Gas Lift

TEKNIK PRODUKSI JUDUL : SISTEM PENGANGKATAN BUATAN SUB JUDUL : Perencanaan dan Troubleshooting

NO : TP.03.06.1 Halaman Revisi/Thn

: 25 / 49 : 2/ Juli 2003

Gas Lift Kontinyu (Grafis/Analitis)

GAMBAR 15

Problem

: Interferensi dari sumur intermittent didekatnya.

Tindakan

: Semua interferensi mengakibatkan problem. Kalau problemnya berat, maka: 1. Pasang instalasi ruang besar di suplai gas (sumur yang tidak dipakai lagi bisa digunakan untuk maksud ini) 2. Pasang jepitan pada sumur yang menyebabkan gangguan 3. 3. Kalau mungkin naikkan sedikit tekanan injeksi 4. Ganti katup dan disainlah dengan tekanan kerja lebih kecil. 5. Naikkan effisiensi sumur lain kalau bisa.

Jenis sumur : Tekanan besar, produktivitas besar. Keterangan : Interferensi pada grafik diatas disebabkan oleh sumur intermittent dekat sumur ini yang beroperasai pada tekanan sedikit dibawah tekanan suplai gas sistim. Jadi setiapcontroller terbuka pada sumur intermittent tsb, maka terjadi surge gas masuk kesumur tsb dan sistim akan berkurang tekanannya seperti yang terlihat diharga tekanan i njeksi. Kalau keadaan ini lebih parah, maka mungkin terjadi aliran balik melaluiregulator atau bila katup hambat Manajemen Produksi Hulu



: 26 / 49 : 2/ Juli 2003


baliknya gagal, yang akan mengganggu operasi. Grafik diatas menunjukkan kinerja sembur buatan kontinu yang baik alirannya, tekanan kepala sumur 170 - 190 psi agak tinggi dan fluktuasi menunjukkan throttling di katup operasinya atau getaran pada pipa salur di permukaan sementara produksi 800 b/d fluida dengan input 200 cuft/bbl.

Manajemen Produksi Hulu



: 27 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 16

Problem

: Interferensi dan sumur lain

Tindakan

: Hilangkan suir.ber interferensi atau kurangi effeknya. Jenis sumur: Tekanan besar, produktivitas tinggi.

Keterangan

: Interferensi disebabkan oleh sumur sembur buatan intermittent didekatnya yang bekerja dengan tekanan sistim sangat rendah. Akibatnya setiap controller sumur tsb membuka maka tekanan sistim berkurang jauh di bawah tekanan y ang perlu untuk injeksi disumur ini. Kalau keadaan ini lebih parah, maka mungkin terjadi aliran balik melalui regulator atau bila katup hambat baliknya gaga!, akan mengganggu operasi dan pengukuran gas tidak benar. Tekanan injeksi yang rendah j uga menyebabkan gas yang lewat katup berkurang dan sumur akan mengalami pemasukan fluida sumur (loading ) sehingga controller tertutup kembali(di sumur intermittent didekatnya tsb) gas masuk lagi ke sumur dan menyebabkan mulainya injeksi gas bercampur dengan minyak kembali. Ini semua mengakibatkan GLR yang tidak tetap selama produksi sumur ini sehingga effisiensinya kacau. Tindakan sama dengan pada Gambar 15.




: 28 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 17

Problem

: Tekanan balik pada kepala sumur terlalu tinggi dan ada interferensi

Tindakan

: Hilangkan penyebabnya

Jenis sumur : Tekanan tinggi, produktivitas besar. Keterangan : Tekanan balik yang tinggi dapat disebabkan oleh tekananmanifold atau separator yang memang tinggi, pipa tersumbat scale dll atau jepitan produksi yang terlampau kecil. Pada sumur ini jepitanlah yang menyebabkan problem ini. Produksi y ang tadinya 430 b/d dengan input GLR 450 cuft/bbl dapat dinaikkan ke 500 b/d dengan input hanya 250 cuft/bbl.




: 29 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 18

Problem

: 1.Tekanan balik tinggi, 2.Salah disain, 3.Controller bocor

Tindakan

: l.Hilangkan penyebab, 2.Disain lagi, 3.Perbaikicontroller

Jenis sumur : Tekanan tinggi, produktivitas besar Keterangan : 1.Tekanan tinggi pada sumur ini disebabkan oleh jepitan terlalu kecil terlihat dari runcingnya kenaikan tekanan kepala sumur. 2.Kesalahan disain karena penggunaan katup jenis intermittent pada sembur buatan kontinu. 3.Kedudukan controller bocor terlihat dari kenaikan tekanan injeksi secara periodik.




: 30 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 19

Problem

: Tekanan kepala sumur naik-turun secara agak perodik 100-270 psi walaupun laju produksi cukup besar.

Tindakan

: Biarkan

Jenis sumur : Tekanan tinggi, produktivitas besar. Keterangan : Sumur ini sebenarnya sumur yang kadang-kadang bisa mengalir sendiri, lalu mati. Sumur ini berada dibatas antara sembur alam dan sembur buatan. Sedikit bantuan injeksi gas dapat menyebabkan sumur mengalir kembali.




: 31 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 20

Problem

: Sumur tetap mengalir, controller bocor sedikit.

Tindakan

: Perbaiki controller .

Jenis sumur

: Tekanan tinggi, produktivitas besar.

Keterangan

: Bocor pada controller nya menyebabkan katup dibawah membuka-menutup karena tekanan menutupnya dekat dengan tekanan kerja. Aliran s umur tetap bisa terjadi karena adanya sedikit gas saja telah cukup untuk membantu terjadinya aliran ini.




: 32 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 21

Problem

: Sembur buatan dengan GLR formasi tinggi menggunakan " purger "

Tindakan

: Biarkan atau ganti sistim pengangkatan buatannya.

Jenis sumur : Tekanan cukup dan produktivitas cukup. Keterangan : Purger (6/64"x31/64") dipakai dengan menggunakan jepitan yang terbuka pada 250 psi dan tertutup pada 300 psi. Jepitan ini memberikan gas secara periodik dan akan memberi waktu agar pipa sembur dapat terisi kembali oleh formasi. Sumur ini sebenarnya intermittent dan hanya berproduksi 30 b/d dengan GLR 2700 cuft/bbl.




: 33 / 49 : 2/ Juli 2003


6.3 PENENTUAN SPASI VALVE SECALA ANALITIS Untuk menghitung instalasi valve secara analitis, dapat menggunakan persamaan berikut. Valve (1): Dv1 $

5 pko # 506 # p wh G s

dimana: Dv1 = kedalaman valve pertama dihitung dari permukaan, ft pko = tekanan kick off , psig pwh = tekanan di kepala sumur, psig G s = gradient tekanan fluida yang akan di unload , psi/ft

Pada waktu sumur pertama kali di lakukan unloading ke atmosfir, maka tekanan pwh adalah 0. Jika kedalaman permukaan fluida lebih rendah dari valve (1), maka valve (1) dipasang pada pada kedalaman fluida tersebut.

Perhatian khusus harus dilakukan pada tekanan yang dipakai dalam penentuan spasi valve (seperti pada metoda grafis). Jika menggunakan balanced valve maka digunakan 25 psi (beda tekanan valve), dimulai dengan valve (1) dengan seting tekanan operasi permukaan adalah tekanan kick off dikurangi 50 psi. Jika valve unbalanced digunakan, spasi valve (1) akan sama seperti biasa dan valve selanjutnya dilakukan dengan tekanan operasi tetap atau menggunakan tekanan drop 10 psi tiapvalve tergantung setting valve yang digunakan.

Secara umum, solusi analitis mengabaikan berat dari kolom gas. Karena keberadaan data yang kurang bagus, sehingga faktor ini dijadikan sebagai faktor keamanan supaya spasi valve tidak terlalu jauh. Valve (2): Dv 2 $ Dv1 1

p so1 # Gu 5 Dv1 6 # p wh 0.5

dimana p so1 = tekanan operasi di permukaan untuk valve (1) p so = tekanan normal gas untuk mengangkatan fluida, psi Manajemen Produksi Hulu




p so2 = p so – 75 p so3 = p so – 100 p so4 = p so – 125 dan seterusnya Gu = gradient tekanan fluida yang akan di unloading , psi/ft Valve selanjutnya:

Dv 3 $ Dv 2 1 Dv 4 $ Dv3 1

p so 2 # Gu 5 Dv 2 6 # p wh 0.5 p so3 # Gu 5 Dv 3 6 # p wh 0.5

dan seterusnya

6.4 CONTOH SOAL 6.4.1 Soal dikutip dari : “The Technology of Artificial Lift Methods” - Volume 2A Kermit E, Brown. Diketahui: Kedalaman sumur

= 6000 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 Produkstivitas

= 2 (dianggap konstan)

Perbandingan gas-minyak dari formasi = 200 SCF/STB Specific gravity gas yang diinjeksikan = 0.70 Tekanan “kick-off”

= 1000 psi

Tekanan operasi

= 900 psi

% Bracketing Envelope

= 10 %

API gravity

= 40°

Temperatur dasar sumur

= 200 °F

Temperatur di permukaan

= 120 °F


: 34 / 49 : 2/ Juli 2003



: 35 / 49 : 2/ Juli 2003


Langkah kerja : a. Penentuan Titik Injeksi 1. Buat sumbu kartesian pada kertas transparan (lihat Gambar 5) yang sesuai dengan skala pressure traverse pada Gambar 6. 2. Anggap aliran satu fasa ; untuk q L = 1000 STB/hari maka

P wf $ 2650 #

1000 2

$ 1250 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 q L = 1000 STB/hari, kadar air = 0 dan d t = 2”. 6. Pilih garis gradien aliran untuk GLR = 200 SCF/STB, sesuai dengan GLR dari formasi. 7. Tentukan kedalaman ekivalen P wf = 2150 psi, Lihat Gambar 6. 8. Tempatkan titik (2150, 8000) di kertas transparan di atas titik kedalaman ekivalen Pwf = 2150 psi. 9. Jiplak kurva gradien aliran pada GLR = 200 SCF/STB. 10. Untuk " gi = 0.70 dan P so = 900 psi, gunakan Gambar l untuk menentukan gradien tekanan gas, darimana diperoleh harga 23.6 psi/1000 ft.

*

Temperatur rata # rata $

120 1 200 2

0 /

100 1 )70 1 .1.6 2

1 460 $ 620 R $ o

(

8000 - '

+&

100 , %

2

1 460 $ 609 o R

ini

memotong

kurva

gradien aliran di titik. (1010, 5000). 14. Telusuri garis gradien terdekat pada kedalaman 4800 ft. Koordinat titik injeksi adalah (920, 4800).




: 36 / 49 : 2/ Juli 2003


b. Penentuan jumlah Gas injeksi 1. Plot titik (100,0), di mana P wh = 100 psi 2. Dengan menggeser kertas transparan ke atas / ke bawah diperoleh garis gradien aliran dengan GLR = 600 SCF/STB, yang melalui titik-titik (920, 4800) dan (100,0). 3. Jiplak kurva gradien aliran dengan GLR = 600 SCF/STB tersebut (Lihat Gambar 5). 4. Gas injeksi yang diperoleh adalah : q gi = 1000 (600 - 200) = 400.000 SCF 5. q gi pada temperatur titik injeksi adalah :

0 /

T poi $ .120 1

200 # 120 8000

,

.4800 + 1 460 $ 628 o R

C orr $ 0.0544 0.7056286 $ 1.141 q gi C orr $ 400.00051.1416 $ 456234.09 SCF hari c. Penentuan Kedalaman Katup-Katup Sembur Buatan. 1. Penentuan Kedalaman Katup Sembur Buatan dikerjakan di Gambar 7. 2. Jarak maksimum antara katup disekitar titik inj eksi. 3 Dv =

100 0.40

$ 250 ft

3. Gambar desain tubing line sebagai berikut : P 1 = Pwh + 0.20 Pso = 100 + 0.20(900) = 280 psi P 2 = Pwh + 200

= 100 + 200

= 300 psi

P 2 > P 1, maka P 2 dipilih untuk membuat garis tersebut. Hubungkan titik-titik (300,0) dan (920,4720). 4. Specific Gravity gas injeksi = 0.70 P ko = P so + 3 P d = 900 + 100 = 1000 psi Dari Gambar 1, diperoleh : Gradien tekanan gas = 26. 2 psi/1000 ft


10.000 1000

) = 1257.4 psi.



: 37 / 49 : 2/ Juli 2003


6. Plot titik (900,0) dan buat garis sejajar dengan garis dari Pko 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 kedalaman katup l, 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) 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 ningga memotong garis gradien tekanan aliran dalam tubing, Perpotongan tersebut di titik. (910, 4480) c. Untuk % bracketing envelope = 10 %

d.

P aa

= (1+0.10) (910)

= 1001 psi

P bb

= (1 – 0,10) (910)

= 819

psi

P a

= (1+0, 10) (100)

= 110

psi

P b

= (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 bracketing 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. g. Menentukan Ukuran Port dan Tekanan Buka katup-katup di Bengkel.




: 38 / 49 : 2/ Juli 2003


Ct $

No

Tekanan Dome katup gas lift pada 60 o F Tekanan Dome katup gas lift pada suhu kedalaman

Ukuran

Ab

R

P d@D v

C t

o P d@60 Pro

11/64

0.77

0.0301

987.36

0.85

839.26

865.31

151

15/64

0.77

0.0560

908.24

0.836

759.09

804.12

800

157.8

15/64

0.77

0.0560

979.95

0.826

808.95

856.94

1000

870

163

16/64

0.77

0.0637

991.72

0.819

812.22

867.48

4720

1010

910

166.2

18/64

0.77

0.0807

1001.93

0.814

815.57

887.16

4720

1020

920

167.2

18/64

0.77

0.0807

1011.93

0.813

822.70

894.92

Dv

P vo

P t

T v

1

2150

1000

580

141.5

2

3100

920

710

3

3780

990

4

4300

5 6

Katup

Port

6.4.2 Contoh Soal Metode Analitis Spasi untuk valve balanced Kedalaman = 8000 ft Laju produksi yang diinginkan = 700 B/d Kada air = 95% Ukuran tubing = 2 3/8 in OD Tekanan kepala sumur, P wh = 100 psi o

Temperatur dasar sumur = 210 F Temperatur alir kepala sumur = 150 oF Kemampuan p so = 900 psi Tekanan kick off ( pko) = 950 psi Gradient tekanan kill fluid = 0.5 psi/ft Penyelesaian 1. Valve (1) Dv1 $

5 pko # 506 # p wh G s

dimana pwh = 0 untuk valve (1) Dv1 $

5950 # 506 # 0 0.5


$ 1800 ft



: 39 / 49 : 2/ Juli 2003


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 $

5 p ko # 506 # p wh G s

Dv 2 $ Dv1 1 Dv 3 $ Dv 2 1 Dv 4 $ Dv3 1 Dv 5 $ Dv 4 1

$

5950 # 506 # 0 0.50

p so1 # Gu 5 Dv1 6 # p wh 0.5 p so 2 # Gu 5 Dv 2 6 # p wh 0.5 p so3 # Gu 5 Dv3 6 # p wh 0.5 p so 4 # Gu 5 Dv 4 6 # p wh 0.5

$ 1800 ft

$ 1800 1 $ 2824 1 $ 3470 1 $ 3860 1

900 # 0.16518006 # 100 0.5 875 # 0.16528246 # 100 0.5 850 # 0.16534706 # 100 0.5 825 # 0.16538606 # 100 0.5

$ 2824 ft $ 3470 ft $ 3860 ft $ 4070 ft

Karena spasi kurang dari 300 ft, maka valve berikutnya adalah Dv 6 $ Dv5 1

p so5 # Gu 5 Dv5 6 # p wh 0.5

$ 4070 1

800 # 0.16540706 # 100 0.5

$ 4160 ft

Valve berikutnya dipasang pada kedalaman 4460 ft

Hasil dengan metoda analitis mendekati hasil dari metoda grafis. Tabel berikut diperlihatkan hasil akhir perhitungan

Valve

Kedalaman

No

(ft)

Temp.

Tekanan ops.

Setting (gas charge)

permukaan

(psi)

(oF)

(psi)

80 oF

60 oF

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




: 40 / 49 : 2/ Juli 2003


6.5 GAMBAR DAN TABEL YANG DIGUNAKAN

GAMBAR 1.a HUBUNGAN TEKANAN DAN GRADIEN TEKANAN GAS UNTUK BERBAGAI HARGA GAS GRAVITY (OTIS)




: 41 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 1.b HUBUNGAN TEKANAN DAN GRADIEN TEKANAN GAS UNTUK BERBAGAI HARGA GAS GRAVITY (LANJUTAN)


TEKNIK PRODUKSI JUDUL : SISTEM PENGANGKATAN BUATAN SUB JUDUL : Perencanaan dan Troubleshooting Gas Lift Kontinyu (Grafis/Analitis)



: 42 / 49 : 2/ Juli 2003




GAMBAR 3. INSTALASI SUMUR SEMBUR BUATAN KONTINYU


: 43 / 49 : 2/ Juli 2003



: 44 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 4. DIAGRAM KEDALAMAN-TEKANAN UNTUK PERENCANAAN SUMUR SEMBUR BUATAN KONTINYU


TEKNIK PRODUKSI JUDUL : SISTEM PENGANGKATAN BUATAN SUB JUDUL : Perencanaan dan Troubleshooting Gas Lift Kontinyu (Grafis/Analitis)

GAMBAR 5. PENENTUAN TITIK INJEKSI



: 45 / 49 : 2/ Juli 2003



: 46 / 49 : 2/ Juli 2003


GAMBAR 6. GRAFIK PRESSURE


PENENTUAN TRAV ERSE

KEDALAMAN EKUIVALEN -Pwf




GAMBAR 7. PENENTUAN KEDALAMAN KATUP


: 47 / 49 : 2/ Juli 2003




GAMBAR 8. PENENTUAN BRACKETING


ENVEL OPE

: 48 / 49 : 2/ Juli 2003

Gas Lift

Recommend Documents