DESAIN POMPA ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUMP

DESAIN POMPA ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUMP DI PT PERTAMINA EP ASSET 5 BUNYU FIELD

LAPORAN TUGAS AKHIR Oleh DONDY ZOBITANA 12010195 PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN INDRAMAYU 2016

DESAIN POMPA ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUMP DI PT PERTAMINA EP ASSET 5 BUNYU FIELD

LAPORAN TUGAS Oleh : DONDY ZOBITANA 12010195 PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN INDRAMAYU 2016

DESAIN POMPA ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUMP DI PT PERTAMINA EP ASSET 5 BUNYU FIELD.

Dondy Zobitana, 12010195. Pembimbing I Ismanu Yudiantoro, S.T, M.T. Pembimbing II Agustina Prihantini, S.T ABSTRAK

Laju produksi fluida berpengaruh terhadap pemilihan jenis dan ukuran pompa. Hal ini terjadi karena setiap jenis pompa memiliki laju produksi optimum sesuai yang dianjurkan berdasarkan jenis dan ukuran pompa tersebut. Dengan berlalunya waktu tekanan dan jumlah fluida yang terproduksikan dari sebuah reservoir akan terus menurun, sehingga sudah tidak dapat lagi mengalirkan fluida resevoir secara natural flow dengan produksi water cut tinggi, maka digunakan artificial lift dalam hal ini yaitu Electric Submergible Pump. Tujuan dari dilakukannya tugas akhir ini adalah untuk mengetahui metode yang di gunakan dalam pemilihan pompa Electrical Submersible Pump, pengoperasiannya di lapangan, dan juga troubleshooting pada saat pengoperasiannya di lapangan. Metode penelitian yang digunakan penulis pada tugas akhir ini adalah teknik pengumpulan data dengan wawancara yaitu mengajukan pertanyaan bedasarkan objek penelitian kepada pembimbing lapangan, pengumpulan data tertulis yaitu mempelajari literature yang berhubungan dengan objek yang sedang diteliti, dan yang terakhir yaitu pengambilan dokumentasi adalah metode mengambil data dengan pengambilan gambar yang di gunakan penulis sebagai bahan laporan. Hasil analisa yang didapatkan pada penelitian ini adalah dari grafik Inflow Perfomance Relationship vs Tubing Perfomance Relationship untuk sumur “M -150” yang telah di buat maka dapat di pastikan fluida yang dari dalam formasi tidak dapat mengalir ke permukaan karena tidak adanya perpotongan antara kurva Inflow Performance Relationship dan Tubing Perfomance Relationship, untuk itu sumur tersebut harus menggunakan Artificial Lift dan dari hasil perhitungan data yang telah di dapatkan maka pompa yang di gunakan pada sumur “M -150” adalah A2700N dengan head 15 ft/stages, power 0.49 hp/stages, effisiensi 66.88 %, stages nya 187 stages serta brake horse power 91.63 hp. Pompa ini di pilih karena memiliki tingkat effisiensi yang lebih besar.

ii

CURRICULUM VITAE

Personal Detail

Name

: Dondy Zobitana

NIM

Mailing Address : Sakapurun Street No . 33 Kapuas

City , Central Kalimantan

Contact Number

: 082217584834 : dzobitana@gmail.com

Place , Date of Birth : Kapuas , 11 th July 1994

Education Details

2013-Now Oil and Gas Academy of Balongan Indramayu

Petroleum Engineering, Program D3, Indramayu, Indonesia

2010-2013 Senior High School 02Kuala Kapuas, Central

Kalimantan

2007-2010 Junior High School 04 Kuala Kapuas, Central

Kalimantan

2001-2007 Elementary School 06 Kuala Kapuas, Central

Kalimantan

Organization

2013-Now Member of IATMI (Association Of Indonesian

Petroleum Engineers)

2013-Now Basket Ball Player Of Oil and Gas Academy of Balongan

Indramayu

2013-Now Member of Student Units Activity in Departement Basketball, Oil and Gas Academy of Balongan 2012-2013 Basket Ball Player Of senior High School SMAN 02 Kuala

Kapuas, Central Kalimantan

2010-2011 School Organization Of Senior High School SMAN 02

Kuala Kapuas, Central Kalimantan

Practical Work

Practicum Of “Penilaian Forrmasi”

Practicum Of Mud Test

Practicum Analysis Of Formation Fluid

Practicum Of Chemistry II

Practicum Of Physics II

Practicum Of Geology

Practicum Of Physics I

Practicum Of Chemistry I

Workshop

2015 Conserving National Energy with Innovative Mindset 2014 Be Successful In Job Hunting

Field Travelling

Education and Training Centers Of Oil and Gas Cepu

Museum Of Petroleum Indonesia

Museum Of Geology Bandung

DESAIN POMPA ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUMP DI PT PERTAMINA EP ASSET 5 BUNYU FIELD LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan guna memenuhi syarat untuk meraih gelar Diploma III pada Program

Studi Teknik Perminyakan Akademi Minyak dan Gas Balongan

Oleh : DONDY ZOBITANA NIM : 12010195

Proposal ini telah disetujui dan disahkan oleh Dosen Pembimbing Tugas Akhir Indramayu…….2016

Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,

Ismanu Yudiantoro, S.T, M.T Agustina Prihantini, S.T

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan kasih-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul “ Desain Pompa Electrical Submersible Pump Di PT Pertamina EP Asset 5 Lapangan Bunyu ”.

Pada kesempatan ini, saya mengucapkan terimakasih kepada :

1. Ibu Ir. Hj. Hanifah Handayani, M.T selaku ketua Yayasan Bina Islamy.

2. Bapak H. Drs. Nahdudin Islami, M.Si selaku Direktur Akamigas Balongan Indramayu.

3. Bapak Ismanu Yudiantoro, M.T selaku Kepala Program Studi Teknik Perminyakan Akamigas Balongan Indramayu.

4. Bapak Ismanu Yudiantoro, ST.MT, selaku Dosen Pembimbing dalam Tugas Akhir ini.

5. Ibu Agustina Prihantini, S.T selaku Dosen Pembimbing II dalam Tugas Akhir ini

6. Bapak Afrizal, selaku Junior Production Engineer dan pembimbing Tugas Akhir PT. Pertamina EP Asset 5 Bunyu Field.

7. Kedua Orangtua yang telah memberi dukungan baik moril ataupun materil

Saya menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna, oleh karena itu saya harapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.

Indramayu … .November2016

Dondy Zobitana

DAFTAR LAMPIRAN

1. Lampiran Pump Chart A2700N

2. Lampiran Pump Chart D2400N

DAFTAR SIMBOL

Bo = Faktor voleme formasi minyak, bbl/STB

C = Friction Factor Tubing DFL = Dynamic fluid level, ft

F = Friction loss, ft/1000ft FOP = Fluid over pump, ft GF = Gradien fluida

h = Ketebalan lapisan, ft HD = Vertical lift, ft HF = Head friction, ft

HP = Hours power, HP Ht = Well head tubing head, ft k

= Permeabilitas batuan, md Pe = Tekanan formasi pada jarak re, psi PI

= productivity index, BPD / PSI. PIP = Pump intake pressure, psi Ps = tekanan statik reservoir, Psi. PSD = Pump setting depth, ft Pwf = Tekanan alirsan dasar sumur, psi Pwh = Tekanan di atas sumur, psi q

= Laju aliran fluida, bbl/day Qo = Laju aliran fluida dipermukaan, STB/ day

Qtest = tes laju produksi BPD.

r e = Jari – jari penguras sumur, ft r w = jari – jari sumur, ft SFL = Static fluid level, ft SG = Spesific gravity TDH = Total dynamic head, ft

V o = Viskositas minyak, cp Wc = Water cut, %

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Proses pengangkatan fluida dari sumur ke permukaan terdiri dari beberapa metode, antara lain sumur sembur alam dan ada yang dibantu dengan pengangkatan buatan yang sering disebut sumur sembur buatan (artificial lift). Sumur sembur alam adalah sumur yang mengangkat fluida reservoir dari dasar sumur ke permukaan dengan bantuan tekanan formasi (natural flow). Ketika tekanan formasi sudah tidak mampu lagi untuk mengangkat fluida formasi ke permukaan, maka digunakanlah pengangkatan buatan yaitu salah satunya adalah dengan menggunakan Electric Submersible Pump (ESP).

Penggunaan pompa electrical submersible pump akan di sesuaikan dengan spesifikasi sumur dan juga jenis liquid serta banyaknya liquid yang akan di angkat, maka dari itu di perlukan desain pompa electrical submersible pump yang tepat. Sehingga dalam pengoperasiannya mendapatkan hasil yang effisien dan optimum serta tidak banyak mendapatkan troubleshooting.

1.2 TEMA

Tema yang diambil dalam Tugas Akhir ini adalah tentang Artificial Lift, adapun dari tema tersebut menyesuaikan dengan yang ada di kantor maupun di lapangan.

1.3 TUJUAN

1.3.1 Tujuan Umum

1. Mengetahui informasi mengenai gambaran pelaksanaan pekerjaan perusahaan atau di institusi tempat tugas akhir berlangsung.

2. Menerapkan ilmu pengetahuan yang didapat dari bangku perkuliahan.

3. Untuk meningkatkan daya kreativitas dan keahlian.

4. Mengetahui, mengenali dan memahami cara mendesain Electrical Submersible Pump yang ada di lokasi.

1.3.2 Tujuan Khusus

1. Menentukan desain pompa Electrical Submersible Pump bedasarkan kondisi sumur.

2. Menentukan rate produksi yang didesain pada sumur “M-150”.

3. Menentukan metode perhitungan yang sesuai dengan kondisi reservoir.

4. Menentukan jumlah stage dan horse power yang digunakan berdasarkan jenis pompa agar dapat memenuhi rate produksi optimum.

5. Untuk menemukan permasalahan yang sering terjadi dalam pengoperasian

Submersible Pump atau troubleshooting di lapangan produksi Bunyu.

Electrical

1.4 MANFAAT

1.4.1 BAGI MAHASISWA

1. Dapat memahami berbagai permasalahan yang terdapat

dilapangan sehubungan dengan tema yang diambil.

2. Mendapat pengetahuan dan keterampilan yang lebih aplikatif dalam bidang yang diminati.

3. Dapat mengidentifikasi masalah, menganalisa, dan menentukan solusi alternatif dalam memecahkan permasalahan di lapangan sesuai dengan tema yang diambil.

1.4.2 BAGI AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN

1. Menciptakan jalinan kerjasama antara institusi tempat

dilaksanakannya tugas akhir dengan pihak kampus.

2. Memperbaharui kurikulum berdasarkan kebutuhan SDM yang nyata di lapangan.

3. Meningkatkan kompetensi mahasiswa.

1.4.3 BAGI PERUSAHAAN

1. Dapat memanfaatkan tenaga mahasiswa untuk membantu kegiatan operasional.

2. Mendapatkan pilihan alternatif dalam mencari calon karyawan baru.

3. Dapat mengembangkan kemitraan dengan pihak kampus sehubungan

penelitian maupun pengembangan.

dengan

kegiatan

1.5 WAKTU DAN TEMPAT PELAKSANAAN

Tugas Akhir dilaksanakan pada semester VI (enam), terhitung dari tanggal 01 Februari 2016 sampai dengan 29 Maret 2016. Dengan tempat di PT PERTAMINA EP ASSET 5 BUNYU FIELD.

1.6 BATASAN MASALAH

Masalah yang ditekankan dalam Laporan Tugas Akhir ini adalah Metode Pemilihan Pompa Electrical Submersible Pump sehingga mendapatkan laju alir yang optimal dengan metode yang telah di tentukan.

BAB II TINJAUAN TEORI

2.1. Produktivitas Produksi

Produktivitas formasi adalah kemampuan suatu formasi untuk memproduksikan fluida yang dikandungnya pada kondisi tekanan tertentu. Pada umumnya sumur-sumur yang baru ditemukan mempunyai tenaga pendorong alamiah yang mampu mengalirkan fluida hidrokarbon dari reservoir kepermukaan dengan tenaganya sendiri, dengan berjalannya waktu produksi kemampuan dari formasi untuk mengalirkan fluida tersebut akan mengalami penurunan, yang besarnya sangat tergantung pada penurunan tekanan reservoir.

2.1.1 Produktivitas Index (PI)

Index adalah Kualitas kinerja aliran fluida dari formasi produktif masuk ke lubang sumur. Produktifitas formasi adalah kemampuan suatu formasi untuk memproduksikan fluida yang dikandungnya pada kondisi tekanan tertentu. Parameter yang menyatakan produktifitas formasi adalah Productivity Index (PI) dan Inflow Performance Relationship (IPR). PI dapat berharga konstan atau tidak, tergantung pada kondisi aliran yang terjadi. Harga PI didapatkan dari persamaan:

Qtest

PI = ............................................................................................(2.1)

Ps - Pwf

Keterangan : PI

= Productivity index , BPD / PSI. Qtest

= Tes laju produksi BPD. Ps

= Tekanan statik reservoir, Psi. Pwf

= Tekanan alir dasar sumur, Psi

2.1.2 Inflow Performance Relationship (IPR)

Kurva IPR adalah sebuah kurva yang menggambarkan kemampuan suatu sumur untuk berproduksi, yang dinyatakan dalam bentuk hubungan antara laju produksi (q) terhadap tekanan alir dasar sumur (Pwf).

Dalam persiapan pembuatan kurva IPR terlebih dahulu harus diketahui Productiivity Index (PI) sumur tersebut, yang merupakan gambaran secara kwalitatif mengenai kemampuan suatu sumur untuk berproduksi.

2.1.2.1 Kurva IPR Aliran Satu Fasa

Kurva IPR untuk aliran satu fasa akan merupakan suatu garis lurus dengan harga PI yang konstan untuk setiap harga Pwf. Hal ini terjadi apabila tekanan reservoir (Pr) lebih besar dari tekanan gelembung (Pb).

Berdasarkan definisi PI diatas, untuk suatu saat tertentu dimana Ps konstan dan PI juga konstan, maka variabelnya adalah laju produksi (q) dan tekanan alir dasar sumur (Pwf). Sehingga persamaan tersebut dapat diubah menjadi: Berdasarkan definisi PI diatas, untuk suatu saat tertentu dimana Ps konstan dan PI juga konstan, maka variabelnya adalah laju produksi (q) dan tekanan alir dasar sumur (Pwf). Sehingga persamaan tersebut dapat diubah menjadi:

........................................................................... (2.2) PI

Q = PI ( Pr- Pwf ) ........................................................................ (2.3)

Pw

Q max

Grafik 2.1 Kurva IPR satu fasa

(2007, Buyoun Buo,Petroleum Production Engineering)

Untuk membuat kurva IPR diperlukan data-data sebagai berikut:

a. laju alir produksi

b. tekanan dasar sumur (Pwf)

c. tekanan statis atau tekanan reservoir (Pr) Ketiga data tersebut diperoleh dari hasil test produksi dari sumur yang bersangkutan. Aliran fluida dalam media berpori telah dikemukakan oleh Darcy (1856) dalam persamaan:

k = dP

A =- μ dL ............................................................................. (2.4)

Persamaan tersebut mencakup beberapa anggapan, diantaranya adalah:

a. Aliran mantap

b. Fluida yang mengalir satu fasa

c. Tidak terjadi reaksi antara batuan dengan fluidanya

d. Fluida bersifat incompressible.

e. Viskositas fluida yang mengalir konstan.

f. Kondisi aliran isotermal.

g. Formasi homogen dan arah aliran horizontal. Persamaan diatas kemudian dikembangkan untuk kondisi aliran radial, dimana dalam satuan lapangan persamaan tersebut berbentuk:

Q ) o = 0,007082 ....................................................... (2.5)

Keterangan: q

= Laju aliran fluida, bbl/day Q o

= Laju aliran fluida dipermukaan, STB/ day

h = Ketebalan lapisan, ft k

= Permeabilitas batuan, md

V o = Viskositas minyak, cp Bo

= Faktor voleme formasi minyak, bbl/STB. Pwf

= Tekanan alirsan dasar sumur, psi Pe

= Tekanan formasi pada jarak re, psi r e = Jari – jari penguras sumur, ft = Tekanan formasi pada jarak re, psi r e = Jari – jari penguras sumur, ft

a. Fluida berfasa tunggal

b. Aliran mantap (steady state)

c. Formasi homogen

d. Fluida incompresible. Dengan demikian apabila variable–viriable dari persamaan diketahui, maka laju produksi (potensi) sumur dapat diketahui.

2.1.2.2 Kurva IPR Aliran Dua Fasa

Jika Pr dibawah Pb, maka gas membebaskan diri dari minyak, maka bentuk kurva IPR akan merupakan suatu garis lengkung, dan harga PI tidak lagi merupakan harga yang konstan, karena kemiringan garis IPR akan berubah secara kontiniu untuk setiap harga Pwf.

Untuk membuat kurva IPR dua fasa, Vogel menurunkan suatu persamaan dasar dengan anggapan skin sama dengan nol Persamaan Vogel tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut:

q 2  Pwf   Pwf   1 - 0.2 

 ........................................... (2.6) q mak

Pwf  qo  0.125  Pr 

  ........................... (2.7)  qo  max  

 - 1  81 - 80 

Pr

Pwf (Psi)

Q max

Q (bbl/d)

Grafik 2.2 Kurva IPR dua Fasa

(2007, Buyoun Buo,Petroleum Production Engineering)

Selain itu dalam pengembangannya dilakukan anggapan:

a. Reservoir bertenaga dorongan gas pelarut

b. Harga skin disekitaran lubang bor sama dengan nol

c. Tekanan reservoir dibawah tekanan saturasi (pb)

2.1.2.3 Kurva IPR Tiga Fasa Metode

Asumsi yang digunakan metode ini adalah:

a. Faktor skin sama dengan nol

b. Minyak, air dan gas berada pada satu lapisan dan mengalir bersama–sama secara radial.

Untuk menyatakan kadar air dalam laju produksi total digunakan parameter “ water cut (WC) “, yaitu perbandingan laju Untuk menyatakan kadar air dalam laju produksi total digunakan parameter “ water cut (WC) “, yaitu perbandingan laju

An ( n = 0, 1 dan 2) adalah konstanta persamaan, yang harganya berbeda untuk water cut yang berbeda.

An = Co + C1 (water cut) + C2 (water cut) 2 .............................. (2.9) Cn (n = 0, 1 dan 2) untuk masing – masing harga An

ditunjukan dalam tabel 2.1, sebagai berikut:

Tabel 2.1 Konstanta Cn unntuk masing-masing An An

Co

C1 C2

Ao -4 0,980321 -0,115661.10 0,179050.10

A1 -5 -0,414360 0,392799.10 0,237075.10

A2 -4 -0,564870 0,762080.10 -0.202079.10 Sedangkan hubungan antara tekanan alir dasar sumur

terhadap water cut dapat dinyatakan sebagai Pwf/ Pr, terhadap WC (WC @ Pwf = Pr) telah ditentukan dengan analisis regresi yang menghasilkan persamaan berikut :

Dimana P 1 dan P 2 tergantung dari harga water cut. Dari hasil analisa regresi menghasilkan persamaan berikut:

P 1 = 1,606207 − (WC)..................................................... ...(2.11) P 2 = − 0,517792 + 0,110604

(WC) .............................. ...(2.12) Dimana water cut dinyatakan dalam persen (%) dan merupakan data uji produksi.

2.1.2.4 Sifat Fisik Fluida Reservoir

Sifat fisik fluida (gas, minyak dan air) perlu diketahui karena merupakan variabel utama aliran fluida dalam media berpori maupun dalam pipa. Sifat fisik fluida yang akan dibahas adalah sifat fisik fluida yang mempengaruhi pererncanaan Electric Submersible Pump

(ESP) o yaitu specific gravity fluida (SG), API, tekanan bubble point (Pb), gas oil ratio (GOR), kelarutan gas dalam minyak (Rs), faktor

volume (FV), faktor compresibilitas (Z factor), viskositas (µ).

A. Specific Gravity Fluida (SGf)

Specific gravity fluida (SGf) adalah perbandingan antara densitas fluida dengan fresh water pada kondisi standard (14,7 psi,

60 o F) yaitu 62,4 lb/cuft atau 1 gr/cc. Sehingga specific gravity fluida adalah:

ρ f lb / cuft

ρ f gr / cc

SG f 

atau SG f 

62 , 4 lb / cuft

1 gr / cc

Sedangkan besaran yang digunakan untuk menyatakan

spesific gravity o (SG) dari minyak adalah API . Adapun harga API dapat ditentukan besaran SG dengan hubungan sebagai berikut :

SG 

141 , 5 o

 131 , 5  ................. (2.14) 131 , 5  API 

atau API 

SG

Specific gravity fluida campuran (SG f mix) dapat dihitung apabila harga specific gravity air (SGw), specific gravity minyak (SGo) dan water cut (WC) diketahui, yaitu dengan menggunakan persamaan berikut:

SG f mix 1   WC   SG o  WC  SG w ................................... (2.15)

Keterangan: SG f mix

= specific gravity fluida campuran

SGo = specific gravity minyak SG w

= specific gravity air WC

= water cut

B. Bubble Point Pressure (Pb)

Bubble point pressure adalah suatu tekanan dimana terjadi pembentukan gas untuk pertama kali dari larutan minyak yang disebabkan oleh penurunan tekanan secara isothermal pada reservoir. Harga bubble point pressure dapat ditentukan dari uji laboratorium PVT.

C. Gas Oil Ratio (GOR)

Dalam teknik perminyakan terdapat banyak perhitungan dan akan lebih mudah melakukan perhitungan dengan mengetahui aliran suatu fasa sebagai rasio dari fasa yang mengalir lainnya. GOR adalah perbandingan total besarnya laju alir gas terhadap laju alir minyak, ditunjukkan dalam satuan SCF/STB.

q g GOR 

.................................................................................. (2.16) q o

Keterangan: GOR = Gas Oil Ratio, SCF/STB

q g = Laju alir gas, SCFD q o

= Laju alir minyak, STB/D

D. Faktor Kompresibilitas Gas (Z Factor)

Faktor Z adalah suatu pernyataan yang digunakan untuk menyatakan bahwa kondisi gas nyata menyimpang dari kondisi gas ideal, faktor Z merupakan factor koreksi yang biasa disebut factor deviasi gas (factor penyimpangan gas). Faktor deviasi gas menyatakan penyimpangan dari volume nyata terhadap volume ideal. Faktor penyimpangan gas merupakan perbandingan volume gas pada kondisi tekanan dan temperatur sebenarnya dengan volume

gas ideal pada kondisi standard (14,7 psi, 60 o F) Faktor deviasi gas secara umum sebagai fungsi dari

temperatur dan tekanan tereduksi , Z = f (Tr,Pr), yaitu;

TP T r  dan P r  ........................................................... (2.17) T c P c

Untuk campuran gas yang mengandung komponen ikutan, besaran kondisi kritis semu untuk tekanan dan temperatur menurut Thomas, Hankinson, dan Philips dapat dibuat persamaan sebagai berikut:

P pc  709 . 604  58 . 718 γ g ...................................................(2.18)

T pc  170 . 491  307 . 344 γ g ................................................... (2.19) Dari harga tekanan dan temperatur tereduksi tersebut dapat

diketahui harga deviasi gas dari grafik compressibility factor. Secara matematis faktor kompresibilitas dari gas dapat dibuat pada persamaan berikut:

 P pr 0 , 274  P pr

Z  1  0 , 9813  Tpr   0 , 8157  Tpr  .............................................. (2.20)

keterangan: Z

= Faktor penyimpangan gas nyata dengan gas ideal

P = Tekanan aktual, psi

T = Suhu aktual, R

T pc = Pseudo critical temperatur, R P pc

= Pseudo critical pressure, psi

P pr = Pseudo reduced pressure T pr

= Pseudo reduced temperature

E. Kelarutan Gas Dalam Minyak (Rs)

Kelarutan gas dalam minyak didefinisikan sebagai banyaknya cubic-feet gas dalam keadaan standard yang terlarut dalam minyak mentah sebanyak satu barrel dalam tanki, dinyatakan dalam satuan SCF/STB. Kelarutan gas dipengaruhi oleh tekanan, temperatur, densitas, gas spesifik gravity, derajat API gravity minyak.

Untuk menghitung gas terlarut pada tekanan dan temperatur tertentu dapat menggunakan korelasi dari Standing yaitu:

1 ,  205 P  R s  γ g  

0 . 00091 ( T )  0 . 0125 x ( o API ) 

Rs = kelarutan gas dalam minyak, SCF Bbl

T o = Temperatur, F

P = Tekanan, psi.

F. Faktor Volume Formasi (FVF)

Faktor Volume Formasi didifinisikan sebagai perbandingan volume fluida di dalam reservoir terhadap volume fluida pada kondisi standard. Volume air, minyak maupun gas dalam reservoir banyak dipengruhi oleh tekanan dan temperatur, hal ini berhubungan dengan banyaknya gas yang terlarut dalam fluida tersebut.

Perubahan volume pada air sangat kecil sekali, ini disebabkan karena kelarutan gas dalam air relatif kecil, maka harga Bw sering dianggap 1 RB/STB, sehingga ini bisa diabaikan untuk perhitungan air.

Perubahan volume minyak oleh perubahan tekanan dan temperatur dihitung untuk menentukan faktor volume formasi minyak. Faktor tersebut juga merupakan perubahan volume karena masuknya fasa gas kedalam larutan minyak.

Faktor volume formasi didefinisikan sebagai perbandingan volume fluida dalam reservoir dengan fluida pada kondisi standard.

G. Viskositas

Viskositas fluida adalah ukuran kekentalan fluida atau keengganan fluida untuk mengalir, yang dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan. Viskositas biasanya dinyatakan dalam centipoise (Cp). Apabila temperatur fluida naik maka harga viskositas cairan akan berkurang (encer), jika temperatur fluida tetap maka viskositas merupakan fungsi tekanan.

2.2. Metode Artificial Lift

Suatu sumur produksi dapat mengalirkan fluida berdasarkan tenaga pendorongnya dimana bila tenaga pendorong alami reservoir telah menurun maka akan digunakan artificial lift. Artificial lift adalah metode untuk mengangkat hidrocarbon dari dalam sumur ke atas permukaan. Ini biasanya dikarenakan tekanan reservoirnya tidak cukup tinggi untuk mendorong minyak sampai ke atas ataupun tidak ekonomis jika mengalir secara alamiah. Artificial lift juga merupakan suatu usaha untuk membantu mengangkat fluida produksi sumur ke permukaan dengan jalan memberikan energi mekanis dari luar.

Artificial lift umumnya terdiri dari beberapa macam yang digolongkan menurut jenis peralatnnya seperti electrical submersible pump, gas lift, sucker rod pump, jet pump, progressive cavity pump, pungger lift, dan otobial.

2.3. Electric submersible pump

Electric submersible pump yang merupakan jenis artificial lift dengan harga yang cukup mahal dibandingkan dengan pengangkatan buatan lainnya, tetapi dapat menghasilkan pengembalian biaya dengan cepat oleh karena kemampuannya untuk menghasilkan laju produksi yang tinggi, disamping itu dapat dioperasikan pada laju aliran fluida yang kandungan air (water cut) yang tinggi. Electrical submersible pump adalah pompa yang dibuat atas dasar pompa sentrifugal bertingkat banyak (multi stage) dimana Electric submersible pump yang merupakan jenis artificial lift dengan harga yang cukup mahal dibandingkan dengan pengangkatan buatan lainnya, tetapi dapat menghasilkan pengembalian biaya dengan cepat oleh karena kemampuannya untuk menghasilkan laju produksi yang tinggi, disamping itu dapat dioperasikan pada laju aliran fluida yang kandungan air (water cut) yang tinggi. Electrical submersible pump adalah pompa yang dibuat atas dasar pompa sentrifugal bertingkat banyak (multi stage) dimana

Sistem kerja dari pompa submersible ini adalah dengan gerakan centrifugal yang dimiliki stage yang banyak, dimana poros dari pompa dihubungkan langsung dari motor penggerak. Motor penggerak ini memanfaatkan energi listrik yang disuplai dari transformer dan mengubahnya menjadi energi magnet pada laminasi stator kemudian stator menginduksi arus pada rotor dan kemudian menyebabkan adanya medan magnet pada rotor dan dengan adanya medan magnet yang berpindah maka menyebabkan rotor bergerak mengikuti perubahan medan magnet.

2.4. Peralatan Electrical submersible pump

Peralatan ESP terdiri dari dua bagian utama, yaitu komponen permukaan dan komponen bawah permukaan.

Gambar 2.1 Susunan Peralatan Electrical submersible pump

(Kermit E Brown, The Tecnology of Artificial Lift Methods, Voume 2b)

2.4.1 Peralatan Permukaan (Surface Equipment)

Pada Electrical submersible pump terdapat alat-alat permukaan (surface equipment) seperti: wellhead, junction box, switchboard dan transformer.

1. Wellhead

Wellhead atau kepala sumur dilengkapi dengan tubing hanger khusus yang mempunyai lubang untuk cable pack-off atau penetrator. Cable pack-off ini biasanya tahan sampai tekanan 3000 psi. Tubing hanger dilengkapi juga dengan lubang untuk hidraulic control line , yaitu saluran cairan hidraulik untuk menekan subsurface ball valve agar terbuka.

Wellhead juga harus dilengkapi dengan “seal” agar tidak bocor pada lubang untuk kabel dan line. Wellhead di desain untuk tahan terhadap tekanan 500 psi sampai 3000 psi .

Gambar 2.2 Wellhead

(2013 ,Alwan Bate Bandera, Pengenalan Peralatan ESP)

2. Junction box

Junction box ditempatkan di antara kepala sumur dan switchboard untuk alasan keamanan. Gas dapat mengalir keatas melalui kabel dan naik ke permukaan menuju switchboard, yang bisa menyebabkan terjadinya kebakaran, karena itu kegunaan dari Junction box ditempatkan di antara kepala sumur dan switchboard untuk alasan keamanan. Gas dapat mengalir keatas melalui kabel dan naik ke permukaan menuju switchboard, yang bisa menyebabkan terjadinya kebakaran, karena itu kegunaan dari

a. Sebagai ventilasi terhadap adanya gas yang mungkin bermigrasi kepermukaan melalui kabel agar terbuang ke atmosfer.

b. Sebagai terminal penyambungan kabel dari dalam sumur

dengan kabel dari swichboard.

3. Switchboard

Switchboard adalah panel kontrol kerja di permukaan saat pompa bekerja yang dilengkapi dengan motor controller, overload dan underload protection serta alat pencatat (recording instrument ) yang bisa bekerja secara manual ataupun otomatis apabila terjadi penyimpangan. Switchboard ini dapat digunakan untuk tegangan dari 440 volt sampai 4800 volt. Fungsi utama dari switchboard adalah:

a. Untuk mengontrol kemungkinan terjadinya downhole problem seperti: overload atau underload current.

b. Auto restart setelah underload pada kondisi intermittent well.

c. Mendeteksi unbalance voltage.

Pada switchboard biasanya dilengkapi dengan ammeter chart yang berfungsi untuk mencatat arus motor versus waktu ketika motor bekerja.

Gambar 2.3 Switchboard

(2013, Alwan Bate Bandera, Pengenalan Peralatan ESP)

4. Transformer

Merupakan alat untuk mengubah tegangan listrik, bisa untuk menaikan atau menurunkan tegangan. Alat ini terdiri dari core (inti) yang dikelilingi oleh coil dari lilitan kawat tembaga. Keduanya, baik core maupun coil direndam dengan minyak trafo sebagai pendingin dan isolasi. Perubahan tegangan akan sebanding dengan jumlah lilitan kawatnya. Biasanya tegangan input transformer diberikan tinggi agar didapat ampere yang Merupakan alat untuk mengubah tegangan listrik, bisa untuk menaikan atau menurunkan tegangan. Alat ini terdiri dari core (inti) yang dikelilingi oleh coil dari lilitan kawat tembaga. Keduanya, baik core maupun coil direndam dengan minyak trafo sebagai pendingin dan isolasi. Perubahan tegangan akan sebanding dengan jumlah lilitan kawatnya. Biasanya tegangan input transformer diberikan tinggi agar didapat ampere yang

Gambar 2.4 Transformer

(2013 , Alwan Bate Bandera, Pengenalan Peralatan ESP)

2.4.2 Peralatan bawah Permukaan (Sub Surface)

1. Motor Listrik (Eletric Motor)

Jenis motor Pompa ESP adalah motor listrik induksi dua kutub tiga fasa yang diisi dengan minyak Pelumas khusus yang mempunyai tahanan listrik (dielectric strength) tinggi. Dipasang paling bawah dari rangkaian, dan motor tersebut digerakkan oleh arus listrik yang dikirim melalui kabel dari permukaan. Motor berfungsi untuk menggerakan pompa dengan mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Fungsi dari minyak tersebut adalah:

a. Sebagai pelumas a. Sebagai pelumas

c. Sebagai Media penghatar panas motor yang ditimbulkan oleh perputaran rotor ketika motor tersebut sedang bekerja.

Jadi minyak tersebut harus mempunyai spesifikasi tertentu yang biasanya sudah ditentukan oleh pabrik, yaitu berwarna jernih, tidak mengandung bahan kimia, di electric strengt h tinggi, lubricant dan tahan panas. Minyak yang diisikan akan mengisi semua celah-celah yang ada dalam motor, yaitu antara rotor dan stator. Motor berfungsi sebagai tenaga penggerak pompa (prime mover), secara garis besar motor ini mempunyai dua bagian pokok, yaitu

1. Stator Stator Assembly adalah rangkaian komponen yang tidak bergerak. Bentuknya seperti baja melingkar yang dililit oleh kawat. Terdiri dari 3 komponen utama, housing, laminations, dan windings.

Housing adalah tabung besi yang menutupi semua komponen motor lainnya. Berfungsi sebagai cover dan pelindung utama. Bagian ini adalah bagian yang langsung bersentuhan dengan fluida formasi. Panas atau kalor dari hasil penggerakan motor, akan ditransmisikan ke housing dan kemudian dibawa oleh fluida yang terus mengalir melalui clearance antara motor dengan casing.

Laminations adalah lembaran tipis seperti piringan yang terbuat dari baja atau perunggu. Windings adalah kabel yang terbuat dari Polyimid atau PEEK insulated magnet. Fungsi utamanya untuk memberikan gaya magnet disekitar laminations. Winding ini akan membentuk lilitan yang mengelilingi laminations.

2. Rotor Rotor adalah bagian yang berputar dari motor. Rotor terdiri dari rotor lamination, copper bar, dan rotor bearing. Rotor lamination memiliki diameter lebih kecil dari stator lamination. Untuk copper bars didukung oleh copper dan rings . Sedangkan bearing merupakan bagian yang vital dari motor. Keguanaan utamanya adalah memberikan gaya axial dan radial kepada shaft dan rotor. Tidak hanya itu, bearing juga mempunyai fluid holes, tempat masuknya sirkulasi minyak dan mendistribusikan pelumasan pada permukaan bearing. Jumlah dari rotor dihitung dari horse poweer output dari motor.

2. Protector

Protector merupakan suatu alat yang dipasang antara intake atau gas separator dan motor. Protector digunakan untuk menyamakan tekanan dalam motor dengan tekanan tenggelamnya pompa. Dengan ini mencegah rusaknya dinding motor terhadap collapse dan juga untuk mencegah masuknya fluida sumur Protector merupakan suatu alat yang dipasang antara intake atau gas separator dan motor. Protector digunakan untuk menyamakan tekanan dalam motor dengan tekanan tenggelamnya pompa. Dengan ini mencegah rusaknya dinding motor terhadap collapse dan juga untuk mencegah masuknya fluida sumur

1. Untuk melindungi tekanan dalam motor dari tekanan di annulus.

2. Menjaga agar fluida sumur tidak masuk kedalam motor.

3. Tempat duduknya thrust bearing (yang mempunyai bantalan axial dari jenis marine type) untuk merendam gaya axial yang ditimbulkan oleh pompa

4. Memberikan ruang untuk pengembangan dan penyusutan minyak motor sebagai akibat perubahan temperatur dari motor pada saat bekerja dan saat dimatikan.

Gambar 2.5 Protector di Tempatkan diatas Motor

( 2009 ,Schlumberger, Tinjauan ESP)

3. Intake / Gas Separator

Sebelum memasuki pompa, minyak melalui intake yang mempunyai port berbentuk lubang untuk menyalurkan minyak Sebelum memasuki pompa, minyak melalui intake yang mempunyai port berbentuk lubang untuk menyalurkan minyak

Berdasarkan penggunaanya ada dua jenis intake section yang umum digunakan, Standar Intake dan Gas Separator (GS). Standar intake biasa digunakan jika kandungan gas tidak terlalu tinggi. Digunakan karena jelas lebih murah operasionalnya dari pada menggunakan GS. Hal penting yang harus ada pada standar intake adalah adanya lubang tempat masuk fluida, adanya saringan atau screen untuk menyaring partikel-partikel berukuran besar agar tidak masuk ke pompa, dan adanya terusan shaft dari motor yang mentransmisikan putaran ke pompa. Ada dua tipe standar intake yang umum digunakan, yaitu tipe Integral Standar Intake dan tipe Bolt-on Standar Intake. Integral standar intake biasa digunakan pada pompa berukuran besar, seri 562 keatas.

Gas Separator harus digunakan jika kandungan gas relative tinggi karena kalau tidak, keberadaan gas akan menyebabkan efektifitas kerja pompa berkurang bahkan bisa menyebabkan pompa kehilangan daya angkat sama sekali sehingga terjadi under load . Perlu diketahui bahwa GS juga merupakan intake, hanya saja sudah dimodifikasi agar mampu memisahkan free gas Gas Separator harus digunakan jika kandungan gas relative tinggi karena kalau tidak, keberadaan gas akan menyebabkan efektifitas kerja pompa berkurang bahkan bisa menyebabkan pompa kehilangan daya angkat sama sekali sehingga terjadi under load . Perlu diketahui bahwa GS juga merupakan intake, hanya saja sudah dimodifikasi agar mampu memisahkan free gas

Gambar 2.6 Rangkaian Gas Separator

(2010, Slide, Electric Submersible Pump)

4. Pump Unit

Unit pompa merupakan Multistages Centrifugal Pump, yang terdiri dari: impeller, diffuser, shaft (tangkai) dan housing (rumah pompa). Di dalam housing pompa terdapat sejumlah stage , dimana tiap stage terdiri dan satu impeller dan satu Unit pompa merupakan Multistages Centrifugal Pump, yang terdiri dari: impeller, diffuser, shaft (tangkai) dan housing (rumah pompa). Di dalam housing pompa terdapat sejumlah stage , dimana tiap stage terdiri dan satu impeller dan satu

Gambar 2.7 Bagian-bagian dari sebuah Pompa

(2010, Slide, Electric Submersible Pump)

Prinsip kerja pompa ini, yaitu fluida yang masuk kedalam pompa melalui intake yang akan diterima oleh stage paling bawah dari pompa kemudian impeller akan mendorongnya masuk, sebagai akibat proses centrifugal, maka fluida tersebut akan terlempar keluar dan diterima oleh diffuser. Oleh diffuser, Prinsip kerja pompa ini, yaitu fluida yang masuk kedalam pompa melalui intake yang akan diterima oleh stage paling bawah dari pompa kemudian impeller akan mendorongnya masuk, sebagai akibat proses centrifugal, maka fluida tersebut akan terlempar keluar dan diterima oleh diffuser. Oleh diffuser,

5. Check Valve

Check valve biasanya dipasang pada tubing (2 – 3 joint) di atas pompa. Bertujuan untuk menjaga fluida tetap berada di atas pompa. Jika check valve tidak dipasang maka kebocoran fluida dari tubing (kehilangan fluida) akan melalui pompa yang dapat menyebabkan aliran balik dari fluida yang naik ke atas, sebab aliran balik (back flow) tersebut membuat putaran impeller berbalik arah, dan dapat menyebabkan motor terbakar atau rusak. Jadi umumnya check valve digunakan agar tubing tetap terisi penuh dengan fluida sewaktu pompa mati dan mencegah supaya fluida tidak turun ke bawah.

6. Bleeder Valve

Bleeder valve dipasang satu joint di atas check valve, mempunyai fungsi mencegah minyak keluar pada saat tubing dicabut. Fluida akan keluar melalui bleeder valve.

7. Centralizer

Berfungsi untuk menjaga kedudukan pompa agar tidak bergeser atau selalu di tengah-tengah pada saat pompa beroperasi, sehingga kerusakan kabel karena gesekan dapat dicegah

8. PSI Unit

PSI atau Pressure Sensing Instrument adalah suatu alat yang mencatat tekanan dan temperatur dalam sumur. Secara umum PSI Unit mempunyai 2 komponen pokok, yaitu:

1. PSI Down Hole Unit Dipasang di bawah motor Type Upper atau Center Tandem, karena alat ini dihubungkan dari Electric Motor yang seolah- olah merupakan bagian dari motor tesebut

2. PSI Surface Readout Merupakan bagian dari system yang mengontrol kerja Down Hole Unit serta menampakkan (Display) informasi yang diambil dari Down Hole Unit.

9. Electric Cable

Cable merupakan komponen penting dalam menyalurkan arus listrik dari permukaan ke pompa di dasar sumur. Untuk ESP dibuat dari tembaga dan alumunium, kabel Al lebih murah dan tahan korosi, tetapi lebih mudah patah dan sukar disambung kembali. Bentuknya ada 2 macam yaitu bulat dan flat. Yang bulat diletakkan pada tubing sedangkan yang flat untuk sekitar pompa dan protector kearah motornya.

Kabel yang digunakan harus berdiameter kecil, tahanan listrik sedikit, tahan karat, dan bisa digulung. Dalam pemilihan kabel dianjurkan penurunan tegangannya dibawah 30 volts per

1000 ft. Kabel dengan bungkus polyethylene mempunyai toleransi temperature sampai 130 F, polypropylene dengan armor sampai 180 F, dan EPR lead sheath sampai 250 F. Kabel standar didesain untuk maksimum temperatur 167 F dan 10 tahun masa pakai.

Gambar 2.8 Round Cable dan Flat Cable

(2010, Slide, Electric Submersible Pump)

2.5. Alasan Penggunaan ESP

Berikut beberapa alasan metode Electric Submersibe Pump (ESP) digunakan:

1. Jenis pompa ini dapat digunakan pada sumur-sumur yang relatif dalam dengan laju produksi dari 200 BFPD sampai 60.000 BFPD.

2. Electrical submersible pump cocok digunakan untuk sumur dengan kedalaman hingga 15000 ft.

3. Gas Oil Rate (GOR) yang rendah.

4. Panas yang dimiliki electrik motor dapat menurunkan viskositas

produksi fluida, dimana dapat mencairkan fluida dari sifat parafin.

5. Dapat digunakan sebagai sumur injeksi dengan membalikan arah putaran dari impeller.

6. Jenis pompa ini cocok untuk dipasang pada kondisi temperatur tinggi hingga 250 o F.

7. Dapat digunakan untuk sumur berarah (directional well) dengan memasang centralizer.

8. Dapat digunakan pada sumur korosif dengan syarat memasang Resistant Coning Housing.

2.6. Problem pada Electrical Sumbersibel Pump

1. Problem pasir

Untuk sumur-sumur yang memproduksi dari lapisan batuan pasir yang kurang kompak (sementasinya kurang baik), rate yang terlalu besar akan menyebabkan batuan tererosi sehingga problem pasir mungkin timbul.

2. Water coning

Bila reservoirnya water drive, rate yang berlebihan bisa menyebabkan terjadinya water coning. ESP memungkinkan rate yang besar dengan memasang pompa yang besar.

3. Cavitation dan gas lock

Bila reservoirnya solution gas drive, rate yang kebesaran akan menghasilkan P wf turun mencapai bubble point. Bila tidak dipasang gas separator yang sesuai bisa timbul cavitasi atau gas lock. Cavitasi timbul bila gas timbul di dalam impeller dan menyebabkan vibrasi yang akan merusak bearing. Bila gas nya dalam jumlah besar akan timbul gas lock yang akan memblock aliran.

4. Dynamic fluid level dekat dengan kedalaman pompa

Pada rate besar dynamic fluid level akan turun terus sehingga bisa sampai dekat pump intake dan pompa kemasukan gas direkomendasikan pump intake 200-500 ft diatas pompa.

5. Pendinginan motor

Pendinginan motor dari luar dilakukan oleh aliran produksi melewati dinding luar motor. Agar pendinginan sempurna maka kecepatan aliran melewati motor harus paling rendah 1 ft/sec.

6. Perubahan-perubahan fluida reservoir

a. Sg berubah bila water cut berubah. Perubahan sg akan berakibat perubahan HP yang diperlukan sehingga merubah ampere.

b. Viscositas berubah bila temperature turun atau karena gas sudah meninggalkan cairan, juga bisa terjadi karena adanya emulsi. Naiknya viscosity akan menaikkan friction loss dan berakibat naiknya discharge head . Naiknya discharge head akan menaikkan HP dan ampere.

Terbentuknya endapan scale atau paraffin. Perubahan temperatur dan pressure di reservoir bisa mengakibatkan endapan scale atau paraffin.

2.7. Metode Desain Electric Submersible Pump

1. Melengkapi data-data yang diperlukan yaitu data komplesi, data produksi, data reservoir dan fluida.

2. Membuat kurva IPR berdasarkan harga Pwf asumsi dengan harga Q fluida.

3. Menentukan Spesific Gravity Mix dan Gradien Fluida Spesific gravity mix = ((1-WC) x (SG oil) + ( WC x SG water).(2.22)

Gradien fluida = 0,433 x SG mix.......................................(2.23) Keterangan : WC

= Water Cut SG oil

= Spesific Gravity Oil SG water = Spesific Gravity Water SG mix

= Spesific Gravity Mixing

4. Menentukan Static Fluid Level dan Dynamic Fluid Level Penentuan static fluid level dan dynamic fluid level digunakan untuk mengetahui kolom tinggi fluida atau fluid level dalam sumur pada saat sumur mati dan tekenan reservoir turun (SFL) dan pada saat sumur mengalir dan mencapai titik setabil (DFL). Pada saat nilai SFL bernilai (-) maka berarti tinggi fluida berada di surface dan untuk perhitungan penempatan Pump Setting Depth menggunakan harga DFL dengan perkiraan PSD berada 800 ft dari nilai DFL yang diketahui (submargenc).

SFL

= Dmid perfo -

DFL

= Dmid perfo -

Keterangan : SFL

= Static Fluid Level Ps

= Static Pressure GF = Gradien Fluid

Pwf = Pressure Well Flow

DFL = Dynamic Fluid Level

5. Menentukan Pump Setting Depth PSD

= DFL + 800................................................(2.26) Keterangan : PSD

= Pump Setting Depth

6. Menentukan Total Dynamic Head Total dynamic head adalah usaha yang dilakukan pompa pada cairan untuk mengangkat dari satu level ke level lainnya yang di nyatakan dalam head. Total dynamic head dapat diketahui dengan cara mencari tahu vertical lift, friction loss dan system pressure terlebih dahulu lalu ketiga item tersebut dikonversi satuannya dari PSI menjadi feet . jumlah keseluruhan dari ketiga item tersebut ialah total dynamic head. Perhitungan TDH pada laju alir 2800 bfpd terhadap tekanan alir bawah permukaan 1093 psi ialah:

a. Vertical Lift (HD) Vertical Lift adalah jarak yang harus di tempuh antara dynamic fluid level sampai ke permukaan. Dalam menentukan vertical lift langkah pertama adalah mengetahui fluid over pump:

Fluid over pump = .......................................................... (2.27)

Setelah mengetahui ketinggian fluida di atas pompa, barulah bisa mengetahui Vertical Lift dengan persamaan: Vertical lift

= PSD – FOP...............................................(2.28) = PSD – FOP...............................................(2.28)

q 1,85 2,083 c 34,4

Friction loss = ................................(2.29)

ID 4,8655

Setelah mengetahui hasil kehilangan tenaga dalam setiap 1000 ft pada tubing yang terpasang, maka bisa dapatkan hasil head friction dengan persamaan: Head Friction

= F x PSD................................................... (2.30) Keterangan : PIP

= Pump Intake Pressure FOP

= Fluid Over Pump

C = Constanta Tubing

F = Friction Loss

c. Wellhead Tubing Head (HT) Wellhead Tubing Head merupakan jarak yang di akibatkan karena adanya tekanan tubing. Menentukan Wellhead Tubing Head (HT) menggunakan persamaan sebagai berikut:

Pwh

Well head tubing head = ....................................................(2.31)

GF

d. Total Dynamic Head = HD + HF + Ht................................. (2.32)

7. Menentukan jenis Pompa dan Perhitungan Jumlah Stage Berdasarkan nilai Total Dynamic Head yang sudah di tentukan maka selanjutnya adalah menentukan jenis pompa yang paling efisiensi berdasarkan test pabrik dengan air tawar. Penyajiannya secara grafis dari hasil test tersebut dibuat grafik karakteristik (performance curve). Pada grafik ini akan digambarkan head yang dihasilkan, efisiensi pompa, brake horse power terhadap rate.

8. Menentukan banyaknya stage yang akan kita gunakan seperti dibawah ini.

T otal Dynamic Head

Jumlah Stage

Head/ Stage

9. Menentukan Horse Power Yang Dibutuhkan Pompa Horse power berhubungan dengan berapa tenaga yang kita butuhkan untuk running pompa yang kita pilih, horse power dapat ditentukan dengan perhitungan seperti dibawah ini, Total Horse Power

= Horse Power/stage x Jumlah Stage..... (2.34)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Pelaksanaan tugas akhir ini di lakukan pada tanggal 1 Februari sampai

29 Maret 2016 di PT.Pertamina EP Asset 5 Pulau Bunyu Lapangan Fasilitas Produksi Bunyu Nibung.

3.2 Teknik Pengumpulan Data

Dalam mendapatkan data-data yang berhubungan dengan objek yang sedang diteliti, penulis menggunakan teknik pengumpulan data sebagai berikut.

3.2.2 Wawancara

Wawancara merupakan teknik pengumpulan data dengan mengadakan komunikasi secara langsung terhadap pembimbing lapangan dan para pegawai di PT.Pertamina EP Asset 5 Lapangan Produksi Bunyu yang berwenang memberikan data-data yang di butuhkan dalam pembuatan laporan tugas akhir, serta membandingkan data yang di dapat selama perkuliahan dengan data yang ada di lapangan. Penulis melakukan metode ini sejak hari pertama melakukan tugas akhir di PT Pertamina EP Asset 5 Lapangan Produksi Bunyu, wawancara ini di lakukan kepada operator- operator yang bertugas mengoperasikan sumur Electrical Submersible Pump dimana operator tersebut menjelaskan tentang fungsi serta prinsip kerja dari Wawancara merupakan teknik pengumpulan data dengan mengadakan komunikasi secara langsung terhadap pembimbing lapangan dan para pegawai di PT.Pertamina EP Asset 5 Lapangan Produksi Bunyu yang berwenang memberikan data-data yang di butuhkan dalam pembuatan laporan tugas akhir, serta membandingkan data yang di dapat selama perkuliahan dengan data yang ada di lapangan. Penulis melakukan metode ini sejak hari pertama melakukan tugas akhir di PT Pertamina EP Asset 5 Lapangan Produksi Bunyu, wawancara ini di lakukan kepada operator- operator yang bertugas mengoperasikan sumur Electrical Submersible Pump dimana operator tersebut menjelaskan tentang fungsi serta prinsip kerja dari

3.2.3 Pengumpulan Data Tertulis

Dilakukan dengan mempelajari literature serta segala sesuatu yang ada kaitannya dengan objek yang sedang di teliti dan dapat menunjang pembuatan laporan tugas akhir ini sehingga dapat mempertegas teori dari keperluan analisa mendapatkan data yang benar. Sehingga penulis dapat mengetahui secara pasti dan jelas mengenai permasalahan yang ada kemudian dapat di cari solusi pemecahannya. Dalam metode ini penulis melakukannya dengan cara membaca katalog pompa Electrical Submersible Pump yang di gunakan di fasilitas produksi tersebut, katalog tersebut di gunakan untuk mengetahui spesifikasi yang tepat untuk di gunakan pada masing-masing sumur produksi lapangan bunyu agar tidak mengalami kendala ketika sedang melakukan proses produksi pada lapangan bunyu.

3.2.4 Pengambilan Dokumentasi

Pengambilan dokumentasi merupakan teknik pengambilan data secara langsung berupa gambar yang dilakukan oleh penulis dengan mengambil foto objek yang sedang di teliti. Metode ini di lakukan dengan maksud untuk sebagai bahan laporan yang penulis kerjakan. Proses dokumentasi melalui foto harus di lakukan dengan izin terlebih dahulu kepada Safety Officer sebagai komitmen kita mengutamakan keselamatan kerja.

FLOW CHART

Desain Pompa ESP

Pengumpulan data

Reservoir Data Wellbore Data

Data Produksi

• OD Casing SG air •

• Q actual

• • ID Casing

• Pwf test

SG Oil

• Tubing OD SG Gas

• Water Cut

• API Oil

Gas Oil Ratio

Tubing ID

• Bottom Hole

Pengolahan Data Gradien Fluida

Static Fluid Level

Dynamic Level Pump Setting Depth

Total Dynamic Head Pemilihan Jenis Pompa ESP

Effisiensi, Stages, Hp

Kesimpulan

BAB IV GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

4.1. Sejarah PT. PERTAMINA EP