BAB II
Latar Belakang 1.1. Analisa Sistim Nodal Untuk Sumur Minyak
Analisa sistem nodal merupakan suatu cara pendekatan untuk optimisasi produksi sumur sumur minyak minyak dan gas, dengan dengan cara mengev mengevalu aluasi asi secara secara menyel menyeluru uruh h sistem sistem produksi sumur. Secara lengkap tujuan analisa nodal untuk suatu sumur yang mempunyai indeks produktivitas (IPR dan system rangkaian tu!ing di dalam sumur serta pipa salur di permukaan tertentu adalah se!agai !erikut" #. $enentukan laju produksi yang dapat diperoleh secara sem!ur alam. %. $enentukan kapan sumur mati, &. $enentukan saat yang !aik untuk mengu!ah sumur sem!ur alam menjadi sumur sem!ur !uatan. '. ptimisasi laju produksi. ). $emeriksa setiap komponen dalam sistem sumur produksi untuk menentukan adanya ham!atan aliran. Analisa nodal di suatu sumur dapat dilakukan pada & titik nodal yaitu"
• *itik nodal di dasar sumur • *itik nodal di kepala sumur • *itik nodal di separator
1.1.1. Analisa Nodal Bila Titik Nodal Di Dasar Sumur
+ika dasar sumur digunakan se!agai *itik nodal, maka perhitungan dimulai dari separator ke kepala sumur dan dilanjutkan ke dasar sumur. ari -am!ar l terlihat !aha dasar sumur merupakan pertemuan antara dua komponen komponen yaitu" #. /omponen sistem rangkaian pipa keselurunan, kes elurunan, %. /omponen kemampuan sumur untuk !erproduksi, (IPR.
/edua komponen terse!ut dinyatakan secara gra0is dalam diagram tekanan1laju produksi, seperti s eperti tertera pada pada -am!ar %. Perpotongan kedua gra0ik terse!ut mem!erikan laju produksi yang sesuai dengan kedua komponen terse!ut di atas.
Analisa nodal dengan titik nodal di dasar sumur ini terutama digunakan untuk meramalkan penurunan produksi se!agai aki!at peru!ahan IPR di kemudian hari untuk sistem rangkaian pipa keselurunan yang tetap.
1.1.2. Analisa Analisa Nodal Bila Titik Nodal Di Kepala Sumur
-am!ar & menunjukkan arah perhitungan apa!ila kepala sumur digunakan se!agai titik nodal.
ua /omponen yang ditemukan dalam hal ini adalah " #. /omponen Separator dan Pipa Salur. %. /omponen Reservoir dan *u!ing. Secara gra0is pada diagram tekanan1laju produksi -am!ar ' diperlukan peru!ahan laju produksi terhadap tekanan kepala sumur. Perpotongan kedua gra0ik terse!ut menunjukkan laju produksi yang akan diperoleh sesuai dengan IPR dan ukuran tu!ing tertentu serta tekanan separator dan ukuran pipa salur yang digunakan.
*itik nodal di kepala sumur ini digunakan untuk melihat pengaruh ukuran pipa salur dan tu!ing terhadap laju produksi yang diperoleh, engan mem!uat kurva pipa salur dan kurva tu!ing untuk !e!erapa ukuran (lihat -am!ar ), maka dapat dipilih kom!inasi ukuran pipa salur dan tu!ing yang ter!aik.
1.1.3. Analisa Nodal Bila Titik Nodal Di Separator
-am!ar 2 menunjukkan arah perhitungan jika separator digunakan se!agai titik nodal. /omponen reservoir dan sistem pipa di dalam sumur dan di permukaan ditentukan dengan harga tekanan separator yang direncanakan, yang secara gra0is ditunjukkan pada diagram laju produksi1tekanan pada -am!ar 3. 4ara ini digunakan untuk melihat dengan mudah pengaruh tekanan separator terhadap laju produksi yang akan diperoleh.
-A$BAR 3. -RA5I/ PR6SS7R6 *RA86RS6 P6969*7A9 /6ALA$ 6/I8AL69 : Pwf
1.1.4. Analisa Nodal Analisa Nodal ada Sumur Gravel Pack
Setelah menentukan !aha gravel pack harus !erhasil untuk menanggulangi terproduksinya pasir dan 0luida dapat mengalir melalui gravel terse!ut, kita akan mengevaluasi e0isiensi gravel pack . -am!ar #% memperlihatkan skematik gravel pack .
-am!ar #% memperlihatkan !agian1!agian yang dilalui 0luida dari 0ormasi sampai ke liner . Setelah 0luida meleati 0ormasi sekitar lu!ang sumur, kemudian untuk masuk ke screen dan liner , 0luida harus meleati lu!ang per0orasi, meleati gravel dan kemudian meleati screen dengan diper0orasi atau slotted liner . 7ntuk mengevaluasi dengan nodal sistem, harus dihitung pressure loss karena ham!atan di !agian terse!ut, dengan menggunakan persamaan yang dapat menghitung pressure loss dengan kondisi open atau cased hole. Berikut persamaan menghitung pressure drop dengan menggunakan persamaan +ones, Blount dan -la;e. 7ntuk sumur minyak"
q < laju alir, !=d, Pwf < tekanan alir sumur, psi, Pwfs < tekanan dasar sumur di sandface, psi,
β < koe0isien tur!ulensi, 0t1#, untuk gravel adalah
Bo < 0aktor volume 0ormasi, r!=st!
Ρo < densitas minyak, l!=0t& L < panjang !agian aliran linear, 0t A < luas total aliran, 0t%, ( A < luas # per0orasi > shot density > interval per0orasi kG < permea!ilitas gravel , md 7ntuk sumur gas
q < laju alir, $c0d, Pwf < tekanan alir sumur, psi, Pwfs < tekanan dasar sumur di sandface, psi,
β < koe0isien tur!ulensi, 0t1#, untuk gravel adalah
γ g < densitas minyak, l!=0t& T < temperatur, oR (o5?'2@ Z < gas kompressi!ilitas L < panjang !agian aliran linear, 0t A < luas total aliran, 0t%, ( A < luas # per0orasi > shot density > interval per0orasi kG < permea!ilitas gravel , md
!.1.! Analisa Nodal Untuk Sumur er"orasi
*elah diketahui !aha terjadi kompaksi, yaitu kerusakan 0ormasi disekitar lu!ang per0orasi pada saat dilakukan per0orasi. al ini !er!eda pada gravel pack , dimana 0ormasinya adalah unconsolidated sehingga yang perlu diperhatikan adalah luas permukaan aliran. Sedangkan untuk 0ormasi ketat, selain diatas yaitu panjang per0orasi, juga diperhatikan panjang lu!ang per0orasi /eduanya mempengaruhi aliran ke lu!ang sumur. -am!ar %' adalah contoh per0oras i.
#AMBA$ 24 %&NT&' SK(MATIK ($)&$ASI
-am!ar %) memperlihatkan per0orasi yang dapat dianalogikan se!agai miniatur lu!ang sumur.
an diasumsikan !aha tidak ada kerusakan 0ormasi disekitar lu!ang sumur. Be!erapa asumsi lainnya adalah" #. Permea!ilitas daerah yang terkompaksi adalah a. #@ dari permea!ilitas 0ormasi jika diper0orasi secara overbalance !. '@ dari permea!ilitas 0ormasi jika diper0orasi secara underbalance %. *e!al daerah yang terkompaksi adalah #=% in &. 7ntuk sumur dengan diameter kecil, Pwfs konstan sampai diujung daerah yang terkompaksi '. apat digunakan persamaan +ones, Blount dan -la;e untuk menghitung kehilangan tekanan aki!at per0orasi Persamaan pressure drop untuk per0orasi Sumur $inyak"
q < laju alir=per0orasi, !=d, Pwf < tekanan alir sumur, psi, Pwfs < tekanan dasar sumur di sandface, psi,
β < koe0isien tur!ulensi, 0t1#, untuk gravel adalah
Bo < 0aktor volume 0ormasi, r!=st!
ρo< densitas minyak, l!=0t& μo< viskositas minyak, cp Lp < panjang lu!ang per0orasi, 0t (lihat *a!el '.'' kp < permea!ilitas daerah terkompaksi, md < @.# k jika diper0orasi overbalance < @.' k jika diper0orasi underbalance rp < radius lu!ang per0orasi, 0t rc < radius daerah terkompaksi, 0t ( = + @.)=#% c p r r Sumur -as
q < laju alir per per0orasi, $c0d, Pwf < tekanan alir sumur, psi, Pwfs < tekanan dasar sumur di sandface, psi,
β < koe0isien tur!ulensi, 0t1#, #.%@#
γ g < densitas minyak, l!=0t& T < temperatur, oR (o5?'2@ Z < gas kompressi!ilitas rp < radius lu!ang per0orasi, 0t rc < radius daerah terkompaksi, 0t ( = + @.)=#% c p r r Lp < panjang lu!ang per0orasi, 0t (lihat *a!el '.''
μ g < viskositas gas, cp kp < permea!ilitas daerah terkompaksi, md < @.# k jika diper0orasi overbalance < @.' k jika diper0orasi underbalance
Langkah kerja untuk evaluasi per0orasi dengan analisa nodal sama seperti pada analisa nodal untuk gravel pack
BAB II
Teori Dasar.
System sumur produksi yang menghu!ungkan antara 0ormasi produkti0e dengan dengan separator yang dapat di!agi menjadi enam komponen seperti ditunjukkan pada -am!ar #1#, yaitu " #. /omponen 0ormasi produkti0 = reservoir. alam komponen ini 0luida reservoir mengalir dari !atas reservoir menuju ke lu!ang sumur, melalui media !erpori. /elakukan aliran 0luida dalam media !erpori dinyatakan dalam !entuk hu!ungan antara tekanan alir didasar sumur dengan laju produksi. %. /omponen komplesi. Adanya lu!ang per0orasi ataupun gravel pack didasar lu!ang sumur akan mempengaruhi aliran 0luida dari 0ormasi ke dasar lu!ang sumur. Berdasarkan analisa komponen ini, dapat diketahui pengaruh jumlah lu!ang per0orasi ataupun adanya gravel pack terhadap laju produksi sumur. &. /omponen tu!ing. 5luida multi0asa yang mengalir dalam pipa tegak ataupun miring, akan mengalami kehilangan tekanan yang !esarnya antara lain tergantung dari ukuran tu!ing. engan demikian analisa tentang pengaruh ukuran tu!ing terhadap laju produksi dapat dilakukan dalam komponen ini. '. /omponen pipa salur. Pengaruh ukuran pipa salur terhadap laju produksi yang dihasilkan suatu sumur, dapat dianalisa dalam komponen ini, seperti halnya pengaruh ukuran tu!ing dalam komponen tu!ing. ). /omponen rektriksi jepitan. +epitan yang dipasang di kepala sumur atau dipasang di dalam tu!ing se!agai Csa0ety valveD akan mempengaruhi !esarnya laju produksi yang dihasilkan dari suatu sumur. Pemilihan ataupun analisa tentang pengaruh ukuran jepitan terhadap laju produksi dapat dianalisa di komponen ini. 2. /omponen separator.
Laju produksi suatu sumur dapat !eru!ah dengan !eru!ahnya tekana kerja separator. Pengaruh peru!ahan tekanan kerja separator terhadap laju produksi untuk system sumur dapat dilakukan di komponen ini.
-am!ar #1#. Sistem Sumur Produksi
/eenam komponen terse!ut !erpengaruh terhadap laju produksi sumur yang akan dihasilkan.
Laju produksi yang optimum dapat
diperoleh dengan cara
menvariasikan ukuran tu!ing, pipa salur, jepitan dan tekanan kerja separator.
Pengaruh kelakuan aliran 0luida di masing : masing komponen terhadap system sumur secara keseluruhan akan dianalisa, dengan menggunakan Analisa Sistem 9odal. 9odal merupakan titik pertemuan antara dua komponen, dimana di titik pertemuan terse!ut secara 0isik akan terjadi keseim!angan, dalam !entuk keseim!angan masa maupun keseim!angan tekanan. al ini !erarti !aha masa 0luida yang keluar dari suatu komponen akan sama dengan masa 0luida yang masuk ke dalam komponen !erikutnya yang saling !erhu!ungan atau tekanan di ujung suatu komponen yang lain yang !erhu!ungan. Sesuai dengan -am!ar #1#, dalam system sumur produksi dapat ditemui ' titik nodal, yaitu "
*itik nodal di dasar sumur
*itik nodal ini merupakan pertemuan antara komponen 0ormasi produkti0 dengan komponen tu!ing apa!ila komplesi sumur adalah Copen holeD atau titik pertemuan antara komponen tu!ing dengan komponen komplesi apa!ila sumur diper0orasi atau dipasang gravel pack.
*itik nodal di kepala sumur
*itik nodal ini merupakan titik pertemuan antara komponen tu!ing dan komponen pipa salur dalam hal sumur tidak dilengkapi dengan jepitan atau merupakan titik pertemuan antara komonen tu!ing dengan komponen jepitan apa!ila sumur dilengkapi dengan jepitan.
*itik nodal di separator
Pertemuan antara komponen pipa salur dengan komponen separator merupakan suatu titik nodal.
*itik nodal di C upstream = donstream D jepitan
Sesuai dengan letak jepitan,. *itik nodal ini dapat merupakan pertemuan antara komponen jepitan dengan komponen tu!ing. Apa!ila jepitan dipasang di tu!ing se!agai Csa0ety valveD atau merupakan pertemuan antara komponen tu!ing dipermukaan dengan komponen jepitan, apa!ila jepitan dipasang di kepala sumur.
Analisa system nodal dilakukan dengan mem!uat diagram tekanan laju alir produksi, yang merupakan gra0ik yang menghu!ungkan antara peru!ahan tekanan dan laju produksi untuk setiap komponen.
u!ungan antara tekanan dan laju produksi diujung setiap komponen untuk sistem sumur secara keseluruhan, pada dasarnya merupakan kelakuan aliran di " #. $edia !erpori menuju dasar sumur. %. Pipa tegak tu!ing dan pipa datar = hori;ontal. &. +epitan.
Analisa system nodal terhadap suatu sumur, diperlukan untuk tujuan " #. $eneliti kelakuan aliran 0luida reservoir disetiap komponen system sumur untuk menetukan pengaruh masing : masing komponen terse!ut terhadap system sumur secara keseluruhan. %. $engga!ungkan kelakuan lairan 0luida reservoir di seluruh komponen sehingga dapat diperkirakan laju produksi sumur.
7ntuk menganalisa pengaruh suatu komponen terhadap system sumur secara keseluruhan, dipilih titik nodal yang terdekat dengan komponen terse!ut. Se!agai contoh apa!ila ingin mengetahui pengaruh ukuran jepitan terhadap laju produksi sumur, maka dipilih titik nodal di kepala sumur atau apa!ila ingin diketahui pengaruh jumlah lu!ang per0orasi terhadap laju produksi maka dipilih titik nodal di dasar sumur.
BAB II (N##UNAAN KU$*A $(SSU$( T$A*($S( UNTUK M(N#'ITUN# K('I+AN#AN T(KANAN A+I$AN DA+AM IA
%.# Pendahuluan. /urva pressure traverse yang telah di!uat khusus untuk suatu lapangan dapat digunakan untuk memperkirakan kehilangan tekanan aliran dalam pipa dengan hasil yang !aik. Ada dua macam kurva pressure treverse, untuk pipa tegak dan untuk pipa datar. -am!ar !erikut memperlihatkan keduanya. gam!ar engan menggunakan pressure traverse untuk ukuran tu!ing = pipa salur, kedalaman sumur atau panjang pipa salur, laju produksi cairan, tempat jepitan dipasang dan per!andingan gas cairan yang tertentu, maka dapat diperkirakan "
*ekanan kepala sumur (Ph apa!ila tekanan alir dasar sumur (P0 diketahui dan se!aliknya dapat ditentukan tekanan dasar sumur apa!ila tekanan kepala sumur diketahui.
*ekanan kepala sumur apa!ila tekanan separator diketahui atau se!aliknya tekanan di separator apa!ila tekanan kepala sumur diketahui.
*ekanan donstream jepitan dipermukaan apa!ila tekanan diseparator diketahui.
*ekanan donstream jepitan di tu!ing (sa0ety valve apa!ila tekanan kepala sumur diketahui.
*ekanan upstream jepitan di tu!ing (sa0ety valve apa!ila tekanan dasar sumur diketahui.
Prosedur penggunaan kurva presuure traverse untuk menentukan tekanan : tekanan yang dise!utkan diatas adalahn sama, maka secara umum akan digunakan istilah tekanan upstream dan donstream. Eang termasuk tekanan upstream adalah "
*ekanan kepala sumur apa!ila diperkiran dari tekanan separator.
*ekanan dasar sumur apa!ila diperkirakan !erdasarkan tekanan kepal sumur.
*ekanan setelah jepitan (dari arah aliran apa!ila diperkirakan dari tekanan separator, untuk jepitan di kepala sumur.
*ekanan setelah jepitan apa!ila diperkirakan dari tekanan kepala sumur.
Sedangkan yang termasuk tekanan donstream adalah "
*ekanan kepala sumur apa!ila diperkirakan dari tekanan dasar sumur.
*ekanan
kepala
sumur
apa!ila diperkirakan
!erdasarkan tekanan
donstream jepitan di tu!ing (sa0ety valve.
*ekanan di separator apa!ila diperkirakan dari kepala sumur atau dari donstream jepitan dipermukaan.
*ekanan se!elum jepitan apa!ila diperkirakan !erdasarkan tekanan alir dasar sumur (untuk jepitan di dalam tu!ing.
%.% $enghitung *ekanan C7pstreamD atau ConstreamD Secara -ra0is. Se!elum mem!ahas tentang prosedur perhitungan tekanan upstream ataupun donstream, akan diuraikan le!ih dahulu tentang kurva pressure traverse. -am!ar %1# dan %1% adalah contoh kurva pressure traverse masing : masing untuk aliran tegak dan aliran mendatar. -am!ar : gam!ar terse!ut menunjukkan hu!ungan antara tekanan (di sum!u datar dan kedalaman (di sum!u tegak. Pada sum!u kedalaman, harga kedalaman makin meningkat kearah !aah. i sudut kanan atas, di cantumkan data laju produksi, ukuran tu!ing atau pipa salur, API gravity minyak, dan Lapangan dimana kurva pressure traverse terse!ut dikem!angkan. -aris : garis lengkung dalam gam!ar terse!ut adalah kurva : kurva gradient tekana aliran, untuk !er!agai harga per!andingan gas1cairan. engan demikian satu kurva gradient tekanan aliran !erlaku untuk ukuran tu!ing atau pipa salur, laju produksi cairan dan per!andingan gas1cairan tertentu.
Prosedur perhitungan tekanan upstream atau donstream untuk system aliran 0luida dalam pipa, dengan menggunakan kurva pressure traverse adalah se!agai !erikut " l. Siapkan data penunjang" F Panjang pipa ( D F iameter pipa (dt F Laju produksi F /adar air ( KA F Per!andingan gas1cairan (GL F *ekanan Gupstrea!G atau Gdownstrea!G ( P %. Berdasarkan qL, KA, dan diameter pipa, pilih gra0ik pressure traverse yang sesuai. &. Pilih garis gradien tekanan aliran yang sesuai dengan GL. Seringkali garis tekanan alir pada harga GL terse!ut tidak tersedia sehingga perlu interpolasi. '. *ekanan Gdownstrea!G ditentukan se!agai !erikut" a. Plot tekanan Gupstrea!G di sum!u tekanan pada gra0ik pressure traverse. !. ari titik tekanan Gupstrea!G tarik garis tegak ke !aah sampai memotong garis gradient aliran di langkah &.
-am!ar %1# /urva Pressure *raverse untuk Aliran *egak
-am!ar %1% /urva Pressure *raverse untuk Aliran $endatar
c. ari perpotongan terse!ut !uat garis mendatar ke kiri sampai memotong sum!u panjang (untuk pipa datar atau kedalaman (untuk pipa tegak. Baca harga panjang=kedalaman terse!ut dan harga ini dise!ut panjang=kedalaman ekivalen tekanan upstrea!. d. itung panjang=kedalaman ekivalen tekanan Gdownstrea!G, yaitu" e. Plot panjang=kedalaman ekivalen tekanan Gdownstrea!G pada sum!u panjang=kedalaman. 0. $ulai dari titik langkah e, !uat garis datar ke kanan sampai memotong garis gradien aliran di langkah &. g. ari *itik potong terse!ut !uat garis tegak ke atas,sampai memotong sum!u tekanan. *itik potong ini adalah tekanan Gdownstrea!G. ). *ekanan Gupstrea!G ditentukan se!agai !erikut" a. Plot tekanan Gdownstrea!G di sum!u tekanan pada gra0ik pressure traverse. !. ari titik tekanan Gdownstrea!G tarik garik tegak ke !aah sampai memotong garis gradient aliran di langkah &. c. ari perpotongan terse!ut !uat garis mendatar ke kiri sampai memotong sum!u panjang (untuk pipa datar
atau kedalaman (untuk pipa tegak. Baca
panjang=kedalaman terse!ut dan harga ini dise!ut panjang=kedalaman ekivalen tekanan downstrea!. d. itung panjang =/edalaman ekivalen tekanan Gupstrea!G, yaitu"
e.
Plot
panjang=kedalaman
ekivalen
tekanan
Gupstrea!G
pada
sum!u
panjang=kedalaman. 0. $ulai dari titik langkah e, !uat garis datar ke kanan sampai memotong garis gradien aliran dilangkah &. g. ari *itik potong terse!ut !uat garis tegak ke atas, sampai memotong sum!u tekanan. *itik potong ini adalah tekanan upstrea!.
4ontoh penyelesaian secara gra0is dengan menggunakan kurva pressure traverse ini di!erikan dalam contoh soal se!agai !erikut "
2.3.1. %onto, Soal Men-,itun- Tekanan Downstream untuk Aliran )luida dalam ipa Se/ara #ra"is.
iketahui " iameter tu!ing < %in Panjang tu!ing < '@@0t Laju aliran total < %@@!!l=hari /adar air < @ Per!andingan gas cairan < %@@ sc0=st! Apa!ila tekanan dasar sumur (upstrea!, Pwf < #3%@ psi *entukan tekanan di kepala sumur (downstrea!, Pwh. Perhitungan" #. Berdasarkan q < %@@ !!l=hari, KA < @. dan dt < %G Pilih gra0ik pressure traverse.Seperti ditunjukkan pada -am!ar 3. %. Pilih garis gradien aliran untuk GL < %@@ S45=S*B &. Plot Pwf pada sum!u tekanan gra0ik -am!ar 3 '. Buat garis tegak ke !aah sampai memotong garis GL < %@@ S45=S*B ). ari titik potong terse!ut !uat garis mendatar ke kiri sampai memotong sum!u ke dalam, yaitu pada kedalaman < 33@@ 0t. +adi kedalaman ekivalen Pwf < 33@@ 0t. 2. /edalaman ekivalen Pwh < (33@@1)H@@ < #@@ 0t 3. Plot kedalaman #@@ 0t pada sum!u kedalaman. . Buat garis mendatar ke kanan mulai dari titik kedalaman #@@ 0t terse!ut, sampai memotong garis gradien tekanan aliran untuk GL < @@ S45=S*B. H. ari titik potong terse!ut !uat garis tegak ke atas sampai memotong sum!u tekanan, yaitu Pwh < %@@ psi #@. *ekanan kepala sumur < %@@ psi
2.3.2. %onto, Soal Men-,itun- Tekanan Upstream untuk Aliran )luida dalam ipa Se/ara #ra"is
iketahui" iameter Pipa Salur < %, )G Panjang Pipa Salur < #)@@@ 0t Laju aliran total < 2@@ !!l=hari Per!andingan gas cairan < #@@@ S45=S*B Apa!ila tekanan separator (downstrea! < #@@ psi *entukan tekanan di kepala sumur (upstrea! Perhitungan" #. Berdasarkan q < 2@@ !!l=hari iameter pipa < %.)G Pilih gra0ik pressure traverse untuk aliran hori;ontal seperti pada -am!ar 2. %. Plot tekanan separator < #@@ psi pada sum!u tekanan. &. Buat garis tegak ke !aah dari titik di langkah %, sampai memotong garis gradien aliran untuk GL < #@@ S45=S*B. '. ari titik potong terse!ut !uat garis datar ke kiri sampai memotong sum!u panjang, yaitu < #%@@ 0t. Panjang ekivalen Psep adalah #%@@ 0t ). itung panjang ekivalen Pwh yaitu" #)@@@ ? #%@@ < #)%@@ 0t ). Plot panjang ekivalen #)%@@ 0t pada sum!u panjang 3. Buat garis datar ke kanan sampai memotong garis gradien aliran untuk GL < #@@@ S45=S*B . ari titik potong terse!ut !uat garis tegak ke atas, sampai memotong sum!u tekanan, yaitu &'@ psi. H. *ekanan kepala sumur, (upstrea! < &'@ psi
BAB III ANA+ISA SIST(M N&DA+ UNTUK SUMU$ S(MBU$ A+AM
3.1 enda,uluan
i Ba! I telah diuraikan tentang titik : titik nodal yang dapat digunakan dalam perhitungan Analisa Sistem 9odal. *itik : titik nodal terse!ut adalah se!agai !erikut " #. *itik 9odal di dasar sumur %. *itik 9odal di kepala sumur &. *itik 9odal di separator '. *itik 9odal di upstream atau donstream jepitan.
Berikut ini akan di!ahas prosedur perhitungan Analisa Sistem 9odal untuk masing : masing titik nodal.
3.2. rosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Dasar Sumur
Prosedur Analisa Sistem 9odal untuk titik nodal didsar sumur, terdiri dari dua prosedur, sesuai dengan kondisi didasar sumur, yaitu se!agi !erikut " #. 7ntuk kondisi Copen holeD %. 7ntuk kondisi dasar sumur di per0orasi Arah perhitungan untuk titik nodal didasar sumur ini ditunjukkan di -am!ar &1#.
-am!ar &1#. Arah Perhitungan 7ntuk *itik 9odal di asar Sumur
Berikut ini akan diuraikan contoh untuk masing : masing kondisi terse!ut "
3.2.1.%onto, Soal Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi 0&pen 'ole
iketahui" Panjang pipa salur < &@@@ 0t iameter pipa salur < % in /edalaman sumur < )@@@ 0t iameter tu!ing < %&=2G /adar Air < @ Per!andingan gas cairan < '@@ S45=!!l *ekanan statik < %%@@ psi *entukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan dasar sumur se!agal titik 9odal. Perhitungan"
#. Pada kertas gra0ik kartesian, !uat sistem koordinat dengan tekanan pada sum!u tegak dan laju produksi pada sum!u datar. Lihat -am!ar H. %. Berdasarkan P" < #.@ dan Ps < %%@@ psi, hitung Pwf pada !er!agai anggapan harga q, yaitu se!agai !erikut" P" Pwf = Ps − q 7ntuk q < %@@ !!l=hari
7ntuk laju produksi yang lain di peroleh hasil seperti pada ta!el !erikut"
&. Buat kurva IPR dengan memplot q vs Pwf dari ta!el di langkah % '. -unakan langkah kerja &.#, untuk menentukan tekanan kepala sumur pada aliran mendatar. asil perhitungan adalah se!agai !erikut"
4atatan" -unakan gra0ik pressure traverse aliran mendatar untuk diameter pipa < %G GL < '@@ S45=S*B dan pada q anggapan. ). *entukan tekanan alir dasar sumur, !erdasarkan tekanan kepala sumur dengan menggunakan langkah kerja &.#. -unakan gra0ik pressure traverse aliran tegak untuk diameter tu!ing % &=2G, GL < '@@ S45=S*B, KA < @ dan J anggapan. asil perhitungan adalah se!agai !erikut"
2. Plot q terhadap Pwf dari langkah ), pada kertas gra0ik di -am!ar H. /urva ini dise!ut kurva tu!ing intake. 3. Perpotongan antara kurva IPR dengan kurva tu!ing intake, menghasilkan laju produksi se!esar H@@ !!l=hari . Laju produksi yang diperoleh < H@@ !!l=hari.
-am!ar &1%. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di asar Sumur 7ntuk /ondisi Lu!ang Sumur Cpen oleD
3.2.2. %onto, Soal Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi Dasar Sumur Diper"orasi.
Permea!ilitas 0ormasi, k < ) md *ekanan reservoir, Pr < &)@@ psi Radius pengurasan, re < #)@@ 0t /ete!alan 0ormasi, h < %) 0t ensitas minyak < &) oAPI S- gas, γ
g < @.2) *emperatur, T < #H@ @5 Per!andingan gas minya, G# < 2@@ sc0=!!l *ekanan kepala sumur, Pwh < %@@ psi /edalaman sumur < 2@@@ 0t *ekanan gelem!ung, Pb < %&@ psi 5aktor volume 0ormasi, Bo < #.&& 8iskositas minyak, μ o < @.)' cp +ari1jari lu!ang sumur, rw < @.&2 0t ensitas per0orasi < % SP5 Panjang per0orasi, hp < #) 0t 7kuran sumur < .3)@ in 7kuran casing ) #=% in 7kuran tu!ing % &= in iper0orasi dengan overbalance memakai ' in casing gun (ukuran lu!ang @.)# in Penyelesaian #. $em!uat kurva IPR $ < @.#2% !=d=psi (diatas Pb qb < #@H !=d q!a% < &2' !=d Plot antara J terhadap Pwfs (-am!ar %2 %. itung tu!ing intake untuk % &= in tu!ing dengan tekanan wellhead se!esar %@@ psi dari pressure traverse. Plot data diatas pada gra0ik yang sama (-am!ar %2 ditunjukkan pada -am!ar %3. &. itung !eda tekanan antara tekanan di sandface dan tekanan di dasar sumur (kaki tu!ing. asil perhitungan untuk !er!agai harga laju produksi diperlihatkan pada -am!ar % '. itung !eda tekanan ( Δ P pada gravel pack untuk % SP5 dan diameter per0orasi @.)# in, dengan persamaan" kc < @.#() < @.) md
Panjang lu!ang per0orasi < #@.2 in < @.& 0t rp < (@.)#=(%>#% < @.@%# 0t rc < @.@%# ?@.)=#% < @.@2&0t
). 7ntuk mengevaluasi untuk !er!agai harga SP5 (over dan under balance diperlihatkan pada ta!el !erikut
Sumur terse!ut
harus
diper0orasi
dengan
underbalance,
karena
%
sp0
underbalance mem!erikan hasil yang hampir sama dengan sp0 overbalance. engan sp0 underbalance mem!erikan hasil &%@ !=d dimana mendekati hasil maksimum &2' !=d.
-am!ar &. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di asar Sumur 7ntuk /ondisi Lu!ang Sumur iper0orasi
3.2.2.1. %onto, Soal Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi Dasar Sumur Diper"orasi dan dipasan- #raela/k. . *ekanan kepala sumur ( Pwh < %@ psi
*ekanan reservoir ( Pr < &)@@ psi /edalaman sumur < @@@ 0t +ari1jari pengurasan (re < #)@@ 0t Permea!ilitas minyak (ko < #3@ md *e!al lapisan (h < %) 0t /ete!alan per0orasi (hp < #) 0t iameter tu!ing < ' in ensitas minyak < &) oAPI ( ρ < '&.H l!m=0t& (semua minyak Speci0ic gravity gas ( γ g < @.2) -as oil ratio (G# < 2@@ sc0=!!l ensitas per0orasi < ' SP5
iemeter per0orasi < @.)# in iamater lu!ang sumur < #% #=' in (rw < @.)# 0t 7kuran casing < H )= in iameter luar screen < ) #=% in 7kuran gravel < '@ : 2@ (kG < ')@@@ md *ekanan gelem!ung reservoir ( Pb < %&@ psi 5aktor volume 0ormasi minyak ( Bo < #.&& 8iskositas minyak ( μ o < @.)' cp Penyelesaian " #. $em!uat kurva IPR dengan menggunakan persamaan arcy
%. itung tu!ing untake untuk ' #=% in tu!ing dengan tekanan wellhead se!esar %@ psi dari pressure treverse. asil perhitungan tekanan dasar sumur dari tu!ing intake adalah se!agai !erikut
Plot data diatas pada gra0ik yang sama (-am!ar #H ditunjukkan pada -am!ar %@. Perpotongan antara kurva tu!ing intake dan IPR se!esar 3)@@ !=d jika pressure drop komplesi adalah @ psi. &. itung !eda tekanan antara tekanan di sandface ( Pwfs dan tekanan di dasar sumur (kaki tu!ing, Pwf . asil perhitungan untuk !er!agai harga laju produksi diperlihatkan pada -am!ar %#. '. itung !eda tekanan ( Δ P pada gravel pack untuk ' SP5 dan diameter per0orasi @.)# in,
asil plot antara Δ P dan q yang diga!ungkan dengan hasil langkah & seperti pada -am!ar %%. ). 7ntuk mengevaluasi untuk !er!agai harga SP5 (, #% dan #2 SP5 pada kete!alan per0orasi diperlihatkan pada ta!el !erikut
asil plot untuk !er!agai harga SP5 diperlihatkan pada -am!ar '.H2. Perpotongan antara kurva Δ P sistem dengan Δ P dari gravel pack mem!erikan suatu harga laju produksi dengan harga Δ P tertentu. /ita !isa tetapkan !aha antara %@@ : )@@ psi atau tergantung dengan pengalaman di lapangan. alam contoh diatas, untuk hasil dari per0orasi ' sp0 mem!erikan hasil yang tidak !agus. *etapi dengan densitas per0orasi se!anyak #2 sp0 mem!erikan hasil 2)@@ !=d dan !eda tekanan se!esar &@ psi.
-am!ar &. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di asar Sumur 7ntuk /ondisi Lu!ang Sumur iper0orasi dan -ravel Pack
3.3.1.1. %onto, Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Kepala Sumur tampa epitan.
iketahui " *entukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan kepala sumur se!agai titik nodal. Perhitungan " #. Pada kertas gra0ik kartesian, !uat sistem koordinat dengan tekanan se!agai sum!u tegak dan laju produksi se!agai sum!u datar. %. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 2. %. & !utir ', diperoleh hasil se!agai !erikut"
&. Plot antara q terhadap Pwf pada -am!ar #@. '. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 2. %. & !utir % telah diperoleh harga Pwf untuk !er!agai laju produksi anggapan. engan menggunakan gra0ik pressure traverse untuk aliran tegak, tentukan Pwh pada masing1masing q, dan di peroleh hasil se!agai !erikut"
). Plot antara q terhadap Pwh pada -am!ar #@ 2. Perpotongan antara kurva di langkah & dan ) mem!erikan laju produksi yang diperoleh 3. Laju produksi yang diperoleh < H@@ !!l=hari
-am!ar &. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di /epala Sumur *ampa +epitan
3.4.1. %onto, rosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Separator
iketahui" Sama seperti contoh soal 2. %. & *entukan laju produksi yang dapat diperoleh dengan menggunakan separator se!agai titik nodal. Perhitungan" #. Buat sistem koordinat pada kertas gra0ik kartesian dengan tekanan se!agai sum!u tegak dan laju produksi se!agai sum!u datar, seperti pada -am!ar ##. %. ari perhitungan contoh soal 2.%.' langkah ', telah diperoleh hu!ungan q terhadap Pwh untuk perhitungan yang diaali dari dasar sumur, yaitu se!agai !erikut"
&. Berdasarkan Pwh di langkah %, tentukan tekanan di separator, untuk !e!erapa anggapan laju produksi, dengan menggunakan langkah kerja &. # ( Pwh < *ekanan upstrea!. *ekanan pada separator, Pins se!agai tekanan downstrea!. asil pernitungan adalah se!agai !erikut"
'. Plot q terhadap Pins seperti pada -am!ar ##. ). Pada gam!ar ##, plot tekanan separator < #@@ psi pada sum!u tekanan. /emudian !uat garis datar ke kanan sampai memotong kurva di langkah '. Perpotongan ini menunjukkan laju produksi yang diperoleh, yaitu" q < H@@ !!l=hari.
-am!ar &. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di Separator
BAB II Teori Dasar
System sumur produksi yang menghu!ungkan antara 0ormasi produkti0e dengan dengan separator yang dapat di!agi menjadi enam komponen seperti ditunjukkan pada -am!ar #1#, yaitu " 3. /omponen 0ormasi produkti0 = reservoir. alam komponen ini 0luida reservoir mengalir dari !atas reservoir menuju ke lu!ang sumur, melalui media !erpori. /elakukan aliran 0luida dalam media !erpori dinyatakan dalam !entuk hu!ungan antara tekanan alir didasar sumur dengan laju produksi. . /omponen komplesi. Adanya lu!ang per0orasi ataupun gravel pack didasar lu!ang sumur akan mempengaruhi aliran 0luida dari 0ormasi ke dasar lu!ang sumur. Berdasarkan analisa komponen ini, dapat diketahui pengaruh jumlah lu!ang per0orasi ataupun adanya gravel pack terhadap laju produksi sumur. H. /omponen tu!ing. 5luida multi0asa yang mengalir dalam pipa tegak ataupun miring, akan mengalami kehilangan tekanan yang !esarnya antara lain tergantung dari ukuran tu!ing. engan demikian analisa tentang pengaruh ukuran tu!ing terhadap laju produksi dapat dilakukan dalam komponen ini. #@. /omponen pipa salur. Pengaruh ukuran pipa salur terhadap laju produksi yang dihasilkan suatu sumur, dapat dianalisa dalam komponen ini, seperti halnya pengaruh ukuran tu!ing dalam komponen tu!ing. ##. /omponen rektriksi jepitan. +epitan yang dipasang di kepala sumur atau dipasang di dalam tu!ing se!agai Csa0ety valveD akan mempengaruhi !esarnya laju produksi yang dihasilkan dari suatu sumur. Pemilihan ataupun analisa tentang pengaruh ukuran jepitan terhadap laju produksi dapat dianalisa di komponen ini. #%. /omponen separator.
Laju produksi suatu sumur dapat !eru!ah dengan !eru!ahnya tekana kerja separator. Pengaruh peru!ahan tekanan kerja separator terhadap laju produksi untuk system sumur dapat dilakukan di komponen ini.
-am!ar #1#. Sistem Sumur Produksi
/eenam komponen terse!ut !erpengaruh terhadap laju produksi sumur yang akan dihasilkan.
Laju produksi yang optimum dapat
diperoleh dengan cara
menvariasikan ukuran tu!ing, pipa salur, jepitan dan tekanan kerja separator.
Pengaruh kelakuan aliran 0luida di masing : masing komponen terhadap system sumur secara keseluruhan akan dianalisa, denghan menggunakan Analisa Sistem 9odal. 9odal merupakan titik pertemuan antara dua komponen, dimana di titik pertemuan terse!ut secara 0isik akan terjadi keseim!angan, dalam !entuk keseim!angan masa maupun keseim!angan tekanan. al ini !erarti !aha masa 0luida yang keluar dari suatu komponen akan sama dengan masa 0luida yang masuk ke dalam komponen !erikutnya yang saling !erhu!ungan atau tekanan di ujung suatu komponen yang lain yang !erhu!ungan. Sesuai dengan -am!ar #1#, dalam system sumur produksi dapat ditemui ' titik nodal, yaitu "
*itik nodal di dasar sumur
*itik *itik nodal nodal ini merupa merupakan kan pertem pertemuan uan antara antara kompon komponen en 0ormas 0ormasii produk produkti0 ti0 dengan komponen tu!ing apa!ila komplesi sumur adalah Copen holeD atau titik pertemuan antara komponen tu!ing dengan komponen komplesi apa!ila sumur diper0orasi atau dipasang gravel pack.
*itik nodal di kepala sumur
*itik *itik nodal nodal ini merupa merupakan kan titik titik pertem pertemuan uan antara antara kompon komponen en tu!ing tu!ing dan komponen pipa salur dalam hal sumur tidak dilengkapi dengan jepitan atau merupakan titik pertemuan antara komonen tu!ing dengan komponen jepitan apa!ila sumur dilengkapi dengan jepitan.
*itik nodal di separator
Pert Pertem emua uan n anta antara ra komp kompon onen en pipa pipa salu salurr deng dengan an komp kompon onen en sepa separa rato tor r merupakan suatu titik nodal.
*itik nodal di C upstream = donstream D jepitan
Sesuai Sesuai dengan dengan letak letak jepitan jepitan,. ,. *itik *itik nodal nodal ini dapat dapat merupa merupakan kan pertem pertemuan uan antara komponen jepitan dengan komponen tu!ing. Apa!ila jepitan dipasang di tu!ing se!agai Csa0ety valveD atau merupakan pertemuan antara komponen tu!ing dipermukaan dengan komponen jepitan, apa!ila jepitan dipasang di kepala sumur.
Analisa Analisa system system nodal nodal dilaku dilakukan kan dengan dengan mem!ua mem!uatt diagram diagram tekana tekanan n laju alir alir produksi, yang merupakan gra0ik yang menghu!ungkan antara peru!ahan tekanan dan laju produksi untuk setiap komponen.
u!ung u!ungan an antara antara tekana tekanan n dan laju produk produksi si diujun diujung g setiap setiap kompon komponen en untuk untuk sistem sumur secara keseluruhan, pada dasarnya merupakan kelakuan aliran di " '. $edia $edia !erp !erpori ori menuju menuju dasar dasar sumur sumur.. ). Pipa Pipa tegak tegak tu!ing tu!ing dan dan pipa pipa datar datar = hori;o hori;onta ntal. l. 2. +epitan.
Analisa system nodal terhadap te rhadap suatu sumur, diperlukan untuk tujuan " #. $enelit $enelitii kelaku kelakuan an aliran 0luida 0luida reservoir reservoir disetiap disetiap kompon komponen en system sumur sumur untuk menetukan pengaruh masing : masing komponen terse!ut terhadap system sumur secara keseluruhan. %. $engg $engga! a!un ungk gkan an kela kelaku kuan an lair lairan an 0lui 0luida da reser reservo voir ir di selur seluruh uh komp kompon onen en sehingga dapat diperkirakan laju produksi sumur.
7ntuk 7ntuk mengan menganalis alisaa pengar pengaruh uh suatu suatu kompon komponen en terhad terhadap ap system system sumur sumur secara secara keseluruhan, dipilih titik nodal yang terdekat dengan komponen terse!ut. Se!agai contoh apa!ila ingin mengetahui pengaruh ukuran jepitan terhadap laju produksi sumur, sumur, maka dipili dipilih h titik titik nodal nodal di kepala kepala sumur sumur atau apa!ila apa!ila ingin ingin diketah diketahui ui pengaruh jumlah lu!ang per0orasi per0oras i terhadap laju produksi maka dipilih titik nodal di dasar sumur. BAB III Deskripsi 5 enelitian
3.1 enda,uluan.
/urva pressure traverse yang telah di!uat khusus untuk suatu lapangan dapat digunakan untuk memperkirakan kehilangan tekanan aliran dalam pipa dengan hasil yang !aik. engan menggunakan pressure traverse untuk ukuran tu!ing =
pipa salur, kedalaman sumur atau panjang pipa salur, s alur, laju produksi cair an, tempat jepitan dipasang dan per!andingan gas cairan yang tertentu, maka dapat diperkirakan "
*ekana ekanan n kepala kepala sumur sumur (Ph (Ph apa!il apa!ilaa tekana tekanan n alir alir dasar dasar sumur sumur (P0 (P0 diketahui dan se!aliknya dapat ditentukan tekanan dasar sumur apa!ila tekanan kepala sumur diketahui.
*ekanan kepala sumur apa!ila tekanan separator diketahui atau se!aliknya tekanan di separator apa!ila tekanan kepala sumur diketahui.
*ekanan *ekanan donstream donstream jepitan dipermukaan dipermukaan apa!ila apa!ila tekanan tekanan diseparator diseparator diketahui.
*ekana ekanan n dons donstrea tream m jepitan jepitan di tu!ing tu!ing (sa0ety (sa0ety valve valve apa!il apa!ilaa tekana tekanan n kepala sumur diketahui.
*ekanan upstream jepitan di tu!ing (sa0ety valve apa!ila tekanan dasar sumur diketahui.
Prosed Prosedur ur penggu penggunaa naan n kurva kurva presuu presuure re traver traverse se untuk untuk menent menentuka ukan n tekana tekanan n : tekanan yang dise!utkan diatas adalahn sama, maka secara umum akan digunakan istilah istilah tekana tekanan n upstre upstream am dan dons donstre tream. am. Eang termasu termasuk k tekana tekanan n upstre upstream am adalah "
*ekanan *ekanan kepala sumur apa!ila diperkiran dari tekanan separator. s eparator.
*ekanan *ekanan dasar sumur sumur apa!ila apa!ila diperkirakan diperkirakan !erdasarkan tekanan kepal sumur.
*ekanan setelah jepitan (dari arah aliran apa!ila diperkirakan dari tekanan separator, untuk jepitan di kepala sumur.
*ekanan setelah jepitan apa!ila diperkirakan dari tekanan kepala sumur.
Sedangkan yang termasuk tekanan donstream adalah "
*ekanan *ekanan kepala sumur apa!ila diperkirakan dari tekanan dasar dasa r sumur.
*ekanan
kepala
sumur
apa!ila diperkirakan
!erdasarkan tekanan
donstream jepitan di tu!ing (sa0ety valve.
*ekanan di separator apa!ila diperkirakan dari kepala sumur atau dari donstream jepitan dipermukaan.
*ekanan se!elum jepitan apa!ila diperkirakan !erdasarkan tekanan alir dasar sumur (untuk jepitan di dalam tu!ing.
%.% $enghitung *ekanan C7pstreamD atau ConstreamD Secara -ra0is. Se!elum mem!ahas tentang prosedur perhitungan tekanan upstream ataupun donstream, akan diuraikan le!ih dahulu tentang kurva pressure traverse. -am!ar %1# dan %1% adalah contoh kurva pressure traverse masing : masing untuk aliran tegak dan aliran mendatar. -am!ar : gam!ar terse!ut menunjukkan hu!ungan antara tekanan (di sum!u datar dan kedalaman (di sum!u tegak. Pada sum!u kedalaman, harga kedalaman makin meningkat kearah !aah. i sudut kanan atas, di cantumkan data laju produksi, ukuran tu!ing atau pipa salur, API gravity minyak, dan Lapangan dimana kurva pressure traverse terse!ut dikem!angkan. -aris : garis lengkung dalam gam!ar terse!ut adalah kurva : kurva gradient tekana aliran, untuk !er!agai harga per!andingan gas1cairan. engan demikian satu kurva gradient tekanan aliran !erlaku untuk ukuran tu!ing atau pipa salur, laju produksi cairan dan per!andingan gas1cairan tertentu.
Prosedur perhitungan tekanan upstream atau donstream untuk system aliran 0luida dalam pipa, dengan menggunakan kurva pressure traverse adalah se!agai !erikut " l. Siapkan data penunjang" F Panjang pipa ( D F iameter pipa (dt F Laju produksi F /adar air ( KA F Per!andingan gas1cairan (GL F *ekanan Gupstrea!G atau Gdownstrea!G ( P
%. Berdasarkan qL, KA, dan diameter pipa, pilih gra0ik pressure traverse yang sesuai. &. Pilih garis gradien tekanan aliran yang sesuai dengan GL. Seringkali garis tekanan alir pada harga GL terse!ut tidak tersedia sehingga perlu interpolasi. '. *ekanan Gdownstrea!G ditentukan se!agai !erikut" a. Plot tekanan Gupstrea!G di sum!u tekanan pada gra0ik pressure traverse. !. ari titik tekanan Gupstrea!G tarik garis tegak ke !aah sampai memotong garis gradient aliran di langkah &.
-am!ar %1# /urva Pressure *raverse untuk Aliran *egak
-am!ar %1% /urva Pressure *raverse untuk Aliran $endatar
c. ari perpotongan terse!ut !uat garis mendatar ke kiri sampai memotong sum!u panjang (untuk pipa datar atau kedalaman (untuk pipa tegak. Baca harga
panjang=kedalaman terse!ut dan harga ini dise!ut panjang=kedalaman ekivalen tekanan upstrea!. d. itung panjang=kedalaman ekivalen tekanan Gdownstrea!G, yaitu" e. Plot panjang=kedalaman ekivalen tekanan Gdownstrea!G pada sum!u panjang=kedalaman. 0. $ulai dari titik langkah e, !uat garis datar ke kanan sampai memotong garis gradien aliran di langkah &. g. ari *itik potong terse!ut !uat garis tegak ke atas,sampai memotong sum!u tekanan. *itik potong ini adalah tekanan Gdownstrea!G. ). *ekanan Gupstrea!G ditentukan se!agai !erikut" a. Plot tekanan Gdownstrea!G di sum!u tekanan pada gra0ik pressure traverse. !. ari titik tekanan Gdownstrea!G tarik garik tegak ke !aah sampai memotong garis gradient aliran di langkah &. c. ari perpotongan terse!ut !uat garis mendatar ke kiri sampai memotong sum!u panjang (untuk pipa datar
atau kedalaman (untuk pipa tegak. Baca
panjang=kedalaman terse!ut dan harga ini dise!ut panjang=kedalaman ekivalen tekanan downstrea!. d. itung panjang =/edalaman ekivalen tekanan Gupstrea!G, yaitu"
e.
Plot
panjang=kedalaman
ekivalen
tekanan
Gupstrea!G
pada
sum!u
panjang=kedalaman. 0. $ulai dari titik langkah e, !uat garis datar ke kanan sampai memotong garis gradien aliran dilangkah &. g. ari *itik potong terse!ut !uat garis tegak ke atas, sampai memotong sum!u tekanan. *itik potong ini adalah tekanan upstrea!.
4ontoh penyelesaian secara gra0is dengan menggunakan kurva pressure traverse ini di!erikan dalam contoh soal se!agai !erikut "
3.3.1. %onto, Soal Men-,itun- Tekanan Downstream untuk Aliran )luida dalam ipa Se/ara #ra"is.
iketahui " iameter tu!ing < %in Panjang tu!ing < '@@0t Laju aliran total < %@@!!l=hari /adar air < @ Per!andingan gas cairan < %@@ sc0=st! Apa!ila tekanan dasar sumur (upstrea!, Pwf < #3%@ psi *entukan tekanan di kepala sumur (downstrea!, Pwh. Perhitungan" #. Berdasarkan q < %@@ !!l=hari, KA < @. dan dt < %G Pilih gra0ik pressure traverse.Seperti ditunjukkan pada -am!ar 3. %. Pilih garis gradien aliran untuk GL < %@@ S45=S*B &. Plot Pwf pada sum!u tekanan gra0ik -am!ar 3 '. Buat garis tegak ke !aah sampai memotong garis GL < %@@ S45=S*B ). ari titik potong terse!ut !uat garis mendatar ke kiri sampai memotong sum!u ke dalam, yaitu pada kedalaman < 33@@ 0t. +adi kedalaman ekivalen Pwf < 33@@ 0t. 2. /edalaman ekivalen Pwh < (33@@1)H@@ < #@@ 0t 3. Plot kedalaman #@@ 0t pada sum!u kedalaman. . Buat garis mendatar ke kanan mulai dari titik kedalaman #@@ 0t terse!ut, sampai memotong garis gradien tekanan aliran untuk GL < @@ S45=S*B. H. ari titik potong terse!ut !uat garis tegak ke atas sampai memotong sum!u tekanan, yaitu Pwh < %@@ psi #@. *ekanan kepala sumur < %@@ psi
3.3.2. %onto, Soal Men-,itun- Tekanan Upstream untuk Aliran )luida dalam ipa Se/ara #ra"is
iketahui" iameter Pipa Salur < %, )G
Panjang Pipa Salur < #)@@@ 0t Laju aliran total < 2@@ !!l=hari Per!andingan gas cairan < #@@@ S45=S*B Apa!ila tekanan separator (downstrea! < #@@ psi *entukan tekanan di kepala sumur (upstrea! Perhitungan" #. Berdasarkan q < 2@@ !!l=hari iameter pipa < %.)G Pilih gra0ik pressure traverse untuk aliran hori;ontal seperti pada -am!ar 2. %. Plot tekanan separator < #@@ psi pada sum!u tekanan. &. Buat garis tegak ke !aah dari titik di langkah %, sampai memotong garis gradien aliran untuk GL < #@@ S45=S*B. '. ari titik potong terse!ut !uat garis datar ke kiri sampai memotong sum!u panjang, yaitu < #%@@ 0t. Panjang ekivalen Psep adalah #%@@ 0t ). itung panjang ekivalen Pwh yaitu" #)@@@ ? #%@@ < #)%@@ 0t ). Plot panjang ekivalen #)%@@ 0t pada sum!u panjang 3. Buat garis datar ke kanan sampai memotong garis gradien aliran untuk GL < #@@@ S45=S*B . ari titik potong terse!ut !uat garis tegak ke atas, sampai memotong sum!u tekanan, yaitu &'@ psi. H. *ekanan kepala sumur, (upstrea! < &'@ psi BAB I* 'asil Dan em6a,asan
4.1 enda,uluan
i Ba! I telah diuraikan tentang titik : titik nodal yang dapat digunakan dalam perhitungan Analisa Sistem 9odal. *itik : titik nodal terse!ut adalah se!agai !erikut " ). *itik 9odal di dasar sumur 2. *itik 9odal di kepala sumur
3. *itik 9odal di separator . *itik 9odal di upstream atau donstream jepitan.
Berikut ini akan di!ahas prosedur perhitungan Analisa Sistem 9odal untuk masing : masing titik nodal.
4.2. rosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Dasar Sumur
Prosedur Analisa Sistem 9odal untuk titik nodal didsar sumur, terdiri dari dua prosedur, sesuai dengan kondisi didasar sumur, yaitu se!agi !erikut " &. 7ntuk kondisi Copen holeD '. 7ntuk kondisi dasar sumur di per0orasi Arah perhitungan untuk titik nodal didasar sumur ini ditunjukkan di -am!ar &1#.
-am!ar &1#. Arah Perhitungan 7ntuk *itik 9odal di asar Sumur
Berikut ini akan diuraikan contoh untuk masing : masing kondisi terse!ut "
4.2.1.%onto, Soal Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi 0&pen 'ole
iketahui" Panjang pipa salur < &@@@ 0t iameter pipa salur < % in /edalaman sumur < )@@@ 0t iameter tu!ing < %&=2G /adar Air < @ Per!andingan gas cairan < '@@ S45=!!l *ekanan statik < %%@@ psi *entukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan dasar sumur se!agal titik 9odal. Perhitungan" #. Pada kertas gra0ik kartesian, !uat sistem koordinat dengan tekanan pada sum!u tegak dan laju produksi pada sum!u datar. Lihat -am!ar H. %. Berdasarkan P" < #.@ dan Ps < %%@@ psi, hitung Pwf pada !er!agai anggapan harga q, yaitu se!agai !erikut" P" Pwf = Ps − q 7ntuk q < %@@ !!l=hari
7ntuk laju produksi yang lain di peroleh hasil seperti pada ta!el !erikut"
&. Buat kurva IPR dengan memplot q vs Pwf dari ta!el di langkah % '. -unakan langkah kerja &.#, untuk menentukan tekanan kepala sumur pada aliran mendatar. asil perhitungan adalah se!agai !erikut"
4atatan" -unakan gra0ik pressure traverse aliran mendatar untuk diameter pipa < %G GL < '@@ S45=S*B dan pada q anggapan. ). *entukan tekanan alir dasar sumur, !erdasarkan tekanan kepala sumur dengan menggunakan langkah kerja &.#. -unakan gra0ik pressure traverse aliran tegak untuk diameter tu!ing % &=2G, GL < '@@ S45=S*B, KA < @ dan J anggapan. asil perhitungan adalah se!agai !erikut"
2. Plot q terhadap Pwf dari langkah ), pada kertas gra0ik di -am!ar H. /urva ini dise!ut kurva tu!ing intake. 3. Perpotongan antara kurva IPR dengan kurva tu!ing intake, menghasilkan laju produksi se!esar H@@ !!l=hari
. Laju produksi yang diperoleh < H@@ !!l=hari.
-am!ar &1%. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di asar Sumur 7ntuk /ondisi Lu!ang Sumur Cpen oleD
4.2.2. %onto, Soal Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi Dasar Sumur Diper"orasi.
Permea!ilitas 0ormasi, k < ) md *ekanan reservoir, Pr < &)@@ psi Radius pengurasan, re < #)@@ 0t /ete!alan 0ormasi, h < %) 0t ensitas minyak < &) oAPI
S- gas, γ g < @.2) *emperatur, T < #H@ @5 Per!andingan gas minya, G# < 2@@ sc0=!!l *ekanan kepala sumur, Pwh < %@@ psi /edalaman sumur < 2@@@ 0t *ekanan gelem!ung, Pb < %&@ psi 5aktor volume 0ormasi, Bo < #.&& 8iskositas minyak, μ o < @.)' cp +ari1jari lu!ang sumur, rw < @.&2 0t ensitas per0orasi < % SP5 Panjang per0orasi, hp < #) 0t 7kuran sumur < .3)@ in 7kuran casing ) #=% in 7kuran tu!ing % &= in iper0orasi dengan overbalance memakai ' in casing gun (ukuran lu!ang @.)# in Penyelesaian #. $em!uat kurva IPR $ < @.#2% !=d=psi (diatas Pb qb < #@H !=d q!a% < &2' !=d Plot antara J terhadap Pwfs (-am!ar %2 %. itung tu!ing intake untuk % &= in tu!ing dengan tekanan wellhead se!esar %@@ psi dari pressure traverse. Plot data diatas pada gra0ik yang sama (-am!ar %2 ditunjukkan pada -am!ar %3. &. itung !eda tekanan antara tekanan di sandface dan tekanan di dasar sumur (kaki tu!ing. asil perhitungan untuk !er!agai harga laju produksi diperlihatkan pada -am!ar % '. itung !eda tekanan ( Δ P pada gravel pack untuk % SP5 dan diameter per0orasi @.)# in, dengan persamaan"
kc < @.#() < @.) md Panjang lu!ang per0orasi < #@.2 in < @.& 0t rp < (@.)#=(%>#% < @.@%# 0t rc < @.@%# ?@.)=#% < @.@2&0t
). 7ntuk mengevaluasi untuk !er!agai harga SP5 (over dan under balance diperlihatkan pada ta!el !erikut
Sumur terse!ut
harus
diper0orasi
dengan
underbalance,
karena
%
sp0
underbalance mem!erikan hasil yang hampir sama dengan sp0 overbalance. engan sp0 underbalance mem!erikan hasil &%@ !=d dimana mendekati hasil maksimum &2' !=d.
-am!ar &. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di asar Sumur 7ntuk /ondisi Lu!ang Sumur iper0orasi
4.2.2.1. %onto, Soal Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi Dasar Sumur Diper"orasi dan dipasan- #raela/k. . *ekanan kepala sumur ( Pwh < %@ psi
*ekanan reservoir ( Pr < &)@@ psi /edalaman sumur < @@@ 0t +ari1jari pengurasan (re < #)@@ 0t Permea!ilitas minyak (ko < #3@ md *e!al lapisan (h < %) 0t /ete!alan per0orasi (hp < #) 0t iameter tu!ing < ' in ensitas minyak < &) oAPI ( ρ < '&.H l!m=0t& (semua minyak Speci0ic gravity gas ( γ g < @.2) -as oil ratio (G# < 2@@ sc0=!!l ensitas per0orasi < ' SP5
iemeter per0orasi < @.)# in iamater lu!ang sumur < #% #=' in (rw < @.)# 0t 7kuran casing < H )= in iameter luar screen < ) #=% in 7kuran gravel < '@ : 2@ (kG < ')@@@ md *ekanan gelem!ung reservoir ( Pb < %&@ psi 5aktor volume 0ormasi minyak ( Bo < #.&& 8iskositas minyak ( μ o < @.)' cp Penyelesaian " #. $em!uat kurva IPR dengan menggunakan persamaan arcy
%. itung tu!ing untake untuk ' #=% in tu!ing dengan tekanan wellhead se!esar %@ psi dari pressure treverse. asil perhitungan tekanan dasar sumur dari tu!ing intake adalah se!agai !erikut
Plot data diatas pada gra0ik yang sama (-am!ar #H ditunjukkan pada -am!ar %@. Perpotongan antara kurva tu!ing intake dan IPR se!esar 3)@@ !=d jika pressure drop komplesi adalah @ psi. &. itung !eda tekanan antara tekanan di sandface ( Pwfs dan tekanan di dasar sumur (kaki tu!ing, Pwf . asil perhitungan untuk !er!agai harga laju produksi diperlihatkan pada -am!ar %#. '. itung !eda tekanan ( Δ P pada gravel pack untuk ' SP5 dan diameter per0orasi @.)# in,
asil plot antara Δ P dan q yang diga!ungkan dengan hasil langkah & seperti pada -am!ar %%. ). 7ntuk mengevaluasi untuk !er!agai harga SP5 (, #% dan #2 SP5 pada kete!alan per0orasi diperlihatkan pada ta!el !erikut
asil plot untuk !er!agai harga SP5 diperlihatkan pada -am!ar '.H2. Perpotongan antara kurva Δ P sistem dengan Δ P dari gravel pack mem!erikan suatu harga laju produksi dengan harga Δ P tertentu. /ita !isa tetapkan !aha antara %@@ : )@@ psi atau tergantung dengan pengalaman di lapangan. alam contoh diatas, untuk hasil dari per0orasi ' sp0 mem!erikan hasil yang tidak !agus. *etapi dengan densitas per0orasi se!anyak #2 sp0 mem!erikan hasil 2)@@ !=d dan !eda tekanan se!esar &@ psi.
-am!ar &. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di asar Sumur 7ntuk /ondisi Lu!ang Sumur iper0orasi dan -ravel Pack
4.3.1.1. %onto, Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Kepala Sumur tampa epitan.
iketahui " *entukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan kepala sumur se!agai titik nodal. Perhitungan " #. Pada kertas gra0ik kartesian, !uat sistem koordinat dengan tekanan se!agai sum!u tegak dan laju produksi se!agai sum!u datar. %. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 2. %. & !utir ', diperoleh hasil se!agai !erikut"
&. Plot antara q terhadap Pwf pada -am!ar #@. '. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 2. %. & !utir % telah diperoleh harga Pwf untuk !er!agai laju produksi anggapan. engan menggunakan gra0ik pressure traverse untuk aliran tegak, tentukan Pwh pada masing1masing q, dan di peroleh hasil se!agai !erikut"
). Plot antara q terhadap Pwh pada -am!ar #@ 2. Perpotongan antara kurva di langkah & dan ) mem!erikan laju produksi yang diperoleh 3. Laju produksi yang diperoleh < H@@ !!l=hari
-am!ar &. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di /epala Sumur *ampa +epitan
4.4.1. %onto, rosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Separator
iketahui" Sama seperti contoh soal 2. %. & *entukan laju produksi yang dapat diperoleh dengan menggunakan separator se!agai titik nodal. Perhitungan" #. Buat sistem koordinat pada kertas gra0ik kartesian dengan tekanan se!agai sum!u tegak dan laju produksi se!agai sum!u datar, seperti pada -am!ar ##. %. ari perhitungan contoh soal 2.%.' langkah ', telah diperoleh hu!ungan q terhadap Pwh untuk perhitungan yang diaali dari dasar sumur, yaitu se!agai !erikut"
&. Berdasarkan Pwh di langkah %, tentukan tekanan di separator, untuk !e!erapa anggapan laju produksi, dengan menggunakan langkah kerja &. # ( Pwh < *ekanan upstrea!. *ekanan pada separator, Pins se!agai tekanan downstrea!. asil pernitungan adalah se!agai !erikut"
'. Plot q terhadap Pins seperti pada -am!ar ##. ). Pada gam!ar ##, plot tekanan separator < #@@ psi pada sum!u tekanan. /emudian !uat garis datar ke kanan sampai memotong kurva di langkah '. Perpotongan ini menunjukkan laju produksi yang diperoleh, yaitu" q < H@@ !!l=hari.
-am!ar &. /urva Analisa Sistem 9odal pada *itik 9odal di Separator
Penge!oran Penge!oran dan komplesi komplesi suatu sumur, menye!a!kan menye!a!kan terjadinya terjadinya aliran minyak atau gas dari tempat asalnya di dalam reservoir ke stock tank atau sales line. Pergerakan 0luida ini mem!utuhkan energi untuk mengatasi kehilangan tekanan yang terjadi di dalam dan untuk mengangkat sampai di permukaan. 5luida harus mengalir melalui reservoir (media porous dan system pipa serta akhirnya masuk kedalam separator untuk proses pemisahan antara gas dan cairan. iagram system produksi dapat dilihat pada gam!ar1#.
/ehilangan tekanan dalam system secara keseluruhan adalah se!esar P R : : Psep, merupakan jumlah kehilangan tekanan pada masing1masing komponen, akan merun!ah kehilangan tekanan secara keseluruhan.
Besarnya Besarnya laju produksi suatu sumur, sumur, tidak hanya ditentukan ditentukan oleh kondisi kondisi reservoirnya, tetapi juga oleh kehilangan tekanan dalam system pipa dan restriksi. Pend Pendek ekata atan n anali analisa sa syste system m serin sering g dise! dise!ut ut anali analisa sa noda nodal, l, yang yang telah telah digu diguna naka kan n untu untuk k meng mengan anal alisa isa kela kelaku kuan an dari dari suatu suatu siste sistem m yang yang terdi terdiri ri dari dari komponen1komponen yang saling !erhu!ungan. alam system produksi minyak mulai diperkenalkan diperkenalkan oleh -il!ert -il!ert pada tahun #H)' dan di!ahas oleh (9ind=nuid (9ind=nuid pada tahun #H2'. Prosedur Prosedur ini terdiri terdiri dari penentuan penentuan suatu Cipision Cipision PointD PointD atau node, !isa diam!il di separator, sur0ace choke, ell head, sa0ety valve, P 0 , P0s dan P0l. Semua komponen up stream dari node dise!ut in0lo section dan di donstream dise!ut out0lo section. Ada % hal yang dipegang se!agai anggapan, yaitu" #.
Laju aliran yang ma masuk no node sa sama de dengan laju al aliran ya yang ke ke lu luar dari node.
%.
Pada suatu node hanya ada satu jenis tekanan yaitu Pnode. Pnode dapat dihitung dari persamaan " •
In0lo to the node " PR : : KP (up stream components < P node
•
ut0lo 0rom the node " Psep ? KP (don stream component
kepada laju aliran, J L, oleh se!a! itu plot P node vs J L, akan menghasilkan dua !uah gra0ik, gra0ik, yaitu gra0ik in0lo dan gra0ik out0lo. out0lo. Perpotongan Perpotongan ke dua gra0ik adalah laju aliran optimum yang dicari. Secara gra0is dapat dilihat pada gam!ar1%.
Pendekatan analisa system nodal dapat digunakan untuk menganalisa !er!agai masalah dalam produksi minyak atau gas, pada sumur 0loing atau pengangkatan !uatan. Ber!agai aplikasi diantaranya adalah pemilihan ukuran tu!ing, ukuran 0loline, ukuran sur0ace choke, perencanaan gravel pack, sedangkan untuk pengangkatan !uatan menganalisa adanya gangguan aliran, pengaruh densitas per0orasi, memperkirakan pengaruh depletion terhadap laju aliran, menentukan letak injeksi gas pada sumur gasli0t, mengevaluasi stimulasi dan se!againya.
#.
Analisa system nodal pada sumur 0loing. Laju produksi optimum pada sumur 0loing merupakan perpotongan
antara gra0ik in0lo dan out0lo, yang di!uat !erdasarkan kondisi reservoir, tipe ell completion dan peralatan yang terpasang pada sumur. -ra0ik in0lo ataupun out0lo merupakan hu!ungan antara laju produksi liJuid dengan Pnode. Pada dasarnya pengam!ilan P node !isa sem!arang, akan tetapi !iasanyakita memilih titik yang mudah di analisa, misalnya P 0 , P h, P R atau Psep. Apa!ila Pnode yang kita am!il adalah P 0 , maka gra0ik in0lo yang kita !uat adalah IPR. 7ntuk aliran masuk dan aliran ke luar node, P node dapat dinyatakan se!agai" In0lo
" Pinlet : KP (up stream component < Pnode
ut0lo
" Poutlet ? KP (don stream component < Pnode
Pinlet < PR
dan
Poutlet < Psep atau Ph
Apa!ila analisa system nodal pada sumur 0loing antara lain adalah pemilihan ukuran tu!ing, pengaruh ukuran 0loline, pengaruh stimulasi, pengaruh ukuran !ean (jepitan, evaluasi pengaruh completion dan se!againya.
a. Pemilihan ukuran tu!ing Pemilihan ukuran tu!ing merupakan hal yang sangat penting, karena hamper @ kehilangan tekanan terjadi sepanjang tu!ing. Se!agai P node dalam pemilihan ukuran tu!ing dapat dipilih P 0 atau Ph. Apa!ila P0 < Pnode, maka " In0lo
" PR : Kpres < P0
ut0lo
" Ph ? KPtu!ing < P0
%onto, 7
*entukan kapasitas produksi pada suatu sumur untuk ukuran tu!ing " % &=D , % 3=D dan & D . ata lain " PR
< &'% psig
P !
< &2@@ psig
epth < #@,@@@ 0t
P h
< '@@ psig
-LR
< '@@ sc0=S*B
API
< &)@
Mg
< @.2)
0
< @.)
ata test " JLtest
< &%@ S*B=, P 0 < &'') psig, 56 < #.@
enyelesaian 7
$etode 8ogel untuk mem!uat gra0ik in0lo " J L (maN
#.
=
q L test %
P wf test P wf test # − @.% @ . I − P P
J L (maN
=
&%@ %
&'') − @.I &'') # − @.% &'I% &'I%
< #2#@ S*B= %.
Pem!uatan IPR, !uat hu!ungan antara P 0 assumsi dengan J L, dengan 8ogel, di dapat " P wf ass,
Q L (STB/D)
(psig) #2#@ 8 988 #2@)@ #'3&) 1888 #%22 1988 2888 #@''% 3'2' 2988 3888 &H&@ @ 34:2 Plot JL vs P0 ass, di dapat IPR se!agai gra0ik in0lo
&.
Pem!uatan gra0ik out0lo, untuk masing1masing ukuran tu!ing, gunakan gra0ik pressure trevers untuk pipa tegak yang cocok dan untuk !er!agai J L. Baca pada gra0ik P0 untuk P h < '@@ psig dan -LR < '@@ sc0=S*B dengan panjang tu!ing #@,@@@ 0t. asilnya di dapat hu!ungan antara J L ass dengan P0 se!agai !erikut " qL assumsi , (STB/D) 400 600 800 1000 1500 2000 2500
'.
Pwf, (psig) 1.995"ID 2.1"ID 2.992"ID (2 3/" (2 (3 !D) #/"!D) 1/2"!D) 32$$ % % 32$ 31&$ % 3$$ 32$$ % 35$$ 325$ 313$ $$ 3$$ 32$$ % % 329$ % % 3$$
-ra0ik in0lo dan out0lo dilihat pada gam!ar. idapat kapasitas produksi optimum untuk masing1masing ukuran tu!ing.
Tubing ID, (in) 1.995 2.441 2.992
Kapasitas Produksi, (STB/D) $$ 12&$ 13$
!. Pengaruh ukuran 0loline 7ntuk manganalisa kehilangan tekanan pada tu!ing kita menggunakan kurva pressure treverse untuk pipa tegak sedang untuk menganalisa kehilangan tekanan pada pipa datar (0loline kita menggunakan kurva pressure treverse untuk pipa datar. %onto, 7
Sumur 0loing mempunyai data se!agai !erikut " PR < PB < %'@@ psig
P sep < #@@ psig
7kuran 0loline < %.) in
Panjang 0loline < &@@@ 0t
5 < @
-LR < @@ sc0=S*B
7kuran *u!ing < %.''# in I
/edalaman *u!ing < 3@@@ 0t
5e < #.@ ata test " P0 test < %@@@ psig untuk J o < 3#@ S*B= A. itung kapasitas produksi dengan peralatan yang terpasang, P 0 < Pnode B. itung kapasitas produksi !ila Ph < P node untuk kondisi1kondisi se!agai !erikut " #. Pada peralatanyang terpasang %. 7kuran 0loline naik menjadi & in &. Psep turun menjadi )@ psig dengan peralatan yang terpasang
enyelesaian 7
A. Pnode < P0 #.
P0 test %@@@ = = @.I&& P %'@@ R q o maN =
3#@ # − @.% (@.I&& − @.I (@.I&& %
= %))2 &TB = D %. Buat gra0ik in0lo, Jo vs P0 (IPR, dengan 8ogel, didapat " Pwf, (psig) $
5$$ 1$$$ 15$$ 2$$$ 2$$
', (*/D) 255& 23&1 19 13 #1$ $
Plot Jo vs P0 , didapat IPR &. Buat gra0ik out0lo, Jo vs P0 dengan menggunakan kurva pressure treverse untuk pipa datar dengan ukuran % in, dan kurva pressure
treverse untuk pipa tegak (tu!ing dengan ukuran %.''# in (I, -LR < @@ s0c=S*B. asilnya adalah se!agai !erikut " qo ass, (STB/ D) 1$$$ 15$$ 2$$$
Pw, (psig )
Pwf, (psig )
2$ 33$ &$
11&$ 151$ 1$
Plot Jo ass vs P0 , didapat gra0ik out0lo. '. Perpotongan gra0ik in0lo dan out0lo adalah kapasitas produksi yang dari gam!ar didapat " J o < #'2@ S*B= pada P h < #'@ psig
B. Pnode < Ph In0lo
" Ph < PR : KP res : KPtu!ing
ut0lo
" Ph < Psep ? KP0l
KPres dicari dengan aliran 0luida (minyak dalam media poros, KP tu!ing dengan kurva pressure traverse untuk pipa tegak dan KP 0l dengan kurva pressure traverse untuk pipa datar. #. Buat gra0ik in0lo " Jo vs Ph engan Jo ass, hitung P0 dengan 8ogel "
Pwf = P R
{[
1.266 −1.25
( )] qo
q omax
0.5
❑
−0.125
}
4ari Ph dengan menggunakan P0 hitung dan kurva pressure traverse untuk pipa tegakm%.''#D I, didapat " qo ass, (STB/ D) 1000 1500 2000
Pwf, (psig)
Pw, (psig )
115 115 9
&$$ 32$ $
Plot Jo ass vs Ph, didapat gra0ik in0lo. %. Buat gra0ik out0lo, Jo vs Ph dengan menggunakan kurva hori;ontal untuk kondisi yang diketahui, didapat " qo assumsi, (STB/D)
Pw, (psig)
= 2.5" = 3.5" = 2.5" Ps-p = Ps-p = Ps-p = 1$$ 1$$ 5$ 1000 2$ 15$ 2$ 1500 35$ 1$ 3$ 2000 &$ 2$$ $ Plot Jo vs Ph, didapat gra0ik out0lo. &. asilnya seperti gam!ar" ari gam!ar diperoleh kapasitas produksi se!agai !erikut " Diam!"!# $ow%i&!, (i&)
Ps!p , (psig )
2.5 2.5 3.5
1$$ 5$ 1$$
'apasi" as p#ous i, (STB/D) 1&$ 15$$ 19$
c. Pengaruh stimulasi, sur0ace choke dan lain1lain. Pengaruhnya dapat dilihat pada gam!ar
).
Analisa system nodal pada sumur pengangkatan !uatan. a. -asli0t 4ontinuous perasi dari sumur gasli0t continuous, sangat mirip dengan sumur 0loing. -as yang diinjeksikan secara kontinyu ke dalam tu!ing melalui katup injeksi dan kenaikkan -LR di atas titik injeksi menye!a!kan P 0 turun se!a! gradient tekanan di atas titik injeksi menjadi le!ih kecil. Penempatan katup operasi tergantung kepada tekanan injeksi gas yang tersedia. $akin tinggi tekanan gas yang tersedia, makin dalam katup operasi dapat ditempatkan. i atas katup operasi diperlukan katup1katup unloading. Letak node dapat dipilih tergantung kepada parameter mana yang sedang di analisa, !aik sekali mengam!il tekanan pada kedalaman katup operasi (Pv se!agai Pnode terutama untuk P h tetap. alam hal ini, maka " In0lo " PR : KPres : KP(tu!ing !elo valve < Pv ut0lo " Ph ? KP(tu!ing a!ove valve < Pv
Plot antara Pv vs JL menghasilkan kapasitas produksi pada perpotongan
gra0ik
in0lo
dan
out0lo.
Peru!ahan
-LR
tidak
mempengaruhi gra0ik in0lo. Bila pengaruh kedalaman di analisa adalah !agus untuk memilih P 0 se!agai Pnode, dalam hal ini hanya gra0ik out0lo yang akan !eru!ah dengan adanya peru!ahan kedalaman titik injeksi. Apa!ila sumur continuous gasli0t mempunyai 0loline dengan panjang tertentu, maka Ph akan naik, jika laju injeksi gas naik. Analisa sistem dapat digunakan untuk menentukan volume gas injeksi optimum, se!agai harga yang mem!erikan kapasitas produksi maksimum. Prosedur umum untuk menentukan J g optimum dengan P h < Pnode, adalah se!agai !erikut " In0lo
" PR : KPres : KP(tu!ing !elo valve : KP(tu!ing a!ove valve < Ph
ut0lo " Psep ? KP0l < Ph In0lo " #. Plot Pso dipermukaan pada gra0ik pressure vs depth yang di!uat pada kertas gra0ik !iasa. Buat gra0ik gas gradient, se!agai pressure pro0ile di anulus. %. Pilih JL tentukan P h dengan memasukkan J L ke dalam persamaan PI < (JL=(Ps : P0 &. engan menggunakan J L dan -LR 0ormasi, tarik garis gradient 0luida sampai !erpotongan dengan garis gradient gas pada titik PB. '. Am!il harga tekanan yang le!ih kecil #@@ psi dari PB, untuk mendapatkan PI atau P v. asilnya terlihat pada gam!ar.
). Pilih Jg, hitung -LR (tu!ing a!ove valve, se!agai !erikut " -LR * < R ? (J g=JL 2. $ulai dari PvOv, !uat garis gradient tekanan 0luida dalam tu!ing di atas titik injeksi, untuk mendapatkan P h yang sesuia dengan J g yang dipilih. 3. Pilih Jg yang !aru, kem!ali ke langkah ) dan 2 untuk mendapatkan P h pada Jg !aru. 7langi sampai didapat gra0ik seperti terlihat pada gam!ar !erikut.
. Pilih JL !aru, ulangi langkah % s=d 3 untuk mendapatkan P h vs JL untuk masing1masing J g yang dipilih. asilnya seperti terlihat pada gam!ar !erikut.
ut0lo " #. Pilih JL dan J g
%. engan menggunakan gra0ik pada traverse curve, tentukan P h dengan -LR * Ph < Psep ? KP0l &. 7langi langkah % dengan J g yang sama seperti yang digunakan pada pem!uatan out0lo. '. 7langi langkah % untuk J L yang lain dan plot P h vs JL untuk masing1 masing Jg pada gam!ar !erikut. Plot J L vs Ph se!agai out0lo. iperoleh gra0ik in0lo dan out0lo seperti !erikut.
ari gam!ar di atas, diperoleh hu!ungan antara J L vs Jg. Plot JL vs Jg seperti terlihat pada gam!ar !erikut, didapat J L maN pada Jg optimum.
!. 6lectric Su!mersi!le Pump /e!anyakan sumur1sumur
yang mempunyai
kapasitas
tinggi
menggunakan 6lectric Su!mersi!le Pump untuk mengangkat 0luida dan menurunkan tekanan alir dasar sumur. 6lectric Su!mersi!le Pump merupakan pompa centri0ugal !ertingkat !anyak yang digerakkan dengan motor listrik yang diletakkan di dalam sumur di !aah pompa. *enaga listrik disuplay dari permukaan dengan menggunakan ka!el. Su!mersi!le pump tersedia untuk mengangkat minyak dengan laju produksi !erkisar antara &@@ : 2@.@@@ B!l= dan ideal untuk sumur1sumur dengan ater cut tinggi, -LR rendah. Prosedur perencanaan secara detail tidak akan di!icarakan, akan tetapi aplikasi analisa sistem nodal perlu disampaikan untuk menentukan ukuran dan poer yang di!utuhkan. Pompa dan motor di rangkaikan dengan tu!ing pada kedalaman tertentu dalam sumur. Annulus !isa dihu!ungkan atau tidak dengan 0loline tergantung kepada jumlah gas yang terpisah dari cairannya se!elum mencapai pompa. alam !e!erapa keadaan, dipasang separator centri0ugal di antara pompa dan motor untuk mendapatkan pemisahan gas dan cairan secara maNimum.
Be!erapa pa!rik menyatakan H@ dari gas dapat dipisahkan dengan donhole separator. Skema sumur yang diproduksikan dengan electric su!mersi!le pump dapat dilihat pada gam!ar !erikut.
Analisa sistem nodal pada sumur electric su!mersi!le pump dilakukan dengan mengam!il P node pada pompa. Pompa ditangani se!agai komponen yang terdiri sendiri dalam sistem, sama seperti menganalisa yang dipakai pada analisa gravel pack completion. Pnode diam!il dua1duanya, P up dan P dn. Pressure gradient pompa untuk laju produksi tertentu adalah " KP < Pdn : Pup imana " Pdn " pump discharge pressure Pup " pump intake pressure *ekanan dan lokasi tekanan, terlihat pada gam!ar diatas. 7ntuk menghitung pressure drop di !aah pompa, digunakan ukuran casing dan -LR 0ormasi, sedang pressure drop di atas pompa dicari dengan menggunakan -LR yang masuk ke dalam pompa dan ukuran tu!ing. +ika tidak diketahui jumlah gas yang terpisahkan dalam donhole separator,
dapat di assumsi se!esar )@. Persamaan untuk in0lo dan out0lo adalah" In0lo " PR : KPres : KPcsg(!elo pump < Pup ut0lo " Psep ? KP0l ? KPtu!ing (a!ove pump < Pdn Prosedur pem!uatan gra0ik in0lo dan out0lo, untuk mengestimasi pressure gain dan poer yang di!utuhkan untuk memperoleh suatu kapasitas produksi. In0lo " #. Pilih suatu harga JL %. *entukan P0 pada JL &. *entukan P up dengan menggunakan ukuran casing dan -LR 0ormasi untuk menghitung pressure drop pada pipa di !aah pompa. '. 7langi untuk harga1harga JL lain dan plot P up vs JL, seperti terlihat pada gam!ar !erikut
ut0lo " #. Pilih JL %. *entukan -LR yang masuk pompa untuk menghitung pressure drop pada tu!ing dan 0loline. a. *entukan Pup dan temperatur 0luida pada J L yang dipilih, dari perhitungan in0lo. !. *entukan Rs pada P dan * yang !ersangkutan.
c. Perkirakan 0raksi 0ree gas (6s, yang terpisahkan pada pompa. Ini akan tergantung kepada, apakah donhole separator dipasang atau tidak. +ika tidak am!il 6s < @.). d. itung -LR yang ke luar dari pompa. -LR dn < R total ? 6s (Rs.5o : R total imana " R total " -LR produksi total Rs " Saturasi gas : oil ratio 5o " 5raksi minyak dalam air &. *entukan Pdn dengan menggunakan -LR dn untuk menghitung pressure drop sepanjang tu!ing dan 0loline, jika casing head gas tidak dialirkam ke 0loline, maka digunakan -LR total untuk menghitung pressure drop pada 0loline. '. 7langi untuk harga1harga JL yang lain dan plot P dn vs JL pada kertas gra0ik yang sama, seperti terlihat pada gam!ar di atas. ). Pilih harga1harga JL dan KP yang !ersangkutan dari gam!ar diatas. P up dan Pdn untuk masing1masing J L dapat di!aca pula. 2. itung tenaga yang di!utuhkan, ukuran pompa, jumlah tingkat dan se!againya untuk masing1masing J L. P < #.3% N #@ 1) (KP(Jo.Bo ? J.B imana " p " orse poer yang di!utuhkan, hp KP " Pressure gain, psi Jo " Laju produksi minyak, S*B= J " laju produksi air, S*B= Bo " 5aktor volume 0ormasi minyak, B!l=S*B B " 5aktor volume 0ormasi air, B!l= e. Sucker Rod $eskipun analisa sistem nodal tidak terpakai secara luas pada sumur yang menggunakan pompa sucker rod, pengaruh pengesetan dan se!againya. Seperti laju produksi akan mempunyai pengaruh langsung terhadap tekanan casing dan !ahkan tekanan alir dasar sumur. Pompa sucker rod digunakan le!ih meluas, mele!ihi metoda pengangkatan !uatan yang lain. *idak !erarti !aha minyak yang dihasilkan oleh metoda ini le!ih !esar, apa!ila laju produksi untuk masing1 masing sumur sangat rendah. Sucker rod pump merupakan positive displacement pump, dengan demikian kehilangan tekanan dalam tu!ing
tidak dipengaruhi oleh tekanan alir dasar sumur. Akan tetapi P 0 dipengaruhi oleh tekanan casing di permukaan (P c, kedalaman pengesetan pompa dan orking 0luid level. Secara skematis, aliran 0luida dari dasar sumur sampai permukaan diperlihatkan pada gam!ar !erikut.
Pengukuran 0luid level statis atau dinamis pada sumur pompa sucker rod menggunakan Sonolog atau Amerada. Apa!ila Pnode dipilih P0 , persamaan in0lo dan out0lo adalah " In0lo " PR : KPres < P0 ut0lo " Pc < tetap Pc ? KPgas ? KP(0luid a!ove pump ? KP(0luid !elo pump < P0 4asing dihu!ungkan dengan 0loline " Psep ? KP0l ? KPgas ? KP(a!ove pump ? KP(!elo pump < P0
