4_SA & Artificial Lift

40
METODA PRODUKSI PRIMER

description

This is the slide presentation about natural flow and artificial lift method for oil well.

Transcript of 4_SA & Artificial Lift

  • METODA PRODUKSI PRIMER

  • NATURAL FLOWTekanan = 1595.5 PsiTekanan = 2000 Psi

    PEMELIHARAAN TEKANAN RESERVOIR

    (PRESSURE MAINTENANCE)

    Fenomena Natural Flow :

    Dik.etahui Sumur GH

    Tekanan gradient air laut = 0.465 Psi/ft

    Tekanan Reservoir

    = 2000 Psi

    Densitas minyak

    = 0.87 = 30 0 API

    Kedalaman sumur Perforasi= 1000 ft

    Jawab :

    Tekanan kolom setinggi 1000 ft adalah :

    = P. Gradient Sea W xkedalaman x densitas oil

    = 0.465 psi/ft x 1000 ft x 0.87 ( 404.5 Psi

    Tekanan yang tersisa sampai Surface ( kedalaman 0 ft ) adalah :

    = Tek. Reservoir Tekanan kolom ( 1000 ft )

    = 2000 Psi 404.5 Psi ( 1595.5 Psi

    Kesimpulan : Mengalirkan minyak secara Sembur Alam ( Natural Flow

    _1122793403.unknown

    Satuan Kelarutan Gas (Rs) : SCF/STB

    Kurva Kelarutan Gas Vs Tekanan :

    Under Saturated (2 fasa)

    Saturated ( 1 fasa)

    Pb

    Pi

    Di Produksi

    Rs

  • SUMUR SEMBUR ALAM( Well Flowing)PwfPsRsPbPiSaturated (1 fasa)Under Saturated (2 fasa)Keterangan : Terjadi perubahan fasa dari Saturated kemudian melewati Pressure Bubble Point (Pb) yaitu perubahan Liquid menjadi Gas, yaitu masuk Under saturated (Gas dan Liquid--> Oil, Water). Terjadi aliran disebabkan : a. Perbedaan tekanan statik (Ps) dengan Pwf (Tekanan alir dasar lubang) disebut Draw down (Ps - Pwf) b. Adanya Mobilitas = Permeabilitas / ViscositasTekanan

  • NATURAL FLOW(SEMBUR ALAM)CHOKE

  • 1. GAS LIFT2. SUCKER ROD PUMP3. ELECTRIC SUBMERGIBLE PUMP4. HYDRAULIC PUMP5. PROGRESIVE CAVITY PUMP

  • ARTIFICIAL LIFTPengangkatan Buatan

    Fenomena Artificial Lift ( Pengangkatan Buatan ):

    Dik.etahui Sumur GH

    Tekanan gradient air laut = 0.465 Psi/ft

    Tekanan Reservoir Turun = 400 Psi ( sdh terproduksi )

    Densitas minyak

    = 0.87

    30 0 API

    Kedalaman sumur Perforasi= 1000 ft

    Jawab :

    Tekanan kolom setinggi 1000 ft adalah :

    = P. Gradient Sea W xkedalaman x densitas oil

    = 0.465 psi/ft x 1000 ft x 0.87 ( 404.5 Psi

    Tekanan yang tersisa sampai Surface ( kedalaman 0 ft ) adalah :

    = Tek. Reservoir Tekanan kolom ( 1000 ft )

    = 400 Psi 404.5 Psi ( 0 Psi

    Kesimpulan : Mengalirkan minyak secara Pengangkatan Buatan

    _1122793403.unknown

  • Gas Lift prinsipnya adalah : Mencampurkan gas ke dalam sistem fluida agar di peroleh densitas fluida yang lebih ringan, sehingga dapat menghasilkan Pwf yang kecil agar di peroleh Drawdown yang besar.(Merubah statik fluid level menjadi working fluid level yang diakibatkan oleh Drawdown)

    Untuk menurunkan densitas minyak, maka gas di injeksikan dengan peralatan khusus yang disebut sebagai Operating Valve atau Port

    Untuk menghindari pemakaian kompressor yang besar, maka dipasang Unloading valve (4 - 5 buah valve) diatas operating valve. Pemakaian Unloading valve dikenal Tubing Operated dan Casing Operated, dimana Tubing Operated adalah valve yang membuka pada saat dipompakan gas di annulus, kemudian Tubing Operated akan menutup jika tekanan casing mengecil.

    Sembur buatan kontinyu diterapkan pada sumur-sumur dengan tekanan statik dasar sumur (Ps) cukup tinggi dan Indeks Produktivitas (PI) sekitar 0.5 bbl/hari/psi

    GAS LIFT (a)

  • Hal-hal yang harus di perhatikan dalam perencanaan sumur sembur buatan kontinyu Gas Lift: 1. Kedalaman titik injeksi optimum 2. GLR injeksi optimum. 3. Tekanan gas injeksi yang diperlukan. 4. Pemilihan ukuran port katub sembur buatan yang tepat.

    Data-data yang diperlukan dalam perencanaan sembur buatan kontinyu Gas Lift : 1. Kedalaman sumur 2. Ukuran tubing dan Casing 3. Problem produksi, seperti : Pasir, Parafin dsb 4. Ukuran panjang flow line di permukaan.

    Persyaratan suatu sumur menggunakan Pompa Gas Lift antara lain : 1. Laju produksi yang tinggi 2. Produktivitas yang tinggi 3. Kelarutan gas yang tinggi 4. Bottom Hole Pressure (BHP) agak tinggi.

    GAS LIFT (b)

  • SPESIFIKASI BERDASARKANAPI (Gas Lift & Mandrel)(Amerikcan Petroleum Instute)Spesifikasi API Gas Lift : Peralatan Pemompaan bawah permukaan:- API Standards 11AX - AISI 1036, 4621, 4142 dan 4340.

    Gas Lift Mandrel menggunaan AISI 4130

    .

  • ARTIFICIAL LIFT GAS LIFT Continues Gas LiftIntermittent Gas Lift

  • ALIRAN GAS PADA POMPA GAS LIFT

  • PERENCANAAN CONTINOUS GAS LIFTPADA SUMUR MIRING Penentuan Letak Titik Injeksi Penentuan Spasi Valve / Katub Penentuan Tekanan Injeksi Penentuan Jumlah Gas Injeksi Prosedur Perencanaannya Meliputi:

  • Prosedur Perencanaan Continous Gas LiftPada Sumur Miring1. Penentuan Letak Titik Injeksi Titik keseimbangan pada perpotongan garis gradien Pwf VS Pso 100 didapat letak titik injeksi Makin besar Pgas yang diinjeksikan akan makin dalam letak titik injeksinya

    2. Penentuan Spasi Valve / Katub Dibagi 2 :- Secara Grafis : (Diambil dari data-data tekanan & sifat fisik fluida) yaitu : - mulai dari THP = 0 atau THP tertentu diperpanjang garis THP sampai memotong garis PKO 50. dan titik perpotongan ini merupakan letak dari valve pertama. - Secara Analitis :- digunakan apabila data PI dan Pt tidak tersedia dan dihitung berdasarkan rumus.

  • Penentuan Titik JepitMenentukan Kedalaman Katub

  • Prosedur Perencanaan Continous Gas LiftPada Sumur Miring (Lanjutan)3. Penentuan Tekanan Injeksi Dapat dihitung dengan Persamaan :

    Dimana :Pso = tekanan injeksi dipermukaan, psiPv = tekanan tubing pada katub, psiPv = kehilangan tekanan dalam sistem, psiDv = kedalaman vertikal titik injeksi, ftg = spesifik gravity gas injeksiZ = faktor kompresibilitas gas injeksiT = temperatur rata-rata, oF

  • Prosedur Perencanaan Continous Gas LiftPada Sumur Miring (Lanjutan)4. Penentuan Jumlah Gas Injeksi Syarat Utama :- Tersedianya gas injeksi selama proses penginjeksian- Sumber gas yang baik gas cukup kering & tidak mengandung cairan hidrokarbon serta air. Besarnya jumlah gas injeksi dapat dihitung dengan Persamaan :

    Qgi = GLR optimum x Qt maxDimana :Qgi = laju injeksi gas, SCFDGLR opt. = gas liquid ratio, SCFDQt max = laju produksi total maks, STBD

  • GAS LIFT

  • Sucker rod Pump Sumur dengan laju produksi dari yang sangat rendah (Low) sampai menengah (moderate), sangat cocok digunakan Pompa Sucker Rod untuk mengankat minyak dari dasar sumur ke permukaan. Hal ini disebabkan karena Pompa Sucker Rod dapat membentuk Draw-down yang sangat tinggi di sekitar lubang bor.

    Komponen utama dari Sucker Rod Pump terdiri dari 3 bagian, antara lain : 1. Bottom Hole Pump 2. Rod String 3. Pumping Unit

    Terdapat 2 jenis grade Steel Sucker Rod, yaitu : a. GRADE C, dengan Tensile Strength 90.000 psi, digunakan u/ sumur dangkal. b. GRADE D, dengan Tensile Strength 115.000 psi, digunakan untuk sumur-sumur dalam sedangkan Fiber Glass Rod juga sering digunakan untuk sumur-sumur dalam atau lingkungan sangat korosif.

    SUCKER ROD PUMP

  • SUCKER ROD PUMPKode API pada Pompa Sucker Rod Pump :

    C - 160D - 173 64 (1) (2) (3) (4)

    Artinya :(1) Jenis pompa Sucker Rod : A = Air Balanced pumping unit B = Beam Counter Balance pumping unit C = Conventional pumping unit M = Mark II pumping unit pumping unit (2) 160 = peak torque rating,dalam ribuan in-lb (3) 173 = polished rod rating,dalam ratusan lb (4) 64 = panjang langkah (stroke) maximum, in (biasanya dapat diatur 54 in dan 48 in, tergantung pabrik)ConventionalPumping Unit

  • SUCKER ROD PUMPConventionalPumping UnitPersyaratan suatu sumur menggunakan pompa SuckerRod antara lain :1. Kecepatan produksi rendah dan lemah.2. Produktivitas yang rendah3. Tekanan Dasar Lubang Sumur (BHP) yang rendah4. Perbandingan Gas - Ninyak (GOR) yang rendah

  • SPESIFIKASI API(Sucker Rod & Polished Rod)(Amerikcan Petroleum Instute)Spesifikasi API Sucker Rod : Sucker Rod menggunakan API Standards 11B grade K, C dan D - AISI 4640 dan 1036 Polished Rod menggunakan API Standards 11D - AISI 1036, 1045, 4140. - Apabila kondisi Sweet maka dapat diubah : AISI 4340,3235 atau 316 Stainless Steel

    .

  • ARTIFICIAL LIFTSUCKER ROD PUMP

  • SUCKER ROD DAN COUPLING(Peralatan Subsurface)

  • JENIS-JENIS POMPA SUCKER ROD(Peralatan Subsurface)TUBING PUMPROD PUMPKode API pada Pompa Sucker Rod Pump SubSurface

    Kode : 20 - 150 - RWBC - 64 - 4 - 2 (1) (2) (3) (4) (5) (6)Artinya :(1) 2 digit - ukuran tubing (20) = 2 3/8 in OD(2) 3 digit - ukuran lubang pompa (pump bore) (150) = 1 1/2 in(3) RWBC(R) = Jenis pompa (rod Pump) (W) = Jenis barrel (thin wall) (B) = Kedudukan setiap assembly (Bottom) (C) = Jenis seating assembly(4) 2 digit - panjang pump barrel, ft (20) = 20 ft barrel, ft(5) 1 digit - panjang nominal plungel, ft (4) = 4 ft(6) 1 digit - panjang extention (2) = 2 ft

  • SUCKER ROD PUMP(Pompa Angguk)

  • Electrical Submergible Pump (ESP) adalah : Pompa sentrifugal bertingkat banyak yang terdiri dari Motor (Impeller) dan Stator (Diffuser) dengan sumbu putar tegak lurus terhadap motor penggerak, dimana motor melempar fluida kesamping, kemudian ditangkap oleh sudu-sudu stator yang diarahkan kembali ke bagian tengah yang diterima oleh Rotor berikutnya di sebelah atas sehingga fluida mempunyai energi mengalir ke permukaan. Semakin banyak tingkatan stator-stator , maka semakin tinggi Head pompanya dan semakin besar laju produksi yang di peroleh. Besarnya Head yang dibutuhkan merupakan fungsi : - Kedalaman pompa - Densitas fluida Semakin dalam semakin berat fluidanya maka Head yang di perlukanpun akan semakin besar.

    Electrical Submergible Pump diciptakan oleh Sarjana kelahiran Rusia yang bernama : ARUTUNOFF ESP sering disebut sebagai Pompa REDA (Russian Electro Dynamo of Arutunoff)Electrical Submergible Pump (E S P) (a)

  • Besarnya laju yang direncanakan harus sesuai dengan kemampuan reservoir untuk memproduksikan fluida dalam dasar lubang sumur ( PI ) supaya tidak terjadi : - Downtrust adalah laju alir terlalu kecil dengan Head terlalu besar. - Uptrust karena laju yang telah di design.. Komponen Utama dari E S P terdiri dari : 1. Motor5. Junction Box 2. Seal Protector6. Switchboard 3. Intake7. Transformer 4. Pump

    Electrical Submergible Pump (E S P) (b)

  • Electrical Submergible Pump (E S P) (b)Well Head :Kepala sumur dilengkapi dengan tubing hanger khusus yangmempunyai lubang u/ kabel pack off (Tahan tek. 3000 psi)Motor :sebagai penggerak utama diletakan dibawah dan terendam oleh fluida sebagai pendingin dan panas yang ditimbulkan oleh motor dapat menurunkan viscositas minyak.Seal Protector : bagian penghubung putaran motor ke pompa dan berfungsi untuk melindungi motor agar tetap kering.Lubang Intake : tempat masuknya fluida untuk dihisap pompa ,kadang ditaruhgas separator agar gas yang terkandung terlepas ke annulus, sehingga hanya minyak yang dihisap pompa.Junction Box :Sebagai tempat penyambung kabel dari motor controler atauSwitch Board ke kabel dalam sumur juga tempat ventilasi gas bermigrasi dari sumur melalui kabel ke junction BoxTransformer :Merubah tegangan listrik, bisa u/ menaikkan atau menurunkan.

  • ARTIFICIAL LIFTELECTRIC SUBMERGIBLE PUMP (ESP)SHAFTMotorProtektorIntakePump

  • RANGKAIAN ESP DI BAWAH PERMUKAAN

  • ESP DIAGRAM

  • PELETAKAN POMPA ESPStatic Fluid LevelWorking Fluid LevelDepth Minimum PumpDepth Maksimum Pump

  • ELECTRIC SUBMERGIBLE PUMPESPPIPPcFAPHsKeterangan :SFL: Static Fluid LevelWFL: Working Fluid LevelPc: Pressure Casing AnnulusFAP: Fluid above PumpPIP: Pump Intake PtressureHs: Suction HeadGf: Gradient fluid Pressure, psi/fPt: Tubing PressureTDH: Total Dynamic HeadTDH : Total Pressure dimana pompa bekerja

    WFLSFLPompa ESPRunning Pump Pt

  • CHART AMPERE METER ESPKondisi Normal

  • CHART AMPERE METER ESP Pump Off (memompa tanpa Fluida Mati )ABCDA-B-C : Gas Lock(lolos gas bebas)

    D : Fluida mencapai hisap pompa

  • CHART AMPERE METER ESPGas Locking

  • TRASFORMERSWICTBOARDELECTRICAL SUBMERGIBLE PUMPE S P

  • ELECTRICAL SUBMERGIBLE PUMPE S P

  • PERALATAN PENGANGKATAN BUATAN( Disesuaikan Kondisi)Untuk kondisi sumur-sumur yang khusus maka pengangkatan buatan yang cocok,Adalah sebagai berikut :

    Kondisi SumurMasalah KepasiranLubang MiringTemperatur TinggiOil Visc. TinggiOperasi OffshoreSub Sea CompletionPengangkatan BuatanGas LiftGas LiftGas LiftESPGas LiftGas LiftESPSucker RodSucker RodESPIntermitent Gas Lift

  • Pressure MaintenanceFormation WaterSand grainGrain surface waterOilAir FormasiFormasi WaterOilSECONDARY RECOVERY