Artificial lift

1. Fakultas Teknik
Jurusan teknik Perminyakan
Universitas Proklamasi 45 Yogyakarta
Hendri/082331317678 Hendri anur #Hendri_anur

2. GAS LIFT (f)
Contoh soal :
dari The Technology of Artificial Lift Methods –
Vol 2A Kermit E. brown
Diketahaui :
Kedalaman sumur = 8000 ft
Laju produksi yang diinginkan = 1000 STB/h
Kadar air = 0
Ukuran tubing = 2 3/8” OD
Tekanan kepala tubing = 100 psi
Tekanan statik = 2650 psi
Indeks produktivitas = 2 (dianggap konstan)
Perbandingan gas-minyak dari formasi = 200
SCF/STB
SG gas yang diinjeksikan = 0.7
Tekanan “kick off” = 1000 psi
Tekanan operasi = 900 psi
% Bracketing envelope = 10 %
API gravity = 40 o.
Temperatur dasar sumur = 200 oF
Temperatur di permukaan = 120 oF

3. Langkah kerja :
A. Penentuan titik injeksi
1. Buat sumbu kartesian pada kertas transparan (lihat
gambar 5) yang sesuai dengan skala
pressure traverse gambar 6.
2. Anggap aliran satu fasa : untuk qL = 1000 STB/hari
maka :
Pwf = 2650 – (1000/2) = 2150 psi
3. Tarik garis datar pada kedalaman 8000 ft.
4. Plot titik (2150, 8000)
5.Gambar 6 adalah pressure traverse yang sesuai
dengan kondisi yang diminta yaitu :
qL = 1000 STB/hari, kadar air = 0 dan dt = 2 “
6. Pilih garis gradien aliran untuk GLR = 200
SCF/STB, sesuai dengan GLR dari formasi.
7. Tentukan kedalaman ekivalen Pwf = 2150 psi, Lihat
Gambar 6.
8. Tempatkan titik (2150, 8000) di atas kertas
transparan di atas titik kedalaman ekivalen
Pwf = 2150 psi.
9. Jiplak kurva gradien aliran pada GLR = 200
SCF/STB
GAS LIFT (g)

4. Gambar 5. Penentuan Titik Jepit

6. Langkah kerja :
A. Penentuan titik injeksi
10. Untuk SGgi = 0,70 dan Pso = 900 psi, gunakan
Gambar 1 untuk menentukan gradien
tekanan gas, darimana diperoleh harga 23,6
psi/1000 ft.
Temperatur rata-rata = (120+200)/2+460=620oR
= [100+{70+(1,6*(8000/100))}]/2+460 =
609oR
Gradien tekanan gas setelah dikoreksi =
23,6*609/620 = 23,18 psi / 1000 ft
11. Pada kedalaman 8000 ft, tekanan gas dalam annulus
adalah :
P8000 = 900 + 8000(23,18)/1000 = 1085,45 psi
12. Plot titik (1085.45, 8000)
13. Hubungan titik (900,0) dengan titik (1085.45 ,
8000) Garis ini memotong kurva gradien
aliran di titik. (1010, 5000)
14. Telusuri garis gradien terdekat pada kedalaman
4800 ft. Koordinat titik injeksi adalah
(920, 4800)
GAS LIFT (h)

7. Gambar 1. Hubungan Tekanan dan Gradien Tekanan Gas
untuk berbagai harga Gas Gravity (OTIS)

8. Langkah kerja :
B. Penentuan jumlah Gas injeksi
1. Plot titik (100,0), dimana Pwh = 100 psi
2. Dengan menggeser kertas transparan ke atas / ke
bawah diperoleh garis gradien
alirann dengan GLR = 600 SCF/STB tersebut
(Lihat Gamber 5).
3. Jiplak kurva gradien aliran dengan GLR = 600
SCF/STB tersebut (Lihat Gambar 5).
4. Gas injeksi yang diperoleh adalah :
qgi = 1000 (600-200) = 400.000 SCF (0.4 MM
SCF)
5. qgi pada temperatur titik injeksi adalah :
Tpot = (120+((200-120)/8000)*4800)+ 460 =
628oR
Corr = 0,0544 (0,70*628)^0,5 = 1,141
qgi Corr = 400.000(1,141) = 456234,09 SCF/hari
GAS LIFT (i)

9. Langkah kerja :
C. Penentuan Kedalaman Katup-Katup Sembur
Buatan.
1. Penentuan Kedalaman Katup Sembur Buatan
dikerjakan di Gambar 7.
2. Jarak maksimum antara katup disekitar titik
injeksi.
ΔDv = 100/0,40 = 250 ft
3. Gambar desain tubing line sebagai berikut :
P1 = Pwh + 0,20 Pso = 100 + 0,20(900) = 280 psi
P2 = Pwh + 200 = 100+200 = 300 psi
P2>P1, maka P2 dipilih untuk membuat garis
tersebut.
Hubungkan titik-titik (300,0) dan (920,4720).
4. Specific Gravity gas injeksi = 0,70
Pko = Pso + ∆Pd = 900 + 100 = 1000 psi
Dari Gambar 1, diperoleh : Gradien tekanan gas =
26,2 psi/1000 ft
[Gradien tekanan gas setelah dikoreksi] =
26,2*609/620 = 25,74 psi/1000 ft
5. Pada kedalaman 10.000 ft, tekanan gas :
P10000 = 1000 + 25,74(10.000/1000) = 1257,4 psi.
6. Plot titik (900,0) dan buat garis sejajar dengan
garis dari Pko
GAS LIFT (j)

10. Gambar 1. Hubungan Tekanan dan Gradien Tekanan Gas
untuk berbagai harga Gas Gravity (OTIS)

11. Langkah kerja :
C. Penentuan Kedalaman Katup-Katup Sembur
Buatan.
7. Gradien statik = 0,40 psi/ft
Pada kedalaman 1000 ft, tekanan statik dalam
tubing = 100 + 0,40 (1000) =500 psi.
8. Hubungkan titik (100,0) dan (500,1000) sampai
memotong garis gradien tekanan gas
dari Pko.
Mulai dari titik potong ini telusuri garis tersebut
ke atas sejajar 50 psi dan diperoleh
kedalam katup 1, sebesar 2150 ft.
9. Sesuai dengan langkah kerja, diperoleh
kedalaman katup-katup berikutnya :
Dv1 = 2150 ft
Dv2 = 3100 ft
Dv3 = 3780 ft
Dv4 = 4300 ft
Dv5 = 4620 ft
Dv6 = 4720 ft (titik injeksi)
GAS LIFT (k)

12. Gambar 7. Menentukan Kedalaman Katub

13. Langkah kerja :
C. Penentuan Kedalaman Katup-Katup Sembur
Buatan.
10. Penentuan letak Katup di daerah “bracketing
envelope”
a. Plot titik (900-100,0) atau (800,0) dan buat
garis sejajar dengan garis gradien gas
dari Pso = 900 psi.
b. Perpanjang garis tersebut hingga memotong
garis gradien tekanan aliran dalam
tubing, Perpotongan tersebut di titik. (910,
4480)
c. Untuk % bracketing envelope = 10 %
Paa = (1+0,10)(910) = 1001 psi
Pbb = (1-0,10)(910) = 819 psi
d. Pa = (1+0,10)(100) = 110 psi
Pb = (1-0,10)(100) = 90 psi
e. Hubungkan titik-titik (110,0) dengan (1001,
4680); garis ini memotong garis
gradien tekanan gas dari langkah 10.b di 4080
ft. Titik ini adalah batas atas dari
pada brackting envelope.Hubungkan titik-titik
(90,0) dengan (819,4680) dan
diperoleh batas bawah bracketing envelope di
5375 ft.
f. Katup-katup di bracketing envelope dapat
dipasang pada kedalaman-kedalaman :
4080, 4330, 4580, 4830, 5080, dan 5330 ft.
GAS LIFT (l)

14. Gambar 8. Menentukan Bracketing Envelope

15. D. Penentuan Ukuran Port dan Tekanan Buka Katup-Katup di Bengkel
GAS LIFT (l2)
Kedlman Tek. Injeksi Tek. Tubing Temperatur Luas port Luas Tek. dome tek.dome Tek. Buka
katub bellow bengkel katup
No Dv Pvo Pt Tv Ukuran Ap Ab
R Pd@Dv Ct Pd@60o. Pro
katup port (d)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)
grs grad gas grs perenc. tub
grs grad
temp
grafik (22/7*d^2)/4 (size 1 (Ap/Ab) Pvo(1-R)+Pt R Tabel
(10)*(11) (12)/(1 - R)
Pko / Pso or 1,5 in)
1 2150 1000 580 141,5 0,171875 0,0232
0,77
0,0301
987,34 0,85 839,24 865,32
2
3100 920 710 151 15/64
0,0432
0,77
0,0561
908,23 0,836 759,28 804,37
3
3780 990 800 157,8 15/64
0,0432
0,77
0,0561
979,35 0,826 808,94 856,98
4
4300 1000 870 163 16/64
0,0491
0,77
0,0638
991,71 0,819 812,21 867,54
5
4620 1010 910 166,2 18/64
0,0622
0,77
0,0807
1001,93 0,814 815,57 887,18
6
4720 1020 920 167,2 18/64
0,0622
0,77
0,0807
1011,93 0,813 822,70 894,93

20. Contoh Soal Metode Analitis
Spasi untuk valve balanced
Kedalaman = 8000 ft
Laju produksi yang diinginkan = 1000 B/d
Kada air = 95%
Ukuran tubing = 2 3/8 in OD
Tekanan kepala sumur, Pwh = 100 psi
Temperatur dasar sumur = 210oF
Temperatur alir kepala sumur = 150oF
Kemampuan Pso = 900 psi
Tekanan kick off (pko) = 950 psi
Gradient tekanan kill fluid = 0,5 psi/ft
Penyelesaian
1. Valve (1)
Dv1 = {(Pko - 50) – Pwh}/Gs
dimana Pwh = 0 untuk valve (1)
Dv1 = {(950 - 50) - 0}/0,5 = 1800 ft
GAS LIFT (m)

21. Contoh Soal Metode Analitis
Penyelesaian :
2. Berdasarkan Gambar A.4 untuk tubing 2 in dan 1000
b/d gradient tekanan unloading 0,16
psi/ft (digunakan laju produksi yang lebih tinggi dari
produksi yang diinginkan)
Maka Spasi valve
Dv1 = {(pko– 50)-Pwh}/Gs = {(950 - 50)- 0}/0,50 =
1800 ft
Dv2 = Dv1 + {Pso1 – Gu(Dv1)- Pwh}/0,5 = 1800 +
{900 – 0,16(1800)- 100}/0,5 = 2824 ft
Dv3 = Dv2 + {Pso2 - Gu(Dv2)- Pwh}/0,5 = 2824 +
{875 – 0,16(2824)- 100}/0,5 = 3470 ft
Dv4 = Dv3 + {Pso3 - Gu(Dv3)- Pwh}/0,5 = 3470 +
{850 – 0,16(3470)- 100}/0,5 = 3860 ft
Dv5 = Dv4 + {Pso4 - Gu(Dv4)- Pwh}/0,5 = 3860 +
{825 – 0,16(3860)-100}/0,5 = 4070 ft
Karena spasi kurang dari 300 ft, maka valve berikutnya
adalah
Dv6 = Dv5 + {Pso5 - Gu(Dv5)- Pwh}/0,5 = 4070 +
{800 – 0,16(4070)-100}/0,5 = 4160 ft
Valve berikutnya dipasang pada kedalaman 4460 ft
GAS LIFT (n)

22. Gambar A4
Gradien unloading

23. Contoh Soal Metode Analitis
Penyelesaian :
Hasil dengan metode analitis mendekati dari metode grafis. Tabel berikut
diperlihatkan hasil akhir perhitungan.
GAS LIFT (n2)
Valve Kedlman Temp Tek operasi Setting (gas charge)
permukaan (Pso) (psi)
No (ft) (oF) (psi) 80oF 60oF
1 1800 163 900 775 735
2 2824 171 875 760 725
3 3470 176 850 745 710
4 3860 179 825 725 690
5 4070 181 800 710 675
6 4460 183 775 690 655

24. Analisa Kerusakan :
1. Kerusakan tekanan kepala sumur menunjukkan meningkatnya hambatan di hilir
(penjepit, parafin, scale, tekanan di pipa salur di permukaan, manifold ataupun di
separator).
2. Penurunan tekanan injeksi gas menunjukkan penurunan tekanan di pipa injeksi
suplai gas atau volumenya, kebocoran di pipa dan perubahan fasilitas produksi.
3. Perubahan tekanan produksi menunjukkan berubahnya kedalaman titik injeksi
atau berubahnya kadar air atau permasalahan kepasiran.
4. Masalah lain adalah kebocoran di katup atau tubing atau pemakaian gas yang
berlebihan maupun penurunan produksi.
© Beberapa hal yang bisa dilihat dari 2-pen recoder (atau 4-pen) adalah :
1. Tekanan kepala sumur terlalu besar.
2. Adanya parafin/scale di pipa permukaan.
3. Hambatan di silang sembur.
4. Gas membeku (freezing) di titik hambatan.
5. Hambatan di pipa injeksi.
6. Selisih tekanan kepala sumur tak cukup terhadap tekanan injeksi.
7. Pengerjaan injeksi gas yang tidak cukup baik.
GAS LIFT (d)

25. Analisa yang lain :
1. Pengukuran gas yang diinjeksikan.
2. Temperatur permukaan.
3. Pandangan mata atas apa yang terlihat di permukaan.
4. Pengukuran air dan minyak.
5. Survai tekanan atau temperatur dalam pipa sembur.
6. Penentuan atas cairan di pipa sembur.
Contoh-contoh problem :
GAS LIFT (e)

47. Fakultas Teknik
Jurusan teknik Perminyakan
Universitas Proklamasi 45 Yogyakarta
Hendri/082331317678 Hendri anur #Hendri_anur