24
BAB IV TEORI DASAR
4.1
Dasa Dasarr-dasa asar Te Teknik nik Pr Produksi ksi
4.1.1 4.1.1
Teknik mengana menganalisa lisa karak karakteri teristik stik sumur sumur Produks Produksii Minak Minak aitu aitu :
1. Rese Reserv rvoi oirr Flow Flow Ener Energy gy 1.1 Inflow Performance Relationship
IPR adalah hubungan antara tekanan alir dasar sumur (Pwf) dan lau alir (!). (!). "u "ubu bung ngan an ini ini meng mengga gamb mbar arka kann kema kemam# m#ua uann suat suatuu sumu sumurr untu untuk k mengangkat fluida dari formasi k #ermukaan atau ber#roduksi. $etode%metode #embuatan #embuatan kurva IPR : 1.
$etode &ilbert $emberikan gambaran yang te#at #ada reservoir dengan aliran satu fasa yaitu aliran dengan kondisi tekanan diatas tekanan enuh (Pb). 'ering digunakan untuk reservoir ater ater rive. Pwf = Ps −
*.
q PI
$etode +ogel ,ntuk -liran * fasa. $etode ini dalam bentuk Fraksi PwfPs versus !!ma/ q q ma/
*
Pwf Pwf = 1 − 6.* − 6.5 Ps
Ps
imana 0ma/ meru#akan lau alir maksimum b#d. 2.
$etode -liran dar3y −2
8.65 x 16 xkh ( pr − pwf ) qo = µ oBo ln(re rw) − 2 + S 7
[
]
76
7.
9omb ombina inasi ali alira rann +o +ogel den dengan gan a ar3y r3y Pr Pr Pb Pb 1. Pwf test Pb PI =
Qb
Qo ma/
q Pr − Pwf
.;;;;;.. 7.1
= PI (Pr − Pb)
;;;;;... 7.*
PI × Pb
..;;;;; 7.2
= Qb +
1.5
,ntuk Pwf Pb Qo = PI (Pr − Pwf )
;;;;;;;. 7.7
,ntuk Pwf = Pb * Pwf Pwf Qo = Qb + (Qo ma/ − Qb) × 1 − 6.* − 6.5 Pb Pb
;;;;............... ;;;;............... 7.> *. Pwf test = Pb PI =
q * Pwf Pwf × 1 − 6.* (Pr − Pb) + − 6.5 1.5 Pb Pb
Pb
;;;;;; 7.? Qb
Qo ma/
= PI (Pr − Pb)
= Qb +
PI × Pb 1.5
;;;;;;. 7.8 .....;;........; 7.5
71
,ntuk Pwf Pb Qo = PI (Pr − Pwf )
;;;;;. 7.4
,ntuk Pwf = Pb * Pwf Pwf Qo = Qb + (Qo ma/ − Qb) × 1 − 6.* − 6.5 Pb Pb
;;;;;.. 7.16 1.2 Productiit! Index
PI adalah Inde/ yang digunakan untuk menyatakan kemam#uan suatu sumur untuk ber#roduksi #ada suatu kondisi tertentu se3ara kwalitatif. 'e3ara definisi PI adalah #erbandingan antara lau alir #roduksi (!) suatu sumur #ada harga tekanan alir dasar sumur tertentu (#wf) dengan #erbedaan tekanan statik formasi (#s). ( PI ) =
q Ps − Pwf
=
q %rawdown
1." #low $fficienc!
Flow Efisiensi didefinisikan sebagai #erbandingan antara selisih tekanan statik reservoir dengan tekanan alir reservoir ika disekitar lubang tidak teradi #erubahan #ermeabilitas (ideal drawdown) terhada# besar #enurunan sebenarnya (a3tual drawdown). #$ =
Ideal drawdown &ctual drawdwn
=
Ps − Pwf E Ps − Pwf
imana Pwf@ A Pwf B Δ #skin *. Cil ell Produ3tion
7*
4.1.!
Skematik dan sistem "roduksi
'istem Produksi terbagi menadi * yaitu : 1. Primary Re3overy aitu metode #roduksi fluida reservoir dengan menggunakan natural sour3e energy yg beru#a: natural water drive gas 3a# drive solution gas drive ro3k G fluid e/#ansion. *. 'e3ondary Re3overy ECR adalah metode yang di#akai untuk mere#la3e oil atau gas di reservoir dengan lebih efektif setelah dilakukan Primary re3overy . Primary Re3overy mem#unyai * teknik #engangkatan yaitu :
'atural #low
•
sam#ai ke se#arator#eralatan #roses • 9ehilangan tekanan teradi di:
H reservoir H #erforasi H aliran vertikal di tubing H 3hokebean H flowline H se#arator G #eralatan #roses lainnya atural Flow meru#akan
Pr → Pwf
• aitu kemam#uan reservoir mengalirkan fluida ke dalam sumur bila ada
beda tekanan (Pr Pw) • "ubungan antara ! dan Pwf dinyatakan dalam bentuk kurva yang disebut
inflow #erforman3e relationshi# (IPR). Pada harga Pwf tertinggi yaitu
72
tekanan statik (Pst) ! A 6. Dila ! membesar maka Pwf menge3il sam#ai #ada Pwf A 6 harga lau #roduksinya men3a#ai maksimum (!ma/). • Dila tekanan reservoir masih di atas bubble #oint #ressure kurva IPR
meru#akan garis lurus teta#i sesudah tekanan turun melewati bubble #oint #ressure kurva tersebut membentuk garis lengkung karena #enambahan ! tidak lagi sebanding dengan #enurunan Pwf •
,ntuk aliran radial satu #hasa homogen isotro#ik steady state #ersamaan ar3y menggambarkan aliran dari formasi #roduktir menuu dasar sumur menadi: qo
=
6.66865kh(Pr − Pwf ) re µ oBo ln rw
-liran #ada media ini di#engaruhi oleh : a. 'ifat fisik dari batuan formasi b. 'ifat fisik dari fluida yang mengalir 3. &eometri dari sumur dan daerah #engurasannya d. Perbedaan tekanan antara formasi #roduktif dengan lubang sumur #ada saat teradi aliran e. 9emiringan lubang sumur f. Jumlah fasa yang mengalir g. 9onfigurasi sekitar lubang bor (faktor skingravel #a3klubang #erforasirekahan hasil hidrauli3 fra3turing) *. -liran fluida dari dasar sumur ke #ermukaan (melalui media #i#a) a. -liran dari lubang sumur ke ke#ala sumur
Pwf → Pwh
+erti3al Kift Performan3e
-liran
vertikal
di
dalam
tubing
menyebabkan kehilangan tekanan oleh gaya gravitasi gesekan antara dinding tubing dengan fluida yang mengalir dan antar #artikel fluida.
77
&aya gravitasi di#engaruhi oleh densitas
fluida yang mengalir sedangkan gesekan di#engaruhi oleh ke3e#atan aliran densitas dan viskositas fluida dan diameter serta kekasaran dinding internal #i#a
-rtifi3ial Kift -rtifi3ial lift meru#akan teknik #roduksi untuk mengangkat fluida dari
dasar sumur ke #ermukaan ketika tekanan sumur tersebut sudah tidak mam#u lagi mengangkat fluida dengan dorongan alami. Lontoh -rtifial Kift : 1. PLP (Progresive Lavity Pum#) *. &as Kift 2. 'u3ker Rod Pum# 7. E'P (Ele3tri3al 'ubmersible Pum#) *. 'e3ondary Re3overy ECR (Enhan3ed Cil Re3overy) Jenis%enis ECR yaitu : 1. ater Ine3tion *. &as Ine3tion 2. Lhemi3al Ine3tion 7.
ETOTA# $ EA % EV % ED
di mana:
E- A efisiensi #enya#uan areal (makrosko#ik) E+ A efisiensi #enya#uan vertikal (di#engaruhi heterogenitas la#isan)
7>
E A efisiensi #endesakan (mikrosko#ik skala #ori)
7?
4.!
Sistem &odal
4.!.1
Pengertian sistem nodal
odal meru#akan titik #ertemuan antara dua kom#onen dimana di titik #ertemuan tersebut se3ara fisik akan teradi kesetimbangan baik dalam bentuk massa mau#un tekanan. "al ini berarti bahwa massa fluida yang keluar dari suatu kom#onen akan sama dengan massa fluida yang masuk kedalam kom#onen berikutnya yang saling berhubungan atau tekanan di uung suatu kom#onen akan sama dengan tekanan di uung kom#onen lain yang berhubungan. alam sistem sumur #roduksi da#at ditemui 7 titik nodal yaitu : 1.
78
9eenam kom#onen ini adalah : 1. 9om#onen formasi #roduktifreservoir. *. 9om#onen kom#lesi 2. 9om#onen tubing 7. 9om#onen #i#a salur ((flowline)) >. 9om#onen restriksi (e#itan) ?. 9om#onen se#arator -nalisa sistem nodal dilakukan dengan membuat diagram tekanan%lau #roduksi yang meru#akan grafik yang menghubungkan antara #erubahan tekanan dan lau #roduksi untuk setia# kom#onen. "ubungan antara tekanan dan lau #roduksi di uung setia# kom#onen untuk sistem sumur se3ara keseluruhan #ada dasarnya meru#akan kelakuan aliran di : 1. $edia ber#ori menuu dasar sumur yang mana kelakuan aliran akan ber#engaruh. *. Pi#a tegak tubing dan #i#a datar horisontal. 2. Je#itan 'istem sumur #roduksi yang menghubungkan antara formasi #roduktif dengan se#arator da#at dibagi menadi enam kom#onen yaitu : 1. 9om#onen Formasi #roduktifreservoir $edia ber#ori meru#akan tem#at dimana fluida reservoir mengalir dari reservoir menuu ke lubang sumur. 9arakteristik media ber#ori memberikan kontribusi yang 3uku# signifikan terhada# #erforma sumur se3ara keseluruhan. *. 9om#onen 9om#lesi sumur -danya lubang #erforasi atau#un gravel #a3k di dasar lubang sumur akan mem#engaruhi aliran fluida dari formasi ke dasar lubang sumur. Derdasarkan analisa di kom#lesi ini da#at diketahui #engaruh umlah lubang #erforasi atau#un adanya gravel #a3k terhada# lau #roduksi sumur.
75
dia#likasikan #ada sumur ( open hole cased hole dengan #erforasi *rael pack stimulasi).
2. 9om#onen tubing 'aluran alir vertikal dalam hal ini adalah rangkaian tubing dan 3asing memberikan #engaruh dro# tekanan terbesar #ada aliran fluida. 9urang lebih 56 N dro# tekanan yang teradi #ada aliran fluida di sistem #roduksi sumur teradi di bagian ini. 9ontribusi terbesar #erforma sumur adalah #ada kom#onen saluran alir vertikal yang digunakan #ada sumur tersebut. 7. 9om#onen #i#a salur ( flowline) Pengaruh ukuran #i#a salur terhadu# lau #roduksi yang dihasilkan suatu sumur da#at di analisa dalam kom#onen ini se#erti halnya #engaruh ukuran tubing dalam kom#onen tubing. >. 9om#onen Restriksi e#itan Je#itan yang di#asang di ke#ala sumur atau di#asang di dalam tubing sebagai Osafety valveM akan mem#engaruhi besarnya lau #roduksi yang dihasilkan dari suatu sumur. 9om#onen ini biasanya beru#a e#itan ( choke) katu# #engaman sumur bawah #ermukaan (''+ atau subsurface safet! ale) dan '' ( slidin* side door ) dimana terkadang tidak semua kom#onen itu terda#at dalam satu sumur. ?. 'e#arator. Kau #roduksi suatu sumur da#at berubah dengan berubahnya tekana kera se#arator. Pengaruh #erubahan tekanan kera se#arator terhada# lau #roduksi untuk sitem sumur da#at dilakukan di kom#onen ini. 4.!.!
Tu'uan sistem nodal
-nalisa sistem nodal terhada# suatu sumur di#erlukan untuk tuuan : 1. $eneliti kelakuan aliran fluida reservoir di setia# kom#onen sistem sumur untuk menentukan #engaruh masing%masing kom#onen tersebut terhada# sistem sumur se3ara keseluruhan. *. $enggabungkan kelakuan aliran fluida reservoir di seluruh kom#onen sehingga da#at di#erkirakan lau #roduksi sumur.
74
2. $enentukan ka#an sumur mati 7. $enentukan saat yang baik untuk mengubah sumur sembur alam menadi sumur sembur buatan. >. C#timisasi lau #roduksi. ,ntuk menganalisa #engaruh suatu kom#onen terhada# sistem sumur se3ara keseluruhan di#ilih titik nodal terdekat dengan kom#onen tersebut. 'ebagai 3ontoh a#abila ingin mengetahui #engaruh ukuran e#itan terhada# lau #roduksi sumur maka di#ilih titik nodal di ke#ala sumur atau a#abila ingin diketahui #engaruh umlah lubang #erforasi terhada# #roduksi maka di#ilih titik nodal di dasar sumur. Peren3anan sistem sumur #roduksi atau#un #erkiraan lau #roduksi dari sistem sumur yang telah ada dengan menggunakan -nalisa 'istem odal ini sangat tergantung dari ketelitian dan te#atnya #emilihan korelasi metoda kelakuan aliran fluida reservoir yang digunakan dalam analisa. Penyelesaian -nalisa 'istem odal ini selain disesuaikan dengan kom#uter uga da#at diselesaikan dengan kurva%kurva O Pressure +raerseM asalkan kurva%kurva yang digunakan dibuat khusus untuk la#angan berdasarkan korelasi yang di#ilih. 4.(
Analisa Tiga titik nodal
Analisa nodal )ila titik nodal di dasar sumur
Jika dasar sumur digunakan sebagai
>6
ari &ambar 7.l terlihat bahwa dasar sumur meru#akan #ertemuan antara dua kom#onen yaitu: 1. 9om#onen sistem rangkaian #i#a keselurunan *. 9om#onen kemam#uan sumur untuk ber#roduksi (IPR). 9edua kom#onen tersebut dinyatakan se3ara grafis dalam diagram tekanan%lau #roduksi se#erti tertera #ada #ada &ambar *. Per#otongan kedua grafik tersebut memberikan lau #roduksi yang sesuai dengan kedua kom#onen tersebut di atas. -nalisa nodal dengan titik nodal di dasar sumur ini terutama digunakan untuk meramalkan #enurunan #roduksi sebagai akibat #erubahan IPR di kemudian hari untuk sistem rangkaian #i#a keselurunan yang teta#.
,ambar -.1 &rah Perhitun*an &nalisa 'odal den*an %asar Sumur seba*ai +itik 'odal
!
Analisa &odal Bila Titik &odal Di *e"ala Sumur
&ambar 7.* menunukkan arah #erhitungan a#abila ke#ala sumur digunakan sebagai titik nodal. ua 9om#onen yang ditemukan dalam hal ini adalah : 1. 9om#onen 'e#arator dan Pi#a 'alur. *. 9om#onen Reservoir dan
>1
'e3ara grafis #ada diagram tekanan%lau #roduksi &ambar 7.2 di#erlukan #erubahan lau #roduksi terhada# tekanan ke#ala sumur. Per#otongan kedua grafik tersebut menunukkan lau #roduksi yang akan di#eroleh sesuai dengan IPR dan ukuran tubing tertentu serta tekanan se#arator dan ukuran #i#a salur yang digunakan.
) maka da#at di#ilih kombinasi ukuran #i#a salur dan tubing yang terbaik .
,ambar " &rah perhitun*an analisa nodal den*an kepala sumur seba*ai titik nodal
>*
,ambar -." Plot ura +ubin* dan ura Pipa Salur
(.
Analisa &odal Bila Titik &odal Di Se"arator
&ambar 7.7 menunukkan arah #erhitungan ika se#arator digunakan sebagai titik nodal. 9om#onen reservoir dan sistem #i#a di dalam sumur dan di #ermukaan ditentukan dengan harga tekanan se#arator yang diren3anakan Lara ini digunakan untuk melihat dengan mudah #engaruh tekanan se#arator terhada# lau #roduksi yang akan di#eroleh.
,ambar -. &rah perhitun*an analisa nodal den*an separator seba*ai titik nodal
>2
4.4
Analisa ke+ilangan tekanan
4.(.1
Sumur minak ketika di"asang ,rael Pak
Derikut #ersamaan menghitung pressure drop dengan menggunakan #ersamaan Jones Dlount dan &lae. ,ntuk sumur minyak: Pwfs / Pwf 0 P 0 aq 2bq
4.65 x16 −12 β Bo ρ o 3 *
∆ P =
& *
q*
+
µ o Bo 3 q 1.1*8 x16 −12 k , &
imana : 4.65 x16 −12 β B o ρ o 3 *
a= b=
& * µ o Bo 3 1.1*8 x16 −12 k , &
eteran*an 4 q
A lau alir bd
Pwf
A tekanan alir sumur #si
Pwfs
A tekanan dasar sumur di sandface #si
β
A koefisien turbulensi ft %1 untuk *rael adalah β =
1.78 x16 8 k ,
6.>>
Bo
A faktor volume formasi rbstb
Ρo
0 densitas minyak lbft2
3
A #anang bagian aliran linear ft
&
A luas total aliran ft * ( & A luas 1 #erforasi Q shot density Q interval #erforasi)
k,
A #ermeabilitas *rael md
>7
4.(.!
Sumur Per/orasi
Derikut #ersamaan Jones Dlount dan &lae untuk menghitung kehilangan tekanan akibat #erforasi #ada 'umur $inyak: P wfs
− P wf = ∆ P = aq * + bq
*.26 x16 −17 β Bo * ρ o 1 − r p ∆ P = * 3 p
imana :
1 r c
q * + µ o Bo ln(−r 2c r p ) 8.65 x16 3 p k p
*.26 x16 −17 β Bo * ρ o 1 −1 r p r c a= * 3 p
µ o Bo ln( r c r p ) 8.65 x16 − 2 3 p k p
b=
q
A lau alir#erforasi bd
Pwf
A tekanan alir sumur #si
Pwfs
A tekanan dasar sumur di sandface #si
*.22 x1616 A koefisien turbulensi ft untuk *rael adalah β = k p %1
1.*61
Bo
A faktor volume formasi rbstb
5o
A densitas minyak lbft2
So
A viskositas minyak 3#
3p
A #anang lubang #erforasi ft (lihat
p
A #ermeabilitas daerah terkom#aksi md A 6.1 k ika di#erforasi oerbalance A 6.7 k ika di#erforasi underbalance
rp
A radius lubang #erforasi ft
rc
A radius daerah terkom#aksi ft ( r 3 A r # B 6.>1* )
4.(.(
Pada "i"a Vertikal
>>
9ehilangan tekanan #ada #i#a vertikal dianalisa untuk mengetahui bera#a banyak tekanan yang dibutuhkan untuk mengangkat fluida ke #ermukaan ketika hendak melakukan artifi3ial lift. -liran vertikal multifasa ditemukan di setia# tubing string yang digunakan dalam mem#roduksi minyak. -nalisa tekanan #ada #i#a vertikal sangat #enting dilakukan agar da#at memilih se3ara te#at Lom#letion string mem#rediksi rate aliran dan design instalasi artifi3ial lift. Pada dasarnya #ersamaan dro# tekanan terdiri dari tiga elemen yaitu : 1. &radien kemiringan *. &radien gesekan 2. &radien akselerasi dP dP = dP dP + + d6 total d6 eleasi d6 friksi d6 akselerasi
1. &radien 9emiringan (eleation) 9om#onen ini sama dengan nol untuk aliran horisontal dan mem#unyai harga untuk aliran compressible atau incompressible atau transient baik dalam aliran #i#a vertikal mau#un miring. ,ntuk aliran ke bawah harga sin θ akan berharga negatif dan tekanan hidrostatik akan bertambah #ada arah aliran. *. &radien &esekan ( friction) 9om#onen ini berlaku untuk semua enis aliran #ada setia# sudut #i#a dan menyebabkan dro# tekanan dalam arah aliran. Pada aliran laminer friction loss berbanding
lurus dengan ke3e#atan fluida. 'edangkan #ada aliran turbulen
friction loss berbanding lurus dengan v n dimana 18=n=*.
2. &radien Per3e#atan (acceleration) 9om#onen ini berlaku untuk setia# kondisi aliran transient berharga nol untuk luas #enam#ang yang konstan dan aliran inkom#resibel. Pada setia# kondisi aliran dimana teradi #erubahan ke3e#atan se#erti dalam aliran kom#resibeldro# tekanan teradi dalam arah #ertambahan ke3e#atan.
>?
Perhitungan gradien tekanan untuk aliran fluida multi fasa dalam #i#a lebih kom#leks dimana semua #arameter yang digunakan meru#akan #arameter gabungan dari fasa%fasa yang mengalir. -liran multi fasa da#at beru#a aliran fluida minyak dan air atau#un aliran minyak T gas atau bahkan dari ketiga fasa tersebut. Perhitungan gradient tekanan untuk aliran dua fasa memerlukan harga% harga kondisi aliran se#erti ke3e#atan aliran dan sifat%sifat fisik fluida (berat enis viskositas dan dalam bebera#a hal tegangan #ermukaan). -#abila harga%harga tersebut telah da#at ditentukan untuk masing%masing fasa yang mengalir maka #erlu dilakukan #enggabungan%#enggabungan. ,ntuk menentukan #arameter gabungan digunakan suatu #arameter #enghubung yang disebut hold7up yang enisnya tergantung dari asumsi kondisi ke3e#atan masing%masing fasa yang mengalir. a. 8old79p (") -sumsi yang digunakan dalam #enggunaan #arameter ini adalah ke3e#atan aliran antara fluida dan fasa gas berbeda. 8old7up untuk 3airan ( liquid hold7up "K) didefinisikan sebagai #erbandingan antara volume #i#a yang terisi oleh fluida dengan volume #i#a se3ara keseluruhan. 'edangkan untuk hold7up gas meru#akan #erbandingan antara volume #i#a yang terisi oleh gas dengan volume #i#a se3ara keseluruhan. 8 3
=
: 3 : p
sedangkan 8 * = 1 − 8 l
b. 'o7Slip 8old79p (λ) -sumsi yang digunakan dalam #enggunaan #arameter ini adalah fluida dan gas mengalir dengan ke3e#atan yang sama. Desarnya no7slip hold7up untuk 3airan (no7slip liquid hold7up λK) da#at ditentukan dengan membandingkan besarnya lau aliran volumetrik fluida dengan lau aliran volumetrik seluruh fasa (gas dan fluida). 'edangkan harga no7slip *as hold7up (λg) ditentukan dengan membandingkan besarnya lau aliran volumetrik gas dengan lau aliran volumetrik seluruh fasa. λ =
q 3 q 3
+ q *
>8
Penggunaan #arameter hold%u# dalam #enentuan #arameter 3am#uran da#at dilihat #ada #enentuan viskositas densitas #arameter aliran dan faktor gesekan untuk aliran multi fasa sebagai berikut : 1. +iskositas 3am#uran (µm) Pada kondisi dimana terda#at #erbedaan ke3e#atan aliran fluida dan gas maka viskositas 3am#uran ditentukan dengan #ersamaan : µ m
= [ ( µ l λ + µ * (1 − λ ))](?.8* × 16−7 )
'edangkan #ada kondisi dimana fluida dan gas mengalir dengan ke3e#atan yang sama ( no7slip) maka viskositas 3am#uran ditentukan dengan #ersamaan :
imana viskositas 3airan ( µK) ditentukan dengan #ersamaan : µ 3
= µ o f o + µ w f w
imana f meru#akan fraksi volume untuk masing%masing kom#onen dan : "K A hold7up 3airan λK A no7slip hold7up 3airan
9eterangan : mA 3am#uran (mixture) l A 3airan (li!uid) o A minyak (oil) g A gas w A air (water) *. ensitas 3am#uran (ρm) Pada kondisi dimana terda#at #erbedaan ke3e#atan aliran fluida dan gas maka densitas 3am#uran ditentukan dengan #ersamaan :
'edangkan #ada kondisi dimana fluida dan gas mengalir dengan ke3e#atan yang sama maka densitas 3am#uran ditentukan dengan #ersamaan :
>5
dimana densitas 3airan dan gas ditentukan dengan #ersamaan : ρ 3
ρ *
= ( ρ o × # o ) + ( ρ w × # w ) =
6.68?7 × γ * × P × >*6 (17.8)(+ + 7?6) 6 *
2. 9e3e#atan aliran Parameter aliran yang digunakan dalam #erhitungan kehilangan tekanan adalah variabel ke3e#atan ( superficial elocit! vs) yang didefinisikan sebagai besarnya ke3e#atan suatu fasa untuk mengalir melewati keseluruhan #enam#ang #i#a yang se3ara matematis adalah sebagai berikut : : S
=
Q & P
dimana : vs A ke3e#atan su#erfisial fluida ftse3 ! A lau alir 3u ftse3 - A luas #enam#ang #i#a ft * Desarnya ke3e#atan su#erfisial untuk fluida multi fasa (v m) ditentukan dengan #ersamaan : : m
= : S3 + : S,
keterangan : vsK A ke3e#atan su#erfisial 3airan besarnya ditentukan dengan #ersamaan : S3
=
Q 3 & P
vsg A ke3e#atan su#erfisial gas besarnya ditentukan dengan #ersamaan : S*
=
Q * & P
>4
$enentukan enis aliran dengan batasan%batasan korelasi Deggs and Drill a. 'egregated : λ =
6.61 dan fr = K1 atau
λ ≥ 6.61
dan fr = K*
b.
dan K* = fr ≤ K2
3. Intermittent 6.61 ≤ λ = 6.7 dan K 2 = fr ≤ K7 atau λ ≥ 6.7
dan K2 = fr ≤ K7
d. istributed λ =
6.7 dan fr ≥ K1 atau
λ ≥ 6.7
dan fr K7
7. Faktor gesekan (f) Faktor yang menentukan dalam #erhitungan kehilangan tekanan #ada aliran fluida dalam #i#a adalah faktor gesekan ( friction factor ) antara fluida yang mengalir dengan dinding #i#a. Faktor gesekan meru#akan fungsi dari dua #arameter yang tidak berdimensi yaitu kekasaran relatif #i#a ( relatif rou*hness) dan bilangan Reynold ( Re!nold;s number Re). 'e3ara matematis da#at ditulis sebagai berikut : f ns
= 6.66>? +
6.> ( ' rens )
6.2*
9ekasaran relatif #i#a adalah #erbandingan antara kekasaran absolut ( absolute rou*hness ∈)
yang diketahui untuk setia# enis #i#a dengan diameter #i#a (d
ft). Persamaan untuk menentukan bilangan Reynold #ada aliran fluida multi fasa adalah sebagai berikut : ' rens
=
,m d µ m
>.
?6
σ 3
= σ o f o + σ w f w
dimana σo σw A tegangan #ermukaan minyak air engan mem#erhatikan keseluruhan #erhitungan #arameter 3am#uran untuk fluida multi fasa maka besarnya gradien tekanan untuk aliran fluida multi fasa da#at ditentukan dengan menggunakan #ersamaan berikut : f , : ∆ < * ρ tp sin θ + tp m m * * c d * ∆ p = c ρ tp: m: sd 1 − * p c
9orelasi yang digunakan untuk menganalisa kehilangan tekanan #ada #i#a vertikal yaitu 1. "agedorn and Drown *. uns and Ros 2. Crkisewski 7. Deggs and Drill alam #erhitungan #ada studi kasus ini digunakan korelasi Deggs and Drill karena dalam analisanya menggunakan model fisik di laboratorium dengan membuat instalasi #i#a dan #eralatan #engukuran Deggs and Drill meru#akan #enelitian
#ertama
yang
mem#erhitungkan
sudut
kemiringan
#i#a
mem#erhitungkan #ola aliran untuk menentukan sifat fisik fluida 3am#uran serta untuk menentukan faktor gesekan selain itu #ola aliran ditentukan berdasarkan #ada kedudukan #i#a horiontal. 'ehingga dari #roses analisanya kita da#at mengetahui enis aliran fluidanya serta faktor koreksinya..
Se*re*ated #low
Intermittent #low
%istributed #low
itambah dengan +ransition #low
?1
4.0
Pengontrolan la'u "roduksi
Pengontrolan terhada# lau #roduksi sangat di#erlukan agar da#at diketahui segala kemungkinan yang akan timbul selama sumur ber#roduksi. Pengaturan lau #roduksi #erlu dilakukan agar men3a#ai hasil #erolehan yang maksimum tan#a teradi resiko teriadinya #roblema #roduksi. Kau #roduksi yang terlalu tinggi da#at mengakibatkan #enurunan tekanan reservoir yang terlalu 3e#at sehingga gas akan terbebaskan dari minyak. -danya gas yang terbebaskan akan menurunhan tenaga #endorong dan #ermeabilitas effektif minyak sehingga lau #roduksi minyak ahan berkurang maka akan teradi gas dan water 3oning reservoir rate sensitive. ari kenyataan ini maka harus ditentukan besarnya lau #roduksi agar tidak teradi 3oning yaitu tidak melebihi ka#asitas aliran kritisnya. 9a#asitas aliran kritis meru#akan lau tertinggi tan#a teradi 3oning. Kau aliran kritis tan#a teradinya gas 3oning didefinisikan sebagai lau #roduksi tertinggi dimana. tidak teradi water 3oning. -da#un konse# yang digunakan untuk #engontrolan dalam lau #roduksi sumur adalah konse# $a/imum Effi3ient Rate ($ER). $ER didefinisikan sebagai lau #roduksi tertinggi yang diiiinkan dan da#at di#ertahankan se#anang waktu tan#a menyebabkan teradinya kerusakan serta kehilangan energi yang sia% sia sehingga da#at di3a#ai ultimate re3overy. 9onse# $ER #ada dasarnya dibagi meniadi dua yaitu : 1. Pengaturan lau #roduksi reservoir ($ER reservoir) *. Pengaturan lau #roduksi sumur ($ER sumur). $ER reservoir adalah #embatasan lau #roduksi total seluruh reservoir agar tidak teradi kerusakan formasi dan #embuangan energi reservoir se3ara tidak efisien sehingga besarnya $ER reservoir ini dalam #enentuannya tergantung ke#ada mekanisme #endorong setia# reservoir. 'edangkan $ER sumur adalah lau #roduksi maksimum dari suatu sumur yang diiinkan agar tidak teradi kerusakan formasi akan teta#i tergantung #ada mekanisme #endorong serta keadaan fluidanya yang terkandung di dalam reservoir.
?*
