MENDESAIN CONTINUOUS GAS LIFT SECARA MANUAL

By : Aristanti Oktavia Dewi

Teknik Perminyakan / Universitas Proklamasi 45

Sebelum dilakukan pekerjaan gas lift di lapangan, dapat dilakukan desain ga lift secara manual, yaitu dengan memplotnya pada kertas transparan (kalkir). Kertas transparan ini dibutuhkan untuk menjiplak kurva pressure traverse saat penentuan titik injeksi. Berikut adalah prosedur penentuan titik injeksi secara manual:

Gambar 1.1. Plot dari Desain Continuous Gas Lift³⁾

1.1     Penentuan Titik Injeksi

1.  Buat sumbu kartesian pada kertas transparan yang sesuai dengan skala pressure traverse

2.      Anggap aliran satu fasa, hitung nilai Pwf --> Pwf = Ps-(ql/PI)

3.       Tarik garis datar pada kedalaman (D).

4.        Plot titik (Pwf, D)

5.    Gunakan pressure traverse yang sesuai dengan nilai laju produksi, kadar air, dan ukuran tubing yang sudah ditentukan.

6.         Pilih garis gradient aliran untuk GLR sesuai dengan GLR dari formasi (GLR_f).

7.  Tentukan kedalaman ekivalen Pwf  pada kurva.

8.      Tempatkan titik (Pwf, D) diatas kertas transparan, tepat diatas titik kedalaman ekivalen.

9.         Jiplak kurva gradient aliran pada GLR.

10.     Tentukan gradien tekanan gas (Ggi) dari Gambar 2.34, berdasarkan spesific grafity (ᵞgi) dan tekanan injeksi gas (Pso).

11.     Pada kedalaman (D), tekanan gas dalam annulus adalah : P_Depth = Pso+ D (Ggas)/1000

12.     Plot titik (P_Depth , D)

13.     Hubungan titik (Pso,0) dengan titik (P_Depth , D) garis ini memotong kurva gradient aliran di titik keseimbangan.

14.     Telusuri garis gradient terdekat dari titik keseimbangan, kemudian didapatkan titik injeksi (P_i , D_i )

1.2.    Penentuan Jumlah Gas Injeksi

1.    Plot titik (Pwh,0), kemudian hubungkan dengan titik injeksi.

2.    Dengan menggeser kertas transparan keatas / kebawah cari nilai GLRt yang sesuai dengan garis penghubung (Pwh,0) dengan titik injeksi.

3.    Gas injeksi yang diperoleh adalah :  q_gi= q_l(GLRt-GLRf) scf/day

1.3.    Penentuan Kedalaman Katup-Katup

1.    Hitung jarak katub maksimal disekitar titik injeksi

∆Dv = ∆Pd/Gs

2.    Gambar desain tubing line sebagai berikut : P1 = Pwh + 0,20 Pso , P2 = Pwh + , kemudian gunakan nilai P terbesar. Hubungkan titik-titik (P2,0) dan (Pi,Di).

3.    Berdasarkan harga Pko dan spesific garfity gas injeksi tentukan gradien gradien tekanan gas.

4.    Plot titik (Pko,0) pada kertas transparan dan buat garis gradien tekanan gas, mulai dari Pko dengan menggunakan gradient tekanan gas yang diperoleh dari langkah 4.

5.    Plot titik (Pso,0) pada kertas transparan. Mulai dari (Pso,0) buat garis gradien tekanan yang sejajar dengan garis gradient tekanan.

6.    Dari titik (Pwh,0) buat garis gradient statik dalam sumur berdasarkan harga gardient static yang diketahui.

7.    Penentuan letak katub sembur buatan pertama

a.  Perpanjang garis gradien static dalam sumur sampai memotong garis gradient tekanan gas yang melewati titik (Pko,0) langkah 5.

b.  Letak katub injeksi pertama ditentukan dengan menelusuri garis gradient static diatas mulai dari titik potong langkah 7.a sejauh 50 psi. Titik katub injeksi pertama berkoordinat (P1,D1).

8.    Penentuan Letak Katub sembur buatan berikutnya

a. Buat garis horizontal kekiri dan titik (P1,D1) sampai memotong garis   perencanaan tekanan tubing dari langkah 2.

b. Dari perpotongan tersebut buat garis gradient tekanan statik yaitu garis yang sejajar dengan garis gradient static di langkah 6.

c. Perpanjang garis dari langkah 8.b sampai memotong garis gradien tekanan gas yang dibuat elalui titik (Pso,0).

d. Titik potong tersebut adalah letak katub berikut dengan koordinat (P₂,D₂).

e. Kembali kelangkah 8.a dan ulangi langkah kerja sampai 8.d untuk memperoleh letak katub-katub berikutnya. Pengulangan pekerjaan ini dihentikan setelah diperoleh letak katub sembur buatan yang lebih dalam dari titik injeksi (Pi,Di).

1.4.      Penentuan Letak Katup di Daerah “Bracketing Envelope”

a.    Plot titik [(Pso - ∆Pd), 0]

b.    Dari titik tersebut, buat garis yang sejajar dengan garis gradient tekanan gas yang melalui (Pso, 0) dari langkah 6.

c.    Perpanjang garis tersebut sampai memotong kurva terpilih dibutir 3.1.2 langkah 3 pada titik (Pbe, Y).

d.   Hitung Paa = (1 + BE) Pbe

Pbb = (1 – BE) Pbe

BE = % Bracketing Envelope  = 10 – 20 %

e.    Berdasarkan harga Pwh hitung

Pa = (1 + BE) Pwh

Pb = (1 – BE) Pwh

f.     Hubungkan titik (Paa,Y) dengan titik (Pa,0). Titik potong antara garis ini dengan garis gradient gas dari langkah 10b adalah batas atas dari Bracketing Envelope.

g.    Hubungkan titik (Pbb,Y) dengan titik (Pb,0). Perpanjang garis ini sampai memotong garis gradient gas dari langkah 10b. Titik potong ini adalah batas bawah dari Bracketing Envelope.

h.    Dari langkah 2 telah dihitung jarak maksimum antar katup gas lift (∆Dv). Berdasarkan harga ini, mulai dari batas atas Bracketing Envelope katup-katup gas lift dapat dipasang sejarak ∆Dv sampai batas bawah Bracketing Envelope.

1.5.      Menentukan Ukuran Port dan Perencanaan Tekanan Buka Katup-Katup Sembur Buatan.

1.    Dibagian kanan atas kertas transparan buat skala temperature pada sumbu tekanan dan plot dan hubungkan titik (Ts, 0) dan (T_D, D).

2.    Pada setiap katup sembur buatan yang diperoleh dari butir 3.1.3., baca

·      Kedalaman katup (Dv)

·      Tekanan gas injeksi dalam selubung  (Pvo) yaitu

ü Untuk katup pertama Pvo1 dibaca dari garis gradient gas yang dibuat mulai dari (Pko, 0) sesuai dengan Dv1.

ü Untuk katup-katup berikutnya Pvo2 dan seterusnya dibaca dari garis gradient gas yang dibuat dari (Pso, 0) sesuai dengan Dv2 dan seterusnya.

·      Tekanan tubing (P_T) dibaca dari garis perencanaan tekanan tubing butir 3.2 langkah 3b.

·      Temperatur (Tv); Temperatur dibaca pada garis gradient temperatur pada langkah 3 berturut-turut Tv1, Tv2…, dan seterusnya sesuai dengan masing-masing kedalaman katup Dv1, Dv2…dan seterusnya.

3.        Tentukan ukuran port setiap katup sembur buatan dengan menggunakan gambar 2. Cara penggunaan grafik tersebut adalah sebagaiberikut

a.    Mulai dari Pvo buat garis tegak sampai memotong Pt.

b.    Dari titik potong ini, buat garis mendatar kekiri.

c.    Pada sumbu q_gi, plot q_gicoor dan buat garis tegak kebawah sampai memotong garis mendatar dari langkah 5.c.

d.   Ukuran port yang dipilih adalah titik potong dari langkah 5.d. apabila tidak tepat pada garis yang tersedia tentukan ukuran port berdasarkan garis yang terdekat.

4.        Menghitung Luas Port (Ap) berdasarkan ukuran port pada langkah 5 d diatas dengan rumus :       Ap = 1/4 x 22/7 x d²

5.      Berdasarkan diameter luar tubing dan diameter dalam selubung pilih ukuran katup sembur buatan. Ukuran yang tersedia adalah 1½ inch dan 1 inch. Jadi Luas bellow (Ab) :

  Untuk ukuran katup ukuran 1”, A_b = 0,32 in²

                      Katup ukuran 1½ “,A_b = 0,77  in²

6.        Berdasarkan ukuran port dan ukuran katup sembur buatan, tentukan harga R dan 1-R untuk setiap katup, menurut persamaan  :  R = Ap/Ab 

7.    Untuk setiap katup, hitung tekanan dome (Pd) pada kedalaman katup dengan menggunakan persamaan berikut

P_d@T = Pvo (1-R) + P_T R 

8.        Hitung tekanan dome (Pb) untuk setiap katup pada kondisi bengkel (temperatur standar) menurut persamaan

P_d@60 = Ct P_d@T

Ct ditentukan dari Tabel 3.4 berdasarkan temperatur katup.

9.        Hitung tekanan pembukaan katup sembur buatan dibengkel menurut persamaan :

P_Tro =  P_d@60 / (1-R)

Catatan:

Langkah kerja dari nomor 3 sampai 11 dapat dilakukan secara tabulasi.

Referensi:

1.    Brown, K.E., “The Technology of Artificial Lift Methods”, Volume 2A, PennWell Publishing Company, Tulsa, Oklahoma, 1980.

2.   Brown, K.E., “The Technology of Artificial Lift Methods”, Volume 4, PennWell Publishing Company, Tulsa, Oklahoma, 1984.

3.        Dewi, Aristanti O., “Seminar Evaluasi dan Optimasi Produksi Menggunakan Metode Continuous Gas Lift”, Universitas Proklamasi 45, Yogyakarta, 2016.

4.        Mandala, Wirawan W., “Metode Pengangkatan Buatan (Gas Lift)”, -, Yogyakarta, -.

5.        Purwaka, Edi., “Gas Lift”, Universitas Proklamasi 45, Yogyakarta, 2011.