yang
dikandungnya.
Productivity Index (PI)
Kemampuan suatu akumulasi hidrokarbon dalam batuan porus untuk memproduksikan
fluida yang dikandungnya tergantung dari produktivitas reservoir. Ukuran keproduktifan
reservoir ini dikenal dengan Productivity Index (PI).
IPR
Inflow Performance elationship (IP) adalah suatu parameter yang menun!ukkan
produktivitas suatu sumur yang ditampilkan dalam bentuk kurva hubungan antara
tekanan alir dasar sumur dengan la!u produksi. "erdasarkan pada kondisi tekanannya#
kelakuan fluida dalam media berpori dapat dibedakan men!adi dua# yaitu di atas tekanan
bubble point (Pb) dan di bawahnya.
Aliran Fluida dalam Media er!"ri
$liran fluida adalah suatu ge!ala perpindahan %at akibat gerakan&gerakan massa materi
%at# dimana fluida dapat berupa gas atau cair atau kedua&duanya.
Aliran dalam media berpori dipengaruhi :
Sifat fisik dari batuan formasi
Sifat fisik dari fluida yang mengalir
'eometri dari sumur dan daerah pengurasannya
Perbedaan tekanan antara formasi produktif dengan lubang sumur pada saat ter!adi
aliran
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 2/14
Pemili#an Sistem Artificial Lift
Produktifitas Sumur
ekanan eservoir
'as i*uid atio (')
Kedalaman %ona produksi dan kemiringan lubang sumur
Ukuran +asing dan ubing
ipe Komplesi
Karakteristik ,luida eservoir
emperatur sumur
-ekanisme pendorong
Kondisi permukaan (surface facilities power source)
Problem /perasi Produksi
Keekonomian
okasi Produksi
K"nse! PI
elah dibicarakan diatas bahwa Produktivity Index ialah suatu inde0 atau dera!at
pengukuran kemampuan produksi suatu sumur# yang didefinisikan sebagai perbandinganantara rete produksi yang dinyatakan dalam stock tank barrel per hari dengan pressure
draw&down.
Kecuali secara khusus# PI didasarkan pada gross liquid production# tapi ada !uga yang
mendasarkan dengan rate produksi minyak (*o).
S"1hari1psi
* 2 gross liquid rate# S"1hari
Ps 2 tekanan static reservoir# psi
Pwf 2 tekanan alir dasar sumur# psi
Ps&Pwf 2 draw-down pressure# psi
)( wf s P P
q J PI
−
==
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 3/14
atasan PI
Kermit% 3. "rown (4567) telah mencoba memberikan batasan terhadap besarnya
produktivitas sumur# yaitu 8
• PI rendah ika kurang dari !"#
• PI sedang ika antara !"# sampai $"#
• PI tinggi ika lebih dari $"#
Fa$t"r yan% Mem!en%aru#i PI
Permeabilitas
Saturasi
Karakteristik fluida reservoir
& Kelarutan gas dalam minyak
& ,aktor volume formasi minyak
9iscositas
:raw&down
Ketebalan lapisan
-ekanisme pendorong
Inflow Performance Relantionship (IPR)
Untuk lebih memahami konsep Produktivity Index% maka harga PI dianggap konstans#
tidak tergantung pada rate produksi sesaat 8
PI
q P P swf −=
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 4/14
FAKTOR &A' MMP'ARU*I PMILI*A'
MTOD PRODUKSI A&'I(I)IA* *I('
1. Inflow Performance
Inflow Performance merupakan ulah ker!a sumur yang tergantung aliran dari reservoir
menu!u ke lubang sumur.
:ikontrol oleh karakteristik reservoir seperti tekanan reservoir# produktivitas dan
karakteristik fluida.
+ontoh 8
)ontinuous gas lift untuk sumur yang mempunyai PI tinggi (; <.= "1:1psi)
Intermittent gas lift digunakan pada sumur yang mempunyai PI rendah (> <.= "1:1psi)
2. Laju Produksi
a!u produksi ; ?<<<< "1:# metode artificial lift yang cocok digunakan adalah +,P
a!u produksi antara ?<<< @ 4<<<< "1: dapat menggunakan semua metode artificial lift
kecuali &od Pump
a!u produksi antara 4<< @ 4<<< "1: dapat menggunakan semua metode artificicl lift
a!u produksi > 4<< "1:# yang digunakan adalah semua metode artificial lift # kecuali
+,P
3. ater !ut
ater cut secara langsung mempengaruhi la!u produksi total. ater cut yang tinggi
mempengaruhi inflow performace yang sesungguhnya.
$ir !uga menghasilkan penambahan kehilangan tekanan di dalam tubing# akibatnya
densitasnya yang lebih besar dari minyak sehingga akan membutuhkan tekanan yang
lebih besar untuk mengangkatnya kepermukaan.
-enurut Kermit. 3 "rown yang paling cocok dengan kondisi seperti ini adalah
pengangkatan dengan menggunakan +,P .
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 5/14
". #as Li$uid Ratio (LR)
Semua metode pengangkatan mengalami penurunan effesiensi dengan bertambahnya
'# sampai dengan ?<<< scf1bbl dapat ditangani oleh semua metode pengangkatan.
Sucker rod memiliki effesiensi kira&kira A<B bila ' di atas ?<<< scf1bbl. Pada ?<<< @
=<<< scf1bbl.
Intermittent flow gas lift lebih effesien digunakan karena gas keluar se!alan dengan
perputaran gas (in!eksi gas).
)ontinuous flow gas lift penambahan gas akan menurunkan tekanan alir dasar sumur
(Pwf) sehingga menghasilkan effesiensi pengangkatan yang kecil# karena banyaknya gas
dalam kolom akan dapat mengakibatkan adanya back pressure karena besarnya Pwf tidak
dapat mengatasi kehilanggan tekanan. "agaimanapun ' yang tinggi akan men!adi
problem bagi metode pengangkatan buatan.
%. &edalaman Lu'an( )or
– "ila kedalaman sumur ; 4?<<< ft# maka metode artificial lift yang dapat digunakan
hanya .ydraulic Pump"
– "ila kedalamannya 4<<<< @ 4?<<< ft# maka yang digunakan adalah semua metode
artificial lift # kecuali +,P karena adanya batasan temperatur.– "ila kedalamannya > C<<< ft# maka semua metode artificial lift dapat digunakan.
*. +kuran !asin( dan ,u'in(
Ukuran casing disini untuk membatasi ukuran tubing. Semua metode artificial lift dapat
menggunakan tubing A#= dan =#= in.
Pada metode gas lift dengan menggunakan continuous flow# tubing ? in dapat digunakan
untuk la!u produksi > 4<<< "1:# untuk la!u produksi ; =<<< "1: menggunakan casing ;
7 in dan tubing ; D#= in.
Pada dasarnya semakin kecil ukuran casing semakin kecil pula la!u produksi yang
dihasilkan. Pipa yang berukuran terlalu kecil akan mengakibatkan friction loss yang besar
dan mengakibatkan pengurangan effesiensi volumetric dari gas lift dan +,P
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 6/14
-. ,ipe &omplesi
:esain artificial lift !uga tergantung tipe komplesi# apakah dengan open hole atau
menggunakan interval perforasi. Pertimbangan utama adalah inflow performace"
Pada open hole# caving dan problem pasir dapat mengurangi inflow performance" Pada
interval perforasi# penyumbatan lubang perforasi menurunkan inflow performance.
:ipertimbangkan !uga untuk dual atau triple tubing completion# selain itu dilihat kondisi
lapangan.
Sebagai contoh apakah tersedia gas atau tidak apabila nantinya metode artificial lift yang
akan dipasang adalah gas lift # bila ada maka tubing dikomplesi dengan menambah side
pocket mandrel sebagai tempat valve gas lift . "ila tidak ada gas# bisa !uga menggunakan
compressor# tetapi harga sebuah compressor sangat mahal sehingga perlu diperhitungkan
secara matang pemilihan metode artificial lift yang akan digunakan.
. &arakteristik /luida Reservoir
+ontoh 8 9iskositas
Untuk viscositas minyak yang tinggi biasanya sewaktu diproduksi ikut membawa pasir
atau padatan lainya# sehingga apabila digunakan plunger fits (rongga antara plunger dan
core barrel) yang kecil maka plunger akan cepat aus. Untuk itu apabila viscositas minyak
tinggi maka sebaiknya digunakan plunger fits yang besar sehingga effesiansi pompa akan
tinggi.
0. ,emperatur
,ucker &od Pump sangat bagus pada temperature ==< <,
+,P terbatas pada temperature > ?=< <, untuk standart dan > D=< <, untuk +,P
dengan special motor dan kabel
.ydraulic Pump dapat beroperasi pada temperature D<< <, untuk standart material
dan =<< <, untuk special material
-aksimum temperature untuk gas lift adalah D=< <,
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 7/14
1. ekanisme Pendoron(
:epletion :rive 2; 'as ift
Eater :rive 2; 3SP# P+P# Sucker od# Fidrolik pump
'as +ap :rive 2; 'as ift
11. &ondisi Permukaan
Power Source
Surface +hoke# ,low line sangat berpengaruh terhadap perhitunan kehilangan tekanan
12. Pro'lem perasi produksi
Pasir
$pabila digunakan metode pompa maka pasir&pasir ini akan mengakibatkan goresan&
goresan yang ta!am pada plunger pompa sehingga akan mengakibatkan kerusakan dan
effesiensi pompa menurun.
Paraffin
Untuk minyak !enis paraffin dimana titik tuangnya adalah tinggi maka dengan adanya
penurunan temperature sepan!ang aliran akan mengakibatkan minyak tersebut membeku#
sehingga akan dapat menyumbat aliran minyak di dalam pipa.
Gika penyumbatan ter!adi di tubing string# wellhead atau flowline akan menyebabkan
backpressure sehingga akan mengurangi effesiensi# maka pembersihan dan pencegahan
sangat dibutuhkan.
Sucker rod pumping lebih menguntungkan daripada metode yang lain karena rods akan
terus&menerus membersihkan paraffin (scraping action). Figh&temperature fluids dan
inhibitor dapat disirkulasikan pada hydraulic system. Plunger men!alankan secara
otomatis paraffin scarapers (pembersihan paraffin)
,cale
Korosi
"F
Iklim
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 8/14
13. 4konomi
Initial capital investment
"iaya operasi per bulan atau indicator pemasukan
Umur peralatan
"anyak sumur yang akan digunakan metode artificial lift
ersedianya cadangan peralatan
Umur sumur
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 9/14
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 10/14
&euntun(an 5rtificial Lift 6ystem
#as Lift
4. :apat digunakan pada volume solids yang besar dengan permasalahan yang sedikit.
?. :apat digunakan pada volume yang besar pada sumur dengan PI yang besar
/continous flow gas -ift =<#<<< Ibbl1day).
D. Perbaikan perawatan dapat dilakukan dengan wireline unit.
A. :apat dipakai di offshore"
=. idak dipengaruhi oleh kemiringan lubang.
6. a!u produksi dapat dikontrol dari permukaan.
7. Pera.latan yang bergerak tidak banyak sehingga tidak memerlukan pemeliharaan
khusus.
4lectrical 6u'mersi'le Pump 746P8
4. 3SP sesuai dipakai untuk sumur dengan PI tinggi.
?. Sistem pengoperasian sangat sederhana.
D. Sesuai dipasang pada sumur&sumur
A. :apat dipakai di offshore"
=. Panas yang ditimbulkan o4eh putaran motor akan mengatasi masalah paraffin"
6. :apat mengangkat volume sampai ?<#<<<bbl1day pada shallow well dengan casing
besar.
7. "iaya pengangkatan relatif kecill dibandingkan dengan la!u produksi yang diperoleh.
C. erdapat dalam berbagai ukuran.
5. Penanganan problem korosi dan scale.
4<. -udah untuk memasang alat sensor tekanan bawah lubang untuk pengukuran di
permukaan melalui kabel.
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 11/14
6ucker Rod pump9 P!P
4. :esain sistem relatif sederhana.
?. 3fisien# sederhana dan mudah untuk dioperasikan.
D. Sesuai untuk lubang kecil dan multiple completion
A. :apat memompa sumur untuk tekanan yang rendah.
=. :apat meHakukan pengangkatan untukminyak bertemperatur tinggi dan viscous.
6. -empunyai pompa dengan dua valve yang memompa dengan pada upstroke dan
downstroke"
7. :apat menggunakan gas atau electric sebagai sumber tenaga.C. Penanganan problem korosi dan scale dapat dilakukan dengan mudah.
5. erdapat dalam berbagai ukuran.
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 12/14
&eru(ian 5rtificial Lift 6ystem
#as Lift
4. -emerlukan gas yang cukup
?. "ila gas yang digunakan bersifat korosif akan menambah biaya operasi.
D. idak efisien untuk lapangan yang kecil !ika peralatan compression diperlukan.
A. Problem gas free0ing dan hydrate"
=. Problem safety untuk tekanan gas yang tinggi.
6. Susah untuk mengangkat emulsi dan viscous crudes"
4lectrical 6u'mersi'le Pump 746P8
4. idak sesual multiple completion"
?. Fanya dapat menggunakan ekctric sebagai tenaga.
D. :iperlukan tegangan yang tinggi (4#<<< volt).
A. idak praktis untuk sumur dangkal dan volume rendah.
=. -emepercepat ter!adinya water coning.
6. Untuk kedalaman terbatas (4<#<<< ft).
7. -enimbulkan emulsi yang diakibatkan perputaran impeller pompa yang tinggi.
C. Unit 3SP tidak bisa diperbaiki disetiap lapangan.
5. erproduksinya gas dan solids menimbulkan suatu permasalahan.
4<. Pembatasan ukuran casing.
44. -ahal dalam merubah peralatan untuk menyesuaikan dengan penurunan kemampuan
sumur dalam berproduksi.
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 13/14
6ucker Rod pump9 P!P
$" idak dapat digunakan untuk lubang miring karena dapat menimbulkan problem
friksi.
1" idak ekonomis untuk sumur&sumur yang berproduksi besar (;?#<<< bbl).
2" Sucker rod mempunyai keterbatasan untuk sumur yang dalam.
3" idak dapat digunakan pada offshore.
#" Keterbatasan downhole pump design pada diameter casing yang kecil.
4" Produksi padatan yang tinggi dapat menimbulkan permasalahan. Produksi gas dapat
menurunkan efisiensi volumetric pompa.
8/16/2019 Artificial Lift System for petroleum engineering
http://slidepdf.com/reader/full/artificial-lift-system-for-petroleum-engineering 14/14