View
309
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
1/39
BAB IV
EVALUASI DAN OPTIMASI PRODUKSI DENGAN
ANALISA SISTIM NODAL
Analisa nodal adalah merupakan suatu sistim pendekatan untuk
mengevaluasi dan mengoptimisasikan sistim produksi minyak dan gas secara
keseluruhan.
Dalam analisa ini sistim produksi dibagi menjadi beberapa bagian (titik),
mulai dari tekanan reservoir hingga tekanan separator. Titik penyelesaian dapat
diambil pada titik manapun dalam sistim produksi. Pertimbangan dalam pemilihan
titik penyelesaian yang tepat tergantung titik mana yang paling berpengaruh
dalam optimisasi sistim produksi.
4.1 Titik-titik Utama dalam Analisa Ndal
Dalam melaksanakan analisa ini berbagai posisi untuk titik penyelesaian
(node) dapat diambil pada beberapa posisi yaitu: titik pada dasar sumur, titik padakepala sumur, titik pada separator, titik pada tekanan reservoir dan titik kombinasi
dari berbagai titik tersebut. Penentuan letak titik penyelesaian dipertimbangkan
berdasarkan aktor yang paling berpengaruh terhadap sistim produksi. !arch,
Proano dan "ro#n membuat beberapa lokasi dari titik penyelesaian seperti
ditunjukkan gambar $%&. Dengan menentukan titik%titik tersebut maka dapat
dihitung kehilangan tekanan pada masing%masing komponen secara terpisah.
'ambar $%&. okasi dari berbagai titik)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
2/39
*emungkinan kehilangan tekanan pada sistim produksi dapat dilihat
pada gambar $%+. Titik & adalah separator dimana biasanya tekanannya dibuat
konstan. Pada titik ini bukan merupakan ungsi laju produksi tetapi ungsi dari
tekanan untuk dapat mengantarkan gas ke sales line. Titik adalah titik kepala
sumur, dimana perlu ditentukan tekanan kepala sumur agar dapat mengantarkan
luida produksi hingga separator. Titik%titik lainnya adalah P r, P#dan P#syang
menyangkut -P, kehilangan tekanan karena komplesi dan kemampuan sumur
untuk berproduksi. Titik%titik choke permukaan, saety valve dan restriksi ba#ah
permukaan merupakan titik ungsional yang pemasangannya tergantung keperluan
khusus pada sumur produksi.
*ehilangan%kehilangan tekanan pada sistim produksi dapat terjadi pada
berbagai posisi mulai dari reservoir hingga separator. *ehilangan tekanan pada
media berpori dapat terjadi karena kerusakan ormasi dan pengaruh petroisik
batuan. Pada komplesi, terjadinya kehilangan tekanan dapat terjadi karena
turbulensi aliran pada ormasi dan damage akibat over balance peroration.
*ehilangan tekanan pada pipa (tubing dan pipa salur) dapat disebabkan karena
riksi dan li/uid hold%up bila terjadi aliran multiasa.
'ambar $%+. *emungkinan kehilangan tekanan pada sistim produksi)
Dengan melakukan perhitungan kehilangan tekanan pada keseluruhan
sisitim produksi maka eektiitas sistim produksi dapat dievaluasi dan
dioptimisasikan.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
3/39
4.1.1. Titik P!n"!l!saian Pada Dasa# S$m$#
Penyelesaian dengan teknik ini mengambil titik (nodal) penyelesaian
pada pusat interval perorasi. Pada penyelesaian dengan titik ini sistim produksi
dibagi menjadi dua komponen, yaitu:
a. *omponen reservoir, yaitu komponen yang menyangkut sumur untuk
berproduksi (gambar $%)
b. *omponen sistim aliran dalam pipa (gambar $ 0$)
'ambar $%. *omponen reservoir)
'ambar $%$. *omponen aliran dalam pipa)
Adapun prosedur analisa dengan mengeplot (nodal plot) untuk
penyelesaian dengan titik ini adalah sebagai berikut:
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
4/39
&. "uat titik -P untuk P- konstan, vogel atau kombinasi. Apabila P#di atas
bubble point buat -P dengan hukum Darcy dan apabila di ba#ah bubble
point buat dengan 1ogel.
+. "uat kurva tubing intake dengan menggunakan korelasi yang cocok. 2ntuk
keperluan nodal plot ini dapat menggunakan chart 1ertikal Pressure 'radient.
Pertama%tama tentukan P#hyang dibutuhkan untuk aliran dari kepala sumur ke
separator dengan berbagai asumsi laju produksi (dengan korelasi aliran
hori3ontal).
. Dengan asumsi laju produksi seperti proses nomor + dan menggunakan
1ertikal Preassure 'radient maka tubing intake preassure untuk laju produksi
dan P#hproses nomor + dapat ditentukan.
$. "uat plot -P dan plot kurva tubing intake pressure dalam satu plot (nodal
plot), dan laju produksi sumur adalah laju produksi pada perpotongan kurva
tubing intake dan -P seperti ditunjukkan oleh gambar $%.
Dari gambar $% terlihat bah#a laju produksi untuk kasus P- konstan
berbeda dengan -P 1ogel. aju produksi yang didapat dari plot ini bukanlah
yang minimum,. !aksimum atau optimum tetapi laju produksi yang mungkin
untuk sistim produksi. 4ptimisasi sistim dapat dilakukan dengan mengubah
berbagai variabel antara lain ukuran tubing, ukuran pipa salur, ukuran choke,
tekanan separator atau mengubah bentuk kurva -P dengan jalan stimulasi pada
sumur produksi tersebut.
'ambar $%. Penyelesaian pada titik di dasar sumur)
Apabila digunakan lebih dari satu tubing (tubing paralel), maka
pembuatan kurva tubing intakenya adalah sebagai berikut:
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
5/39
&. "uat kurva tubing intakenya untuk maisng%maisng tubing secara terpisah
+. 2ntuk tekanan yang sama jumlahnya laju produksi dari tubing%tubing yang
dipakai
. Plot laju produksi total proses + vs tubing intake pressure seperti ditunjukkan
pada gambar $%5
Alasan pengambilan titik dasar sumur sebagai titik penyelesaian adalah
agar dengan perubahan tekanan reservoir, maka laju produksi dengan
menggunakan tubing dan pipa salur yang sama dapat ditentukan. 6al ini berkaitan
dengan peramalan laju produksi masa datang dengan terjadinya penurunan
tekanan reservoir.
'ambar $%5. *urva tubing intake untuk tubing paralel)
4.1.%. Titik P!n"!l!saian Pada K!&ala S$m$#
Alasan utama penggunaan titik ini adalah dengan menentukan pipa salur
yang optimum maka gas dapat sampai tujuan dengan tekanan kepala sumur yang
ada. Dalam metode ini sistim dibagi menjadi dua komponen yaitu komponen pipa
salur dan separator (gambar $%7) serta komponen tubing dan reservoir (gambar
$%8).
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
6/39
'ambar $%7. *omponen pipa salur dan separator)
'ambar $%8. *omponen tubing dan reservoir)
Prosedur penyelesaiannya adalah sebagai berikut:
&. Asumsikan berbagai laju produksi (misalnya +99, $99, 599, 899, &999 dst)
+. !ulai dari tekanan separator tentukan P#h yang diperlukan agar luida
produksi dapat mengalir sepanjang pipa salur yang ada untuk berbagai laju
produksi di atas.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
7/39
. 2ntuk asumsi laju produksi di atas tentukan P#dari hubungan -P dengan P-
konstan atau 1ogel.
$. Dengan menggunakan P#langkah tentukan P#hkarena penurunan tekanan
sepanjang tubing. 2ntuk hal ini diperlukan korelasi aliran vertikal yang cocok
. Dari langkah + didapat kurva perilaku pipa alir dan dari langkah dan $
didapat kurva gabungan -P dan komponen tubing. "uatlah kedua kurva
tersebut dalam satu plot dan laju produksi dapat ditentukan dari perpotongan
kedua kurva tersebut. n4dal plot untuk metode ini diperlihatkan oleh gambar
$% dan $%&9.
'ambar $%. Penyelesaian dengan titik di kepala sumur (P- konstan))
'ambar $%&9. Penyelesaian dengan titik di kepala sumur (-P 1ogel))
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
8/39
aju produksi yang didapat dari plot tersebut bukanlah laju produksi
yang optimum. 2ntuk mendapatkan laju produksi optimum perlu kombinasi yang
tepat antara ukuran tubing dan ukuran pipa salur sehingga didapat laju produksi
yang optimum. Pengaruh ukuran tubing dan pipa salur terhadap laju produksi
seperti ditunjukkan oleh gambar $%&&.
'ambar $%&&. Pengaruh ukuran tubing dan pipa salur terhadap laju
produksi)
Apabila digunakan lebih dari satu pipa salur maka tahap penyelesaiannya
sebagaimana pada pemakaian tubing paralel. Dimana pertama%tama diplot P#h
versus laju produksi untuk masing%masing pipa salur, kemudian pada tekanan
yang sama diplot antara P#h dan jumlah laju produksi pipa salur yang
dipergunakan.
4.1.'. Titik P!n"!l!saian Km(inasi Dasa# S$m$# Dan K!&ala S$m$#
Pada metode ini titik penyelesaian diambil komibinasi antara dasar sumur
(-P dan tubing) dan kepala sumur (pipa salur dan separator). Prosedur
penyelesaiannya adalah sebagai berikut:
&. Asumsikan berbagai tekanan kepala sumur (P#h), (misalnya &99, +99. 99, $99
dan seterusnya)
+. 2ntuk tekanan%tekanan di atas buatlah kurva tubing intake dengan
mengasumsikan berbagai laju produksi dan dengan korelasi aliran vertikal
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
9/39
. ;atat perpotongan antara kurva tubing intake dengan -P. angkah &,+ dan
dapat diilustrasikan seperti pada gambar $%&+.
$. Dengan mengambil kurva pipa salur dan separator dari metode $%, plot
kembali P#hversus laju produksi pada langkah (lihat gambar $%&)
*euntungan penyelesaian dengan metode ini adalah bila terjadi
perubahan tekanan reservoir maka pembuatan kurva -P diambil dari gambar $%
&+ dengan mengubah -P dengan tekanan reservoir dan P- yang baru.
'ambar $%&+. Penyelesaian dengan titik dasar sumur untuk berbagai harga
P#h).
'ambar $%&. Penyelesaian dengan titik kombinasi )
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
10/39
4.1.4. Titik P!n"!l!saian &ada S!&a#at#
Pemilihan tekanan sangat vital terutama untuk sumur%sumur dengan gas
lit atau bila tekanan separator harus dinaikkan agar gas dapat sampai di sales line
atau sistim penampungan sementara.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
11/39
'ambar $%&. Penyelesaian untuk problem di separator)
Alasan pengambilan separator sebagai titik penyelesaian adalah dengan
perubahan tekanan separator dapat dilihat perubahan laju produksinya. Pemilihan
tekanan separator untuk masing%masing sistim produksi ditentukan perilaku sistim
tersebut. 6al ini ditunjukkan oleh gambar $%&5.
'ambar $%&5. Pengaruh tekanan separator untuk berbagai sumur)
Pada sumur A perubahan laju produksi sangat ditentukan oleh tekanan
separator. Pada sumur " dan sumur ; eek tersebut tidak sebesar pada sumur A.
Pada sumur D pengaruh tekanan separator terhadap laju produksi dapat diabaikan.
*riteria terakhir dari pemilihan tekanan separator ini adalah kriteria ekonomis
termasuk perlu tidaknya ditambah kompresor untuk menaikkan tekanan separator.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
12/39
4.1.). Titik P!n"!l!saian Pada R!s!#*i#
Penyelesaian dengan mengabil titik reservoir ini sebenarnya kurang
praktis, dan pembahasan disini hanya untuk menunjukkan bah#a dengan titik
inipun dapat dilakukan analisa nodal. Analisa nodal dengan mengambil titik ini
dimulai dari tekanan separator sampai tekanan reservoir. Dengan menggunakan
korelasi penurunan tekanan aliran hori3ontal maka P#hdapat ditentukan. Dan dari
tekanan kepala sumur ini dengan korelasi penurunan tekanan tekanan secara
vertikal dapat ditentukan tekanan aliran dasar sumur (P#). Pada tahap selanjutnya
tekanan reservoir dapat ditentukan dengan menggunakan hubungan -P baik
dengan anggapan P- konstan maupun dengan anggapan -P secara 1ogel.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
13/39
'ambar $%&7. Penyelesaian pada reservoir)
'ambar $%&8. Penyelesaian untuk problem pada reservoir)
4.% ANALISA NODAL UNTUK BERBAGAI METODE PRODUKSI
MIN+AK
Pembahasan tentang analisa nodal pada berbagai jenis metode produksi
yang akan diuraikan adalah analisa nodal pada metode produksi sembur alam dan
analisa nodal pada metode produksi sembur buatan.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
14/39
4.%.1. Analisa Ndal Pada M!td! P#d$ksi S!m($# Alam
Pada analisa nodal dalam metode produksi sembur alam ini akan
diuraikan mengenai penyelesaian analisa untuk choke permukaan dan
penyelesaian analisa untuk saety valve.
4.%.1.1. P!n"!l!saian Analisa Unt$k ,k! P!#m$kaan
Tujuan utama dari analisa ini adalah untuk menentukan laju produksi
yang meungkin untuk berbagai ukuran choke.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
15/39
'ambar $%+9. @valuasi choke permukaan)
'ambar $%+&. Perilaku sistim produksi dengan choke)
5. Dengan berbagai laju produksi yang diasumsikan maka buat plot antara P#h
(choke) dengan persamaan:
P#h=+
9,
?
(/).99
Dimana:
= gas li/uid ratio, mc>bbl
? = choke diameter, per 5$ inchi
/ = laju produksi (dasumsikan), bbl
versus laju produksi yang diasumsikan. 6asil plot ini dibuat dalam satu plot
dengan langkah dan ditunjukkan oleh gambar $%++.
Dari gambar $%++ tersebut dapat dilihat bah#a dengan ukuran choke
&5>5$ sumur akan berproduksi pada /& dan seterusnya. Dalam hal ini harus
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
16/39
diingat bah#a yang menentukan laju produksi adalah tekanan kepala sumur dan
choke hanya alat untuk mengatur tekanan tersebut.
'ambar $%++. odal plot untuk berbagai ukuran choke)
4.%.1.%. P!n"!l!saian Unt$k Da!t" Val*!
Tujuan penggunaan saety valve adalah untuk mengurangi tekanan pada
keadaan darurat. ?aety valve ini dapat ditempatkan di ba#ah permukaan. 2ntuk
saety valve ba#ah permukaan dibagi menjadi dua macam yaitu velocity actuated
valve dan pressure actuated valve. Prinsip kerja dari valve%valve tersebut adalah
diperlukan tekanan minimal tertentu agar valve tersebut diperlukan tekanan
minimal tertentu agar valve tersebut menutup dan hal ini terjadi pada keadaan
darurat. ?ecara skematis penyelesaian analisa nodal untuk sistim produksi dengan
saety valve ditunjukkan oleh gambar $%+ dan $%+$.
'ambar $%+. ?aety valve pada keadaan normal)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
17/39
'ambar $%+$. ?aety valve pada keadaan darurat)
Prosedur analisa selengkapnya adalah sebagai berikut:
A. Kondisi Operasi Normal
&. Asumsikan berbagai laju produksi misalnya +99, $99, 599, 899, &999 dst
+. Dengan tekanan separator dengan korelasi aliran hori3ontal tentukan P#huntuk
asumsi laju poduksi tersebut
. Dari P#hyang didapat dari langkah hitung tekanan di ats saety valve dengan
korelasi aliran vertikal untuk masing%masing asumsi laju produksi
$. !ulai dari tekanan reservoir, dengan hubungan -P tentukan P#untuk asumsi
berbagai laju produksi
. Dari P#yang didapat pada langkah $, dengan korelasi aliran vertikal tentukan
tekanan di ba#ah saety valve untuk masing%masing asumsi laju produksi
5. Plot tekanan terhadap laju produksi pada langkah dan langkah dalam satu
plot, hasilnya seperti nampak pada gambar $%+
'ambar $%+. Tekanan di atas di ba#ah saety valve untuk berbagai laju
produksi)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
18/39
B. Kondisi Darurat
&. 2ntuk keadaan darurat ini P#hdianggap = 9
+. Asumsikan berbagai laju produksi. Dengan korelasi vertikal tentukan tekanan
di atas saety valve (anggap P#h= 9)
. 2ntuk menentukan tekanan di ba#ah saety valve, untuk keadaan ini sama
dengan langkah $%+5 pada kondisi normal
$. Plot tekanan terhadap laju produksi pada langkah + dan hasilnya diperlihatkan
oleh gambar $%+5
. Dari plot pada gambar $%+5 hitung kehilangan tekanan (AP) untuk keadaan
darurat dan normal. 6al ini ditunjukkan oleh gambar $%+7 dan $%+8.
Pengambilan harga P ini dapat ditentukan dengan mengambil laju produksi
tertentu dan P dihitung dari kurva atau sebaliknya. Pada gambar $%+7 dan $%+8
dilakukan dengan menentukan AP kemudian laju produksi ditentukan dari
kurva tersebut
5. "uatlah plot antara penurunan tekanan saety valve versus / untuk keadaan
normal dan darurat, seperti ditunjukkan oleh gambar $%+.
Dengan membuat kurva perilaku untuk berbagai ukuran dengan gambar
$%9. Dari gambar tersebut bah#a dari berbagai ukuran choke kita dapat
menentukan ukuran choke dengan mempertimbangkan laju produksi dan alasan
keselamatan. 2ntuk menjamin valve akan menutup pada keadaan darurat maka
biasanya AP diset 7 psi diba#ah tekanan darurat yang diperkirakan. Dari analisa
di atas dapat ditentukan ukuran saety valve dan closing dierenstial preassure
yang dibutuhkan.
'ambar $%+7. Penurunan tekanan (AP) saety valve untuk keadaan normal)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
19/39
'ambar $%+8. Penurunan tekanan (AP) saety valve untuk keadaan darurat)
'ambar $%+. Perbedaan tekanan (AP) pada saety valve untuk keadaan
normal dan darurat)
'ambar $%9. Plot antara laju produksi dengan penurunan tekanan)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
20/39
4.%.%. Analisa Ndal Unt$k M!td! P#d$ksi Min"ak S!m($# B$atan
Analisa nodal untuk metode produksi sembur buatan dibagi dalam dua
komponen utama, yaitu komponen reservoir (-P) dan komponen kedua adalah
sistim pipa salur dan sisitim pengangkatan buatan itu sendiri, dimana termasuk di
dalamnya adalah separator, Blo# line (pipa salur), ;hoke, Tubing, ?aety valve
dan mekanisme dari sistim pengangkatan buatan itu sendiri. Tekanan masuk
tubing (tubing intake) dapat ditentukan kemudian untuk beberapa harga laju
aliran. "ila kurva intake diplot pada kertas graik yang sama sebagaimana dengan
kurva -P, maka akan terjadi perpotongan antara kurva intake dengan kurva -P
dimana titik perpotongan tersebut menunjukkan besarnya harga laju produksi
maksimum yang kita inginkan (gambar $%&. !emperlihatkan kurva tubing intake
untuk berbagai metode produksi beserta laju produksi yang dapat dihasilkan).
Pada analisa nodal untuk metoda produksi sembur buatan kali ini hanya
akan dibahas menganai penyelesaian analisa dengan metode produksi 'as%lit,
metode @lektrik ?ubmersible Pump (@?P), dan metode ?ucker od ("eam Pump).
4.%.%.1. P!n"!l!saian Analisa Ndal Unt$k M!td! P#d$ksi Gas-lit
?ebagai contoh prosedur penyelesaian analisa nodal dengan metode
produksi gas%lit, diberikan data seperti terlihat pada gambar $%&.
'ambar $%&. -nlo# Perormance elationships untuk sumur &)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
21/39
Panjang lo# line (pipa salur) $999 t dengan diameter +&>+%in, tekanan operasi
permukaan diasumsikan sebesar 99 psi, gambar $%+ memperlihatkan dua
komponen yang diperlukan untuk penyelesaian masalah ini.
2ntuk penyelesaian pada dengan nodal di dasar sumur, penyelesaian ini
dapat di bagi menjadi dua komponen, yaitu:
&. *omponen pipa salur
+. *omponen reservoir
Pada dasarnya kedua komponen tersebut ditangani secara terpisah dan kemudian
dikombinasikan untuk membuat perkiraan%perkiraan produksi. Prosedur
penyelesaian dengan menggunakan metode gas%lit terdiri atas dua prosedur yaitu:
A. Penyelesaian pada dasar sumur
". Penyelesaian pada kepala sumur
'ambar $%+. *omponen%komponen untuk penyelesaian dengan metode
gas%lit)
- Prosedur Penyelesaian Dengan Nodal Di Dasar Sumur
&. ?iapkan kurva -P (gambar $%&)
+. "uat kurva tubing intake untuk beberapa harga '.
a. Asumsikan beberapa harga laju alir 599, 899, &999 dan &+99 b>d
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
22/39
b. Asumsikan beberapa harga ' 599, 899, &999, dan &99 sc>bbl
yang digunakan untuk setiap harga laju alir yang diasumsikan
c. 2ntuk setiap laju alir, misalnya &999 b>d dan setiap ' yang
diasumsikan, tentukan harga tekanan pada kepala sumur (P#h) dengan
menggunakan graik korelasi untuk aliran hori3ontal multiphase,
dimana hasilnya dapat dilihat pada (tabel $%&) atau dapat juga dicari
dengan menggunakan gambar $%.
Tabel $%&
Tekanan kepala sumur vs laju alir dan '
d. Dengan menggunakan laju aliran yang sama dan ' pada langkah c,
tentukan tekanan tubing (tubing intake pressure) dengan menggunakan
P#h pada langkah c. langkah penyelesaian selanjutnya secara rinci
adalah sebagai berikut:
(i) Plot kurva tekanan tubing dan tentukan tekanan operasi gas%lit
dipermukaan (gambar $%$)
'ambar $%. 'radient tekanan aliran hori3ontal)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
23/39
(ii) Plot titik Pso= 99 psi pada bagian atas dan gambarkan kurva
gradient gas. &999 t, sehingga tekanan pada kedalaman 8999 t adalah
&98 psi, kemudian dari titik Pso= 99 psi tarik garis lurus ke titik
&98 psi pada kedalaman 8999 t.
'ambar $%$. angkah &, +, dan penyelesaian metode gas%lit)
(iii) 2ntuk kasus ini harga 4P = &99 psi
(iv) Dengan menggunakan gambar $%5 (gradient tekanan aliran
vertikal untuk 9C minyak 9Cair). ?ebagai contoh untuk '
599 sc>bbl dan &999 b>d, buatlah graik pressure traverse untuk
&999 b>d dan 599 sc>bbl ke arah ba#ah dari P#h= +& psi sampai
memotong garis P (gambar $%7) pada kedalaman $$9 t.
(v) Dari titik perpotongan yang terjadi, plot kurva ' pada +99
sc>bbl sampai pada total kedalaman, dimana akan didapatkan
harga tekanan tubing inteka pada kedalaman 8999 t adalah ++99
psi
(vi) 2langi prosedur yang sama untuk harga%harga ' yang lain
(899, &999, dan &99 sc>bbl)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
24/39
(vii) 2langi langkah iv sampai dengan vi untuk harga%harga laju
produksi 599, 899 dan &+99 b>d.
'ambar $%. 'radient tekanan statis kolom gas)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
25/39
'ambar $%5. 'radient tekanan untuk aliran vertikal (9C minyak 0 9C
air))
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
26/39
'ambar $%7. ;ontoh penyelesaian gas%lit)
'ambar $%8. Penyelesaian dengan nodal di dasar sumur untuk metode gas%
lit)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
27/39
. angkah yang terakhir adalah plot seperti terlihat pada gambar $%8,
dimana plot yang diperlihatkan pada gambar tersebut didapatkan dengan
menggunakan komputer untuk harga '- $99, 99, 599, 799, 899, 99,
&999, &+99, &99, dan +999 sc>bbl, sehingga didapatkan harga laju
produksi sebesar 57 b>d.
$. Dari gambar $%8) tersebut, siapkan kurva kelakukan gas lit (gambar $%
), yang mana merupakan kurva dasar yang diperlukan untuk optimisasi
gas%lit.
- Prosedur Penyelesaian dengan Nodal Pada Kepala Sumur
!eskipun pada umumnya penyelesaian analisa nodal dilakukan dengan
menggunakan nodal di dasar sumur, namun dapat juga diselesaikan dengan
menggunakan nodal yang lainnya. "ila kita ingin mengetahui pengaruh -P pada
harga tekanan rata%rata reservoir yang berbeda, maka titik penyelesaian pada dasar
sumur adalah titik penyelesaian yang terbaik (gambar $%$9 merupakan
penyelesaian pada kepala sumur).
aju aliran maksimum didapat dengan menghubungkan titik%titik
perpotongan yang terjadi pada kurva ', yaitu sebesar 57 b>d, dan untuk total
' &999 sc>bbl, besarnya ' injeksi adalah (&999 0 +99) = 899 sc>bbl
disamping itu kurva kelakuan gas%lit dapat juga ditentukan dari gambar $%$&.
Pada dasarnya pemilihan titik (nodal) penyelesaian ini didasarkan pada
jenis metode produksi minyak yang digunakan dan keinginan masing%masing
orang yang melakukannya dan data%data yang telah didapatkan sebelumnya.
Di dalam penggunaan metode produksi gas lit ada beberapa aktor yang
mempengaruhi dalam analisa nodal untuk mendapatkan laju produksi yang
maksimum. Baktor%aktor tersebut antara lain:
a. 2kuran pipa salur
b. 2kuran tubing
c. Tekanan separator
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
28/39
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
29/39
2ntuk dapat melihat dengan jelas pengaruh maisng%masing aktor
tersebut maka dapat sedikit diuraikan sebagai berikut:
a. Pengaruh ukuran pipa salur
?alah satu cara yang paling cepat dan ekonomis untuk pertambahan laju
produksi adalah memilih ukuran pipa salur permukaan. Pengaruh ini
ditunjukkan oleh gambar $%$+, untuk ukuran pipa salur antara + dan $ inchi
serta produktivitas indek (P- atau
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
30/39
'ambar $%$. Pengaruh ukuran tubing terhadap laju produksi)
'ambar $%$$. Pengaruh tekanan separator terhadap laju produksi)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
31/39
4.%.%.%. P!n"!l!saian Analisa Ndal Unt$k M!td! P#d$ksi El!kt#ik
S$(n!#si(l! P$m&
Prediksi kurva intake (node outflow) untuk submersible pump
dipertimbangkan oleh dua kondisi yaitu:
A. Pemompaan untuk cairan saja
". Pemompaan cairan dan gas
Pada pembahasan kali ini hanya akan dibahas khusus untuk pemompaan cairan
saja (minyak atau minyak 0 air).
- Prosedur pembuatan kurva tubing intake (node outlo#) untuk cairan saja
dengan nodal pada dasar sumur
Prosedur ini digambarkan dengan contoh berikut ini dimana kurva hasil
perhitungannya ditunjukkan oleh gambar $%$5 dan $%$7.
&. Pilih pompa yang cocok sesuai dengan ukuran casing dan kapasitas produksi
dari sumur
+. 6itung sc dengan menggunakan persamaan berikut:
sc = 9 #c T#scF 9 ( &% #c) Tosc F ('-P) (')
gsc dan Tsc
dengan persamaan berikut:
T (1) =V')/
.s01s0
'ambar $%$. *urva perormance untuk @?P)
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
32/39
. Asumsikan berbagai laju produksi dan untuk setiap laju produksi ini kerjakan
berikut:
a. "aca head>stage dari kurva perormance dan hitung k#antitas ( sc
h>898,&$&) dengan menggunakan gambar $%$
b. Tentukan tekanan keluaran pompa dari korelasi gradient tekanan
c. Asumsikan berbagai nomor dari stage dan untuk setiap nomor ini hitung
tekanan intake dengan persamaan berikut:
P= P+0 ( sc h>898,&$&) ?t
'ambar $%$5. *urva intake untuk @?P pada sumur G&)
$. Plot tekanan intake terhadap laju produksi untuk setiap asumsi nomor stage
pada graik yang sama sebagaimana kurva -P dengan skala yang sama pula.
ihat gambar $%$5.
. "aca harga laju produksi pada setiap titik perpotongan antara kurva pompa
intake dengan kurva -P.
5. 2ntuk setiap laju produksi, baca 6p>stage yang dibutuhkan darikurva
perormance pompa, kemudian hitung 6P total dengan persamaan 6P = hp
Tsc?t.
7. Plot laju produksi terhadap nomor stage dan 6p yang dibutuhkan. ihat
gambar $%$7.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
33/39
'ambar $%$7. *emungkinan laju produksi oleh @?P terhadap stage dan 6p
pada sumur &)
4.%.'. P!n"!l!saian Analisa Ndal Unt$k M!td! P#d$ksi S$0k!# Rd
?eperti halnya pada metode @?P maka pada sucker rod prediksi
mengenai kurva intakenya juga dipertimbangkan untuk dua sebab yaitu:
A. 2ntuk pemompaan cairan saja
". 2ntuk pemompaan cairan dan gas
Pada pembahasan kali ini hanya akan dibahas untuk pemompaan cairan saja
(minyak atau minyak 0 air).
- Prosedur pembuatan kurva tubing intake (ode 4utlo#) untuk pemompaan
minyak saja dengan nodal pada intake pompa
&. Tentukan tipe unit pompa permukaan yang akan digunakan (insert pump
dengan AP- 'rade D, tapered rod string dan rod number 85), lihat tabel $%+.
+. Tentukan ukuran pompa, sucker rod string dan perbandingan crank dan
pitman
. ?iapkan kurva -P (gambar $%&)
$. ?iapkan data%data sumur, luida produksi dan reservoir seperti terlihat pada
tabel $%. Diasumsikan bah#a ukuran tubing, pompa, sucker rod string dan
perbandingan antara crank dan pitman tetap.
Tabel $ 0 +
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
34/39
Data%data rod dan pompa (plunger))
Tabel $ 0
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
35/39
Data%data sumur, luida reservoir dan
sistim pengangkatan buatan (sucker rod)&+)
. Tentukan Ap, * dan Hr dengan persamaan:
Ap = >$ (dp)+= >$ (+)+= ,&$&5 in+
dimana:
dp = diameter plunger, in
Ap= luas penampang plunger, in+
* = 9,&$8$ Ap= (9,&$8$) (,&$&5) = 9,$55+
dimana:
* = *onstanta pompa sucker rod
5. 6itung berat rangkaian rod (Hr), untuk rod dengan nomor 85, dan diameter
plunger + in (tabel $%+).
2ntuk rod dengan diameter & 0in didapatkan harga sebesar +,8C, 7>8 0in =
,+C, dan I %in = $C dengan menggunakan tabel $%$ berat nominal rod
perbagian adalah +,9, +,++ dan &,5 lb>t, sehingga:
Hr = 8999 (9,+8 J +, F 9,+ J +,++ F 9,$ J &,5)
= &7,$9 lb
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
36/39
tabel $%$
data%data sucker rod)
7. Tentukan densitas luida (T) dengan persamaan:
Tsc= #c T#scF (& 0 #c) Tosc
Dimana:
Tsc= densitas luida pada kondisi standar
H; = #ater cut, C
T#sc= desintas air pada kondisi standar
Tosc= desintas minyak pada kondisi standar
Tosc= 8$:8,9=+')1'12)
1412)
Tosc= (9,) (&,97$) F (9,) (9,8$8) = 9,5&
*emudian tentukan berat luida yang ada di dalam plunger (H):H = 5+,$>&$$ TscDp Ap= 9,$ T Dp Ap
Dimana:
Dp= kedalaman letak pompa, t
?ehingga:
H = (9,$) (9,5&) (8999) (,&$&5) = &9,$8
Tentukan pula luas penampang rod pada bagian atas (top rod):
Atr=
>$ (dtr)
+
= 9,78$ in
+
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
37/39
Dimana:
dtr= diamater rod pada bagian atas, in.
8. Tentukan harga konstanta a, b, dan c:
a =pA
&(H F (9, 0 9,95?B) Hr=
$
T?B Art
dimana:
?B = aktor perbaikan, tergantung jenis rod dan kondisi operasi (tabel
%), C
T = kekuatan tarik minimum rod (9999 psi untuk AP- 'rade ; ods
dan &&999 psi untuk A- 'rade D ods.
. (P):
P= a F b /sc
Asumsikan berbagai stroke pompa, kemudian dengan menggunakan konstanta
c tentukan tekanan intake pompa (P):
P = a F c (/sc)+
= % 599 F
?
:7+,9(/sc)
+
&9. Plot P terhadap /scpadagambar yang sama dengan kurva -P dan dengan
skala yang sama pula (gambar $%$8), dimana garis yang lurus menunjukkan
kurva intake untuk berbagai harga yang diasumsikan, sedangkan garis yang
lengkung menunjukkan kurva intake untuk berbagai harga ? yang
diasumsikan.
&&. Tentukan harga ?+minimum. Diasumsikan bah#a tekanan maksimum untuk
rod yang diijinkan 999 psi.
?+
4T
)p>c&(H?B5+,9
7999
r
% ?B a) AtrF 9,5+ ?B Hr
?+&&,578
&+. 6itung tekanan intake minimum yang diijinkan dengan menggunakan harga
?+dan dengan persamaan sebagai berikut:
P pA
&(HF (9, 0 9,5+ ?B) Hr
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
38/39
%$
T?B Atr)
P89 psi
'ambar $%$8. Penyelesaian analisa nodal dengan sucker rod)
&. Plot harga minimum ?+pada gambar yang sama dengan plot kurva -P dan
dengan skala yang sama pula (gambar $%$8), yang ditunjukkan oleh garis lurus
yang mendatar.
&$. "aca harga laju produksi maksimum yang diijinkan, yaitu pada setiap titik
potong dari masing%maisng kurva intake dengan kurva -P. *emudian plot
harga laju produksi tersebut terhadap ? dan ? (gambar $%$) dan tentukan laju
produksi maksimum yang diijinkan.
8/13/2019 Evaluasi dan Optimasi Produksi dengan Analisa Sistim Nodal.doc
39/39
'ambar $%$. *emungkinan laju produksi dengan metoda sucker rod)
Recommended