Selection of Artificial Lift Method

Romario

PATRA14017

Divisi Keprofesian dan Keilmuan HMTM “PATRA” ITB 2016/2017

Gambar 1. Major Artificial Lift Systems ( Sumber: https://www.onepetro.org/)

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan metode:

1. Tekanan reservoir dan Well Productivity.

Plot antara producing rate vs. producing bottom-hole: diatas bubble point pressure, akan membentuk garis lurus, dibawah bubble point pressure, kurva dideskripsikan oleh Vogel’s inflow performance relationship akan terjadi. Lalu plot ini disesuaikan dengan jenis artificial lift

2. Reservoir Fluid

Karakteristik fluida reservoir harus dipertimbangkan, contohnya paraffin lebih sulit diangkat pada beberapa metode artificial lift dibanding yang lain. Plot gas-liquid ratio (GLR) adalah hal penting untuk desain pengangkatan. Free Gas sangat penting dan menjadi masalah yang signifikan pada metode pumping lift.

3. Performa Reservoir jangka panjang dan fasilitas batasan.

a. Ekstrem 1: memprediksikan performa reservoir jangka panjang dan memasang peralatan artificial lift akibatnya efisiensi akan rendah.

b. Ekstrem 2: desain dengan hanya memperhatikan produksi hari ini dan tidak memikirkan untuk besok, ini dapat berakibat pada pergantian peralatan pada sumur, untuk efisiensi akan tinggi sementara lalu harus diganti-ganti terus, memakan biaya banyak.

Jenis Artificial Lift

1. Rod Pumping

Sistem tertua dan yang paling sering digunakan untuk sumur minyak, 85% sumur di US diproduksi dengan cara ini. Long equipment lifting. Kelebihan: desain sederhana, mudah dioperasikan, efisien, bisa memompa hingga tekanan sangat rendah, mudah diperbaiki jika rusak, dapat mengangkat temperatur tinggi dan viscous oil. Kelemahan: High solids production akan menjadi masalah, moderate volume lifting for shallow depths and small volumes from intermediate depth, tidak cocok pada lingkungan padat penduduk, rentan terhadap masalah paraffin, butuh tempat luas, semakin dalam unit yang dibutuhkan semakin besar.

Gambar 2. Rod Pump ( Sumber: https://www.onepetro.org/)

2. Hydraulic Piston Pumping

Kelebihan: FREE PUMP — Being able to circulate the pump in and out of the well is the most obvious and significant feature of hydraulic pumps. It is especially attractive on offshore platforms, remote locations, populated, and agricultural areas. Bisa pada kedalaman dalam, bisa mengangkat volume besar dari kedalaman yang dalam, bisa menggunakan gas atau listrik sebagai sumber energy, dapat memompa dengan baik pada tekanan rendah, tolerant of poor power-fluid quality, applicable offshore, penggunaan jet pump pada sumur sandy corrosive wells, hydraulic free pump pada sumur yang tinggi paraffin. Kelemahan: Operating costs tinggi, penanganan scale sulit, sulit untuk mendapatkan data well test di sumur volume sedikit, operator harus expert

Gambar 3. Hydraulic Pump ( Sumber: https://www.onepetro.org/)

3. Electric Submersible Pumping

Electric Submersible Pump (ESP) adalah sejenis pompa sentrifugal berpenggerak motor listrik yang didesain untuk mampu ditenggelamkan di dalam sumber fluida kerja. Tujuannya adalah untuk dapat menghindari terjadinya kavitasi pada pompa. Pompa dengan desain khusus ini digunakan

pada kondisi-kondisi yang khusus pula. Seperti untuk mengangkat air dari sumber / mata air yang berada di dalam tanah, mengangkat fluida berwujud sludge (lumpur), dan juga mengangkat minyak mentah pada proses pengeboran minyak bumi.

Gambar 4. Electric Submersible Pump ( Sumber: https://www.onepetro.org/)

Kelebihan: bisa digunakan pada highly deviated wells — hingga 80o, aman dan tidak polusi suara, high volume pump, teknologi paling canggih saat ini

Kelemahan: produksi gas dan padatan menjadi masalah, sulit dianalisa, hanya bisa dipakai dengan listrik sebagai sumber.

4. Gas lift

Gas lift didefinisikan sebagai suatu proses/ metode pengangkatan fluida dari lubang sumur dengan cara menambahkan gas/ menginjeksikan gas yang relative bertekanan tinggi ke dalam kolom fluida.

Syarat-syarat suatu sumur dapat di gas lift :

a. Tersedianya gas yang memadai untuk injeksi, baik dari reservoir itu sendiri maupun dari tempat lain.

b. Fluid level masih tinggi

Pada proses gas lift, pengangkatan fluida didasarkan pada salah satu cara sebagai berikut :

1. Pengurangan gradient fluida

2. Pengembangan dari pada gas yang diinjeksikan

3. Pendorongan fluida oleh gas

Kelebihan: dapat menangani volume padatan yang besar dengan minor problems, tidak memakan tempat dan polusi suara pada area urban, mudah mendapatkan downhole pressure dan gradient.

Kekurangan: Pembekuan gas dan masalah hidrat, masalah keselamatan dengan gas bertekanan tinggi.

5. Plunger Lift

Untuk sumur gas, pada sumur dengan gas/liquid-ratio (GLR) tinggi (low liquid rates), menggunakan piston bebas yang naik turun tubing string, tujuan dari metode ini untuk menghilangkan semua liquid dari sumur sehingga bisa diproduksi pada lowest bottomhole pressure.

Kelebihan: Murah, applicable for high GLR well.

Kekurangan: Harus sangat diperhatikan, butuh metode lain karna tidak akan membawa sumur pada keadaan habis.

6. Progressive Cavity Pump

Memiliki rotating metal rotor dan flexible rubber molded stator untuk melalukan fluida. Cocok untuk sumur yang bersudut dan bisa digunakan pada horizontal well.

Kelebihan: bisa dipakai pada horizontal well, bisa digunakan dalam padatan dan viscous sumur produksi, laju produksi bisa divariasikan dengan menggunakan variable speed controller (VSC).

Kekurangan: tidak mentolerir panas saat softening of the stator material, gas harus dipisahkan untuk meningkatkan efisiensi.

Contoh perhitungan dan pendataan karakteristik sumur

Kesimpulan

Pemilihan jenis metode artificial lift bergantung pada keadaan sumur dan keekonomisan dari metode yang ada. Contoh ini menunjukkan data apa saja yang dibutuhkan seorang engineer untuk menentukan pilihan yang memaksimalkan keuntungan dari suatu lapangan, dengan membandingkan kelebihan dan kekurangan, keekonomisan, dan analisis ekonomi.

Referensi

https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-10337-MS?sort=&start=0&q=artificial+lift+method&from_year=&peer_reviewed=&published_between=&fromSearchResults=true&to_year=&rows=10#