Pengenalan Sucker Rod Pump Dan ESP [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



1.1. Latar Belakang Masalah Guna mengangkat fluida formasi dari suatu reservoir sampai ke permukaan dibutuhkan suatu sumur produksi. Sumur produksi ini mempunyai fungsi untuk mengalirkan fluida dari reservoir ke dasar sumur, kemudian dialirkan ke permukaan. Suatu sumur minyak yang dapat mengalir secara alami karena masih cukup energi yang terkandung di dalam reservoir nya. Tekanan reservoir dan gas pada formasi yang merupakan sumber tenaga pendorong agar fluida reservoir dapat mengalir secara alami (Natural Flow). Tetapi setelah sumur diproduksi untuk jangka waktu tertentu tekanan reservoir akan menurun karena adanya produksi dan pada akhirnya tekanan reservoir tidak mampu lagi untuk mengangkat fluida ke permukaan, maka akan menyebabkan produksi menurun. Untuk mengatasi kondisi tersebut, maka akan diperlukan pengangkatan buatan agar minyak atau fluida dari reservoir masih dapat diproduksi ke permukaan atau bertujuan untuk meningkatkan hasil produksi. Pada saat ini ada dua cara untuk melakukan pengankatan buatan (artificial lift) yaitu : 1. Dengan cara menggunakan pompa 2. Dengan cara menggunakan gas lift 1.2. Tema Kerja Praktek Tema yang akan diambil dalam kerja praktek ini adalah artificial lift 1.3. Tujuan Kerja Praktek Laporan Kerja Praktek PT.Pertamina EP Asset 1 Lirik



1



2



Adapun tujuan yang hendak dicapai sehubungan dengan pelaksanaan kerja praktek ini adalah sebagai berikut : 1.3.1. Tujuan Yang Bersifat Umum 1. Mengetahui kondisi real di lapangan produksi minyak. 2. Menerapkan ilmu pengetahuan yang di dapat dari bangku perkuliahan. 3. Meningkatkan kualitas dan keahlian mahasiswa. 4. Mengetahui, mengenali dan memahami tentang artificial lift 1.3.2. Tujuan Yang Bersifat Khusus 1. Untuk mengetahui dan memahami tentang artificial lift dengan mengunakan metode sucker rod pump dan electric submersible pump. 2. Untuk mengetahui sitem kerja peralatan artificial lift khusunya metode sucker rod pump dan electric submersible pump di lapangan. 3. Untuk mengetahui kriteria pembagian pompa pada sucker rod pump dan electric submersible pump.



1.4. Manfaat 1.4.1. Bagi Perusahaan 1. Dapat diperoleh informasi mengenai kerja praktek dan dapat dipergunakan untuk pengambilan langkah selanjutnya.



Laporan Kerja Praktek



3



2. Perusahaan



mendapatkan



alternatif



calon



karyawan



pada



spesialisasi yang ada pada perusahaan tersebut. 3. Menciptakan



kerjasama



yang



saling



menguntungkan



dan



bermanfaat antara perusahaan tempat kerja praktek dengan jurusan teknik perminyakan AKAMIGAS Balongan. 1.4.2. Bagi Program D3 Jurusan Teknik Perminyakan Akamigas Balongan 1. Sebagai sarana pemantapan keilmuan bagi mahasiswa dengan mempraktekkan didunia kerja. 2. Sebagai sarana untuk membina kerjasama dengan perusahaan di bidang perminyakan. 1.4.3. Bagi Mahasiswa 1. Dapat mengenal secara dekat dan nyata kondisi dilingkungan kerja. 2. Dapat mengaplikasikan keilmuan mengenai teknik perminyakan yang diperoleh dibangku kuliah dalam praktek dan kondisi kerja yang sebenarnya. 3. Dapat ilmu baru yang tidak didapatkan dibangku kuliah.



BAB II TINJAUAN TEORI



2.1. Pengertian Metode Artificial lift



Laporan Kerja Praktek



4



Artificial lift adalah metode pengangkatan fluid sumur dengan cara mengintroduksi tenaga tambahan ke dalam sumur (bukan kedalam reservoir) dimana metoda ini diterapkan apabila tenaga alami reservoir sudah tidak mampu lagi mendorong fluida ke permukaan atau untuk maksud-maksud peningkatan produksi, Introduksi tenaga tambahan yang ada terdiri dari : 1. Pompa terdiri dari : a. Pompa sucker rod (sucker rod pump) b. Pompa ESP (electric submersible pump) c. Pompa hidraulik (hydraulic jet pump) d. Progressive Cavity Pump (PCP) - Moyno Pump 2. Gas lift: 2.2. Pompa Sucker rod (Sucker-rod Pump). 2.2.1. Peralatan sucker rod pump. Sumur dengan laju produksi dari yang sangat rendah (low) sampai menengah (moderate), sangat cocok digunakan pompa sucker rod untuk mengangkat minyak dari dasar sumur ke permukaan. Hal ini disebabkan karena pompa sucker rod dapat membentuk drawdown yang sangat tinggi di sekitar lubang bor.



Komponen utama dari sucker-rod pump terdiri dari 3 bagian, yaitu : 1. Bottomhole pump 2. Rod string 3. Pumping unit



Laporan Kerja Praktek



5



Peralatan sucker rod pump terdiri dari mesin penggerak mula, peralatan diatas dan dibawah permukaan. 2.2.1.1. Mesin penggerak mula (Prime mover) Penggerak mula merupakan sumber utama seluruh peralatan pompa sucker rod dimana bahan bakarnya dapat berupa gas alam yang berasal dari sumur sucker rod digunakan, solar atau listrik tergantung jenis mesin yang digunakan. 2.2.1.2. Peralatan pompa diatas permukaan. Fungsi utama dari peralatan-peralatan ini adalah: a



Memindahkan energi atau tenaga dari prime mover ke unit peralatan pompa didalam sumur.



b



Mengubah gerak berputar dari prime mover menjadi suatu gerak bolak-balik naik turun.



c



Mengubah kecepatan putar prime mover menjadi suatu langkah pemompaan (stroke per menit, SPM) yang sesuai atau yang diinginkan.



Komponen-komponen utama sucker rod dan fungsinya adalah sebagai berikut : 1. Gear Reducer. Merupakan transmisi yang berfungsi untuk mengubah kecepatan putar dari prime mover, gerak putaran prime mover diteruskan ke gear reducer dengan menggunakan belt. 2. Belt Sabuk untuk memindahkan gerak dari prime mover ke gear reducer. 3. Crank Shaft.



Laporan Kerja Praktek



6



Merupakan poros dari crank yang befungsi utnuk mengikat crank pada gear reducer dan meneruskan gerak. 4. Counter Balance Adalah sepasang pemberat yang fungsinya -



untuk mengubah gerak berputar dari prime mover menjadi gerak naik-turun.



5. Crank Merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan crank shaft pada gear reducer dengan counter balance. Pada crank ini terdapat lubang-lubang tempat pitman bearing. Besar kecilnya langkah atau stroke pemompaan yang diinginkan dapat diatur disini dengan cara mengubah-ubah pitman bearing, apabila kedudukan pitman bearing ke posisi lubang mendekati counter balance, maka langkah pemompaan atau polished stroke length semakin besar. 6. Pitman Adalah sepasang tangkai yang menghubungkan antara crank pada pitman bearing. Fungsinya adalah merubah dan meneruskan gerak berputar menjadi bolak-balik naik turun. 7. Walking beam Merupakan tangkai horisontal di belakang horse head. Fungsinya merupakan meneruskan gerak naik turun.. 8. Horse head Menurunkan gerak dari walking beam ke unit pompa di dalam sumur melalui bridle, polish rod dan sucker string



Laporan Kerja Praktek



7



9. Bridle atau Wirelne merupakan sepasang kabel baja yang disatukan pada carrier bar. 10. Carrier bar Merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat bergantungnya rangkaian rod dan polished rod. 11. Polished rod clamp Komponen carrier bar yang berfungsi untuk mengeraskan kaitan polish rod pada carrier bar. 12. Polished rod Polished rod merupakan bagian teratas dari rangkaian rod. Fungsinya adalah menghubungkan antara rangkaian rod didalam sumur dengan peralatan di permukaan. 13. Stuffing box Dipasang diatas kepala sumur untuk mencegah minyak agar tidak keluar bersama naik turunnya polish rod. 14. Sampson post Merupakan kaki penyangga atau penopang walking beam. 15. Saddle bearing Adalah tempat kedudukan walking beam pada sampson post pada bagian atas . 16. Equalizer Bagian dari pitman yang dapat bergerak secara leluasa menurut kebutuhan operasi pemompaan.



Laporan Kerja Praktek



8



17. Brake Brake disini berfungsi untuk mengerem gerak pompa jika dibutuhkan. 2.2.1.3. Peralatan pompa di bawah Pemukaan. Fungsi peralatan pompa sucker rod didalam sumur, adalah untuk membantu menaikan fluida sumur ke permukaan melalui tubing. Unit pompa sucker rod didalam sumur terdiri dari : 1. Tubing Tubing digunakan untuk mengalirkan minyak dari dasar sumur ke permukaan setelah minyak diangkat oleh pompa. 2. Working barrel Tempat dimana plunger dapat bergerak naik turun sesuai dengan langkah pemompaan dan menampung minyak sebelum diangkat oleh plunger pada saat up stroke. Menurut standart API ada 2 (dua) jenis barrel, yaitu a



Liner barrel, biasanya jenis diberi simbol "L".



b



Full barrel, yang terdiri dari satu bagian yang utuh dan kuat, biasanya jenis ini diberi simbol"H" untuk heavy-wall dan "W" untuk thin-wall.



3. Plunger



Laporan Kerja Praktek



9



Bagian dari pompa yang terdapat didalam barrel dan dapat bergerak naik turun, berfungsi sebagai pengisap minyak dari formasi masuk ke dalam barrel yang kemudian diangkat ke permukaan melalui tubing. 4. Standing valve Merupakan katup yang terdapat di bagian bawah working barrel yang berfungsi sebagai masukya fluida reservoir ke dalam working barrel (pada saat up- stroke valve terbuka) dan untuk menahan minyak agar tidak keluar dari working barrel pada saat plunger bergerak ke bawah (pada saat down stroke valve tertutup). 5. Travelling valve Fungsinya : -



Mengalirkan atau memindahkan minyak dari working barrel masuk ke plunger, hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke bawah.



-



Menahan minyak pada saat plunger bergerak ke atas (up stroke) sehingga minyak tersebut dapat (dipindahkan) ke tubing untuk selanjutnya dialirkan ke permukaan.



6. Gas Anchor Komponen dipasang di bagian bawah dari pompa, yang berfungsi -



Untuk memisahkan gas dari minyak agar supaya gas tersebut tidak ikut masuk kedalam pompa bersama-sama dengan minyak., karena adanya gas akan mengurangi efisiensi pompa.



-



Untuk menghindarkan masuknya pasir atau padatan ke dalam pompa.



7. Tangkai pompa



Laporan Kerja Praktek



10



Tangkai pompa (sucker rod string) terdiri dari: a.Sucker Rod Merupakan batang penghubung antara travelling valve dengan peralatan di permukaan. Fungsi utamanya adalah melanjutkan gerak naik turun dari horse head ke plunger. Berdasarkan konstruksinya, maka sucker rod dibagi menjadi 2 (dua) : - berujung box- pin - berujung pin- pin b.Pony Rod Merupakan rod yang mempunyai yang lebih pendek dari panjang rod umumnya. fungsinya adalah untuk melengkapi panjang dari sucker rod, apabila tidak mencapai panjang yang dibutuhkan. c.Polished Rod Adalah tangkai rod yang berada di luar sumur yang menghubungkan sucker rod string dengan carier bar dan dapat naik turun didalam stuffing box. 2.2.2. Prinsip Kerja Pompa Sucker Rod Gerak Rotasi dari Prime Mover di ubah menjadi gerak naik turun oleh sitem pitman crank assembly. Kemudian gerakan naik turun ini oleh horse head dijadikan gerak lurus naik turun (Angguk) untuk menggerakan plunger melalui rangkaian rod. pada saat down stroke plunger bergerak ke bawah menyebabkan tekanan dibawah turun.



2.3. Pompa ESP ( Electric submersible pump )



Laporan Kerja Praktek



11



Electric submersible pump adalah pompa yang dibuat atas dasar pompa centrifugal bertingkat (stage). Pompa ESP secara keseluruhan dari pompa dan motornya ditenggelamkan ke dalam cairan, pompa ini digerakkan dengan motor listrik melalui suatu poros motor (shaft) yang memutar



sudu-sudu



impeller



pompa.



Perputaran



sudu-sudu



itu



menimbulkan gaya sentrifugal yang digunakan untuk mendorong fluida ke permukaan. 2.3.1 Syarat-Syarat Pemilihan Pompa ESP 1 Tekanan formasi rendah 2 Laju produksi antara 200 - 60.000 STB/day 3 Productivity index masih tinggi 4 Sumur tidak mempunyai problem kepasiran 2.3.2 Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Pompa ESP 



Keuntungan 1 Dapat beroperasi pada kecepatan tinggi 2 Mampu memompa fluida dalam jumlah besar dan aliran continue 3 Sesuai dipergunakan pada sumur-sumur yang mempunyai PI



tinggi  Kerugian 1 Biaya Pertama pemasangan ESP relatif lebih mahal dibanding dengan system artificial lift yang lain 2 Pompa sentrifugal didesain beroperasi pada putaran yang tetap 3 Kurang baik pada sumur yang memiliki problem kepasiran 2.3.3 Peralatan Bawah Permukaan 1. Pompa Pompa dipasang menggantung pada tubing dengan menggunakan tubing hanger. Pompa yang dipakai adalah jenis pompa sentrifugal multi stage, satu stage terdiri dari satu impeller dan satu diffuser. Impeller terkunci pada sumbu pompa (shaft), sedangkan



Laporan Kerja Praktek



diffuser



dipasang



pada



housing



pompa



dengan



12



compression, sub jumlah stage yang dipasang pada setiap pompa akan berkorelasi langsung dengan kapasitas head (head capacity) dari pompa tersebut. Pompa sangat sensitif terhadap rate fluida yang masuk, jika beban cairan yang masuk ke pompa berkurang maka akan menyebabkan arus listrik menurun, kondisi ini disebut underload dan pompa akan mati. Penyebab underload adalah masuknya gas yang berlebihan sehingga beban pompa menjadi lebih ringan (gas locking). Dan sebaliknya apabila beban pompa menjadi lebih berat dari keadaan awal maka akan menyebabkan arus meningkat (overload). Overload ini biasanya disebabkan oleh naiknya laju produksi atau juga karena scale yang terbawa ke pompa.



2. Intake (Gas separator) Dipasang di bawah pompa dimana cara menyambung sumbunya memakai coupling. Intake dirancang untuk mengurangi volume gas yang masuk ke dalam pompa gas separator. Hasil yang berupa gas akan dialirkan menuju annulus dan dialirkan ke flow line lewat casing valve, sedangkan cairan akan mengalir ke pompa melalui tubing ke permukaan. Cairan yang telah



Laporan Kerja Praktek



13



mengalami proses pemisahan tidak 100% murni cairan tetapi masih mengandung gas tergantung dari kemampuan gas separator tersebut. 3. Protector Protector sering disebut juga dengan seal section atau equalizer. Protector diisi dengan oil yang memiliki nilai tahanan tinggi karena jika nilai tahanan rendah maka akan mengantarkan arus listrik sehingga akan menyebabkan motor terbakar. Secara prinsip protector berfungsi untuk melindungi tekanan dalam motor dari tekanan di annulus dan menyekat masuknya fluida sumur ke dalam motor. 4. Motor Jenis motor pompa ESP adalah motor listrik dua kutub, tiga fasa yang diisi minyak pelumas khusus yang mempunyai tahanan listrik (electric strength). Motor dipasang paling bawah pada rangkaian dan motor digerakan oleh arus listrik yang dikirim melalui kabel dari permukaan. Motor berfungsi untuk menggerakan pompa dengan mengubah tenaga listrik menjadi tenaga kinetik. Motor dibagi menjadi dua bagian pokok, yaitu: - Rotor Rotor adalah gulungan kabel haltist yang berputar. Yang sering dipergunkan adalah motor induksi. - Stator Stator adalah gulungan kabel halus yang stasioner dan menempel pada badan motor. Stator menginduksi aliran listrik dan mengubah menjadi tenaga putaran pada rotor, dengan berputarnya rotor maka poros (shaft) yang berada di tengahnya akan ikut berputar, sehingga



Laporan Kerja Praktek



14



poros yang saling berhubungan akan ikut berputar pula (poros pompa, intake dan protector). 5 Electric cable Kabel listrik yang digunakan adalah jenis 3 konduktor. Kabel berfungsi sebagai media penghantar arus listrik dari switchboard sampai motor ESP dalam sumur. 6 Pressure Sensing Instrument Unit Pressure sensing Instrument Unit atau PSI mempunyai dua komponen utama, yaitu: 1 PSI Down Hole Unit Dipasang di bawah motor type upper atau center tandem karena alat ini dihubungkan pada sambungan wyre dari electric motor yang seolah – olah bagian dari motor. 2 PSI Surface Hole Unit Merupakan bagian dari sistem yang mengontrol kerja down hole unit serta mengambil informasi dari down hole unit. 2.3.4 Peralatan di Atas Permukaan 1. Wellhead Wellhead



atau



kepala



sumur



adalah



tempat



duduk



menggantungnya tubing di dalam sumur. Wellhead yang digunakan untuk instalasi ESP tidak sama dengan wellhead untuk sumur sembur alam tetapi disesuaikan dengan keperluan. Wellhead dilengkapi dengan tubing hanger khusus yang mempunyai lubang untuk kabel pack off, wellhead juga dilengkapi dengan “seal” agar gas tidak bocor ke permukaan. 2. Junction Box



Laporan Kerja Praktek



15



Junction



box



ditempatkan



antara



kepala



sumur



dan



switchboard untuk alasan keamanan. Junction box biasanya diletakan ± 15 ft dari kepala sumur dan normalnya 2 sampai 3 ft di atas permukaan tanah.



3



Switchboard Switchboard adalah panel kontrol kerja di permukaan saat



pompa bekerja yang dilengkapi dengan motor controller, overload dan underload protection juga ammeter chart yang berfungsi mencatat arus motor bekerja. Fungsi



utama



dari



switchboard



untuk



mengontrol



kemungkinan terjadinya downhole problem seperti: overload atau underload current. 4. Transformer ESP motor mempunyai kapasitas horse power, ampere dan voltage yang beragam. Alasan pemberian tegangan input tinggi adalah untuk mendapatkan ampere yang rendah pada jalur transmisi sehingga tidak diperlukan kabel yang besar, karena selain harganya mahal juga tidak praktis.. 2.4



Prinsip Kerja Electric Submersible Pump (ESP) Berdasarkan prinsip kerja pompa sentrifugal dengan sumbu putar tegak lurus. Pompa sentrifugal adalah mesin hidroulis dengan jalan memutar cairan melalui impeller pompa, impeller akan mendorongnya masuk,



Laporan Kerja Praktek



16



sebagai akibat proses sentrifugal maka fluida tersebut akan terlempar ke luar dan diterima oleh diffuser, oleh diffuser tenaga kinetik akan diubah menjadi tenaga potensial (tekanan), maka dengan demikian terjadilah proses pengisapan dan pendorongan.



BAB III METODOLOGI PENELITIAN



Dalam melaksanakan kerja praktek, mahasiswa diharapkan mampu melakukan studi kasus, yaitu mengangkat suatu kasus yang dijumpai di tempat kerja praktek menjadi suatu kajian sesuai dengan bidang keahlian yang ada, ataupun melakukan pengamatan terhadap kerja suatu proses atau alat, untuk mendukung kerja praktek dan kajian yang akan dilakukan, maka dapat dilakukan beberapa metode pelaksanaan, antara lain : 3.1. Orientasi Lapangan Dengan cara melihat langsung ke lapangan maupun ke pump shop tentang bentuk dan fungsi dari setiap peralatan yang digunakan baik peralatan yang ada di permukaan maupun peralatan di bawah permukaan. Bedasarkan pengamatan itulah penulis mendapatkan data – data yang akan menjadi sumber tambahan data dalam pembuatan laporan. 3.2. Metode Wawancara



Laporan Kerja Praktek



17



Yaitu dengan cara bertanya ataupun berkonsultasi langsung dengan pembimbing lapangan maupun dengan operator yang bersangkutan untuk mendapatkan data yang ada di tempat kerja praktek. 3.3. Study Literature Yaitu dengan cara menelaah hand book baik literatur dari perusahaan maupun dari luar perusahaan sebagai bahan tambahan dalam penyusunan laporan. BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN



Dalam pelaksanaan kerja praktek di PT.Pertamina EP Asset 1 Lirik ini tedapat dua jenis artificial lift, diantaranya yaitu ESP (Electric Submersible Pump) dan SRP (Sucker Rod Pump) terdapat peralatan surface maupun sub surface dari kedua artificial lift ini baik di lapangan maupun di pump shop serta beberapa proses kegiatan produksi yang ada di PT.Pertamina EP Asset 1 Lirik. Laporan kerja praktek ini hanya membahas mengenai bagian-bagian dari ESP dan SRP, fungsi dari alat dan prinsip kerja dari ESP dan ESP itu sendiri. 5.1 Electric Submersible Pump (ESP) 5.1.1 Pengertian Electric Submersible Pump Electric Submersible Pump adalah sebuah rangkaian pompa yang terdiri dari banyak tingkat (multi stage) dengan motor yang dibenamkan di dalam fluida dan menggunakan aliran listrik dari permukaan. Electric Submersible Pump merupakan artificial lift dengan harga yang cukup mahal



Laporan Kerja Praktek



18



dibandingkan dengan pengangkatan buatan lainnya, akan tetapi dapat menghasilkan



pengembalian



biaya



dengan



cepat



oleh



karena



kemampuannya untuk menghasilkan laju produksi yang tinggi. Sistem kerja dari Electric Submersible Pump ini adalah dengan mengalirkan



energi



listrik



dari



transformer



(step



down)



melalui



switchboard. Pada switchboard, semua kinerja dari Electric Submersible Pump (ESP) dan kabel akan dikontrol atau dimonitor. Kemudian energi listrik akan diteruskan dari switchboard ke motor melalaui kabel yang diletakkan di sepanjang tubing dari rangkaian ESP. Selanjutnya, melalui motor, energi listrik akan dirubah menjadi energi mekanik yaitu berupa tenaga putar. Putaran akan diteruskan ke protector dan pump melalui shaft yang dihubungkan dengan coupling. Pada saat shaft dari pompa berputar, impeller akan ikut berputar dan mendorong fluida yang masuk melalui pump intake atau gas separator ke permukaan. Fluida yang didorong, secara terhadap akan memasuki tubing dan terus menuju ke permukaan sampai ke manifold.



Laporan Kerja Praktek



19



Gambar 5.1 Rangkaian ESP 5.1.2 Peralatan Electric Submersible Pump Unit Electric Submersible Pump mempunyai dua bagian utama , yaitu peralatan di atas permukaan (Surface Hole Equipment ESP) dan peralatan bawah permukaan (Down Hole Eguipment ESP). 5.1.2.1 Peralatan di Atas Permukaan Peralatan di atas permukaan meliputi wellhead, junction box, switchboard, dan transformer. 



Wellhead



Laporan Kerja Praktek



20



Wellhead (Tubing Head) dilengkapi dengan tubing hanger khusus yang mempunyai lubang untuk cable pack-off atau penetrator. Cable pack-off ini biasanya tahan sampai tekanan 3000 psi. Wellhead juga harus dilengkapi dengan “seal” agar tidak bocor pada lubang untuk kabel dan tulang. Wellhead didesain untuk tahan terhadap tekanan 500 psi sampai 3000 psi.



Wellhead



Gambar 5.2 Wellhead







Junction Box Junction box ditempatkan diantara kepala sumur dan



switchboard untuk alasan keamanan. Gas dapat mengalir ke atas melalui kabel dan naik ke permukaan menuju switchboard, yang bisa menyebabkan terjadinya kebakaran, karena itu kegunaan dari junction box ini adalah untuk mengeluarkan gas yang naik ke atas



Laporan Kerja Praktek



21



tadi. Kabel dari bawah permukaan akan masuk dan terpecah pada junction box, disinilah gas akan release dari kabel dan tidak terbawa sampai switchboard. Juction box biasanya dipasang 15 ft (minimum) dari kepala sumur serta 35 ft dari switchboard, dan normalnya berada diantara 2 sampai 3 ft di atas permukaan tanah. Fungsi dari junction box antara lain:  Sebagai ventilasi terhadap adanya gas yang mungkin bermigrasi kepermukaan melalui kabel agar terbuang ke atmosfer.  Sebagai terminal penyambungan kabel dari dalam sumur dengan kabel dari swichboard. Namun untuk aplikasi di lapangan ada beberapa sumur yang tidak lagi menggunakan junction box hal ini dikarenakan sudah tidak ada gas yang terproduksi dari reservoir, sehingga junction box tidak perlu dipasang,







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)



Laporan Kerja Praktek



22



yang bisa bekerja secara manual ataupun otomatis apabila terjadi penyimpangan. Switchboard ini dapat digunakan untuk tegangan dari 4400 volt sampai 4800 volt. Fungsi utama dari switchboard adalah : 1 Untuk mengontrol kemungkinan terjadinya downhole problem seperti: overload atau underload current. 2 Mendeteksi unbalance voltage. Pada switchboard biasanya dilengkapi dengan ammeter chart yang berfungsi untuk mencatat arus motor versus waktu ketika motor bekerja.



Gambar 5.3 Switchboard 



Transformer



Laporan Kerja Praktek



23



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 rendah pada jalur transmisi, sehingga tidak dibutuhkan kabel (penghantar) yang besar. Tegangan input yang tinggi akan diturunkan dengan menggunakan step-down tranformer sampai dengan tegangan yang dibutuhkan oleh motor.



Laporan Kerja Praktek



24



Gambar 5.4 Transformer 5.1.2.2 Peralatan di Bawah Permukaan Electric Submersible Pump dapat didefenisikan sebagai suatu kesatuan peralatan yang digantungkan di ujung tubing produksi yang sebagiannya dibenamkan di dalam fluida yang mengisi lubang sumur. Beberapa bagian ESP dari bawah hingga ke permukaan yaitu Centralizer - motor - protektor - intake - gas separator - pompa - head pump - nipple joint - check valve - bleeder valve - tubing hingga ke permukaan.  Motor listrik Motor berfungsi sebagai tenaga penggerak pompa (prime mover). Pada saat pengoperasiannya motor diisi dengan minyak yang berfungsi: 1 Sebagai pelumas 2 Sebagai tahanan (isolasi) 3 Sebagai media penghantar 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, dielectric strength tinggi, lubricant dan tahan panas. Minyak yang diisikan akan mengisi semua celah-celah yang ada dalam motor, yaitu antara rotor dan stator. Rotor (gulungan kabel halus) bagian yang berputar dan



Laporan Kerja Praktek



25



Stator (gulungan kabel halus yang stasioner dan menempel pada badan motor) merupakan bagian yang tidak berputar. 



Stator Pada motor, stator terbuat dari lapisan besi dan kuningan



yang ditekan ke bagian bawah, lapisan ini digunakan karena lebih mudah dimagnetisasi dibandingkan dengan besi pejal. 



Rotor Stator menginduksi aliran listrik dan mengubah menjadi



tenaga putaran pada rotor, dengan berputarnya rotor maka poros (shaft) yang berada ditengahnya akan ikut berputar, sehingga poros yang saling berhubungan akan ikut berputar pula (poros pompa, intake, dan protector).



Laporan Kerja Praktek



26



Gambar 5.5 Motor Listrik 



Protector Protector ini dipasang di atas motor atau di bawah pompa.



Secara prinsip protector memiliki fungsi utama sebagai pelindung motor listrik dengan cara sebagai berikut: 1. Menyekat fluida agar tidak masuk ke dalam motor. 2. Memberikan keseimbangan tekanan dalam motor dengan tekanan luar, yaitu tekanan fluida sumur pada kedalaman tertentu. Selain fungsi diatas, protector mempunyai tugas pokok lainnya, yaitu menyeimbangkan tekanan dalam motor dengan tekanan dalam annulus, serta menyambungkan motor dengan intake pompa.



Gambar 5.6 Protector



Laporan Kerja Praktek



27







Intake (Gas Separator) Pada sumur-sumur yang tidak banyak mengandung gas,



cukup menggunakan pump intake saja. Tetapi pada sumur-sumur dengan GOR tinggi, gas separator dapat disambungkan pada pompa guna memberikan effisiensi pompa. Alat ini merupakan bagian dari pompa yang berfungsi sebagai masuknya fluida ke dalam pompa sebagai pemisah gas dengan fluida. Gas yang terproduksi bersama dengan fluida akan berpengaruh buruk terhadap pompa, yang dapat berakibat matinya pompa. Beberapa sumur memproduksikan gas yang cukup besar juga dapat menyebabkan pompa berputar sendiri, yang akhirnya akan menyebabkan berkurangnya efesiensi pompa.



Gambar 5.7 Intake (Gas Separator)



Laporan Kerja Praktek



28







Pompa Setiap pompa terdiri dari beberapa tingkat (multistage)



dimana masing-masing terdiri dari impeller dan diffuser. Impeller yang dikunci dengan shaft yang merupakan bagian yang berputar yang berfungsi untuk memindahkan fluida dari tempat yang satu ke tempat yang lainnya, sedangkan diffuser adalah bagian yang diam dan berfungsi untuk mengarahkan fluida ke stage berikutnya. Semakin banyak stage yang dipasangkan, maka semakin besar kemampuan pompa untuk dapat mengangkat fluida ke permukaan. Stage sendiri merupakan jumlah tingkat yang tersedia pada unit pompa.



Pumpa



Laporan Kerja Praktek



29



Gambar 5.8 Pompa Unit Pump terdiri dari beberapa bagian yaitu : -



Impeller Impeller merupakan komponen dari pompa yang berputar



bersama-sama dengan poros yang dikunci dengan spine memanjang sepanjang poros, yang berfungsi untuk memberikan gaya sentrifugal sehingga fluida bergerak menjauhi poros yang berputar, sehingga fluida naik dari sumur minyak ke permukaan.



Gambar 5.9 Impeller -



Diffuser Diffuser merupakan dari pompa yang dijepit pada housing



dan dijaga agar tidak bergerak, didalam diffuser terdapat sudusudu pengarah aliran fluida dari stage yang lebih rendah ke



Laporan Kerja Praktek



30



stage yang lebih tinggi. Adapun fungsi diffuser adalah membalikan arah fluida dan mengarahkan kembali ke poros dan kebagian tengah dari Impeller di atasnya. 



Electric Cable Kabel yang dipakai adalah jenis tiga konduktor. Fungsi utama



dari kabel tersebut adalah sebagai media penghantar arus listrik dari switchboard sampai ke motor di dalam sumur. Kabel harus tahan terhadap tegangan tinggi, temperatur, tekanan migrasi gas dan tahan terhadap resapan cairan dari sumur.



Gambar 5.10 Electric Cable 



Check Valve Check valve dipasang diatas pompa yang disambung dengan



nipple joint. 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 keatas, sebab aliran



Laporan Kerja Praktek



31



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. 



Bleeder Valve Bleeder valve dipasang diatas check valve, mempunyai fungsi



mencegah minyak keluar pada saat tubing dicabut. Fluida akan keluar melalui bleeder valve.



Bleeder Valve Check Valve



Laporan Kerja Praktek



32



Gambar 5.11 Bleeder Valve dan Check Valve







Centralizer Berfungsi untuk menjaga kedudukan pompa agar tidak



bergeser atau selalu ditengah-tengah pada saat pompa beroperasi, sehingga kerusakan kabel karena gesekan dapat dicegah.



Laporan Kerja Praktek



33



Gambar 5.12 Centralizer 5.1.3 Prinsip Kerja Electric Submersible Pump Prinsip kerja electric submersible pump adalah berdasarkan pada prinsip kerja pompa sentrifugal dengan sumbu putarnya tegak lurus. Aliran listrik masuk dari atas permukaan melalui kabel yang menuju motor, listrik tersebut mempengaruhi stator, sehingga stator menginduksi aliran listrik dan mengubah menjadi tenaga putaran pada rotor, dengan berputarnya rotor maka poros (shaft) yang berada ditengahnya akan ikut berputar, sehingga poros yang saling berhubungan akan ikut berputar pula (poros pompa, intake, dan protector). Menghasilkan gerakan pompa yang sentrifugal yaitu motor hidrolik memutar cairan yang melalui impeller pompa, cairan masuk ke dalam impeller pompa menuju poros pompa, dikumpulkan oleh diffuser kemudian akan dilempar ke luar. Oleh impeller tenaga mekanis motor dirubah menjadi tenaga hidrolik. Impeller terdiri dari dua piringan yang didalamnya terdapat sudu-sudu, pada saat impeller diputar dengan kecepatan sudut , cairan dalam impeller dilemparkan keluar dengan tenaga potensial dan kinetik tertentu. Cairan yang ditampung dalam rumah pompa kemudian dievaluasikan melalui diffuser, sebagian tenaga kinetik dirubah menjadi tenaga potensial berupa tekanan. Karena cairan dilempar ke luar maka terjadi proses penghisapan dan pendorongan. Sehingga fluida reservoir memenuhi tubing dan flowing kepermukaan 5.2. Sucker Rod Pump (SRP).



Laporan Kerja Praktek



34



5.2.1 Pengertian Sucker Rod Pump Sumur dengan laju produksi dari yang rendah (low) sampai menengah (moderate), sangat cocok digunakan pompa sucker rod untuk mengangkat minyak dari dasar sumur ke permukaan. Hal ini disebabkan karena pompa sucker rod dapat membentuk drawdown yang sangat tinggi di sekitar lubang bor.



Laporan Kerja Praktek



35



Gambar 5.13 Sucker Rod Pump 5.2.2. Peralatan sucker rod pump. Peralatan sucker rod pump terdiri dari peralatan atas permukaan atau (surface components) dan peralatan bawah permukaan (subsurface components) 5.2.2.1. Peralatan pompa diatas permukaan. 



Mesin penggerak mula (Prime mover) Penggerak mula merupakan sumber utama seluruh peralatan pompa sucker rod dimana gerakannya berupa putaran. Bahan bakarnya dapat berupa gas alam yang berasal dari sumur sucker rod digunakan, solar atau listrik tergantung pada jenis mesin yang digunakan.



Gambar 5.14 Prime Mover 



Gear Reducer.



Laporan Kerja Praktek



36



Merupakan transmisi yang berfungsi untuk mengubah kecepatan putar dari prime mover, gerak putaran prime mover diteruskan ke gear reducer dengan menggunakan belt. Dimana belt ini dipasang di engine pada prime mover dan unit sheave pada gear reducer.



Gambar 5.15 Gear Reducer







Belt Sabuk untuk memindahkan gerak dari prime mover ke gear reducer.



Gambar 5.16 Belt



Laporan Kerja Praktek



37







Crank Shaft Merupakan poros dari crank yang befungsi utnuk mengikat crank pada gear reducer dan meneruskan gerak.







Counter Balance Adalah sepasang pemberat yang fungsinya - untuk mengubah gerak berputar dari prime mover menjadi gerak naik-turun. - menyimpan tenaga prime mover pada saat down stroke atau pada saat counter balance menuju keatas, yaitu pada saat kebutuhan tenaga kecil atau minimum dan membantu pada saat up stroke ketika kebutuhan tenaga besar



Gambar 5.17



Laporan Kerja Praktek



Counter Balance



38







Crank Merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan crank shaft pada gear



reducer



dengan



counter



balance. Pada



crank ini



terdapat



lubang-lubang tempat pitman bearing. Besar kecilnya langkah atau stroke pemompaan yang diinginkan dapat diatur disini dengan cara mengubahubah pitman bearing, apabila kedudukan pitman bearing ke posisi lubang mendekati counter balance, maka langkah pemompaan menjadi bertambah besar atau sebaliknya apabila menjauhi, jarak antara crank shaft sampai dengan pitman bearing maka langkah pemompaan menjadi kecil. Langkah pemompaan disebut juga sebagai polished stroke length



Gambar 5.18 Crank 



Pitman



Laporan Kerja Praktek



39



Adalah sepasang tangkai yang menghubungkan antara crank pada pitman bearing. Fungsinya adalah merubah dan meneruskan gerak berputar menjadi bolak-balik naik turun.



Gambar 5.19 Pitman 



Walking beam Merupakan tangkai horisontal di belakang horse head. Fungsinya merupakan gerak naik turun yang dihasilkan oleh pasangan pitman-crank- counter balance, ke rangkaian pompa di dalam sumur melalui rangkaian rod.



Laporan Kerja Praktek



40



Gambar 5.20 Walking Beam 



Horse head Menurunkan gerak dari walking beam ke unit pompa di dalam sumur melalui bridle, polish rod dan sucker string atau merupakan kepala dari walking beam yang menyerupai kepala kuda.



Gambar 5.21 Horse Head 



Bridle atau Wireline Merupakan nama lain dari wireline hanger, yaitu merupakan sepasang kabel baja yang disatukan pada carrier bar.



Laporan Kerja Praktek



41



Gambar 5.22 Bridle atau Wireline 



Carrier bar Merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat bergantungnya rangkaian rod dan polished rod.



Gambar 5.23 Carrier Bar







Polished rod Clamp Komponen yang bertumpu pada carrier bar yang fungsinya untuk mengeraskan kaitan polish rod pada carrier bar dan tempat dimana dinamometer (alat pencatat unit berapa pompa) diletakkan.







Polished rod Polished rod merupakan bagian teratas dari rangkaian rod yang muncul



dipermukaan.



Fungsinya adalah



menghubungkan antara



rangkaian



didalam



dengan



,



sumur



peralatan-peralatan



Laporan Kerja Praktek



di



permukaan.



rod



42



Gambar 5.24 Polished Rod 



Stuffing box Dipasang diatas kepala sumur (casing atau tubing head) untuk mencegah atau menahan minyak agar supaya tidak keluar bersama naik turunnya polish rod. Dengan demikian seluruh aliran minyak hasil pemompaan akan mengalir ke flowline lewat crosstee. Disamping itu juga berfungsi sebagai tempat kedudukan polish head rod sehingga dengan demikian polish rod dapat bergerak naik turun dengan bebas.



Laporan Kerja Praktek



43



Gambar 5.25 Stuffing Box 



Sampson post Merupakan kaki penyangga atau penopang walking beam.



.



Gambar 5.26 Sampson Post 



Saddle bearing Adalah tempat kedudukan dari walking beam pada sampson post pada bagian atas.



Laporan Kerja Praktek



44



Gambar 5.27 Saddle Bearing 



Equalizer Adalah bagian atau dari pitman yang dapat bergerak secara leluasa menurut kebutuhan operasi pemompaan minyak berlangsung,







Brake Brake disini berfungsi untuk mengerem gerak pompa jika dibutuhkan, misalnya pada saat akan dilakukan reparasi sumur atau unit pompanya sendiri.



2.2.1.3. Peralatan pompa di bawah Pemukaan. Fungsi peralatan sucker rod pump didalam sumur, adalah untuk membantu menaikan fluida sumur ke permukaan melalui tubing. Unit pompa sucker rod didalam sumur terdiri dari : 



Tubing Seperti halnya pada peralatan sembur alam, tubing digunakan untuk



mengalirkan minyak dari dasar sumur ke permukaan setelah minyak diangkat oleh pompa yang ditempatkan pada ujung tubing.



Laporan Kerja Praktek



45



Gambar 5.28 Tubing 



Working barrel Merupakan tempat dimana plunger dapat bergerak naik turun sesuai



dengan langkah pemompaan dan menampung minyak sebelum diangkat oleh plunger pada saat up stroke. Untuk jenis working barrel yang digunakan adalah jenis THM (Tubing Heavy-wall Mechanical).



Gambar 5.29 Working Barrel Working barrel memiliki bagian - bagian penyusun, bagian penyusun, ialah :



Laporan Kerja Praktek



46



1. Kopling tubing, yang berfungsi untuk menyambung antara working barrel dengan Tubing. Terdapat 2 kopling tubing yaitu bagian atas dan bawah.



Gambar 5.30 Kopling Tubing 2. Nipple extension lower.



Gambar 5.31 Nipple Extension Lower 3. Kopling barrel, berfungsi untuk menyambungkan barrel.



Gambar 5.32 Barrel



Laporan Kerja Praktek



Kopling



47



4. Barrel, sebagai tempat naik dan turunnya travelling valve beserta plunger.



Gambar 5.33 Barrel 5. Nipple extension upper, berfungsi sebagai dudukan slip



Gambar



5.34 Nipple Extension Upper



Jadi urutan komponen dari working barrel adalah kopling tubing bawah – nipple extension lower – kopling barrel bawah – barrel – kopling barrel atas – nipple extension upper – kopling tubing atas.



Laporan Kerja Praktek



48







Plunger Merupakan bagian dari travelling valve yang terdapat didalam barrel dan



dapat bergerak naik turun yang berfungsi sebagai pengisap minyak dari formasi masuk ke dalam barrel yang kemudian diangkat ke permukaan melalui tubing.



Gambar 5.35 Plunger 



Standing valve



Laporan Kerja Praktek



49



Gambar 5.36 Standing Valve Merupakan katup yang terdapat di bagian bawah working barrel yang befungsi memberi kesempatan minyak dari dalam sumur masuk ke working barrel (pada saat up-stroke valve terbuka) dan untuk menahan minyak agar tidak keluar dari working barrel pada saat plunger bergerak ke bawah (pada saat down stroke valve tertutup). Standing valve ini mempunyai peranan yang penting dalam sistem pemompaan, karena effisiensi volumetris pompa sangat tergantung pada cara kerja dan bentuk dari ball and seat standing-valve. Standing valve terdiri dari : 1. Pin Puller, berfungsi ketika digunakan bersama plug puller yaitu bertujuan untuk mengeluarkan fluida reservoir yang berada di dalam tubing ketika akan cabut rangkaian pompa, sehingga fluida didalam tubing akan turun kedalam dasar sumur dan tidak mencemari permukaan.



Gambar 5.37 Pin Puller



Laporan Kerja Praktek



50



2. Cage top Standing Valve, berfungsi sebagai tempat dari valve yaitu ball and seat pada standing valve.



Gambar 5.38 Cage Top Standing Valve 3. Bussing, berfungsi sebagai penjepit ring untuk menghindari kebocoran pada standing valve



.



Gambar 5.39



Laporan Kerja Praktek



Bussing



51



4. Ring seating, berfungsi sebagai pasangan dari body lock.



Gambar 5.40 Ring Seating 5. Body Lock, berfungsi untuk mengunci standing valve.



Gambar 5.41 Body Lock



Laporan Kerja Praktek



52



6. Nipple seating, berfungsi sebagai dudukan body lock.



Gambar



5.42



Nipple 7. Ball and



Seating seat,



berfungsi valve



pada



sebagai standing



valve.



Gambar



5.43 Ball



and Seat Jadi urutan dari komponen standing valve adalah pin puller – cage top standing valve (didalamnya terdapat ball and seat) – bussing – nipple seating (didalamnya terdapat body lock dan ring 



seating) Travelling valve Merupakan ball and seat yang terletak pada bagian bawah dari plunger



dan akan ikut bergerak ke atas dan ke bawah menurut gerakan plunger. Fungsinya : -



Mengalirkan atau memindahkan minyak dari working barrel masuk ke plunger, hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke bawah.



Laporan Kerja Praktek



53



-



Menahan minyak pada saat plunger bergerak ke atas (up stroke) sehingga minyak tersebut dapat (dipindahkan) ke tubing untulk selanjutnya dialirkan ke permukaan.



Gambar 5.44 Travelling Valve



Bagian – bagian dari travelling valve ialah : 1. Cage top travelling valve, berfungsi untuk tempat keluarnya fluida reservoir



Laporan Kerja Praktek



54



Gambar 5.45 Cage Top Travelling Valve 2. Ball and seat travelling valve, berfungsi sebagai valve pada travelling valve



Gambar 5.46 Ball and Seat Travelling Valve 3. Connector, berfungsi sebagai penyambung dari cage top dengan plunger.



Gambar 5.47 Connector 4. Plunger, berfungsi sebagai pengisap minyak dari formasi masuk ke dalam barrel yang kemudian diangkat ke permukaan melalui tubing



Laporan Kerja Praktek



55



Gambar 5.48 Plunger 4



Cage close travelling valve, berfungsi sebagai tempat dimana masuknya fluida reservoir.



Gambar 5.49 Cage Close Travelling Valve 5. Plug Puller, berfungsi sebagai pasangan dari pin puller, bertujuan untuk mengeluarkan fluida reservoir yang berada di dalam tubing ketika akan cabut rangkaian pompa, sehingga fluida didalam tubing akan turun kedalam dasar sumur dan tidak mencemari permukaan.



Gambar 5.50 Plug Puller



Laporan Kerja Praktek



56



Jadi urutan komponen dari travelling valve ialah, cage top (didalamnya terdapat ball and seat) – connector – plunger – cage close plunger – plug puller. 6. Gas Anchor Gas anchor dapat dipasang berdasarkan kebutuhan akan kondisi sumur, apabila sumur banyak mengandung gas maka dipasangkan gas anchor dalam rangkaian pompa SRP, untuk field lirik hanya sedikit sumur yang menggunakan gas anchor karena field ini mengandung sedikit gas atau faktor gas dapat diabaikan. Gas anchor merupakan komponen dipasang di bagian bawah dari pompa, yang berfungsi -



Untuk memisahkan gas dari minyak agar supaya gas tersebut tidak ikut masuk kedalam pompa bersama-sama dengan minyak., karena adanya gas akan mengurangi efisiensi pompa.



-



Untuk menghindarkan masuknya pasir atau padatan ke dalam pompa.



-



Mengurangi/menghindari terjadinya tubing stertch.



Gambar 5.51 Gas Anchor



Laporan Kerja Praktek



57







Tangkai pompa



Tangkai pompa (sucker rod string) terdiri dari: -



Sucker Rod Merupakan batang/rod penghubung antara plunger dengan peralatan di



permukaan. Fungsi utamanya adalah melanjutkan gerak naik turun dari horse head ke plunger. Berdasarkan konstruksinya, maka sucker rod dibagi menjadi 2 (dua) : - berujung box-pin - berujung pin-pin Untuk menghubungkan antara dua buah sucker rod digunakan sucker rod coupling. Umumnya panjang satu single dari sucker rod yang sering digunakan berkisar antara 25-30 ft. Dalam perencanaan sucker rod selalu diusahakan atau yang dipilih yang ringan, artinya memenuhi kriteria ekononnis, tetapi dengan syarat tanpa mengabaikan kelebihan (allowable stress) pada sucker rod tersebut. Sucker yang dipilih dari permukaan, sampai unit pompa di dasar sumur, plunger tidak perlu sama diameternya, tetapi dapat dilakukan atau dibuat kombinasi beberapa type dan ukuran rod.



Guide



Laporan Kerja Praktek



58



Gambar 5.52 Sucker Rod dan Guide -



Pony Rod Merupakan rod yang lebih pendek dari panjang rod umumnya (25 ft).



fungsinya adalah untuk melengkapi panjang dari sucker rod, apabila tidak mencapai panjang yang dibutuhkan, ukurannya adalah : 2, 4, 6, 8, 12 feet. -



Polished Rod Adalah tangkai rod yang berada di luar sumur yang menghubungkan sucker



rod string dengan carier bar dan dapat naik turun didalam stuffing box. Diameter stuffing box lebih besar daripada diameter sucker rod yaitu : 1 1/8, 1 ¼, 1 ½ , 1 ¾. Panjang polished rod adalah : 8.11, 16.22 ft.



Gambar 5.53 Polished Rod 5.2.3. Prinsip Kerja Sucker Rod Pump Gerak Rotasi dari Prime Mover di ubah menjadi gerak naik turun oleh sitem pitman crank Assembly. Kemudian gerakan naik turun ini oleh horse head dijadikan gerak lurus naik turun (Angguk) untuk menggerakan plunger melalui rangkaian rod. pada saat down stroke plunger bergerak ke bawah menyebabkan tekanan dibawah turun.



Laporan Kerja Praktek



59



Posisi up-stroke, plunger pada kedudukan titik mati dibawah dan bergerak naik, maka ruangan dibawah plunger menjadi membesar yang akibatnya tekanan di dalam barrel lebih rendah dibanding tekanan diluar tubing, maka ball and seat standing valve terbuka dan flui sumur masuk kedalam pompa. Proses ini terus berlangsung sampai plunger mencapai titik mati atas. Sementara itu ball and seat travelling valve tertutup. Posisi down-stroke, plunger pada kedudukan titik mati diatas dan bergerak kebawah, maka ruangan dibawah plunger menjadi mengecil yang akibatnya tekanan dibawah plunger naik sementara tekanan diluar tubing lebih rendah. Tekanan dibawah plunger lebih besar dari pada tekanan di atas travelling valve maka ball and seat travelling valve membuka, fluida sumur mengalir ke atas. Proses ini terus berlangsung sampai plunger mencapai titik mati bawah, sementara itu standing valve tertutup karena tekanan di dalam pompa lebih besar dari pada tekanan diluar tubing. Selanjutnya siklus akan berulang seperti pada posisi up-stroke dan down-stroke.



Gambar 5.54 Up-Stroke dan Down-Stroke



Laporan Kerja Praktek



60



5.2.4



Instalasi Sucker Rod Pump Instalasi sucker rod pump merupakan kegiatan pemasangan ulang rangkaian sucker rod pump. Berikut tahapan dari instalasi sucker rod pump. 1.



Menyambungkan rangkaian pompa (standing valve dan working barrel).



2.



Dilanjutkan dengan rig up pada well yang akan dilakukan instalasi sucker rod pump.



3.



Mengukur ulang panjang dari pompa dan tubing yang akan digunakan, untuk disesuaikan dengan target setting depth pump.



4.



Memasukkan tail pipe, yang berfungsi untuk meminimalisir terjadinya sumbatan pada standing valve.



5.



Menyambungkan



tail



pipe



dengan



rangkaian



pompa



yang



dihubungkan dengan cross over. Fungsi dari cross over sebagai penyambung dari ukuran yang berbeda antara tail pipe dengan pompa. 6.



Turunkan rangkaian pompa, pasang elevator ke 2 di atas slip, pengguaan elevator ke 2 ini berfungsi untuk menghindari penggunaan slip pada pompa yang dapat mengakibatkan collapse pada pompa.



7.



Melepaskan pipa sambungan pada bagian atas pompa.



Laporan Kerja Praktek



61



8.



Test kebocoran pompa dengan memasukkan air kedalam rangkaian pompa sampai penuh. Jika ketinggian air dia permukaan stabil maka pompa dalam kondisi bagus dan tidak mengalami kebocoran.



9.



Memasang tubing pada rangkaian pompa, dikencangkan dengan menggunakan power tong.



10. Pasang tubing sampai target kedalaman yang ditentukan, yaitu ketika standing valve berada pada kedalaman yang ditentukan. 11. Melepaskan elevator, slip dan power tong. Ganti dengan 2 elevator sucker rod dan petol. 12. Memasang travelling valve dengan 1 joint sucker rod yang dihubungkan mengunakan kopling sucker rod. 13. Memasukkan travelling valve ke dalam rangkaian tubing. 14. Pasang elevator 1 diatas well pada sucker rod yang terhubung dengan travelling valve, elevator ini berfungsi sebagai slip utuk menahan rangkaian sucker rod. 15. Menyambungkan rangkain sucker rod. Gunakan elevator 2 untuk menjepit saat menaikan sucker rod. Kencangkan dengan petol. 16. Sambungkan kembali rangkaian sucker rod. Kerja dari 2 elevator bergantian, elevator 1 digunakan sebagai penjepit saat menaikan sucker rod sementara elevator 2 turun bersama rangkaian dan menjadi slip di atas well, begitu seterusnya kerja dari elevator bergantian. 17. Memasang sucker rod sampai target yang ditentukan.



Laporan Kerja Praktek



62



18. Apabila travelling valve telah menyentuh standing valve maka target sucker rod selesai. 19. Naikkan sucker rod kira – kira 1 ft dari posisi traveling valve menyentuh standing valve, ini bertujuan untuk menghindari travelling valve bertabrakan dengan standing valve saat posisi down stroke. 20. Menyambungkan dengan sucker rod dengan polished rod, apabila terjadi kekurangan panjang maka digunakan pony rod.



Gambar 5.55 Power Tong



Gambar 5.56 Petol



Laporan Kerja Praktek



63



BAB VI KESIMPULAN



Dari hasil kerja praktek yang telah dilakukan di PT.Pertamina EP Asset 1 Lirik field didapatkan beberapa kesimpulan antara lain yaitu: 1.



ESP adalah pompa sentrifugal yang mempunyai banyak tingkat (stage), dimana setiap tingkat mempunyai bagian yang berputar (impeller) dan



2.



bagian yang diam (diffuser). ESP Dapat dipergunakan pada sumur yang mempunyai PI (Productivity



3.



Index) tinggi. ESP sangat banyak digunakan karena dapat memompa fliuida dalam



4.



jumlah yang besar dan alirannya kontinyu. Sistem kerja dari ESP ini adalah dengan mengalirkan energi listrik dari transformer (step down) melalui switchboard. Pada switchboard, semua kinerja dari ESP dan kabel akan dikontrol atau dimonitor, kemudian energi listrik akan diteruskan dari switchboard ke motor melalaui cable yang diletakkan di sepanjang tubing dari rangkaian ESP selanjutnya, melalui motor energi listrik akan dirubah menjadi energi mekanik yaitu berupa tenaga putar. Putaran akan diteruskan ke protector dan pump melalui shaft yang dihubungkan dengan coupling. Pada saat shaft dari pompa berputar, impeller akan ikut berputar dan mendorong fluida yang masuk melalui pump intake atau gas separator ke permukaan. Fluida



Laporan Kerja Praktek



64



yang didorong akan memasuki tubing dan terus menuju ke permukaan 5.



sampai ke manifold. ESP tidak baik digunakan pada sumur yang memiliki problem



6.



kepasiran, sumur yang memiliki productivity index rendah SRP adalah Sucker Rod Pump salah satu metode artificial lift



7. 8.



merupakan pompa angguk dengan biaya operasional yang lebih murah SRP digunakan untuk sumur yang memiliki laju alir yang kecil Sistem kerja dari SRP adalah Gerak Rotasi dari Prime Mover di ubah menjadi gerak naik turun oleh sitem pitman crank Assembly. Kemudian gerakan naik turun ini oleh horse head dijadikan gerak lurus naik turun (Angguk) untuk menggerakan plunger melalui rangkaian rod. pada saat down stroke plunger bergerak ke bawah menyebabkan tekanan dibawah



9.



turun. Proses up stroke ialah plunger pada kedudukan titik mati dibawah dan bergerak naik, maka ruangan dibawah plunger menjadi membesar yang akibatnya tekanan di dalam barrel lebih rendah dibanding tekanan diluar tubing, maka ball and seat standing valve terbuka dan fluida sumur masuk kedalam pompa. Proses ini terus berlangsung sampai plunger mencapai titik mati atas. Sementara itu ball and seat travelling



valve tertutup. 10. Proses down stroke ialah plunger pada kedudukan titik mati diatas dan bergerak kebawah, maka ruangan dibawah plunger menjadi mengecil yang akibatnya tekanan dibawah plunger naik sementara tekanan diluar tubing lebih rendah. Tekanan dibawah plunger lebih besar dari pada tekanan di atas travelling valve maka ball and seat travelling valve membuka, fluida sumur mengalir ke atas. Proses ini terus berlangsung



Laporan Kerja Praktek



65



sampai plunger mencapai titik mati bawah, sementara itu standing valve tertutup karena tekanan di dalam pompa lebih besar dari pada tekanan diluar tubing. 11. Urutan rangkaian peralatan ESP atas permukaan : Transformer – Switchboard – Junction Box – Well Head 12. Urutan rangkaian peralatan ESP bawah Permukaan : Motor – Protector – Gas Separator atau Intake – Pump – Check Valve – Bleeder Valve 13. Peralatan SRP atas permukaan : Prime mover – Belt – Gear reducer – Brake – Crank – Crank Shaft – Counter weight – Pitman – Equalizer – walking beam - Saddle Bearing – Sampson Post – Horse Head – Wireline – Carrier Bar – Polished Rod – Stuffing Box 14. Peralatan SRP bawah permukaan : Tubing – Pony Rod – Sucker rod – Travelling Valve – Working Barrel – Standing Valve – Gas Anchor



Laporan Kerja Praktek