Dengan demikian bentuk ideal hasil pencatatan dynamometer tersebut hanya mencatat dua macam beban saja, yaitu beban fluida dan beban rod di dalam fluida. Hasil Hasil rekama rekaman n dynamo dynamomete meterr ideal ideal dipero diperoleh leh apabil apabila a kondis kondisii berikut dipenuhi, yaitu $ . #umu #umurr di pompa pompa dengan dengan kece kecepa pata tan n pemo pemompa mpaan an yang yang sang sangat at lambat (dengan demkian tidak terdapat beban percepatan. . )idak )idak terjad terjadii getara getaran n . )idak )idak terd terdapa apatt gaya gaya gesaka gesakan. n. /. #tan #tandi ding ng valv valve e terb terbuk uka a dan dan trav travel elli ling ng valv valve e tert tertut utup up seca secara ra serentak pada a"al upstroke. 0. #tan #tandi ding ng valv valve e tert tertut utup up dan dan trav travel elli ling ng valv valve e terb terbuk uka a seca secara ra serentak pada a"al do"nstroke. 1. )idak )idak terjadi terjadi perubahan perubahan panjang panjang dari dari pada rod rod yang disebabka disebabkan n pemindahan beban fluida.
Untuk Untuk suatu suatu sistem sistem pemomp pemompaan aan yang yang sebena sebenarny rnya a hal terseb tersebut ut diat diatas as tida tidak k mung mungki kin n terp terpen enuh uhi. i. Deng Dengan an demi demiki kian an pada pada sist sistem em pemompaan, bentuk dynamometer card dipengaruhi oleh tiga faktor, yait yaitu u beba beban n meka mekani nis s dan dan flui fluida da,, vibra vibrasi si dari dari rod rod dan dan tubi tubing ng,, sert serta a stre strech ch dari ari rod. rod. 2eti 2etiga ga fakt faktor or ini dipe ipengar ngaruh uhii
oleh leh kece kecepa pata tan n
pemompaan, kedalaman letak pompa, kondisi fluida, kondisi-kondisi abno abnorma rmall dala dalam m pompa pompa dan dan fakt faktor or-fa -fakto ktorr gese geseka kan. n. Untu Untuk k suat suatu u pemompaan normal, bentuk daripada dynagraph adalah sebagaimana ditujukan oleh Gambar 0. 0.
Gambar 0 $ Diagram &eban Dynamometer #urvey Untuk !emompaan 'ormal (rown )ermit! *he *echnology *echnology of +rtificial ,ift ethod! 1%./'
)itik )itik A $ 3enyatakan 3enyatakan akhir pada upstroke upstroke dan dan a"al a"al do"nstroke do"nstroke.. 4ika polished rod mulai turun, maka secara tiba-tiba beban berkur berkurang ang.. Hal ini menun menunjuka jukan n beban beban fluida fluida berpin berpindah dah dari dari sucker rod ke tubing yang berarti travelling valve pada pompa terbuka pada permulaan do"nstroke. )itik )itik & $ 3enunjukan 3enunjukan beban beban minimum minimum atau titik terendah terendah pada dynamometer card. !ada titik ini plunger sudah le"at sedikit dari tengah-tengah perjalanan do"nstroke. Dari titik & ke %, polish polished ed rod terus terus berger bergerak ak turun turun dan beban beban polish polished ed rod naik.
4ika kita perhatikan gerakan polished rod, maka kita lihat pada pada "aktu "aktu do"nstr do"nstroke oke kecepa kecepatan tan bertam bertambah bah sampai sampai mencapai maksimum dan berhenti pada akhir do"nstroke. !ada !ada "aktu "aktu kecepa kecepatan tan berkur berkurang ang inilah inilah beban beban secara secara berlahan-lahan berpindah ke sucker rod. )itik tik %
$
3eru 3erupa paka kan n akh akhir ir dari dari do"n do"nst stro roke ke dan dan a" a"al dari dari up stro stroke ke.. 2etika polished rod berubah arah, maka sucker rod akan bekerj bekerja a sepert sepertii per (sping (sping dan memanja memanjang. ng. )rave )ravelli lling ng valve valve tertut tertutup up dan polish polished ed rod mulai mulai mender menderita ita beban beban flui fluida da,, maka maka akan akan terj terjad adii pena penamb mbah ahan an beba beban n pada pada poli polish shed ed rod rod yang yang menc mencap apai ai punc puncak akny nya a pada pada titi titik k D (penambahan beban tersebut dinyatakan oleh %D. Dari titik D ke titik , gaya lentur balik dari aksi spring sucker rod memberikan energi balik yang sebelumnya tersimpan ketika rod memanjang pada akhir do"nstroke. Dari titik D ke ini polished polished rod berger bergerak ak naik naik dengan dengan kecepatan kecepatan bert bertamb ambah ah dan dan tidak tidak hany hanya a mengg mengger erak akan an suck sucker er rod rod tetapi juga berat fluida. Akan tetapi energi balik sucker rod masih mampu menurunkan beban diantara titik tersebut.
)iti )itik k -5 $
3enu 3enunj njuk ukan an gera geraka kan n upstr upstrok oke. e. &eba &eban n bert bertam amba bah h kare karena na flu fluida ida
dan suck sucke er
rod rod
berg ergerak erak denga engan n
kece kecepa pata tan n
bertamb bertambah. ah. )itik )itik 5 menunj menunjuka ukan n beban beban maksimu maksimum m yang yang dicapai pada sekitar tengah-tengah upstroke. Dari titik 5 ke titik A beban beban polished polished rod berkurang, berkurang, artinya pada sisa upstroke
kecep cepatan tan
bergerak
mengurangi beban polished rod.
rod
berkurang ang
dan
Dengan
demiki mikia an
sat satu
siklus
pemom mompaan
sud sudah
tergambar pada dynamometer card (dynagraph (dynagraph tersebut, dimana dimana adanya adanya ketida ketidakes kesera erasia sian n antara antara bagian bagian-ba -bagia gian n unit pompa yang digunakan,
2. FAKTOR FAKTOR YANG YANG MEMPENGARUH MEMPENGARUH BENTUK DYNAMOMETER CARD Ada
banyak
faktor
yang
mempengaruhi
perubahan
dynamometer card (dynagraph, dynagraph, antara lain yaitu $ . 2ecepa 2ecepatan tan dari dari fluida fluida formasi formasi . 2ondis 2ondisii dari dari flui fluida da form formasi asi . 2ondis 2ondisii abnorma abnormall dari dari kerja kerja pompa pompa /. 5aktor 5aktor gesekan gesekan (antar (antara a rod, rod, tubing tubing dan dan fluida fluida 0. 6eome 6eometr trii uni unitt pompa pompa 5aktor faktor yang telah disebutkan diatas dapat mempengaruhi baik secara sendiri-sendiri maupun secara bersama-sama (collective. !eng !engar aruh uh-pe -peng ngar aruh uh yang yang timbu timbull dapa dapatt diin diinde dent ntif ifik ikas asika ikan n deng dengan an melihat melihat adanya penyimpangan penyimpangan bentuk dynagraph dynagraph dari kondisi pompa normal, antara lain yaitu $ . !lunger oertrael atau atau undertrael . 5luida 5luida leakage leakage past past travellin travelling g or standing standing valve . 5lui 5luid d pou pound nd /. 6as po pound 0. 6as lo lock 1. +estri +estrictio ction n in in the "ell "ell
7. #tic #ticki king ng plun plunge ger r 8. 5riksi yang berlebiha berlebihan n pada pada sistem sistem pompa pompa 9. 2ecepa 2ecepatan tan #inkro #inkron n pompa pompa :. Adanya Adanya vibras vibrasii .2ondisi beban abnormal
!ada !ada bagian bagian ini akan akan diperl diperliha ihatkan tkan dan dijel dijelaska askan n bebera beberapa pa cont contoh oh fakto faktorr diat diatas as untu untuk k masi masing ng-ma -masi sing ng kond kondis isii sesu sesuai ai deng dengan an gambar (defleksi (defleksi dynamometer card , , antara lain yaitu $
1. Gas pound ;aitu masuknya sebagian gas ke dalam pump barrel sebagai akibat akibat penuru penurunan nan tekana tekanan n karena karena kompre kompresib sibill illita itas s fluida fluidanya nya,, effect choke pada choke pada standing ale, ale, lihat Gambar /. /.
Gambar / $ / $ 6as !ound (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2'
Gam Gambar bar / menu menunj njuk ukka kan n terj terjad adin inya ya gas gas poun pound d dan dan dapa dapatt dijelaskan sebagai berikut $ Umumnya sejumlah gas bebas akan dihisap oleh pompa pada upstroke-nya sehingga suatu saat
(per (perio iode de komp kompre resi si (tek (tekan anan an gas gas akan akan terj terjad adii pada pada saat saat do"nstroke sebelum travelling valve terbuka, ini menyebabkan peng pengur uran anga gan n beba beban n seca secara ra perl perlah ahan an-l -lah ahan an pada pada rod rod strin string g diatas plunger-nya, sehingga card yang dihasilkan menunjukan bagian yang relatif lurus pada bagian do"nstroke-nya. 2. Flui Fluid d pou pound nd 5luid pound yaitu suatu kondisi yang terjadi diman hampir semua fluida fluida yang ada di dalam dalam sumur terpompa dan rate pemindahan pemindahan (displacement plun plunge gerr lebi lebih h besa besarr dari dari pada pada pote potent ntia iall rate rate form formas asin inya ya.. %ard %ard yang yang diha dihasi silk lkan an adal adalah ah sepe sepert rtii Gamb Gambar ar . )erjadinya fluid pound ini adalah akibat tidak seimbangnya fluida yang masuk kedalam sumur dengan yang keluar sumur tersebut. 2ondis 2ondisii ini menyeba menyebabka bkan n timbuln timbulnya ya ruanga ruangan n dengan dengan tekana tekanan n gas gas yang yang keci kecill pada pada punc puncak ak stro stroke ke-n -nya ya.. &ila &ila plun plunge gerr-ny nya a bergerak turun, gas ini terkompresi tetapi tekanan rendah akan terjadi diba"ah plunger dalam hal ini diba"ah travelling valve, untu untuk k mengi mengimba mbang ngii beba beban n stati statik k di tubi tubing ng sebe sebelu lum m plun plunge ger r meny menyen entu tuh h gas gas yang yang rela relati tiff beba bebas s dari dari cair cairan an pada pada bagi bagian an ba"a ba"ah h dari dari ruan ruanga gan n ters terseb ebut ut.. Akiba kibatny tnya a terj terjad adii penu penuru runa nan n mendadak dari rod string-nya. Dan gerakan mendadak ini akan sangat sangat merugi merugikan kan pada pada sistem sistem mekani mekanismen smenya. ya. 2eadaa 2eadaan n ini ditu ditunj njuk ukan an pada pada card card deng dengan an belo beloka kan n yang yang taja tajam m sete setela lah h beberapa saat lurus pada garis do"nstroke-nya.
Gambar $ 5luid !ound (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2'
3. Gas lo lock ;aitu suatu suatu kondis kondisii dimana dimana terlal terlalu u banyak banyak mempro memproduk duksi si gas. gas. Adanya gas-gas inilah yang dapat menyebabkan valve-valve tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya. 2ondisi semacam ini hamp hampir ir selu seluru ruh h stro stroke ke pomp pompa a hila hilang ng untu untuk k komp kompre resi si dan dan ekspansi dari gas yang ada. Dengan melihat gambar diba"ah ini (Gambar & dapat dijelaskan sebagai berikut $
Gambar & $ $ 6as !ound (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2' !ada !ada saat saat upstr pstrok oke e
seh seharu arusny snya
beba eban
pada pada rod stri strin ng
meningkat, namun karena rod string hanya mengangkat gas
serta beratnya sendiri dan mendapat desakan keatas dari ba"ah plun plunge gerr seba sebaga gaii akib akibat at eksp ekspan ansi si gas, gas, maka maka gari garis s upst upstro roke ke cenderung menurun. &egitu pula pada saat do"nstroke beban yang yang dide dideri rita ta rod rod stri string ng hamp hampir ir tida tidak k ada, ada, sehi sehing ngga ga gari garis s do"nstroke menampakan bentuk yang relatif lurus. 4. Plun Plunge gerr Overt Overtra rave vel l ;aitu itu suat suatu u kead keadaa aan n dima dimana na rod rod meng mengal alam amii stre stretc tch h atau atau perpan perpanjan jangan gan akibat akibat beban beban dari dari fluida fluida dan juga juga berat berat rodnya rodnya sendiri. #elama bergerak rod akan mempunyai percepatan dan karena itu semua terjadi bah"a sepanjang langkah dari rod akan lebih panjang daripada langkah polished rod dipermukaan, lihar diba"ah ini $ Gambar 3 diba"ah
Gambar 3 $ $ !lunger
dijela dijelaska skan n bah"a bah"a sepanja sepanjang ng garis
upstroke terlihat penurunan beban secara terus menerus. Hal ini terjadi karena rod seolah-olah mendapat dorongan keatas akibat proses konstraksi dari rod. #edangkan pada saat pertengahan do"n do"nstr strok oke e terja terjadi di kena kenaik ikan an beba beban n pada pada poli polish shed ed rod rod yang yang cukup tinggi. Hal ini disebabkan karena kecepatan rod berkurang dan effek beban cairan mulai terasa.
5. Plun Plunge gerr Undert Undertra rave vel l ;aitu suatu suatu kondis kondisii dimana dimana beban beban yang yang dideri diderita ta polish polished ed rod terlalu berlebihan. Hal ini disebabkan karena efek kontraksi yang terjadi terjadi pada sistem sistem rod string, string, sehingga sehingga menimbulkan menimbulkanlangk langkah ah dari
rod
lebih
pendek
daripada
langkah
polished
rod
dipermukaan (lihat (lihat Gambar . . .
Gambar . $ $ !lunger Undertravel (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2' !ada Gambar . terlihat terlihat bah"a sepanjang sepanjang garis upstroke upstroke terjadi terjadi kenaik kenaikan an beban beban secara secara terus terus meneru menerus. s. Hal ini terjad terjadii karena karena sela selama ma upst upstro roke ke rod rod meng mengal alam amii perp perpan anja jang ngan an hal hal mana mana menyeb menyebabk abkan an naikny naiknya a beban beban pada pada polish polished ed rod. rod. &egitu &egitu pula pula sebaliknya selama do"nstroke rod mengalami kontrkasi dan ini menyebabkan turunnya beban pada polished rod. 6. Stic Sticki king ng Plun Plunge ger r ;ang dima imaks ksu ud deng dengan an sticki sticking ng plunge plunger r adalah adalah terjepitnya terjepitnya plunger oleh barrel pompa sehingga selama operasi gerakannya terganggu. Hal ini dapat terjadi antara lain karena ikut masuknya butiran-b n-butiran
pasir
ke
barrel
pompa mpa.
!ada Gamb ambar
%
diperl diperliha ihatka tkan n terjad terjadiny inya a jepita jepitan n terseb tersebut ut dan dapat dapat dijela dijelaska skan n sebagai berikut $
Gambar % $ % $ #ticking !lunger (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2'
!ada garis upstroke maupun do"nstroke terjadi kenaikan dan penu penuru runa nan n beba beban n pada pada poli polish shed ed rod rod seca secara ra berg bergan anti tian an.. =ni =ni bera berarti rti bah" bah"a a pada pada saat saat terj terjad adii jepi jepita tan n pada pada plun plunge gerr beba beban n polished rod akan naik dan pada saat terlepas beban akan turun kemb kembal ali, i, begi begitu tu pula pula pada pada saat saat do" do"nstr nstrok oke, e, jepi jepita tan n akan akan menyebabkan penurunan beban pada polished rod dan pada saat jepitan terlepas maka beban polished rod akan naik. 7. !ce !cess ssiv ive e Frict Frictio ion n ;aitu suatu kondisi dimana friksi (gesekan yang bekerja pada unit pompa selama pumping cycle-nya terlalu berlebihan (lihat !ada Gambar 14 terlihat ada dua macam kondisi Gambar 14 . !ada yang dapat terjadi, pertama yaitu ditunjukan dengan defleksi dari card yang luas. Defleksi semacam ini menunjukan bah"a terlalu besa besarr kerj kerja a pompa pompa teta tetapi pi prod produk uksi si flui fluida dany nya a terl terlal alu u sedi sediki kit. t. 2edua, ditunjukan oleh bentuk card yang bergerigi (tersentaksentak dan tidak teratur. !ada defleksi card yang kedua ini kerja pompa tidak terlalu besar dan friksi mampu mengurangi kerja pompa sehingga card yang dihasilkan relatif kecil.
Gambar 14 $ $ !lunger Undertravel (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2'
". #est #estri rict ctio ion n in $el $ell l +estriction in "ell adalah suatu pembatasan terhadap gerakan plunge plungerr di dalam dalam sumur sumur sehing sehingga ga bebanbeban-beb beban an yang yang bekerj bekerja a pada polished rod kurang bisa terdeteksi, lihat pada Gambar 11 !ada gambar tersebut terlihat selama garis upstroke beban pada polish polished ed rod bertamb bertambah ah terus terus meneru menerus s artiny artinya a bah"a bah"a terjad terjadii perp perpin inda daha han n beba beban n dari dari tubi tubing ng ke flo" flo" line line tida tidak k mamp mampu u men menurunkan kan
beban
pada
polished
rod.
#elain
itu
efek
percepa percepatan tan tidak tidak terdet terdeteks eksi, i, sehing sehingga ga selama selama upstro upstroke ke garis garis relati relatiff lurus, lurus, dan selama selama do"nstr do"nstroke oke penuru penurunan nan beban beban pada pada polished rod yang terus menerus karena perpindahan beban dari barrel pompa ke rod string serta berkurangnya kecepatan tidak mampu menaikan beban polished rod.
Gambar 11 $ 11 $ +estriction in >ell (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2'
%. &i'rasi ?ibra ?ibrasi si yang yang berleb berlebiha ihan n akan akan merusa merusak k rod string string yaitu yaitu untuk untuk kecepatan tan pompa mpa yang 5ynchronous. 5ynchronous. ?ibra ibrasi si ini ini dike diketa tahu huii dengan jelas pada defleksi dynamometer card yang menunjukan bentuk bentuk card card yang yang khas khas dan berbed berbeda a dengan dengan kondis kondisi-k i-kond ondisi isi lainya. Gambar 12 dan 10. 10 . Dari Gambar 10, 10, pada garis upstroke terlihat adanya kenaikan beban polished rod yang cukup besar (pad (pada a a"al a"al upstr upstrok oke e yang yang dise diseba babk bkan an kare karena na adan adanya ya efek efek vibr vibras asii dari dari susu susuna nan n rod rod (rod (rod strin string g.. !ada !ada saat saat do"n do"nstr strok oke e selama garis do"nstroke terjadi penurunan dan kenaikan beban polish polished ed rod secara secara bergan bergantia tian n dimana dimana didahu didahului lui penuru penurunan nan beba beban n yang yang cuku cukup p taja tajam. m. &ent &entuk uk gari garis s do" do"nstr nstrok oke e yang yang demi demiki kian an ini ini dapa dapatt dite ditera rang ngka kan n bah" bah"a a saat saat terj terjad adii geta getara ran n (vibrasi dengan amplitudo maksimum, maka beban polished rod akan akan naik. naik. #ebali #ebalikny knya a pada pada saat saat amplit amplitudo udonya nya sama dengan dengan nol, maka beban polished rod akan turun. !erlu diketahui bah"a vibrasi cenderung terjadi saat beban pada polished rod minimum (do"nstroke.
Gambar 12 $ $ ?ibrasi (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2'
!ada !ada Gambar 10 diperlihatkan 10 diperlihatkan beberapa bentuk proyeksi dari getaran rod string yang terjadi untuk kecepatan dan kedalaman sumur yang berbeda (kecepatan sinkron.
1(. Fluid leakage leakage past past travell travelling ing valve valve 6luid leakage past traelling ale, ale , yaitu suatu kondisi dimana terj terjad adii kebo keboco cora ran n pada pada trav travel elli ling ng valv valve, e, sehi sehing ngga ga terj terjad adii penurunan
beban
pada
polished
rod
(dynamometer
sebagaimana sebagaimana terlihat terlihat pada Gambar 1/ 1/ diba"ah. Dari gambar dapat dijelaskan bah"a pada garis upstroke kenaikan beban polished rod sangat kecil. Hal ini karena sebagian fluida lolos dan dan tur turun kemb kemba ali ke barr barre el pomp pompa a. )etap tapi pada ada gari garis s do"n do"nstr stroke oke terl terlih ihat at bah" bah"a a kond kondis isii pompa pompa dala dalam m kead keadaa aan n normal dimana efek-efek beban percepatan dan beban fluida yang masuk ke plunger masih nampak jelas.
Gambar 10 $ 10 $ 2ecepatan sinron pompa (third order-three "aves (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2'
Gambar 1/ $ 1/ $ 5luid @eakage past travelling valve (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2'
11. 11. Fluid leakage past standing valve 5lui 5luid d leak leakag age e past past stand standin ing g valv valve e adal adalah ah kebo keboco cora ran n yang yang terjadi pada sistem ball and seat pada standing valve sehingga sejumlah fluida yang telah berada di dalam barrel pompa lolos dan masuk ke annulus tubing casing. 2eadaan semacam ini dapat terdeteksi dynamometer sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 1
Gambar 1 $ $ 5luid @eakage past standing valve (Craft-Holden! "ell #esign #rilling and $roduction! 1%&2' Dengan melihat gambar diatas, maka dapat dijelaskan bah"a pada pada a"al a"al upst upstro roke ke,, gari garis s upst upstro roke ke menu menunj njuk ukan an penu penuru runa nan n beban yang lebih tajam jika dibandingkan dengan penurunan beban pada saat travelling valve bocor. Hal ini karena sebagian fluida ada yang tidak masuk ke barrel pompa tetapi masuk ke annulus tubing casing sehingga beban polished rod sangat kecil. #edangkan kan
pada
garis
do"nstr nstro oke
menunjuka jukan n
suatu
kecenderungan yang sama dengan kondisi fluid leakage past trav travel elli ling ng valv valve e diman dimana a efek efek beba beban n saat saat do"n do"nstr strok oke e masih masih terlihat jelas.
Deng Dengan an meli meliha hatt bebe bebera rapa pa gamb gambar ar diat diatas as dapa dapatt dimen dimenge gert rtii bah"a bah"a telah telah terjad terjadii ketida ketidaksel kselara arasan san kerja kerja pada pada unit unit pompa pompa yang yang menyebabkan timbulnya penyimpangan dari bentuk dynagraph pada kondisi unit pompa normal.
!. BESARAN YANG YANG DCATA DCATAT O"EH DYNAMOMETER Diagram beban versus displacement (dynagraph (dynagraph yang dicatat oleh dynamometer adalah kurva tertutup, yaitu kurva beban polished rod sela selama ma satu satu sik siklus lus pomp pompa a. #ynagraph dapat dapat dianal dianalisa isa untuk untuk menentukanbbn dalam dua arah, yaitu dari rod string ke subsurface pump dan dari pumping unit ke prime mover. )iga bagian utama informasi yang dapat diperoleh dari kurva dynagraph yaitu $ . &eban &eban peralatan peralatan permuka permukaan an dari polish polished ed rod ke ke prime mover . &eba &eban n dari dari rod rod str strin ing g . !erfor !erformanc mance e dari dari subsurf subsurface ace pump pump Dengan perincian sebagai berikut $ •
3aksimum (peak dan minimum pumping unit structural load
•
)orsional )orsional load pada speed reducer dan prime mover m over
•
2erja pada polished rod untuk mengatasi pengangkatan fluida dan friksi
•
%ounter balance
•
3aksimum (peak dan minimum road load-rod stress dan load range.
•
4umlah fluktuasi beban rod tiap crank cycle
•
!erformance subsurface pump, antara lain $ . 2ondisi 2ondisi travellin travelling g valve valve dan dan standing standing valve . Apakah Apakah ada ada fluid fluid pound pound atau atau gas gas pound pound . 6as 6as loa load d pump pump /. 5rik 5riksi si yang yang berl berleb ebih ihan an 0. Apak Apakah ah pump pump off off 1. Apakah Apakah terja terjadi di over over atau under under trave travell
!ada !ada Gambar 1&! diperlihatkan 1&! diperlihatkan sebuah surface dynamometer (dynagraph (dynagraph beserta beserta parameter-p parameter-parame arameterny ternya a yang akan digunakan digunakan untuk perhitungan beban polished rod. !arameter-parameter tersebut antara lain, yaitu $ •
ero line atau garis nol (garis referensi
•
2onstanta kalibrasi dynamometer (;
•
Defleksi kurva maksimum (D
•
Defleksi kurva minimum (D
•
Defleksi %ounter balance effect (Dcb
•
@uasan bagian atas card (Au
•
@uasan bagian ba"ah card (A=
Gambar 1& $ $ Dynagraph untuk perhitungan beban polished rod (rown )ermit! *he *echnology *echnology of +rtificial ,ift ethod! 1%./' #elanjutnya untuk mengetahui lebih jauh fungsi dan peranan dari parameter-parameter diatas di dalam perhitungan beban polished rod, diba"ah ini akan dijelaskan satu persatu secara s ecara detail.
1. )ero )ero line * ero line atau garis nol yaitu suatu garis yang digunakan sebaga sebagaii garis garis refere referensi nsi atau atau garis garis acuan acuan untuk untuk menent menentuka ukan n besarnya beban polished rod selama pumping cycle-nya. 6aris ini mempunyai jarak tertentu terhadap defleksi dynagraph, hal ini karena karena garis tersebut tersebut diperoleh diperoleh pada saat rod string (beban (beban dari polished rod masih ditahan oleh lo"er clamp atau clamp ba"ah (dekat stuffing boB artinya bah"a pada saat itu beban polished rod sama dengan nol. !ada saat clamp ba"ah dibuka beban polished rod akan berpindah ke proving ring yang terletak antara carrier bar dan upper clamp (clamp atas. !erpindahan beban ini menyebabkan letak titik a"ak upstroke bergeser (mempunyai jrk terh terhad adap ap Cero Cero line line seba sebaga gaii akib akibat at effe effect ct coun counte terr bala balanc nce e (counter weight . . 2. +onstanta +onstanta kali'ras kali'rasii d,na-o d,na-o-ete -eterr /0 /0 2onsta 2onstanta nta kalibr kalibrasi asi dynamo dynamomete meterr yaitu yaitu suatu suatu besara besaran n dala dalam m satu satuan an poun pound d per per inch inch dima dimana na besa besara ran n ini ini berf berfun ungs gsii sebaga sebagaii angka angka atau atau faktor faktor pengal pengalii agar agar lebih lebih mudah mudah didala didalam m perhitungan beban-beban pada polished rod. 2onstanta kalibrasi dyna dynamo momet meter er ini ini seri sering ng juga juga dise disebu butt seba sebaga gaii skala skala beba beban n dynamo dynamomete meter. r. Umumny Umumnya a oleh oleh pabrik pabrik pembu pembuat at dynamo dynamomete meter r telah disediakan beberapa variasi konstanta ini. . eleksi kurva -aksi-u- 0
;ang dimaksud dengan defleksi kurva maksimum yaitu harga terbesar atau jarak terjauh garis defleksi kurva terhadap Cero line dalam satuan inch. Defleksi kurva maksimum ini berfungsi untuk menentukan beban maksimum polished rod (@b yaitu dengan mengalikan antara D= tersebut dengan konstanta kalibrasi (;.
/. eleksi kurva -ini-u- 2 0
3enunjukan 3enunjukan jarak terdekat terdekat defleksi defleksi dynagraph dynagraph dengan Cero line (inc (inch h..
!ara !arame mete terr ini ini berf berfun ungs gsii untu untuk k
mene menent ntuk ukan an beba beban n
minimum polished rod (lbs, yaitu dengan mengalikan terhadap ;. selain itu dapat juga untuk menentukan m enentukan besarnya range beban (lbs dengan mengalikan selisih antara harga defleksi maksimum dan mnimum dengan ;. 0 0. eleksi ounter 'alance eect c' 0 Deflek Defleksi si counte counterr balanc balance e effect effect adalah adalah deflek defleksi si antara antara garis garis counter balance mele"ati titik dimana saat mulai upstroke (akhir do"nstroke terhadap Cero line dalam inch. Defleksi ini berfungsi untu untuk k mene menent ntuk ukan an besa besarn rnya ya actu actual al coun counte terr bala balanc nce e (eff (effec ectt counter "eight sebenarnya yaitu dengan mengalikan antara ; terhadap Dcb dalam satuan lb. 0 1. uasan 'agian atas card u @uasan bagian atas card yaitu merupakan luasan dalam garis upstro upstroke ke dan do"nstr do"nstroke oke.. @uasan @uasan ini menyat menyataka akan n besarn besarnya ya kerj kerja a pomp pompa a per per stro stroke ke (ups (upstr trok oke e pada pada rod rod stri string ng untu untuk k meng mengat atas asii elev elevas asii fluid fluida a dan dan friks friksii yang yang terj terjad adi. i. @uas @uasan an ini ini berfungsi untuk menentukan besarnya correct counter balance dan dan poli polish shed ed rod rod hors horse e po"e po"err . Untu Untuk k mene menent ntuk ukan an corr correc ectt counte counterr balanc balance e harus harus dilaku dilakukan kan pengko pengkombin mbinasi asian an antara antara Au panjang deflesi dari kurva (dynagraph dengan simbol @= dalam inch, konstanta kalibrasi dynamometer (; dalam pound per inch dan dan luas luasan an bagi bagian an ba"a ba"ah h card card (A= dalam dalam s.in. s.in. sedang sedangkan kan untuk menentukan harga polished rod horse po"er (!+H! hrs dilakukan pengkombinasian antara # (jumlah stroke per menit, ;, Au, @=, serta '.
7. uasan 'agian 'a$a card 0
@uasan bagian ba"ah card adalah luasan (s.in antara garis do"n do"n stroke stroke dan Cero Cero line. line. @uasan @uasan ini menya menyataka takan n besarn besarnya ya kerj kerja a pompa pompa per per strok stroke e (do" (do"n n strok stroke e pada pada rod rod stri string ng untu untuk k mengat mengatasi asi elevas elevasii dari dari rod. rod. @uasan @uasan ini berfun berfungsi gsi menent menentuka ukan n beban eban
rataata-ra rata ta
upst upstro roke ke
dan dan
do" do"nstr nstrok oke, e,
yai yaitu
denga engan n
mengkombinasikan A=, AU, ; dan @ dalam satuan lb.
#elanjutnya diba"ah ini akan diterangkan bagaimana hubungan antara antara parame parameter ter-par -paramet ameter er dari dari dynagr dynagraph aph di dalam dalam perhit perhitung ungan an beban pada polished rod. Dengan mengartikan bah"a $ ;
E 2o 2onsta stanta ka kalibrasi dy dynamo namome metter, lb lbFin Fin
D
E Defleksi kurva maksimum, in
D
E Defleksi kurva minimum, in
D
E Def Defleksi cou counter ter balance effect, in
A
E @uasan bagian atas card, s in
A
E @uasan bagian ba"ah card, s in
maka $ •
&eban maksimum (>maB E ; B D (lb
(
•
&eban minimum (>min E ; B D (l (lb
(
•
+ange beban E ; ( D - D (lb
(
•
&eban rata-rata pada upstroke E ; (A G Au F @ (lb
(/
•
&eban rata-rata pada do"nstroke E ; A F @ (lb
(0
•
2erja per-stroke per-stroke untuk untuk mengatasi elevasi fluida dan friksi E A
(1
•
2erja per-stroke per-stroke untuk untuk mengatasi elevasi rod E A
(7
#elanjutnya dapat ditentukan besarnya Counter alance effect
•
•
•
7deal Counter balance E
Wmax
+ Wmin
(8
2
+ctual Counter balance E ; B Dcb
Correct Counter balance
Atau
sama
dengan
EY
(9
A1 + 1/2 A u L 1
(beban
rata-rata
(:
upstroke
G
rata-rata
do"nstroke
•
!olished rod horse po"er
PRHP
=
S Y A U N 396000 x L1
, hp
(
#. DGTA" DYNAMOMETER !emaka !emakaian ian dynamo dynamomete meterr sebaga sebagaii alat alat untuk untuk menguj mengujii kiner kinerja ja pompa angguk telah dilakukan para praktisi dunia perminyakan sejak lama. Untuk mempermudah pengujiantelah digunakan komputer dan piranti lunak, sehingga dapat menghemat "aktu yang diperlukan untuk memproses dan menginterpretasikan hasil pengujian. &any &anyak ak gaya gaya yang yang beke bekerj rja a pada pada poli polish shed ed rod, rod, maka maka untu untuk k menganalisa dynamometer konvensional diperlukan personil yang asli dalam mekanik pompa angguk dan "aktu yang cukup lama. Untuk itu diguna digunakan kan digita digitall dynamo dynamomete meterr (denga (dengan n bantuan bantuan kompute komputer r agar agar kesulitan diatas dapat diatasi.
Adapun keuntungan menggunakan Digital dynamometer bila dibandingkan dengan dynamometer konvensional adalah $ -
)ida )idak k mem memer erlu luka kan n ahli ahli dyna dynagr grap aph h
-
>akt >aktu u yan yang g dig digun unaka akan n leb lebih ih sing singka katt
-
3eng 3engur uran angi gi kasa kasala laha han n perh perhit itun unga gan n yang yang dise diseba babka bkan n facto factor r manusia
-
3uda 3udah h dime dimeng nger erti ti dan dan inf infor orma mati tive ve
#.1.PRNSP DGTA" DYNAMOMETER. !era !erala lata tan n
yang yang
digu diguna naka kan n
pada pada
Diti Ditiga gall
Dyna Dynamo mome mete terr
adal adalah ah
Dynamometer Digital, Analog to Digital converter dan computer note book yang berguna untuk pengujian F auisi data, pemrosesan dan interpretasi hasil pengujian. #ecara lengkap peralatan tersebut terdiri dari $ -
@aptop computer
- !o"er !o"er #upply ( &atery &atery $ umumnya diguna digunakan kan accu ukuran ukuran :: B - Analo nalog g to Digi Digita tall I Ass ssos osat ated ed lec lectr tric ic J meng mengub ubah ah sinya sinyall anal analo og
menj menjad adii
digit igital al
beser eserta ta
pera perallatan atan
list listri rik k
yang ang
menyertainya. - Dynamometer $ Horse #hoe )ransducer ( H#) dan !olished +od )ransducer. - Acoustic uipment ( )ambahan - 3otor %urrent %urrent F 3otor ( )amba )ambahan han .
Dynamometer sensor dapat dipakai untuk mengukur beban * beban mekanis ysng berekerja pada pompa. &ahkan akurasi data yang didapat memcapai kurang lebih K ketelitian dari data sebenarnya. Data yang diukur dan dianalisa adalah surface Dynamometer, pump
card, kebocoran standing valve, kebocoran travelling valve, pump dan tubi tubing ng leak leakag age, e, pump pump inta intake ke pres pressu sure re,, gear gear redu reduce cerr tor torue ue dan dan diagram beban yang ada. Digita Digitall Dynamo Dynamomete meterr dipasa dipasang ng pada pada polish polished ed rod pumpin pumping g system system ( ( H#) Dan !+) dapat mendeteksi beban * beban yang ada dengan bant bantua uan n prog progra ram. m. !oli !olish shed ed rod rod redu reduce cerr dapa dapatt meng mengin info forma rmasi sika kan n dengancepat surface Dynamometer card, pump cord kebocoran pada standing standing dan travelling travelling valve. valve. 2edua transducer transducer tersebut tersebut merupakan merupakan peralatan yang cukup sensitip dalam mendeteksi m endeteksi beban yang ada pada polished rod. 6ambar 7 memperlihatkan letak kedudukan polished rod transducer pada unit pompa disucker rod. !+) diletakkan diba"ah carrier bar dan dijepitkan pada rod. !rinsip kerja perekaman adalah dengan merekam besarnya perubahan penampang rod. #edangkan H#) diletakan diatas carrier bar dan dijepit oleh clamp yang berbeda pada bagian atas carrier bar dijepit oleh clamp yangberbeda pada rod bagian bagian atas atas dengan dengan prinsi prinsip p kerja kerja mendet mendeteks eksii beban beban yang yang ada pada pada polished rod secara langsung . kondisi ini memungkinkan perekaman pada H#) lebih akurat dibanding pada !+), karena H#) langsung mend mendet etek eksi si besa besarn rnya ya beba beban n pada pada rod rod berd berdasa asark rkan an beba beban n yang yang dideri diderita ta polish polished ed rod, rod, tetapi tetapi pemasa pemasanga ngan n perala peralatan tan sulit sulit dilaku dilakukan kan karena hrs menarik clamp rod pada bagian atas.
#.2. "ang$a% Ker&a Ker&a Peng'$'ran Peng'$'ran D(g(ta) D*nam+meter Untuk mendapatkan hasil yang maksimal bagi penggunaan alat Digi Digita tall Dyna Dynamo momet meter er dipe diperl rluk ukan an suat suatu u meto metoda da yang yang menya menyang ngku kutt persi ersia apan pan
pera perala lata tan n
dan
data ata
penu penun njang jang,,
meto metoda da
pengu enguji jian an,,
inte interp rpre reta tasi si hasi hasill peng penguj ujia ian n dan dan tidak tidak lanj lanjut ut bagi bagi hasi hasill peng penguji ujian an..
!enguj !engujian ian yang yang dilaku dilakukan kan secara secara cepat cepat sering sering kali kali mengak mengakiba ibatka tkan n kesalahan interpretasi yang dapat berlanjut dengan kesalahan dalam menang menangani ani proble problem-p m-prob roblem lem produks produksii minyak minyak yang yang menggu menggunak nakan an pompa angguk.
Gambar 13 $ $ #kema Diagram 2edudukan !olished +od )ransducer (8chometer Company! "ell +nalyzer 9perating anual! 1%%0'
!engujian !engujian menggunaka menggunakan n Digital Digital Dynamometer Dynamometer dilakukan dilakukan melalui melalui dua tahapan, yaitu $ . #urvey vey
pendahuluan
dengan gan
menggunakan
!olished
+od
transd transduce ucer. r. #urvey #urvey ini dilaku dilakukan kan dengan dengan cepat cepat dan menyel menyeluru uruh h untuk mendeteksi sumur-sumur yang bermasalah. . #urv #urvey ey lanj lanjut utan an deng dengan an meng menggu guna naka kan n Hors Horse e #hoe #hoe )ran )ransdu sduce cer r (H#) (H#). . #urv #urvey ey ini ini digu diguna nakan kan untu untuk k meng mengan anal alis isa a sumu sumurr-su sumu mur r berm bermas asal alah ah deng dengan an teli teliti ti sehi sehing ngga ga prob proble lem m yang yang ada ada dapa dapatt
did didiag iagnosa nosa
deng dengan an
tep tepat
dan
dila ilanju njutka tkan
denga engan n
lang langka kah h
perbaikan.
Umumny Umumnya a dari dari survey survey pendah pendahulu uluan an sudah sudah dpt diliha dilihatt sumursumursumu sumurr yang yang berp berpot oten ensi si untu untuk k dina dinaik ikan an.. &ant &antua uan n surv survey ey akus akusti tik k mempermudahkan perkiraan kenaikan produksi yang diharapkan. #ela #elain in tind tindak akan an untu untuk k mena menaik ikan an prod produk uksi si dan dan mempe memperb rbai aiki ki masalah pemompaan dapat pula dilakukan analisa penghematan yaitu dengan dengan mengan menganali alisa sa pemaka pemakaian ian horse horse po"er po"er dan listri listrik k sehing sehingga ga dapat dipertimbangkan penggunaan unit F prime mover yang lebih kecil atau ataupu pun n timer timer untu untuk k meng mengat atur ur mati mati hidu hidupn pnya ya pompa pompa.. Anali nalisa sa ini ini dilakukan dengan bantuan po"er F current survey. #eca #ecara ra umum umum dari dari Digi Digita tall Dyna Dynamom momet eter er surv survey ey dida didapa patka tkan n keterangan (langsung di lapangan lapangan $ •
!ump fillage (!+) dan H#)
•
2ebocoran travelling valve atau standing valve (!+) dan H#)
•
!ump displacement dalam &@!D (!+) dan H#)
•
ffective plunger travel (!+) dan H#)
•
2ecepatan pemompaan "aktu diuji (!+) dan H#)
•
&eban fluida pada pompa (!+) dan H#)
•
Apakah beban maksimum dan minimum masih dalam toleransi menara dan batang (!+) dan H#)
•
•
&erapa Horse po"er pada batang atau pompa (!+) dan H#) Apakah torsi maksimum masih dalam batas kemampuan gear boB (H#)
•
Apakah unit pompa dibalance dengan baik (H#)
•
&erapa jauh diperlukan pergeseran counter "eight bila unti tidak balans (H#)
•
Apakah
diperlukan
analisa
yang
lebih
teliti
atau
bahkan
perencanaan kembali unit pompa (!+) dan H#).
#.!. Bent'$,Bent'$ P'm- Car Untuk Untuk mengan menganali alisa sa kinerj kinerja a pompa pompa angguk angguk harus harus didapa didapatkan tkan pump card, yaitu gambaran beban yang diderita oleh pompa di ba"ah permukaan. 6ambar pump card akan menunjukan perubahan beban pada pompa selama satu siklus pemompaan. !ada dasarnya bentukbent bentuk uk pump pump card card suda sudah h dise disebu butka tkan n pada pada baha bahasan san sebe sebelu lumny mnya a sebagai
dasar-dasar
pump
card.
Akan
tetapi
pada
Digital
Dynamometer Dynamometer pada aplikatorny aplikatornya a memberikan memberikan katalog katalog bentuk-ben bentuk-bentuk tuk dasar pump card. &entuk-bentuk pump card dari digital dynamometer dapat dilihat pada lembar lampiran yang menunjukan berbagai bentuk kerusakan pada sistem pompa sucker rod.
DYNAMOMETER
MATERI
1.
BENT BENTUK UK DASA DASAR R DNA DNAMO MOME METE TER R CA CARD
2.
FAKT FAKTOR OR YA YANG MEMP MEMPEN ENGA GARU RUH H BENT BENTUK UK DYNA DYNAMO MOME METE TER R CARD
!.
BESA BESARA RAN N YA YANG DC DCA ATAT O"EH O"EH DYN DYNAM AMOM OMET ETER ER
#.
DGTA" DNAM NAMOMETER /.. /.. !era !erala lata tan n Digit Digital al Dyna Dynamo mome mete ter r /.. /.. @angka @angkah h 2erja 2erja !enguk !engukura uran n Digita Digitall Dynamo Dynamomete meter r /.. /.. &ent &entuk uk-b -ben entu tuk k !ump !ump %ard %ard