gas lift simple

Upload: ayphaw

Post on 06-Feb-2018

255 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    1/39

    (ARTIFICIAL LIFT METHODE)

    Gas liftadalah suatu metodeArtificial Liftyang mirip dengan proses natural

    flowatau dapat dikatakan sebagai pengembangan dari proses tersebut, fluida dapat

    bergerak ke permukaan sebagai akibat dari berkurangnya berat kolom fluida dan

    gas yang keluar dari larutan. Gas bebas yang lebih ringan dari minyak bergerak,

    mengurangi densitas dari cairan yang mengalir dan selanjutnya mengurangi berat

    kolom cairan yang berada di atasnya. Turunnya berat kolom cairan menyebabkan

    adanya beda tekanan antara reservoir dan lubang bor sehingga sumur dapat

    mengalir berproduksi.

    A. TIPE GAS LIFT SYSTEM

    1. Continous Flow Gas Lift

    Gas diinjeksikan kedasar sumur dengan tekanan yang relative tinggi. Gasinjeksi bersama dengan gas formasi mengangkat cairan ke permukaan dengan

    salah satu atau beberapa proses yang terjadi berikut :

    Pengurangan densitas cairan dan berat kolom fluida menyebabkan beda

    tekanan antara reservoir dan lubang bor menjadi bertambah besar.

    Gas injeksi yang mengembang akan menekan fluida ke atas selanjutnya

    berat kolom cairan berkurang sehingga beda tekanan reservoir dan lubang

    bor bertambah. Slugscairan dipindahkan oleh gelembung gas yang besar dari gas injeksi

    seperti gerakanpiston.

    2. Intermittent Flow Gas Lift

    Jika sumur memiliki tekanan reservoar yang rendah atau laju produksi yang

    sangat rendah, maka dapat diproduksi dengan intermittent flow gas lift.

    Metode ini memproduksi secara terputusputus dan didisain untuk

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    2/39

    memproduksi pada laju produksi sebesar fluida yang masuk ke lubang sumur

    dari formasi.!alam metode intermittent gas lift, fluida dibiarkan terakumulasi

    dan bertambah dalam tubingpada dasar sumur. "ecara periodik, gelembung

    besar dari gas injeksi bertekanan tinggi diinjeksikan dengan cepat ke dalam

    tubing di ba#ah kolom fluida dan kolom fluida akan terdorong cepat ke

    permukaan. $rek#ensi injeksi gas dalam pengangkatan intermittentditentukan

    oleh jumlah #aktu yang diperlukan olehslugli%uid masuk ke dalam tubing.

    &amanya periode injeksi gas tergantung dari #aktu yang diperlukan untuk

    mendorong satuslugli%uid ke permukaan.

    B. KEUNTUNGAN DAN BATASAN PEMILIHAN GAS LIFT

    'arena merupakan sikle, intermittent gas lift hanya cocok untuk sumur yang

    mempunyai laju produksi yang rendah, sedang continous lebih efisien digunakan

    pada sumursumur yang mempunyai laju produksi yang tinggi dimana injeksi gas

    tidak menjadi hambatan.

    (eberapa keuntungangas liftadalah :

    (iaya a#al untuk peralatan down holesangat murah

    Pemasangan peralatan dapat direncanakan untuk pengangkatan dari dekat

    dengan permukaan hingga mendekati total kedalaman. Juga dapat

    direncanakan untuk pengangkatan dari satu hingga beberapa ribu barrel per

    hari.

    &aju produksi dapat dikontrol dari permukaan.

    Pasir yang ikut terproduksi tidak berpengaruh terhadap peralatangas lift.

    Tidak dipengaruhi oleh kemiringan lubang.

    Peralatan yang bergerak tidak banyak sehingga tidak memerlukan

    pemeliharaan khusus.

    (iaya operasi murah.

    "angat ideal jika injeksi gas hanya sebagai suplemen dan gas formasi

    jumlahnya cukup.

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    3/39

    Perlatan penting )gas compressor* dalam gas lift system di install di

    permukaan sehingga mudah untuk pera#atan dan perbaikan, peralatan inijuga dapat dipilih dengan bahan bakar gas+elektrik.

    "edangkan keterbatasan Gas Lift:

    arus terdapat gas yang mencukupi.- Udara, Nitrogen atau gas lain

    umumnya cukup mahal dan jarang terdapat disekitar lokasi.

    "pasi sumur yang luas, akan mempengaruhi alokasi distribusi gas dan

    kehilangan tekanan yang besar.

    (ila gas yang digunakan bersifat korosif akan menambah biaya operasi.

    C. PERALATAN GAS LIFT

    Peralatangas liftdapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :

    1. Peralatangas liftdi ba#ah permukaan.

    2. Peralatangas liftdi atas permukaan.

    Peralatangas liftdi a!a" #er$%&aan

    Peralatan di ba#ah permukaan dari metodegas lifttidak berbeda jauh dengan

    peralatan pada sumur sembur alam, hanya padagas liftditambah dengan valve

    )katub*gas lift. "ecara umum pemakaian katupgas lift berfungsi untuk :

    Memproduksikan minyak dengan mudah tanpa memerlukan tekanan injeksi

    yang besar.

    Mengurangi unloading (kick offataupun tambahanportable compressor.

    Mendapatkan kedalaman injeksi yang lebih besar untuk suatu kompressor

    dengan kekuatan tertentu.

    Menghindari swabbinguntuk sumursumur yang mempunyai permukaan

    cairan tinggi )high fluid level well* atau sumur yang diliputi air.

    (erdasarkan komponen katup gas lift, maka terdapat beberapa macam jenis

    valve, yaitu :

    !" Spring loaded differential valve

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    4/39

    dalah jenis valveyang mempunyai pegas, dimana pegas ini mempunyai

    tekanan tertentu untuk menutup aliran gas ke dalam tubing. pabila

    perbedaan tekanan antara tubing dengan annulusmelebihi tekanan pegas

    )spring* yang telah diset maka valve akan menutup dengan sendirinya.

    #alvejenis ini hanya digunakan pada continous flow gas lift"

    $" Specific gravity differential valve

    #alve jenis ini dilengkapi dengan diaphragma dari karet. Prinsip kerja

    membuka dan menutupnya valve jenis ini berdasarkan pada gradien

    tekanan di dalam tubing. pabila gradien tekanan di dalam tubing naik,

    maka valve akan membuka, dan sebaliknya jika gradien di dalam tubing

    turun dengan adanya gas injeksi, maka valve akan menutup. "pesifikasi

    dari valvejenis Specific differential valve, antara lain :

    Merupakan valve yang panjang

    /ocok digunakan pada operasi continous gas lift

    (iasanya dipasang pada sambungan tubing.

    %" &ressure charged bellow valve

    #alve jenis ini mempunyai bellow berisi gas nitrogen dengan tekanan

    tertentu. "ebagian dari valvejenis ini dikombinasikan pula denganspring

    valveuntuk membantu kerja bellow. Pada kondisi normal, valveini akan

    menutup karena adanyapressure charge bellow. #alveini dapat digunakan

    pada intermitten dan continous gas lift"

    '" le)ible sleeve valve

    Pada valvejenis ini aliran gas yang masuk kedalam tubingdikontrol oleh

    karet yang mudah melentur )fle)ible*. #alve jenis ini mempunyai dome

    )ruang* yang didalamnya berisi gas alam kering dengan tekanan tertentu.

    Tekanan buka valve sama dengan tekanan tutupnya dan juga sama dengan

    tekanan gas dalam dometersebut. #alvejenis ini dapat dioperasikan pada

    intermitten atau continous gas liftdengan injeksi gas diatur di permukaan.

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    5/39

    (erdasarkan gayagaya yang bekerja untuk menutup dan membuka valve guna

    mengontrol aliran gas, maka jenis valve dapat dikelompokkan menjadi dua

    bagian, yaitu :

    Unbalanced valve, yang terdiri daripressure operated unbalance valvedan

    fluid operated unbalanced valve.

    *alanced valve, yang terdiri daripressure operated balanced valve.

    Pada prinsipnya perbedaan antara 0nbalanced dan *alanced valve terletak

    pada besarnya tekanan membuka dan menutup valve. 0ntuk unbalanced valve

    mempunyai perbedaan tekanan membuka dan menutup valve yang disebut

    Spread. "edangkan pada balanced valve, tekanan membuka dan menutup

    valvetersebut besarnya sama sehinggaspreadnya nol.

    (erdasarkan penggunaanya, valve gas liftdapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

    +ontinous flow, yang meliputi jenisfi)ed orificedan variable orifice.

    ntermittent flow, baik yang diatur oleh tekanan tubingmaksimum maupun

    yang diatur oleh tekanan tubingminimum.

    (erdasarkan pemasangannya,gas lift valvedapat pula dibedakan menjadi dua,

    yaitu :

    Standard gas lift valve, merupakan valve yang dipasang bersamasama

    dengan pemasangan tubing dan tidak dapat diambil tanpa mengangkat

    tubing.

    -etrievable gas lift valve, dapat dipasang dengan metode wire line.

    Peralatan Gas Lift di Ata' Per$%&aan

    Peralatan di atas permukaan adalah semua peralatan yang diperlukan untuk

    proses injeksi gas kedalam sumur yang terletak dipermukaan, meliputi :

    !" .ellhead

    .ell head sebenarnya bukan alat khusus bagi gas lift saja tetapi juga

    merupakan salah satu alat yang digunakan pada metode sumur sembur

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    6/39

    alam, dimana dalam periode masa produksi, alat ini berfungsi untuk

    menggantungkan tubing atau casingdisamping itu well headmerupakan

    tempat dudukan)/mass tree.

    $" Gas Lift +hristmas tree

    Gas Lift +hristmas treeberfungsi untuk mengatur laju produksi minyak,

    mengontrol tekanan reservoir dan untuk mengatur jumlah gas serta tekanan

    gas yang masuk ke sumur.

    1. "tasiun 'ompressor

    lat ini berfungsi untuk menaikan tekanan gas injeksi sesuai dengan

    keperluan. !i dalam stasiun kompressor ini terdapat beberapa buah

    kompressor yang dihubungkan dengan manifold. !ari stasiun kompressor

    ini, gas bertekanan tinggi dikirim ke sumursumurgas liftmelalui stasiun

    distribusi.

    2. "tasiun !istribusi

    !alam menyalurkan gas injeksi dari kompressor ke sumur terdapat

    beberapa cara, antara lain :

    a. "istem !istribusi &angsung

    Pada sistem ini gas dari kompressor disalurkan langsung menuju

    sumursumur produksi. "istem ini mempunyai kelemahan yaitu bila

    kebutuhan gas untuk masingmasing sumur tidak sama, sehingga

    kurang efisien.

    b. "istem !istribusi dengan Pipa 3nduk

    "istem ini lebih ekonomis karena panjang pipa dapat diperkecil, tetapi

    adanya hubungan langsung antara satu sumur dengan sumur lainnya,jika salah satu sumur sedang diinjeksikan gas maka sumur lain sumur

    lain bisa terpengaruh.

    c. "istem !istribusi dengan "tasiun !istribusi

    "istem ini sangat rasional dan banyak dipakai, gas diba#a dari pusat

    kompressor ke stasiun distribusi kemudian dibagi ke sumursumur

    dengan menggunakan pipa.

    4. Peralatan 'ontrol

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    7/39

    Peralatan control yang digunakan dalam operasigas liftadalah :

    a. +hoke controldan regulator

    /hoke control adalah alat yang berfungsi untuk mengatur jumlah gas

    yang diinjeksikan, sehingga dalam #aktu tertentu )saat valveterbuka*

    gas tersebut dapat mancapai suatu harga tekanan yang dibutuhkan.

    +hoke control ini dilengkapi pula dengan regulator yang berfungsi

    untuk membatasi gas injeksi yang dibutuhkan. (ila gas injeksi cukup

    maka regulator akan menutup. +hoke controldan regulator tersebut

    hanya khusus dipergunakan untuk intermittent gas lift.

    b" 0ime cycle control

    lat ini berfungsi untuk mengontrol aliran gas injeksi dalam

    intermittent gas liftuntuk interval #aktu tertentu. 0ime cycle control

    dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan.

    D. TIPE VALVE GAS LIFT

    Pada dasarnya valvedarigas liftadalah sama, tetapi kontak gaya dengan bagian

    penampang yang luas, valvetersebut akan lebih sensitif terhadap perubahan gaya

    dengan bidang kontak tersebut.da 2 )empat* macam katupgas lift, yaitu :

    Casing pressure operated valve(pressure valve

    #alve jenis ini 456557 sensitive terhadap tekanan casing pada posisi

    tertutup dan 6557 sensitive terhadap tekanan casingpada posisi terbuka.

    Membutuhkan penambahan tekanan casing untuk membuka valve dan

    pengurangan tekanan casinguntuk menutup valve)Ga$ar 1*.

    T!rottling pressure valve " proportional valveata% #ontinuous valve

    #alveini sama denganpressure valvepada posisi tertutup, akan tetapi pada

    posisi terbuka valve ini sensitive terhadap tekanan tubing. #alve ini

    membutuhkan penambahan tekanan casing untuk membuka dan

    pengurangan tekanan tubing1casing untuk menutup (Ga$ar 2).

    Fluid operated valve

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    8/39

    #alve jenis ini 456557 sensitive terhadap tekanan tubing pada posisi

    tertutup dan 6557 sensitive terhadap tekanan tubingpada posisi terbuka.

    #alve terbuka bila tekanan tubing naik dan valve tertutup bila tekanan

    tubingturun (Ga$ar *).

    Com$ination valve "fluid open%pressure #losed valve

    Membuka dengan tekanan fluid dan penurunan tekanan casing atau

    tekanan tubinguntuk menutup (Ga$ar +).

    E. KER,A VALVEPADA GAS LIFT

    Continous Flow

    #alve lebih sensitif terhadap tekanan tubing pada posisi terbuka, valve

    mempunyai respon yang baik terhadap perubahan tekanan tubing. Pada saat

    tekanan tubing berkurang valve mulai menutup throttle, mengurangi gas

    masuk dan sebaliknya respon ini menjaga tekanan alir di tubing agar tetap

    konstan.

    Intermittent Flow

    Single &oint In'e#tion

    #alveterbuka penuh hingga saat tertutup fluida sampai permukaan, gas

    seluruhnya ditekan untuk mengangkat slug ke permukaan dan diinjeksikan

    melalui operating valve.

    (ulti%&oint In'e#tion

    2perating valve harus cukup kuat untuk mengangkat slug ke valve di

    atasnya, selanjutnya valve akan terbuka dan membiarkan gas untuk

    mendorongslug ke valve valveberikutnya. Tidak seluruh valvedi tubing

    terbuka saat operasi. Jumlah valveyang terbuka tergantung pada tipe valve

    yang dipakai dan konfigurasi komplesinya.

    F. TIPE GAS LIFT I)STALLATI*)

    Tipe instalasi yang digunakan didasarkan pada pertimbangan :

    uture .ell &erformance

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    9/39

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    10/39

    +. Closed Installation

    "eperti semi closed tetapi ditambah standing valve di ujung rangkaian

    tubing, kadangkadangstanding valve dipasang di ba#ah valveterba#ah.

    Te&anan Ga' #ada Kedala$an Valve

    Tekanan pressure dan closing pressure tekanan valve ditentukan pada kondisi

    permukaan, dimana kondisi tersebut harus dikoreksi terhadap perubahan tekanan

    akibat perubahan kedalaman yang disebabkan oleh kolom gas, sedangkan

    perubahan akibat friksi dapat diabaikan. Perubahan statis ditentukan dengan

    persaman :

    Pdepth 8 Psurface9p

    06

    Lg56;

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    11/39

    !engan asumsi :

    Pt8 5

    4ome valvemempunyai volume konstan

    (esarnya tekanan pada temperatur A5o$

    Tekanandomebekerja pada suatu temperatur kedalaman tertentu sehingga perlu

    dikoreksi terhadap temperatur :

    -

    (&&

    2

    dtro

    =6

    A5B

    Ptrokoreksi

    -

    (&

    06

    & od

    dd

    d

    =

    6

    A5B

    Pd B A5o$ 8dd

    (d

    06

    6& o 4=5A5 .......................................................................

    )1*

    Ga-a #ada Valve "&ressure Valve

    Tekanan hubungan gaya, luas penampang adalah gaya per satuan luas atau gaya

    yang bekerja tegak lurus pada suatu luas penampang dibagi dengan seluruh luas

    penampang dimana gaya tersebut didistribusikan :

    &ressure)psi* 8*,)

    *,)

    s7mareaA

    lbfforce(

    $ 8 P.

    a. Te&anan Me$%&a n$alan#e Valvedi Ba!a" Kndi'i /#era'i

    Unbalance bellows valvedimana tekanan menutup didapat dari domesebagai

    loading elemen

    $o8 $c

    !imana :

    $o8 jumlah gaya membuka valve

    $c8 jumlah gaya menutup valve

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    12/39

    $. *pening &ressure

    Gaya menutup valve $c8 Pdb

    Gaya membuka valve $o8 Pc)bp* C Ptp

    Gaya menutup sama dengan gaya membuka, dimana valvetertutup dan siap

    untuk terbuka

    Pc)bp* C Ptp8 Pdb

    !imana :

    Pd 8 tekanan dome, psig

    b 8 luas penampang bellows, s% in

    Pc 8 tekanan casingyang dibutuhkan, psig

    p 8 luas penampangport, s% in

    Pt 8 tekanantubing, psig

    Pc)bp* 8 PdbD Ptp

    (agi dengan b

    Pc)6p+b* 8 Pd Ptp+b

    nggap ? 8 p+b

    Pc)6 D ?* 8 PdD Pt?

    (agi dengan )6?*

    Pc8-

    -&& td

    6

    #. Tu$ing Effe#t

    T9 8 Pt? + )6 D ?*T9$ 8 ? + )6 D ?*

    T9 8 PtT9$

    Tekanan menutup di ba#ah kondisi operasi sebenarnya, anggapan tekanan di

    ba#ahbellow adalah casing pressure"

    $o8 $c

    $c8 Pdb

    $o8 Pc)bD p* C Pcp

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    13/39

    Pc)bD p* C Pcp8 Pdb

    Pcb8 Pdb

    Pc8 Pd

    d. Spread

    EP 8-

    &-

    -

    -&& dtd

    6

    *6)

    6

    EP 8 *)6 td

    &&-

    -

    EP 8 T9$ )PdD Pt*

    n$alan#e /ome 0 Spring

    Gaya yang ditimbulkan double element dome)Pdb* C )"t)bD p**

    a. Te-anan $u-a

    Gaya untuk menutup $c8 PdbC "t)bD p*

    Gaya untuk membuka $o8 Pvo )bD p* C Pt p#alvepada kondisi tertutup dan siap untuk membuka :

    $o8 $c

    Pvo )bD p* C Pt p8 Pdb C "t)bD p*

    (agi dengan b

    Pvo)6 D p + b* C Pt p+ b8 PdC "t)6 D p + b*

    p + b8 ?

    Pvo)6 D ?* C Pt? 8 "t)6 D ?*

    Pvo8-

    -&S

    -

    & tt

    d

    +

    66

    $. Te-anan menutup

    Gaya menutup $c8 Pdb C "t)bD p*

    Gaya membuka $o8 Pc )bD p* C Pc p

    #alve terbuka dan siap untuk menutup, gaya membuka sama dengan gaya

    menutup :

    $o8 $c

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    14/39

    Pc )bD p* C Pc p8 Pdb C "t)bD p*

    Pcb8 Pdb C "t)bD p*

    (agi bdan ? 8 p + b

    Pc8 Pd C "t)6 D ?*

    #. Spread

    EP 8 Pvo Pc

    8 ( )-S&-

    -&S

    -

    &td

    tt

    d +

    +

    666

    8 ( )( )ttd &-S&-

    - +

    66

    EP 8 T9$ ( )( )ttd &-S& + 6

    Fluid *perated Valve

    3dentik dengan &ressure #alve,hanya padafluid valve, tubing pressure bekerja

    pada bellowsdan casing pressurebekerja pada area dariport"

    *pening &ressure Fluid Valve di $awa! ondisi *perasi ang Se$enarna

    dalah tubing pressureyang dibutuhkan untuk membuka valvedi ba#ah kondisi

    operasi yang sebenarnya.

    a. Te-anan $u-a

    Gaya untuk menutup $c8 Pdb C "t)bD p*

    Gaya membuka $o8 Pc pC Pt)bD p*

    #alvepada kondisi tertutupdan siap untuk membuka :

    $o8 $cPc pC Pt)bD p* 8 Pdb C "t)bD p*

    (agi dengan b

    Pc pC Pt)bD p* 8 Pdb C "t)bD p*

    Pc p+ bC Pt )6 D p + b* 8 PdC "t)6 D p + b*

    p+ b8 ?

    Pc? C Pt)6 D ?* 8 PdC "t)6 D ?*

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    15/39

    Pt8-

    -&S

    -

    & tt

    d

    +

    66

    $. Casing Effisiensi

    /9 8-

    -&c

    6

    /9$ 8-

    -

    6/9 8 Pc)/9$*

    #. Te-anan tutup

    Gaya untuk menutup $c8 Pdb C "t)bD p*

    Gaya buka $o8 Pt pC Pt)bD p*

    tau $o8 Ptb

    #alvepada kondisi terbuka dan siap untuk menutup :

    $o8 $c

    Ptb 8 Pdb C "t)bD p*

    Pt8 Pd C "t)6 D ?*

    Pvo8 Pt

    Pvo8 PdC "t)6 D ?*

    d. Test ,a#- *pening &ressure 3

    Pt8 td S-

    &+

    6

    0ntuk Pd8 5

    Pt 8 "t

    'oreksi terhadap temperatur :

    -

    (&d&

    2

    tro =

    6

    A5B

  • 7/21/2019 Gas Lift Simple

    16/39

    Cnt" 0

    Gas &ressure #alve

    !iketahui :

    'edalaman valve 8 ;55 ft

    Surface operating gas pressure 8 ;55 psi

    Surface opening pressure 8 ;55 psi

    Specific gravitygas injeksi 8 5.