Perencanaan & Solusi PCP

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn

: SISTEM PENGANGKATAN BUATAN

: 1 / 46 : 2/ Juli 2003

SUB JUDUL : Perencanaan Dan Troubleshooting Progresive Cavity Pump (PCP)

PERENCANAAN DAN TROUBLESHOOTING PROGRESIVE CAVITY PUMP (PCP)

1. TUJUAN

Memilih pompa Cavity (model pompa, RPM pompa, HP motor, Jenis drive head ukuran rod, ukuran motor penggerak, sheave dan belt) sesuai dengan data produksi, konfigurasi sumur dan karakteristik fluida produksi.

2. METODE DAN PERSYARATAN

2.1

Metode Metode Quick Selection Guide dengan Guide dengan trial and error

2.2

Persyaratan Karakteristik sumur dan sifat fluida yang ada memenuhi persyaratan

3. LANGKAH KERJA

1. Isi data yang diperlukan (data sumur, reservoir dan fluida) dala m kolom data yang ada pada Tabel 1. Data-data yang perlu diisikan antara lain : •

Data sumur

•

Data produksi

•

Data informasi fluida

2. Berdasarkan pada spesific gravity minyak, pH air dan temperatur, lakukan pemilihan elastomer (stator). 3. Dengan menggunakan tabel Quick Selection Guide, Guide, berdasar data kedalaman fluid level dan laju produksi yang diharapkan, pilih tipe pompa yang sesuai. 4. Kemudian menguji demensional data pompa data pompa pada specification pada specification sheet untuk untuk memastikan bahwa pompa bisa dipasang di dalam casing sumur. Menghitung total dinamic head (TDH ) dengan persamaan : TDH = Pumping = Pumping fluid level (ft) (ft) + Flow + Flow line pressure (psi) x 2.31 (ft/psi) Masukkan nilai TDH dalam dalam kurva performance pompa. Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 2 / 46 : 2/ Juli 2003


5. Kembali ke specification ke specification sheet dan dan cek speed cek speed guidelines untuk guidelines untuk karakteristik medium abrasive. 6. Untuk menentukan HP menentukan HP yang yang dibutuhkan, gunakan TDH ke ke dalam kurva performance pompa. 7. Pilih ukuran elektrik motor yang minimum. 8. Tentukan ukuran rod dan drive head yang dipakai berdasarkan grafik pemilihan drive head dan rod. 9. Pilih jenis drive head 10. Pilih aksesoris pompa cavity, RPM cavity, RPM dan dan jenis beltnya.

Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 2 / 46 : 2/ Juli 2003


5. Kembali ke specification ke specification sheet dan dan cek speed cek speed guidelines untuk guidelines untuk karakteristik medium abrasive. 6. Untuk menentukan HP menentukan HP yang yang dibutuhkan, gunakan TDH ke ke dalam kurva performance pompa. 7. Pilih ukuran elektrik motor yang minimum. 8. Tentukan ukuran rod dan drive head yang dipakai berdasarkan grafik pemilihan drive head dan rod. 9. Pilih jenis drive head 10. Pilih aksesoris pompa cavity, RPM cavity, RPM dan dan jenis beltnya.


TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 3 / 46 : 2/ Juli 2003


4. DAFTAR PUSTAKA

1.

Saveth K.J and Klein S.T. “The “The Progressing Cavity Pumps Principle and Capabilities”, Capabilities”, SPE 18873.

2.

Klein S.T, “ Effect of Viscosity, Sand and Gas on The Selection and Operation of Progressing Cavity Down Hole Pumps”. Pumps”. Robbins and Myers Inc., Cavity Oilfield Products, Tulsa, Oklahoma.

3.

Robbins and Myers M. “ Moyno Down Hole Pump Manual ”. ”. Brosur Robbins and Myers Company, 1989.

4.

Robbins and Myers M. “ Material of Pump Construction Selection Tables”. Tables”. Brosur Robbins and Myers Company, January 30, 1989.

5.

Robbins and Myers M., “ Pump Specification-Performance Data”, Data”, Brosur Robbins and Myers Company, January 1, 1992.

6.

Robbins and Myers M., “ Pump Specification-Performance Data”, Data”, Brosur Robbins and Myers Company, May 1, 1989.

7.

Robbins and Myers M., Index: “ Accessories Section - Belt Drive Selection Tables”, Tables”, Brosur Robbins and Myers Company, November 30,1989.

8.

Robbins and Myers M. “ Moyno Down Hole Pump : Installation, Operation, and Maintenance Manual for Drive Head Models” Models” DH1O, DH2O, DH3O. Brosur Robbins and Myers Company, January 30, 1989.

9.

Robbins and Myers M. “Simplified “Simplified Pump Selection Procedures”. Procedures”. Brosur Robbins and Myers Company, January 30, 1989.

10. Brown, Kermit E., “The “The Technology of artificial Lift Methods”, Methods”, Volume 2B. 11. Marno, “Perencanaan Pompa Moyno Pada Sumur MSJ-15 dan Evaluasi Pompa Moyno pada Sumur di Lapangan Melibur”, Tugas Akhir, Teknik Perminyakan ITB, 1992. 12. www.moyno.com/literature.php www.moyno.com/literature.php,, “ Pump Selection”, Selection”, March 30, 1996

5. DAFTAR SIMBOL

RPM

=

Rotation Per Menit


TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 4 / 46 : 2/ Juli 2003


TDH

=

Total Dinamic Head

HP

=

Horse Power

6.

LAMPIRAN

6.1 LATAR BELAKANG Desain pemasangan pompa Cavity memerlukan pertimbangan-pertimbangan yang cermat, antara lain : 

Pertama, pompa harus dipilih sesuai dengan laju produksi yang direncanakan. Masing-

masing pompa memiliki selang laju alir optimum yang berbeda, dimana pada selang laju alir tersebut tercapai efisiensi maksimum pompa. Sehingga informasi yang akurat mengenai inflow performance sumur sangat membantu menghindari pemilihan pompa yang terlalu besar dibandingkan dengan kemampuan pemompaannya (over sizing ) atau terlalu kecil (under sizing ). ). 

Kedua, pompa harus mampu menghasilkan tekanan yang cukup untuk mengangkat fluida ke

permukaan dan memelihara tekanan di well head. Dalam pompa Cavity, hal ini merupakan masalah, berkaitan dengan pemilihan jumlah stage pompa secara benar. 

Ketiga, ukuran motor yang tepat dapat dipilih untuk menyesuaikan dengan laju alir dan head

dengan memperhatikan efisiensi pompa. Performance pompa dan motor juga dipengaruhi oleh sifat fluida tercampur yang dipompa dari sumur. Oleh karena itu, harus dipertimbangkan juga faktor-faktor lain seperti densitas fluida, viskositas, kandungan gas, kekorosian dan keabrasifan fluida. Pompa Cavity merupakan salah satu alternatif pilihan metoda artificial lift untuk mengangkat minyak dari dasar sumur ke permukaan. Dua alasan pokok berkaitan dengan pemilihan pompa Cavity untuk dioperasikan pada suatu sumur sebagai pompa artificial lift, adalah alasan ekonomis dan alasan teknis. Akan tetapi, kedua alasan tersebut hanya benar jika syarat-syarat operasi pompa terpenuhi.

6.1.2 Alasan ekonomis Pompa Cavity memiliki komponen-komponen permukaan dan komponen-komponen di bawah permukaan yang kompak dan sederhana. Karena kekompakan komponen-komponen tersebut biaya Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 5 / 46 : 2/ Juli 2003


pemasangan pompa dapat ditekan lebih rendah. Kekompakan komponen-komponen pompa juga lebih mempercepat dalam pemasangan dan perakitan pompa dibanding dengan sistem pompa konvensional. Efisiensi yang tinggi pada prinsip progressing cavity, membuat pompa Cavity dapat dioperasikan dengan biaya yang lebih rendah untuk waktu pemakaian yang lebih lama tanpa perbaikan. 6.1.2 Alasan teknis Pompa Cavity sebagai metoda artificial lift yang menerapkan prinsip progressing cavity dapat didesain secara cepat untuk diaplikasikan dalam berbagai kondisi. Pompa ini mampu memompa dengan laju alir 2 sampai 2000 BFPD, kedalaman efektif setting pompa sampai 4000 ft, dapat o

mengangkat minyak dengan oil gravity dari 5 sampai 50 API. Prinsip pengoperasian progressing cavity yang unik memungkinkan pompa Cavity menangani berbagai macam fluida dengan menurunkan emulsifikasi dan gaya geser dan menghilangkan rod drop yang disebabkan oleh minyak berat. Dengan tidak adanya internal valving pada pompa Cavity menyebabkan tidak terjadi gas lock seperti halnya yang terjadi pada pompa konvensional. Pompa Cavity yang memiliki konstruksi sederhana menimbulkan gesekan yang rendah selama operasinya sehingga menghasilkan efisiensi mekanik yang tinggi. Tenaga yang digunakan oleh pompa hanya dipakai untuk pengangkatan fluida produksi saja, tidak seperti pompa sucker rod. Keseragaman kompresi antara rotor dan stator menghasilkan slip yang sangat rendah, dan hal ini menjamin efisiensi volumetrik tetap tinggi. Belt atau kontrol hidrolik memudahkan dalam merubah kecepatan pompa untuk berbagai laju produksi sumur. Alat-alat perubah kecepatan dan gear reducer dapat dipasang untuk mempermudah pengaturan kecepatan dan untuk memperlebar selang kecepatan pompa.

6.2

PERTIMBANGAN UMUM DALAM PERENCANAAN POMPA CAVITY Pemilihan ukuran pompa Cavity untuk dioperasikan di setiap sumur adalah mudah dan

sederhana jika semua data sumur yang diperlukan diketahui dan seluruh peralatan pompa tersedia. Setiap pompa yang dioperasikan khusus disesuaikan dengan kondisi sumur dan sifat fluida sumur yang akan dipompa. 6.2.1 Data sumur yang diperlukan


TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 6 / 46 : 2/ Juli 2003


Data awal yang digunakan untuk pertimbangan pemilihan ukuran pompa adalah sangat penting dan harus akurat supaya dalam penentuan ukuran unit pompa sesuai dengan kondisi sumur. Data yang diperlukan dapat dikelompokkan dalam empat kategori umum : 1. Inflow performance sumur 2. Demensi fisik sumur 3. Sifat-sifat fluida sumur 4. Kebutuhan akan sumber energi 1. Inflow performance sumur dapat menggambarkan kemampuan laju alir maksimum sumur tersebut dan juga bisa menentukan besarnya tekanan untuk setiap laju alir dibawah laju alir maksimum. Inflow performance umumnya dinyatakan sebagai tekanan statik pada kedalaman tertentu ditambah tekanan alir pada laju alir minimum. Jika tidak ada gas bebas di dalam sumur, maka tekanan dapat dinyatakan sebagai ketinggian kolom fluida. Tekanan untuk laju alir yang lain ditentukan dengan perluasan data inflow performance melalui dua cara yang diijinkan. Garis lurus produktivity indeks (PI) dapat digunakan jika tidak ada gas bebas atau jika seluruh gas terlarut dalam cairan. Kurva inflow performance relationship (IPR) tidak linier dapat digunakan apabila tekanan reservoir di bawah tekanan buble point (Pb), dengan demikian menyebabkan gas keluar dari larutan dan terbentuk aliran dua fasa di dalam reservoir. Dengan diketahuinya kemampuan laju alir sumur, maka dapat dipilih ukuran pompa yang sesuai sehingga tidak terjadi oversizing atau undersizing. 2. Diameter casing menentukan diameter maksimum pompa (stator) yang aka n dipasang pada sumur tersebut. Hal ini penting oleh karena biasanya pemasangan yang paling efisien akan diperoleh bila memakai pompa dengan diameter terbesar, yang dimungkinkan, dan mempunyai selang alir yang tepat. Kedalaman bottom hole dan kedalaman interval perforasi secara berturut-turut menentukan kedalaman maksimum pompa dapat dipasang dan menentukan kedalaman di mana pompa dapat dipasang secara aman. Jika sumur berperforasi banyak menghasilkan pasir maka pompa diset di atas perforasi, jika fluida banyak mengandung gas maka pompa diset di bawah perforasi bila dimungkinkan. 3. Spesifik grafity dan prosentase liquid dan gas yang tercampur dalam fluida sumur yang akan dipompa menentukan harga horsepower motor yang diperlukan. Oleh karena itu diperlukan data mengenai spesifik gravity air dam gas, API gravity minyak, water cut dan GOR. Viskositas juga diperlukan sebab kurva performance pompa dikembangkan berdasarkan pada air (H2O), sehingga Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 7 / 46 : 2/ Juli 2003


jika viskositas fluida jauh lebih besar dari viskositas air, maka harus dilakukan koreksi terhadap head pompa maupun kurva horsepower. Data PVT dalam bentuk tekanan, solution gas oil ratio, dan formation volume factor diperlukan jika terdapat gas bebas di dalam sumur. Jika data PVT tidak tersedia maka dapat diperkirakan dengan memakai korelasi y ang tersedia. 4. Informasi lain yang tidak berhubungan dengan sumur dan reservoir tetapi lebih cenderung berhubungan dengan sistem pemompaan, juga diperlukan. Voltase power supply yang tersedia menentukan ukuran transformer dan komponen-komponen listrik yang lain. Ukuran tubing biasanya dihubungkan dengan diameter pompa dan menentukan besarnya friction loss yang terjadi, yang diperlukan dalam perhitungan total dinamic head .

6.2.2 Total dinamic head ( TDH ) Total dinamic head adalah total head yang diperlukan pompa untuk berproduksi pada laju alir yang ditetapkan. Beberapa penjelasan mungkin diperlukan di sini untuk menggambarkan total dinamic head. Beberapa perusahaan pompa begitu juga para design engineer berpendapat bahwa total dinamic head merupakan tekanan alir di well head dalam feet ditambah friction loss sepanjang pompa sampai well head ditambah effective lift. Effective lift depth adalah kedalaman di mana pompa dapat dipasang sehingga berproduksi sebesar laju alir yang ditetapkan. Secara lebih khusus, pada pemompaan fluida tanpa gas, total dinamic head adalah jumlah dari: 1. Friction loss sepanjang tubing dan flow line dalam feet. 2. Perbedaan elevasi antara tujuan akhir aliran fluida produksi dengan kedalaman pompa. 3. Beberapa losses yang disebabkan oleh valve maupun separator. 4. Dikurangi dengan head yang disebabkan oleh ketinggian kolom fluida di atas pompa. Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan satuan tekanan, jika densitas fluida sama besarnya di seluruh sistem pemipaan. Akan tetapi, jika terdapat gas bebas maka densitas fluida tidak sama secara menyeluruh dan perhitungan harus dibuat dalam satuan psi dan kemudian dikonversikan ke head agar bisa dipakai pada kurva performance pompa.

6.2.3 Pedoman pemilihan pompa cavity Jika kondisi sumur dan sifat-sifat fluida memenuhi batasan diberlakukannya penggunaan pompa Cavity, maka langkah pemilihan ukuran unit pompa dapat dimulai. Diberikan cara untuk mempermudah dalam pemilihan awal ukuran unit pompa yaitu dengan Quick Selection Guide. Data Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 8 / 46 : 2/ Juli 2003


awal yang diperlukan adalah head pompa (feet) dan laju alir produksi yang diinginkan (BPD). Dari dua data tersebut dapat dipilih ukuran unit pompa yang sesuai, yaitu ukuran pompa, RPM pompa, HP motor, jenis drive head, dan ukuran rod. Pilihan unit pompa tersebut bukanlah hasil akhir dari pemilihan pompa, melainkan baru dalam dalam tahap pertama dari trial and error . Untuk mengetahui apakah pompa tersebut sesuai atau tidak jika dioperasikan pada suatu sumur, maka harus mengalami beberapa tahap pengujian. Untuk lebih jelasnya dibahas pada sub bab prosedur pemilihan pompa Cavity.

6.3 PROSEDUR PEMILIHAN POMPA CAVITY Untuk memilih ukuran unit pompa Cavity yang sesuai dengan suatu kondisi sumur, maka paling sedikit harus diketahui data mengenai kedalaman setting pompa, tekanan flow line, laju fluida produksi, dan sifat-sifat khusus fluida sumur. Berikut adalah langkah-langkah untuk menentukan model pompa yang tepat, material pembentuk pompa, jenis drive head, ukuran rod, horse power yang diperlukan, ukuran motor penggerak, sheave dan belt. Tahap-tahap perencanaan umum pompa Cavity adalah sebagai berikut : •

Pengambilan data sumur

•

Evaluasi Api gravity dan karakteristik fluida sumur

•

Penentuan laju produksi dan kedalaman setting pompa

•

Penentuan ukuran pompa dan kecepatan operasi pompa

•

Penentuan ukuran prime mover

•

Pemilihan drive head dan rod

•

Pemilihan ukuran accessories pompa

6.3.1 Pengambilan data sumur Langkah awal dalam pendesainan pompa Cavity adalah mengetahui kondisi sumur secara rinci (sebagai contoh dalam hal ini pompa Cavity yang dipakai sering disebut sebagai Moyno pump), yaitu dengan mengisi dan melengkapi Moyno Down Hole Pumps Application Data Sheet. Di dalam lembar isian data (Application Data Sheet) terdapat tiga jenis isian data yang harus dilengkapi, yaitu: data sumur, data produksi, dan data informasi fluida.


TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 9 / 46 : 2/ Juli 2003


Data sumur dan sifat-sifat fluida akan menentukan apakah pompa Cavity dapat dioperasikan di sumur tersebut atau tidak. Apabila ada kemungkinan untuk dioperasikan, maka sifat-sifat fluida sumur tersebut yang menjadi acuan dan pertimbangan dalam pemilihan jenis material pembentuk pompa (rotor dan stator), sedangkan jenis dan ukuran pompa didasarkan pada data dimensi sumur yang diperoleh.

6.3.2 Evaluasi API gravity dan karakteristik fluida sumur Dari analisa fluida reservoir dapat diketahui jenis kandungan kimia fluida reservoir, jenis gas, dan sifat-sifat lain dari fluida yang terproduksi. Seluruh informasi tentang fluida reservoir sangat membantu dalam menentukan bahan dan jenis pompa yang sesuai dengan sifat-sifat fluida tersebut. Perusahaan Robbins & Myers Inc. telah membuat pedoman tentang kesesuaian antara material pembentuk pompa dengan bahan kimia yang terkandung dalam fluida. Pedoman tersebut banyak membantu dalam memilih material pompa yang sesuai untuk diterapkan dalam suatu sumur yang memiliki sifat-sifat fluida tertentu. Berdasar hasil pengujian di laboratorium, pompa cavity mampu memompa fluida yang mempunyai API gravity antara 5 sampai 50 oAPI. Di luar selang tersebut pompa tidak mampu beroperasi secara efektif. Di samping untuk menegaskan apakah pompa Cavity bisa dioperasikan atau tidak, penentuan oAPI gravity juga berfungsi untuk pemilihan jenis rotor dan stator. Kecocokan antara sifat fluida dengan jenis bahan pembentuk pompa dapat dilihat pada Lampiran.

6.3.3 Penentuan laju produksi dan kedalaman setting pompa Pompa Cavity mampu mengangkat fluida sampai kedalaman setting pompa 4000 ft, dan laju maksimum mencapai 2000 BPD. Tiap jenis pompa Cavity mempunyai kemampuan mengangkat dengan head dan laju produksi yang berbeda. tergantung pada jumlah stage, putaran dan eccentricity pompa. Acuan utama dalam memilih jenis pompa Cavity adalah kedalaman setting pompa dan laju produksi yang diinginkan. Dalam menentukan setting pompa perlu dipertimbangkan apakah sumur diproduksi secara open hole atau secara perforation casing. Jika fluida produksi termasuk tipe sandy (berpasir), maka pompa diset di atas selang perforasi atau di atas selang open hole. Sebaliknya jika formasi tidak bertipe sandy tetapi banyak mengandung gas bebas, maka pompa diset di bawah daerah perforasi jika dimungkinkan. Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 10 / 46 : 2/ Juli 2003


Perkiraan laju produksi pemompaan didasarkan pada inflow performance sumur tersebut. Aturan pokok yang harus dipatuhi adalah perkiraan laju produksi pemompaan harus lebih rendah dari laju produksi maksimum yang digambarkan dalam inflow performance sumur. Hal ini untuk menghindari pengoperasian pompa dalam kondisi run dry, yang akan mempercepat kerusakan pompa. Bila head pompa dan laju produksi yang diinginkan telah ditentukan, maka pemilihan awal unit pompa dapat dimulai dengan menggunaan Quick Selection Guide. Dari dua data tersebut dapat ditentukan ukuran unit pompa yang sesuai, meliputi stage pompa, RPM pompa, HP motor, jenis drive head, dan ukuran rod. Pilihan unit pompa tersebut bukan hasil akhir dari pemilihan pompa, melainkan baru dalam tahap pertama trial and error . Untuk mengetahui apakah pompa tersebut sesuai atau tidak jika dioperasikan pada suatu sumur, maka harus mengalami beberapa tahap pengujian.

6.3.4 Penentuan ukuran pompa dan kecepatan o perasi pompa Dalam tahap ini dipakai lembaran spesifikasi pompa sesuai dengan model pompa yang terpilih melalui Quick Selection Guide. Lembaran spesifikasi pompa terdiri dari dua bagian utama. 

Bagian pertama berisi keterangan-keterangan dari model pompa, mengenai : o

o

o

o

o



spesifikasi dan demensi pompa jenis material pembentuk rotor dan stator speed guidlines pedoman pemilihan drive head dan rod rekomendasi pemasangan pompa dan peralatan tambahan.

Bagian kedua berisi grafik performance pompa dari setiap model pompa.

Data yang tertera pada spesifikasi dan demensi pompa memberikan petunjuk, apakah pompa yang akan dipasang sesuai dengan demensi sumur. Jika dimensi dan spesifikasi pompa sesuai dengan dimensi sumur maka langkah selanjutnya adalah menentukan kecepatan pompa yang diperlukan dengan menggunakan grafik performance pompa. Data yang diperlukan untuk menentukan RPM pompa adalah total dynamic head (TDH-ft H2O) dan laju produksi (BPD). Dari head yang diperoleh dari tahap sebelumnya, ditarik garis vertikal ke atas sampai berpotongan dengan garis yang ditarik secara horisontal dari laju produksi (BPD), titik perpotongan tersebut menyatakan besarnya RPM Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 11 / 46 : 2/ Juli 2003


yang diperlukan. Jika titik perpotongan tersebut tidak tepat berada di garis kurva RPM , maka untuk menentukan besar RPM tersebut dilakukan interpolasi antara dua garis RPM ( RPM line) pada chart. Dengan mempertimbangkan API gravity dan karakteristik material abrasive dari fluida formasi, ditentukan apakah kecepatan putar yang diperoleh tersebut melebihi batas maksimum yang diijinkan (speed guidlines). Jika memang melebihi batas maksimum maka dipilih model pompa yang lain yang memiliki kapasitas lebih besar dan prosedur di atas diulangi. Jika hal ini terjadi pada pompa yang berkapasitas paling besar, maka laju produksi harus diturunkan.

6.3.5 Penentuan ukuran prime mover Penentuan horse power menggunakan grafik performance pompa untuk model pompa yang sama dengan langkah sebelumnya. Untuk menentukan besar horsepower yang diperlukan, ditarik garis vertikal dari total head sampai memotong garis kurva HP (garis hitam putus-putus) untuk harga RPM yang telah ditentukan pada langkah sebelumnya. Dari titik potong tersebut ditarik garis horisontal ke kanan, kemudian dibaca harga running HP yang diperlukan. Horsepower yang diperlukan untuk starting sama dengan 1,5 kali running HP . Di dalam menentukan ukuran motor elektrik yang minimum, dipilih horse power yang lebih besar antara HP yang diperoleh pada langkah di atas dengan HP motor yang diberikan dalam tabel Electric Motor-Size.

6.3.6 Pemilihan drive head dan rod Dari tahap sebelumnya telah ditentukan ukuran rotor dan stator, kecepatan rotasi ( RPM ), dan HP motor yang sesuai dengan karakteristik fluida dan laju produksi yang diinginkan. Langkah selanjutnya adalah menentukan jenis drive head dan ukuran rod. Drive head dan rod yang terpilih harus mampu bekerja dengan baik untuk range kecepatan dan kedalaman yang telah ditentukan di atas. Untuk menentukan jenis drive head dan ukuran rod yang cocok, digunakan lembaran spesifikasi pompa bagian pertama, tepatnya di bagian keterangan di bawah Drive Head and Rod Selection. Pemilihan diberikan dalam bentuk pernyataan atau dalam bentuk chart. Bila memakai chart diperlukan data kedalaman setting pompa (ft) dan RPM , di mana kedua data tersebut telah ditentukan pada langkah sebelumnya. Pada titik perpotongan, pilih drive head dan ukuran rod yang Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 12 / 46 : 2/ Juli 2003


cocok yang diberikan dibagian atas chart. Perlu diperhatikan untuk mengecek beberapa keterangan dapat dibaca di bagian notes.

6.3.7 Pemilihan ukuran accesories pompa Penentuan ukuran asesories pompa adalah prosedur tahap terakhir dalam desain pompa Cavity. Penentuan ukuran asesories pompa meliputi penentuan ukuran sheaves, jumlah dan ukuran belt, dan ukuran bushing. Berdasarkan drive head yang terpilih kita tentukan tipe dari drive head tersebut. Ada dua tipe drive head, yaitu Right Angle Drive dan Direct Drive . Pemilihan tipe drive head didasarkan pada RPM pompa tersebut ( RPM pompa yang telah ditentukan pada tahap sebelumnya). Untuk menentukan ukuran asesories pompa digunakan tabel asesories sesuai dengan tipe drive head terpilih. Untuk keperluan tersebut diperlukan dua data masukan, yaitu RPM pompa dan HP motor. Tabel asesories untuk tiap-tiap tipe drive head diberikan pada Lampiran.

6.4 CONTOH PERENCANAAN PEMILIHAN POMPA CAVITY (MOYNO PUMP) Data sumur yang diperlukan dalam perencanaan pompa Cavity Pump setting depth

:

3500 ft

Pumping fluid level

:

3250 ft

Flow line pressure

:

65 psi

Production rate

:

340 bfpd

Oil gravity

:

22° API

pH of water

:

6.5

Abrasion

:

Medium

Casing

:

7 inc

Temperatur @ pump

:

130 oF

Tahap-tahap perencanaan pompa Cavity

1.

Berdasar pada oil gravity, pH of water, dan temperatur, pilih RM-102 elastomer (stator) dan chrome plated alloy steel rotor.

2.

Dengan menggunakan tabel Quick Selection Guide, berdasar data Pumping fluid level dan production rate yang diharapkan, dipilih pompa tipe 40-N-095.


TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 13 / 46 : 2/ Juli 2003


3.

Kemudian menguji demensional data pompa 40-N-095 pada spesification sheet unttuk memastikan bahwa pompa bisa dipasang di dalam casing sumur. Menghitung total dynamic head (TDH ) dengan menggunakan persamaan : TDH = Pumping fluid level (ft) + Flow line pressure (psi) x 2.31 (ft/psi) = 3250 + (65 x 2.31) = 3400 ft. Masukkan nilai TDH (3400 ft) ke dalam kurva performance pompa (40-N-095), tarik garis vertikal sampai memotong garis 340 bfpd. Titik perpotongan pada garis hitamsebesar 400 RPM .

4.

Kembali ke specification sheet dan cek dengan speed guidelines untuk karakteristik medium abrasive. Untuk fluida dengan medium abrasive, diijinkan mengoperasikan pompa sampai 300 RPM sebagai batas maksimumnya. Jadi kecepatan putar 400 rpm dinilai terlalu tinggi untuk pompa tersebut. Oleh karena itu, dipilih pompa lain yangg lebih besar kemampuannya yaitu 40 N-165. Langkah 3 dan 4 di ulangi lagi untuk pompa 40-N-165. Hasilnya, untuk produksi sebesar 340 bfpd dengan head 3400 ft diperlukan putaran pompa 300 rpm. Kecepatan tersebut diijinkan untuk fluida dengan karakteristik medium abrasive.

5.

Untuk menentukan HP yang dibutuhkan, masukkan TDH ke kurva performance pompa dan tarik garis vertikal sampai memotong titik pada garis putus-putus HP @ 300 RPM . Kemudian tarik garis horisontal ke kanan, dan diperoleh running HP sebesar 13.5

6.

Untuk menentukan ukuran elektrik motor yang minimum, bandingkan running HP (yaitu, 13.5 HP ) dengan minimum elektrik motor size pada chart (yaitu, 15 HP ). Dalam hal ini, pilih harga HP yang terbesar (yaitu, 15 HP elektrik motor).

7.

Berdasar chart pemilihan drive head dan rod, menunjukkan bahwa dengan ukuran 1.0 inch, maka harus digunakan drive head DH-30.

8.

Jenis drive head yang dipilih adalah Right Angle Drive.

9.

Motor yang dipilih memiliki kecepatan putar 1160 RPM dengan BX belt. Dengan memakai chart (tabel) yang sesuai diperoleh : pump speed

: 307 RPM

diameter motor sheave

: 9.4 inch

gear reducer sheave

: 9.4 inch

jenis belt

: BX belt

jumlah belt yang diperlukan

:2


TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



tipe bushing

: SK (1 7 8 dan 1 1 2 )

Hasil Perencanaan •

40-N-165, RM-102 elastomer stator 40-N-165, chrome plated alloy steel rotor

•

Drive Head DH-30, Right Angle Drive w/ 1.0 inch Rod

•

Electric Motor 15 HP, 1160 rpm

•

2B 9.4 inch motor sheave w/ 1 7/8 inch SK bushing 2B 9.4 inch gear reducer w/ 1 ½ in ch SK bushing 2BX60 belt

•

RPM Pompa 307 rpm

Tabel 6.1 Pedoman Awal Pompa Cavity


: 14 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn




: 15 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



Gambar 6.1 Grafik Performance Pompa Moyno 40-N-095


: 16 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



Gambar 6.2 Grafik Performance Pompa Moyno 40-N-165


: 17 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



Gambar 6.3 Grafik Pemilihan Drive Head dan Rod untuk Pompa 40-0-095

Tabel 6.2 Speed Guidline untuk Pompa 40-N-095


: 18 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



Gambar 6.4 Grafik Pemilihan Drive Head dan Rod Untuk Pompa 40-N-165

Tabel 6.3 Speed Guidline untuk Pompa 40-N-165


: 19 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



o n y o M a p m o P s i 4 . r 6 o s l e e s b k a A T n a h i l i m e P l e b a T


: 20 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 21 / 46 : 2/ Juli 2003


7. LAMPIRAN

TABEL 1 Data Sheet Yang di Gunakan Dalam Perhitungan

MOYNO@ DOWN HOLE PUMPS

COMPANY : ________________________

APPLICATION DATA SHEET

________________________

WELL #

: ________________________

LOCATION : ________________________ ________________________

WELL DATA :

PRODUCTION DATA :

Total Depth ___________Ft

PAST

DESIRED

Pump Setting Depth ___________Ft

Total BFPD

__________

___________

Casing Size __________In

BOPD

__________

___________

Open Hole Form _________ To _________Ft

BWPD

__________

___________

Casing Perforation _________ To _________ Ft

MCFD

__________

___________

Tubing Size _________In

GOR

__________

___________

Flow Line Length and Size ________ Ft _________ In

Gas Gravity

__________

___________

Bottom Hole Temperature ________ oF

Oil Gravity( oAPI)_______

___________

Bottom Hole Pressure _________ PSI Deviation _________ o FLUID INFORMATION :

Any fluid analysis available____Yes____No. If yes please submit. If no, please submit sample of well fluid Ph of the fluid __________________________ Are they presently using any parafin control chemicals Yes______ No _______ __If yes, what is the chemical name _______________________Manufacture _____________________ __Method of treatment _________________________________________________________________ __In what concentration_________________________________________________________________


TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 22 / 46 : 2/ Juli 2003


Are They presently using any corrosion inhibitors

Yes________ No ________

__If yes, what is the chemical name ___________________Manufacturer_________________________ __Method of treatment _________________________________________________________________ __In what concentration_________________________________________________________________ Any past sand problems

Yes________ No ________ if yes, what percentage sand ____________

Any H2S present Yes_________ No _________ if yes, what percentage sand ____________ Any CO2 present Yes_________ No _________ if yes, what percentage sand ____________ What type of prime mover will be used _____________________________________________________ NOTES : _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Originators signature __________________________________________ Date ____________________


TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 2


: 23 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 2


: 24 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



(LANJUTAN)


: 25 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 3 PEDOMAN AWAL PEMILIHAN POMPA MOYNO


: 26 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn




: 27 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 4 LEMBARAN SPESIFIKASI POMPA MOYNO


: 28 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 4 (Lanjutan)


: 29 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



LEMBARAN SPESIFIKASI POMPA MOYNO


: 30 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 4 (Lanjutan) LEMBARAN SPESIFIKASI POMPA MOYNO


: 31 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 4 (Lanjutan) LEMBARAN SPESIFIKASI POMPA MOYNO


: 32 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 5 GRAFIK PERFORMANCE POMPA MOYNO


: 33 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 5 (LANJUTAN)


: 34 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



GRAFIK PERFORMANCE POMPA MOYNO


: 35 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



TABEL 5 (LANJUTAN) GRAFIK PERFORMANCE POMPA MOYNO


: 36 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



)

N A T U J N A L (

5 L E B A T

O N Y O M A P M O P E C N A M R O F R E P K I F A R G


: 37 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



O N Y O M A P M O P S I R O S S E 6 C L C E A B N A A T D E P Y T E V I R D N A H I L I M E P L E B A T


: 38 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



O N Y O M A P M O P S I R O S ) S N E A C T C U A J N N A A L D ( E 6 P L Y E T B E A V T I R D N A H I L I M E P L E B A T


: 39 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



O N Y O M A P M O P S I ) R N O A S T S U E J C N C A A L ( N 6 A L D E E B P A Y T T E V I R D N A H I L I M E P L E B A T


: 40 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



O N Y O M A P M O P S I ) R N O A S T S U E J C N C A A L ( N 6 A L D E E B P A Y T T E V I R D N A H I L I M E P L E B A T


: 41 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 42 / 46 : 2/ Juli 2003


TABEL 7 KARAKTERISTIK ELASTOMER STATOR

RM-102 MEDIUM HIGH ACRYLONITRILE

- Mempunyai ketahanan terhadap oil dan solvent. - Dipakai pada minyak dengan SG lebih kecil dari 30 API. - Fluida dengan kandungan sedikit gas. - Merupakan elastomer terbaik untuk lingkungan CO2. - Pemekaran bahan (swell) terhadap air r endah. - Memiliki sifat-sifat mekanik yang sangat bagus. - Sangat bagus dalam ketahanan terhadap abrasi. o

- Maksimum temperatur kerja 200 F. - Biaya pembentukan sedang. - Mudah dalam pembentukan elastomer.

RM-136 ULTRA HIGH ACRYLONITRILE

- Mempunyai ketahanan yang sangat bagus terhadap oil dan solvent. - Umum digunakan pada oil dengan SG 30° API atau lebih tinggi. - Air dengan TDS tinggi atau yang mempunyai kecenderungan membentuk scale. - Mempunyai ketahanan yang lebih terhadap pemekaran elastomer (swell) yang disebabkan oleh chemical treating. - Pemekaran elastomer (swell) terhadap air rendah. - Memiliki sifat-sifat mekanik yang bagus. - Maksimum temperatur kerja 225 F. - Biaya pembuatan lebih tinggi, sukar dibentuk.

RM-140 VERY HIGH ACRYLONITRILE

- Mempunyai ketahanan yang sangat bagus terhadap oil solvent. - Sangat bagus ketahanan terhadap air, uap, dan amine. - Tahan terhadap Hydrogen Sulfide (H2S), sampai 15000 ppm. Manajemen Produksi Hulu

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn



- Dipakai bila fluida mengandung Iron Sulfide (FeS). - Memiliki sifat-sifat mekanik yang bagus. - Tahan terhadap abrasi. - Maksimum temperatur kerja 275 F. - Mahal dalam pembuatan dan sukar dalam pembentukan.

C-119 FLUOROELASTOMER (experimental)

- Paling tahan terhadap oil dan solvent. - Tahan terhadap air dan steam. - Tidak tahan terhadap a mine. - Memiliki sifat mekanik yang kurang baik. - Ketahanan terhadap abrasi rendah. - Maksimum temperatur kerja 350 F. - Ketahanan terhadap Keton rendah. - Ketahanan terhadap asam sangat bagus. - Sangat mahal dan sukar dibentuk.


: 43 / 46 : 2/ Juli 2003

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 44 / 46 : 2/ Juli 2003


TROBLE SHOOTING PROGRESSIVE CAVITY PUMP (PCP)

GEJALA

Tak ada aliran fluid keluar dari pompa

TANDA-TANDA

As penggerak pompa tidak berputar

1. 2.

3. 4.

5.

As penggerak pompa berputar

1. 2.

3. 4. 5.

6. 7. 8. 9.


KEMUNGKINAN PENYEBAB Belt/pulli longgar/ terlepas Motor listrik tidak mendapat aliran listrik

Motor mengalami kerusakan Bearing (laher) atau poros mengalami kerusakan Kawat aliran listrik ke motor salah memasangnya Rod/stang patah Kebocoran di pipa salur (tubing)

ANJURAN UNTUK PERBAIKAN

1. 2.

3.

Ganti motor

4.

Hubungi pabriknya

5.

Lihat manual pompa dan benarkan

1. 2.

Ganti rod Perbaiki/cek apakah gesekan terjadi antara tubing dengan rod (kalau benar, sebaiknya dipasang rod guide) Angkat tubing/betulkan

Sambungan tubing 3. terlepas Rotor mengalami 4. kerusakan Rotor tidak terpasang 5. dengan baik (pas di stator) Pompa mengalami kerusakan / stator rusak Rotor terlalu dalam sampai dibawah stator Rusak karena asam/zat kimia atau karena tekanan Peletakan stator terbalik

Kencangkan atau ganti sabuk (belt) atau pulli Cek sekering, daya listrik ataupun controllenya

Ganti rotor Cek spasi rotor/ turunkan rotor

6.

Ganti stator/diskusikan dengan pabrik pompa 7. Naikkan sampai stator 8. 9.

Ganti alat dan tanyakan ke service company Lihat manual pompa, pasang stator dengan benar

TEKNIK PRODUKSI

NO : TP.03.05

JUDUL

Halaman Revisi/Thn


: 45 / 46 : 2/ Juli 2003


GEJALA

TANDA-TANDA

As berputar terlalu lambat

Produksi menurun terhadap waktu

1.

1.

2.

Belt tergelincir (slip)

2.

3. 4.

Problem motor Pemasangan daya salah

3. 4.

5.

Pemilihan kecepatan motor salah Temperatur pompa terlalu tinggi Stator melunak karena zat kimia/minyak aromatik Pompa tersumbat kotoran /padatan/pasir Pompa terkena zat yang abrasif Lubang masuk pompa tersumbat kotoran

5.

2.

Ukuran rotor tidak pas

2.

3.

Disain pompa salah

3.

4. 5.

Sumur kering GLR terlalu tinggi

4. 5.

6.

Rotor/stator mengalami keausan Kebocoran tubing

6.

Pompakan cairan diatas pompa (back flushed) Cepatkan pompa dan ganti stator (achirnya) Tarik pompa dan bersihkan lubang masuk (backflushed) Temperatur terlalu rendah dari perkiraan ganti rotor dengan ukuran yang sesuai Redisain pompa dan ganti pompa yang benar Cek potensial reservoir Turunkan kedudukan pompa/gunakan gas separator Naikkan kecepatan pompa

7.

Tubing diganti/perbaiki

1. 2.

3. 4. Aliran kecil

Laju produksi konstant tetapi relatif kecil (as berputar benar)

1.

7.


ANJURAN UNTUK PERBAIKAN

KEMUNGKINAN PENYEBAB Pulli salah ukuran

1. 2.

3. 4. 1.

Cek ukurannya/ganti puli dengan ukuran yang sesuai Kencangkan belt/ganti dengan ukuran yang sesuai Cek motor dan terminal listrik Perbaiki daya di terminal listrik Ganti motor listriknya Ganti dengan rotor/stator yang tahan temperatur tinggi Ganti stator dan cek fluida yang lewat/akan digunakan

Perencanaan & Solusi PCP

Recommend Documents