EVALUASI DAN DESAIN ULANG ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP (ESP)DI SUMUR NGT-17 STRUKTUR RPT. PERTAMINA EP ASSET 2 FIELD PENDOPO

SIDANG TUGAS AKHIR

OLEH

Riduan1203044Teknik Eksplorasi Produksi MigasPoliteknik Akamigas Palembang

Pembimbing LapanganIbrahim Hasan

OUTLINE

Pendahuluan

Isi

Penutup

Dasar Teori Komponen ESP Data Sumur NGT-17 Tahapan Desain ESP Hasil Desain ESP

Latar Belakang Tujuan dan Manfaat Batasan Masalah

Kesimpulan

Latar Belakang

Sumur Produksi

Natural Flow

Pengangkat Buatan

1. Gas Lift2. Sucker Rod Pump (SRP)3. Electric Submersible Pump (ESP)4. Hidraulic Pump Unit (HPU)

Sumur NGT-17

Electric Submersible Pump

Evaluasi & Desain Ulang

Manfaat

Untuk mengevaluasi pompa ESP yang digunakan pada sumur NGT-17.

Mengetahui besarnya kapasitas produksi yang mampu diangkat ke permukaan dengan menggunakan kurva IPR.

Menentukan jumlah stages dari kapasitas pompa yang terpasang pada sumur NGT-17 agar produksi yang

diinginkan dapat tercapai.

Tujuan

Adapun manfaat dalam penelitian ini, penulis hanya menentukan Evaluasi dan desain dari Electrical

Submersible Pump (ESP) yang akan di pasang pada sumur NGT-17. Dan dapat diharapkan laju produksi dari sumur

NGT-17 di PT. Pertamina EP Asset 2 Field Pendopo dapat meningkat laju produksinya.

Batasan Masalah

Dalam penenitian ini, Penulis hanya melakukan Evaluasi dan Desain ulang Electric Submersible Pump (ESP) disumur NGT-17 Srtuktur R di PT. Pertamina EP Asset 2 Field Pendopo

Dasar Teori

Electric Submersible Pump

ESP adalah sebuah rangkaian pompa yang terdiri dari banyak tingkat (multi stage).

Dengan motor yang dibenamkan di dalam fluida dan menggunakan aliran listrik dari permukaan.

ESP merupakan artificial lift dengan harga yang cukup mahal dibandingkan dengan pengangkatan buatan lainnya.

ESP dapat digunakan di onshore maupun offshore.

Komponen ESP

Data Sumur

No Parameter Nilai Satuan

1 Nama sumur NGT-17  

2 Formasi BRF  

3 Lapisan BRF  

6 Gross 192,00 bfpd

7 Nett 4 bopd

8 Sgoil 0,876  

9 Sgwater 1,02  

10 Top Perforasi 851,03 ft

11 Bot Perforasi 871,04 ft

12 Mid Perforasi 861,0328 ft

13 SFL 242,794 ft

14 DFL 501,993 ft

15 WC 97,60 %

16 GF 0,4402 Psi/ft

Dari data sumur tersebut belum diketahui Tekanan Statik (Ps) dan Tekanan Alir Dasar sumur (Pwf). Untuk menghitung digunakan rumus sebagai berikut :

(𝑀𝑖𝑑 .𝑃𝑒𝑟𝑓𝑜−𝑆𝐹𝐿)Ps = [(1−(𝑊𝐶100 )𝑥𝐺𝐹 )]

= x

= 352,64 Psi

Pwf = x

= x = 204,80 Psi

Tahap Desain ESP

PI = = 1,31 bbl/d/psi

= 312,6843 bfpd

Tabel Hasil Pehitungan Kurva IPR dan Kurva Tubing Intake

Qo PwfKeteranga

n0 312,68 Qmax50 298,79

asumsi100 274,84 150 240,82 205 192,00

250 142,63 Kondisi Desain

300 78,45 asumsi353 0,00 Ps

PwhQ

anggapan

Pwf (Tubing 2

3/8)

Pwf (Tubing 2

7/8)

100

50 310  -

100 220 400

200 300 320

300 340 300

400  - 280

0 100 200 300 400 5000

100

200

300

400

500

KURVA IPR Kurva Tubing Intake Kurva Tubing Intake

Laju Produksi (STB/D)

Tekanan (

psi)

Tubing 2 3/8

Tubing 2 7/8

Berdasarkan data hasil perhitungan dan plot antara kurva IPR dan tubing intake dipakai tubing 2 3/8, hal ini sesuai dengan kapasitas produksi sumur tersebut yang sebesar 250 bfpd

GF = 0,433 x Sgmix

= 0,433 x 1,01654

= 0,440 Psi/ft

SGmix = +

= +

= 1,01654

PSD = 239 m x 3,281 ft/m

= 784,159 ft

Menentukan Specific Gravity Fluida Campuran (SGmix)

Menentukan Gradient Fluida (GF)

Perhitungan Menentukan Pump Setting Dept (PSD)

1

3

2

Dh = Mid. Perforasi – Pump Setting Depth (PSD)= 861,03 ft – 784,159 ft= 76,873 ft

Perhitungan Perbedaan Kedalaman (Dh)

Perhitungan Pump Intake Pressure

Menentukan Drawdown PSI

PIP = Pwf – (GF x Dh)

= 204,7965 – (0,440 x 76,873)

= 170,9594 psi

=

= = 192,6229 psi

6

5

4

=

=

= 437,616 ft

Menentukan Drawdown Feet7

Menentukan Friction Tubing Loss8

𝐹1000 𝑓𝑡

=2,083×( 100𝐶 )

1,85

×( 𝑞34,3 )𝐼𝐷4,8655

1,85

Tubing 2 7/8” (2,441 ID) :

𝐹1000 𝑓𝑡

=2,083×( 100120 )

1,85

×( 250,1474

34,3 )2,4414,8655

1,85

0,81

0

Menentukan Total Dynamic Head (TDH)10

Menentukan Pressure Head9=

=

= 227, 27 ft

TDH = DFL + Friction loss + Wellhead Pressure

= 680,411 + 0,407089 + 340,78242

= 1021,600 ft

Maka Friction loss sepanjang tubing HF :

HF =

Menentukan Jenis Pompa di Sumur NGT-1711

Jenis pompa yang sesuai untuk sumur NGT-17 adalah pompa IND 675 TP 400-3500 RPM. Dengan desain rate sebesar 250 bfpd, maka dari grafik performance pompa didapat efisiensi sebesar 52% head/stages sebesar 9,0 hp/stages sebesar 0,032 HP

PSIZE Efisiensi Series RPM Min. Csg

Size

675 52% 400 3500 5 1/2

 Pump Head/Stages = 9,0 ftRate Produksi = 250,1474 bfpdMotor HP = 0,032 HP/Stages

 Select Pump Stage :

=

= = 113,5 stages

Perhitungan Kebutuhan Motor HP 11

Dari spesifikasi diatas, maka HP motor yang sesuai dan tersedia sebesar 60 HP memiliki 52

amp dan 745 volt (Tabel 3 motor 60 Hz 456 series)

= Motor HP x Kebutuhan Stage Pompa x Sgmix = 0,032 x 113,5 x 1,0165 = 60 HP

Penentuan jenis kabel dan besarnya voltage 12

Penentuan panjang kabel (L) dapat dihitung dengan persamaan berikut :

L = PSD + 100 ftL = 784,159 + 100L = 884,159 ft

Dari hasil diatas

maka dipilih jenis kabel #

4CU karena jenis kabel ini

memiliki kehilangan

tegangan dibawah 30 volt

tiap 1000 ft kemudian

untuk perhitungan voltage

drop kabel dengan

menggunakan persamaan

sebagai berikut: (dimana

voltage drop/1000 didapat

dengan ampere 52 maka

nilai sebesar 26).

Perhitungan dan pemilihan transformer dan switchboard

13

=

=

= 22,988134 KVA

Dari hasil perhitungan didapat harga voltage total sebesar 22,988134 KVA

Pemilihan transformer yang akan dipakai perlu diketahui terlebih dahulu besar voltage total yang akan bekerja. Maka besar voltage total pada switchboard dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut ;

= +

= 745 + 22,988134

= 767,988134 volt

Perhitungan besarnya KVA yang dibutuhkan oleh transformer pada saat pengoperasian nantinya digunakan persamaan sebagai berikut :

KVA =

KVA =

KVA = 69,0882125 KVA

Nama Sumur : NGT-17

Lapisan : BRF

Tipe Sumur : Vetikal

No Data Desain ESP Nilai Satuan

1 Tipe PompaIND 675 34 Hz /

3500RPM

2 Q (rate) 250, 147 bfpd

3 Q (max) 312,6843 bfpd

4 PI 1,2986 bbl/d/psi

5 PIP 170,959 Psi

6 Mid Perforation 861,033 Ft

7 Pump Setting Dept 789,159 Ft

8 THP 100 Psi

9 SG (avarage) 1,02  

10 WC 97,6 %

11 TDH 1021,6002 Ft

12 Total Stage 133,5 Stages

13 Motor 456 Series

14 Motor HP 60 HP

TABEL HASIL DESAIN ESP

SUMUR NGT-17

15 Motor Voltage 745 V

16 Motor Current 52 A

17 Cable Size # 4 CU  

18 Cable Lenght 884,159 Ft

21 Surface Voltage 69,0882125 KVA

22 Surface KVA 22,988134 KVA

23 Total Voltage 767,988134 KVA

KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan desain ESP pada sumur NGT-17 adalah bahwa pompa yang digunakan pada sumur tersebut adalah IND 675 dengan efisiensi 52% series 400 dengan putaran motor 3500 RPM pada frekunsi 34 Hz. Di samping itu juga dilakukan evaluasi pemakaian tubing yang sebelumnya digunakan tubing 2 7/8 diganti dengan tubing 2 3/8.

Besarnya kapasitas produksi yang mampu diangkat ke permukaan sebesar 379 bfpd dengan laju produksi optimum sebesar 250 bfpd yang didapatkan menggunakan kurva IPR dengan metode Vogel.

Jumlah stages optimum pada pompa yang digunakan yaitu 113,5 stages dengan head capacity sebesar 9,0 ft, dengan jumlah stages yang hanya 113,5 kapasitas pompa yang digunakan dapat mencapai laju produski yang diinginkan.