Lapiran A PERHITUNGAN KEHILANGAN TEKANAN PADA PROSES PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN ANALISA SISTEM NODAL
Untuk memperoleh laju produksi optimum dapat diperoleh dengan cara memvariasikan ukuran tubing, pipa salur, jepitan dan tekanan kerja separator. Pengaruh kelakuan aliran fluida di masing-masing komponen terhadap sistem sumur secara keseluruhan akan dianalisa dengan menggunakan Analisa Sistem Nodal. Ada 6 komponen yang menghubungkan antara formasi produktif dengan separator, keenam komponen ini berpengaruh terhadap laju produksi sumur yang akan dihasilkan. Keenam komponen ini adalah : 1. Komponen formasi produktif/reservoir. 2. Komponen komplesi 3. Komponen tubing 4. Komponen pipa salur (“flowline” ( “flowline”)) 5. Komponen restriksi (jepitan) 6. Komponen separator Nodal merupakan titik dua pertemuan antara 2 komponen, dimana titik pertemuan tersebut secara fisik akan terjadi keseimbangan, dalam bentuk keseimbangan massa ataupun keseimbangan tekanan. Hal ini berarti bahwa massa fluida yang keluar dari suatu komponen akan sama dengan masa fluida yang masuk ke dalam komponen berikutnya yang akan saling berhubungan atau tekanan di ujung suatu komponen akan sama dengan tekanan di ujung komponen yang lain yang berhubungan. Sesuai dengan Gambar 1, dalam sistem sumur produksi dapat ditemukan 4 titik nodal, yaitu : 1. Titik Nodal di dasar sumur Titik
nodal
ini
merupakan
pertemuan
antara
kompoenen
formasi
produktif/reservoir dengan komponen tubing apabila komplesi sumur adalah
open hole atau titik pertemuan antara komponen tubing dengan komplesi
apabila sumur diperforasi/dipasangi gravel pack 2. Titik Nodal di kepala sumur Titik nodal ini merupakan titik pertemuan antara komponen tubing dan komponen pipa salur dalam hal ini sumur tidak dilengkapi dengan jepitan atau merupakan titik pertemuan antara komponen tubing dengan komponen jepitan apabila sumur dilengkapi dengan jepitan 3. Titik Nodal di Separator Pertemuan komponen pipa salur dengan komponen separator merupakan suatu ttik nodal. 4. Titik Nodal di “Upstream/Downstream” Jepitan Sesuai dengan letak jepitan, titik nodal ini dapat merupakan pertemuan antara komponen jepitan dengan komponen tubing, apabila jepitan dipasang di tubing sebagai “safety valve” atau merupakan pertemuan antara komponen tubing dipermukaan dengan komponen jepitan, apabila jepitan dipasang di kepala sumur. Analisa sistem nodal dilakukan dengan membuat diagram tekanan-laju produksi, yang merupakan grafik yang menghubungkan antara perubahan tekanan dan laju produksi untuk setiap komponen. Hubungan antara tekanan dan laju produksi di ujung setiap komponen untuk sistem sumur secara keseluruhan, pada dasarnya merupakan kelakuan aliran di : 1. Media berpori menuju dasar sumur, yangmana kelakuan aliran akan berpengaruh. 2. Pipa tegak/tubing dan pipa datar/horisontal. 3. Jepitan Analisa sistem nodal terhadap suatu sumur, diperlukan untuk tujuan : 1. Meneliti kelakuan alran fluida reservoir di setiap komponen sistem sumur untuk menentukan pengaruh masing-masing komponen tersebut terhadap sisitem sumur secara keseluruhan.
2. Menggabungkan kelakuan aliran fluida reservoir di seluruh komponen sehingga dapat diperkirakan laju produksi sumur. Unuk menganalisa pengaruh suatu komponen terhadap sistem sumur sacara keseluruhan, dipilih titik nodal terdekat dengan komponen tersebut. Sebagai contoh apabila ingin mengetahui pengaruh ukuran jepitan terhadap laju produksi sumur, maka dipilih titik nodal di kepala sumur atau apabila ingin diketahui pengaruh jumlah lubang perforasi terhadap produksi maka dipilih titik nodal di dasar sumur. Perencanan sistem sumur produksi ataupun perkiraan laju produksi dari sisitem sumur yang telah ada dengan menggunakan Analisa Sistem Nodal ini sangat tergantung dari ketelitian dan tepatnya pemilihan korelasi/metoda kelakuan aliran fluida reservoir yang digunakan dalam analisa. Penyelesaian Analisa Sistem Nodal ini selain disesuaikan dengan komputer juga dapat diselesaikan dengan kurva-kurva “Pressure Traverse”, asalkan kurva-kurva yang digunakan dibuat khusus untuk lapanga berdasarkan korelasi yang dipilih.
Gambar 1. Arah Perhitungan untuk Titik Nodal di Dasar Sumur
Di sini diambil salah satu contoh, yaitu perhitungan pada titik nodal di dasar sumur untuk kondisi Open Hole : Diketahui : Panjang pipa salur
= 3000 ft
Diameter pipa salur
= 2 in
Kedalaman suur
= 5000 ft
Diameter tubing
= 2 3/8”
Kadar air
=0
Perbandingan gas cairan
= 400 SCF/bbl
Tekanan stastik
= 2200 psi
Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan dasar sumur sebagai titik nodal. Perhitungan : 1. Pada kertas grafik kartesian, buat sistem koordinat dengan tekanan pada sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar. lihat Gambar 2. 2. Berdasarkan PI = 1,0 dan Ps = 2200 psi, hitung Pwf pada berbagai anggapan harga q, yaitu sebagai berikut : Pwf
=
Ps
-
q PI
Untuk q = 200 bbl/day Pwf
= 2200 -
200 1
= 2000
psi
Untuk laju produksi yang lain di peroleh hasil seperti pada tabel berikut : q Pwf anggapan 200 2000 400 1800 600 1600 800 1400 1000 1200 1500 700 3. Buat kurva IPR dengan memplot q vs Pwf dari tabel dilangkah 2.
4. Gunakan langkah pada penentuan tekanan di kepala sumur pada aliran mendatar dengan gravik pressure traverse. Hasil perhitungan adalah sebagai berikut : q anggapan 200 400 600 800 1000 1500
Psep
Pwh
100 100 100 100 100 100
115 140 180 230 275 420
Catatan : Gunakan grafik pressure traverse aliran mendatar untuk diameter pipa = 2”, GLR = 400 SCF/STB dan pada q anggapan. 5. Tentukan tekanan alir dasar sumur, berdasarkan tekanan kepala sumur dengan menggunakan langkah kerja pada perhitungan tekanan dengan gravik pressure traverse. Gunakan grafik presseru traverse aliran tegak untuk diameter tubing 2 3/8” , GLR = 400 SCF/STB, KA = 0 dan q anggapan. Hasil perhitungan sebagai berikut : q anggapan 200 400 600 800 1000 1500
Pwh
Pwf
115 140 180 230 275 420
750 880 1030 1190 1370 1840
6. Plot terhadap Pwf dari langkah 5, pada kertas grafik di gambar 2. Kurva ini disebut Tubing Intake. 7. Perpotangan antara kurva IPR dengan kurva intake menghasilkan laju produksi sebesar 900 bbl/day. 8. laju produksi yang diperoleh = 900 bbl/day.
Gambar 2. Kurva Analisa Nodal pada Titik di Dasar Sumur untuk Kondisi Lubang Sumur “Open Hole”
