Nodal Analisis

Modul Teknik Produksi II Heru Herawan

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

BAB II PENGGUNAAN KURVA PRESSURE TRAVERSE UNTUK

MENGHITUNG KEHILANGAN TEKANAN ALIRAN DALAM PIPA

2. 1. Pendahuluan

2. 2. Menghitung Tekanan “Upstream” atau “Downstream” Secara

Grafis

2. 2. 1. Contoh Soal Menghitung Tekanan “Downstream” Untuk

Aliran Fluida dalam Pipa Secara Grafis

2. 2. 2. Contoh Soal Menghitung Tekanan “Upstream” Untuk

Aliran Fluida dalam Pipa Secara Grafis

BAB III ANALISA SISTEM NODAL UNTUK SUMUR SEMBUR ALAM

3. 1. Pendahuluan

3. 2. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Dasar Sumur

3. 2. 1. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Dasar

Sumur Untuk Kondisi “Open Hole”

3. 2. 1. 1. Contah Soal Analisa Sistem Nodal Dengan

Titik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi Open Hole

3. 2. 2. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Dasar

Sumur Untuk Kondisi Dasar Sumur Diperforasi

3. 2. 2. 1. Contah Soal Analisa Sistem Nodal

DenganTitik Nodal di Dasar Sumur untuk Kondisi

Lubang Sumur Diperforasi

3. 2. 2. 2. Contah SoalAnalisa Sistem Nodal DenganTitik Nodal

di Dasar Sumur untuk Kondisi Lubang Sumur

Diperforasi dan Dipasang Gravel- Pack

3. 3. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Kepala Sumur

3. 3. 1. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di

Kepala Sumur tanpa Jepitan


3. 3. 1. 1. Contoh Analisa Sistem Nodal dengan Titik Nodal di

Kepala sumur Tanpa Jepitan

3. 3. 2. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Kepala

Sumur Dengan Jepitan

3. 3. 2. 1. Contoh Analisa Sistem Nodal dengan Titik Nodal di

Kepala sumur dengan Jepitan

3. 4. Prosedur Analisa Sistem Nodal Untuk Titik Nodal Di Separator

3. 4. 1. Contah Soal Analisa Sistem Nodal DenganTitik Nodal di

Separator


BAB I

PENDAHULUAN

System sumur produksi, yang menghubungkan antara formasi produktif

dengan separator, dapat dibagi menjadi enam komponen, seperti ditunjukan di

gambar 1-1, yaitu

1. Komponen formasi produktif/ reservoir

Dalam komponen ini fluida reservoir mengalir dari batas reservoir menuju

ke lubang sumur, melalui media berpori. Kelakuan aliran fluida dalam

media berpori ini telah dibahas di modul II, yang dinyatakan dalam bentuk

hubungan antara tekan a alir di dasar sumur dengan laju produksi.

2. Komponen komplesi

Adanya lubang perforasi ataupun gravel pack di dasar lubang sumur akan

mempengruhi aliran fluida dari formasi ke dasar lubang sumur.

Berdasarkan analisa di komponen ini, dapat diketahui pengaruh jumlah

lubang perforasi ataupun adanya gravel pack terhadap laju produksi

sumur.

3. Komponen tubing

Fluida multifasa yang mengalir dalam pipa tegak maupun miring, akan

mengalami kehilangan tekanan yang besarnya antara lain tergantung dari

ukuran tubing. Dengan demikian analisa tentang pengaruh ukuran tubing

terhadap laju produksi dapat dilakukan dalam komponen ini.

4. pengaruh ukuran pipa salur terhadap laju produksi yang dihasilkan suatu

sumur, Dapat dianalisa dalam komponen ini seperti halnya pengaruh

ukuran tubing, dalam komponen tubing.

5. komponen restriksi/ jepitan

Jepitan yang dipasang di kepala sumur atau di dalam tubing sebagai

safety valve, akan mempengruhi besar laju produksi yang dihasilkan dari


suatu sumur. Pemilihan ataupun analisa tentang pengaruh ukuran jepitan

terhadap laju produksi dapat dianalisa di komponen ini.

6. Komponen separator

Laju produksi suatu sumur dapat berubah dengan berubahnya tekanan

kerja separator. Pengruh perubahan tekanan kerja separator terhadap laju

produksi untuk sistim sumur dapat dilakukan di komponen ini.


Gambar 1-1

Sistim Sumur Produksi


Keenam komponen tersebut berpengaruh terhadap laju produksi sumur

yang akan dihasilkan. Laju produksi yang optimum dapat diperoleh dengan cara

memvariasikan ukuran tubing, pipa salur, jepitan , dan tekanan kerja separator.

Pengaruh kelakuan aliran fluida di masing-masing komponen terhadap system

sumur secara keseluruhan akan dianalisa, dengan menggunakan analisa system

nodal.

Nodal merupakan titik pertemuan antara dua komponen, dimana di titik

pertemuan tersebut secara fisik akan terjadi keseimbangan masa ataupun

keseimbangan tekanan. Hal ini berarti bahwa masa fluida yang keluar dari suatu

komponen akan sama dengan masa fluida yang masukke dalam komponen

berikutnya yang saling berhubungan atau tekanan di ujung suatu komponen

akan sama dengan tekanan di ujung komponen yang lain yang berhubungan.

Sesuai dengan gambar 1-1, dalam system sumur produksi dapat ditemui 4 titik

nodal, yaitu :

1. Titik nodal di dasar sumur

Titik nodal ini merupakan pertemuan antara komponen formasi produktif/

reservoir dengan komponen tubing apabila komplesi sumur adalah open

hole atau pertemuan antara komponen tubing dengan komponen komplesi

yang diperforasi atau bergravel pack

2. Titik nodal di kepala sumur

Titik nodal ini merupakan titik pertemuan antara komponen tubing dan

pipa salur dalam hal sumur tidak dilengkapi dengan jepitan atau

merupakan pertemuan komponen tubing dengan komponen jepitan bila

sumur dilengkapi jepitan.

3. Titik nodal di separator

Pertemuan antara komponen pipa salur dengan komponen separator

merupakan suatu titik nodal.

4. Titik nodal di “upstream/ downstream” jepitan

Sesuai dengan letak jepitan, titik nodal ini dapat merupakan pertemuan

antara komponen jepitan dengan komponen tubing, apabila jepitan


dipasang di tubing sebagai safety valve atau merupakan pertemuan

antara komponen tubing di permukaan dengan komponen jepitan apabila

jepitan dipasang di kepala sumur.

Analisa sistim nodal dilakukan dengan membuat diagram tekanan-laju

produksi, yang merupakan grafik yang menghubungkan antara perubahan

tekanan dan laju produksi untuk setiap komponen. Hubungan antara tekanan

dan laju produksi di ujung setiap komponen untuk system sumur secara

keseluruhan, pada dasarnya merupakan kelakuan aliran di :

1. Media berpori menuju dasar sumur, yang mana kelakuan aliran ini

dibahas di modul II.

2. Pipa tegak/ tubing dan pipa datar/ horizontal, seperti yang telah diuraikan

di modul III.

3. Jepitan, yang telah dibhas di modul III.

Analisa sistim nodal terhadap suatu sumur, diperlukan untuk tujuan :

1. Meneliti kelakuan aliran fluida reservoir di setiap komponen sistim sumur

untuk menentukan pengaruh masing-masing komponen tersebut terhadap

sistim sumur secara keseluruhan.

2. Menggabungkan kelakuan aliran fluida reservoir di seluruh komponen

sehingga dapat diperkirakan laju produksi sumur.

Untuk menganalisa pengaruh suatu komponen terhadap sistim sumur secara

keseluruhan, dipilih titik nodal yang terdekat dengan komponen tersebut.

Sebagai contoh apabila ingin mengetahui pengaruh ukuran jepitan terhadap laju

produksi, maka dipilih titik nodal di kepala sumur atau bila ingin mengetahui

pengaruh jumlah lubang perforasi maka pilih titik nodal di dasar sumur.

Dalam modul IV ini akan dibahas perencanaan sistim sumur produksi

ataupun perkiraan laju produksi dari suatu sistim sumur yang telah ada dengan

menggunakan analisa sistim nodal. Ketelitian dan keberhasilan dari sistim nodal

ini sangat tergantung dari ketelitian dan tepatnya pemilihan korelasi/ metode

kelakuan aliran fluida reservoir.

Analisa sistim nodal ini dapat diselesaikan dengan bantuan computer, dimana

dibuat program computer yang merupakan gabungan perhitungan-perhitungan


kelakuan aliran di komponen 1 sampai 6.namun pada modul ini penyelesaian

dengan computer tidak ditinjau melaikan menggunakan cara manual dengan

menggunakan kurva pressure traverse.

Dalam bab-bab selanjutnya akan dibahas tentang penyelesaian analisa titik

nodal di setiap titik nodal, dan akan ditinjau pengaruh dari masing-masing

komponen terhadap sistim sumur secara keseluruhan. Sebelum sampai ke

penyelesaian analisa sisitim nodal akan diuraikan lebih dahulu tentang

penggunaan kurva pressure traverse untuk menentukan kehilangan tekanan

aliran mulitfasa dalam pipa.

BAB II

PENGGUNAAN KURVA PRESSURE TRAVERSE

UNTUK MENGHITUNG KEHILANGAN TEKANAN ALIRAN DALAM PIPA

2. 1. Pendahuluan

Kurva pressure traverse yang telah dibuat khusus untuk suatu lapangan

dapat digunakan untuk memperkirakan kehilangan tekanan aliran dalam pipa

dengan hasil yang baik. Dengan menggunakan pressure traverse untuk ukuran

tubing/ pipa salur, kedalaman sumur atau panjang pipa salur, laju produksi

cairan, tempat jepitan dipasang dan perbandingan gas cairan yang tertentu,

maka dapat diperkirakan

1. Tekenan kepala sumur apabila tekanan alir dasar sumur diketahui dan

sebaliknya dapat ditentukan tekanan dasar sumur apabila tekanan kepala

sumur diketahui.

2. Tekenan kepala sumur apabila tekanan separator diketahui dan

sebaliknya tekanan di separator dapat ditentukan apabila tekanan kepala

sumur diketahui.


3. Tekanan downstream jepitan di permukaan apabila tekanan di separator

diketahui.

4. Tekanan downstream jepitan di tubing apabila tekanan kepala sumur

diketahui.

5. Tekanan upstream jepitan di tubing apabila tekanan dasar sumur

diketahui

Prosedur penggunaan kurva pressure treverse untuk menentukan tekanan-

tekanan yang disebutkan di atas adalah sama, maka secara umum akan

digunakan istilah tekanan upstream dan downstream. Yang termasuk tekanan

upstream adalah :

1. Tekanan kepala sumur apabila diperkirakan dari tekanan separator.

2. Tekanan dasar sumur apabila diperkirakan dari tekanan kepala sumur.

3. Tekanan setelah jepitan apabila diperkirakan dari tekanan separator,

untuk jepitan di kepala sumur.

4. Tekanan setelah jepitan apabila diperkirakan dari tekanan kepala sumur.

Sedangkan yang termasuk tekanan downstream adalah :

1. Tekanan kepala sumur apabila diperkirakan dari tekanan dasar sumur.

2. Tekanan kepala sumur apabila diperkirakan berdasarkan tekanan

downstream jepitan di tubing.

3. Tekanan di separator apabila diperkirakan dari kepala sumur atau dari

downstream jepitan di permukaan.

4. tekanan sebelum jepitan apabila diperkirakan berdasarkan tekanan alir

dasar sumur (untuk jepitan dalam tubing).

Prosedur perkiraan kehilangan tekanan aliran dalam pipa tegak atau datar

dengan menggunakan kurva pressure treverse akan dibahas dalam sub-bab

berikut ini.

2. 2. Menghitung tekanan upstream atau downstream secara grafis

Sebelum membahas prosedur perhitungan tekanan upstream ataupun

downstream, akan diuraikan lebih dahulu tentang kurva pressure traverse.

Gambar 2-1 dan 2-2 adalah contoh kurva pressure traverse masing-masing


untuk aliran tegak dan aliran datar. Gambar-gambar tersebut menunjukan

hubungan antara tekanan (di sumbu datar) dan kedalaman (di sumbu tegak).

Pada sumbu kedalaman, harga kedalaman makin meningkat kea rah bawah.di

sudut kanan atas, di cantumkan data laju produksi, ukuran tubing atau pipa salur,

API gravity minyak, dan lapangan dimana kurva pressure traverse tersebut

dikembangkan. Garis-garis lengkung adalah gradient tekanan aliran untuk

berbagai harga perbandingan gas-cairan. Dengan demikian satu kurva tekanan

aliran berlaku untuk ukuran tubing atau pipa salur, laju produksi cairan dan

perbandingan gas-cairan tertentu.

Prosedur perhitungan tekanan upstream atau downstream untuk aliran

dalam pipa, dengan menggunakan kurva adalah berikut :

Langkah 1. Siapkan data penunjang :

Panjang pipa (D)

Diameter pipa (dt)

Laju produksi (qL)

Kadar air (KA)

Perbandingan gas-cairan (GLR)

Tekanan upstream atau downstream (P)

Langkah 2. Berdasarkan qL, KA, dan dt, pilih kurva pressure traverse yang

sesuai

Langkah 3. Pilih garis gradient tekanan alir yang sesuai dengan GLR.

Langkah 4. Tekanan downstream ditentukan sebagai berikut :

a. Plot tekanan upstream di sumbu tekanan pada grafik pressure

traverse.

b. Dari titik tekanan upstream tarik garis tegak ke bawah sampai

memotong garis gradient aliran di langkah 3.

TEKANAN


gambar 2-1

kurva Pressure Traverse Untuk Aliran Tegak

Gradien tekanan aliran vertical

Lapangan sangata

Ukuran tubing (ID) 1.995 in

Laju produksi tot 80.0 m3/ h

Kadar air 80%

API gravity 35.0


Gambar 2-2

Kurva Pressure Traverse Untuk Aliran Mendatar

Gradien Tekanan Aliran Horizontal

Lapangan Sangata

Ukuran flowline (ID) 2,900 in

Laju prod. Tot 100,0 m3/ h

Kadar air 0%

API gravity 35.0


c. Dari perpotongan tersebut buat garis mendatar kekiri sampai

memotong sumbu panjang (untuk pipa datar) atau kedalaman

(untuk pipa tegak). Baca harga panjang/ kedalaman ekivalen

tekanan upstream.

d. Hitung panjang atau kedalaman ekivalen tekanan downstream,

yaitu :

eamkananUpstrekivalenTe

kedalamanpanjang / -

umurkedalamanS

apanjangPip /

e. Pilot panjang/ kedalaman ekivalen tekanan downstream pada

sumbu panjang/ kedalaman.

f. Mulai dari titik langkah e, buat garis datar ke kanan sampai

memotong garis gradien aliran di langkah 3.

g. Dari titik potong tersebut buat garis tegak ke atas, sampai

memotong garis sumbu tekanan. Titik potong ini adalah tekanan

downstream.

Langkah 5. Tekanan upstream ditentukan sebagai berikut :

a. Plot tekanan downstream di sumbu tekanan pada grafik

pressure traverse.

b. Dari titik tekanan downstream tarik garis tegak ke bawah

sampai memotong garis gradient aliran di langkah 3.

c. Dari perpotongan tersebut buat garis mendatar ke kiri sampai

memotong sumbu panjang atau kedalaman. Baca panjang/

kedalaman tersebut dan harga ini disebut panjang/ kedalaman

ekivalen tekanan downstream.

d. Hitung panjang atau kedalaman ekivalen tekanan upstream,

yaitu :

treamkananDownsekivalenTe

kedalamanpanjang / +

umurkedalamanS

apanjangPip /

e. Plot panjang/ kedalaman ekivalen tekanan upstream pada

sumbu panjang/ kedalaman.


f. Mulai dari titik langkah e, buat garis datar ke kanan sampai

memotong garis gradient aliran di langkah 3.

g. Dari titik potong tersebut buat garis tegak ke atas sampai

memotong sumbu tekanan. Titik potong ini adalah tekanan

upstream.

Contoh penyelesaian secara grafis dengan menggunakan kurva pressure

traverse ini diberikan dalam contoh soal berikut ini.

2. 2. 1. Contoh soal menghitung tekanan downstream untuk aliran

fluida dalam pipa secara grafis.

Diketahui :

Diameter tubing = 2 in

Panjang tubing = 5500 ft

Laju aliran total = 1000 bbl/ hari

Kadar air = 0%

Perbandingan gas cairan = 200 SCF/ STB

Apabila tekanan dasar sumur (upstream), Pwf = 2150 psi

Tentukan tekanan di kepala sumur (downstream), Pwh

Perhitungan :

1. Berdasarkan q = 1000 bbl/ hari, KA = 0% dan dt = 2”

Pilih grafik pressure traverse, seperti di tunjukan pada gambar 2-3.

2. Pilih garis gradien aliran untuk GLR=200 SCF/ STB

3. Plot Pwf pada sumbu tekanan grafik gambar 2-3.

4. Buat garis tegak ke bawah sampai memotong garis GLR=200 SCF/ STB

5. Dari titik potong tersebut buat garis mendatar ke kiri sampai memotong

sumbu ke dalam, yaitu pada kedalaman = 7700 ft.

6. Kedalaman ekivalen Pwh = (7700-5500) = 2200 ft.

7. Plot kedalaman 2200 ft pada sumbu kedalaman.

8. buat garis mendatar ke kanan mulai dari titik kedelaman 1800 ft tersebut,

sampai memotong garis gradient tekanan aliran untuk GLR=200 SCF/ STB.


9. Dari titik potong tersebut buat garis tegak ke atas sampai memotong sumbu

tekanan, yaitiu Pwh = 350 psi

10. Tekanan kepala sumur = 350 psi

2. 2. 2. Contoh soal menghitung tekanan upstream untuk aliran

fluida dalam pipa secara grafis

Diketahui :

Diameter pipa salur = 2,5”


Gambar 2-3

Perhitungan Tekanan Downstream

Vertical Flowing Pressure Gradien

(all oil)

Tubing size 2 in

Producing 1000 bbl/ day

Oil API garavity 35 API

Gas specific Gravity 0.65


Panjang pipa salur = 14800 ft

Laju aliran total = 600 bbl/ hari

Perbandingan gas cairan =1000 SCF/ STB

Apabila tekanan separator (downstram) =180 psi

Tentukan tekanan upstream

Perhitungan :

1. Berdasarkan q = 600 bbl/ hari, dt = 2,5”

Pilih grafik pressure traverse untuk aliran horizontal seperti di tunjukan pada

gambar 2-4.

2. Plot tekanan separator =180 psi pada sumbu tekanan.

3. Buat garis tegak ke bawah dari titik di langkah 2, sampai memotong garis

GLR=1000 SCF/ STB

4. Dari titik potong tersebut buat garis mendatar ke kiri sampai memotong

sumbu panjang, yaitu = 4600 ft.

5. Panjang ekivalen Psep adalah 4600 ft.

6. Hitung panjang ekivalen Pwh, yaitu :

11800 + 4600 = 16400 ft

7. Plot panjang ekivalen 16200 ft pada sumbu panjang.

8. Buat garis mendatar ke kanan sampai memotong garis gradient aliran untuk

GLR=1000 SCF/ STB.

9. Dari titik potong tersebut buat garis tegak ke atas sampai memotong sumbu

tekanan, yaitiu 340 psi

10. Tekanan kepala sumur (upstream) = 340 psi


BAB III

ANALISA SISTIM NODAL UNTUK

SUMUR SEMBUR ALAM

3. 1. Pendahuluan

Di bab I telah diuraikan tentang titik-titik nodal yang dapat digunakan

dalam perhitungan analisa sistim nodal. Titik-titik nodal tersebut adalah sebagai

berikut :

1. titik nodal di dasar sumur

2. Titik nodal di kepala sumur.

3. Titik nodal di separator

4. Titik nodal di upstream atau downstream jepitan.

Berikut ini akan dibahas prosedur perhitungan analisa sistim nodal untuk

masing-masing titik nodal.

3. 2. Prosedur anlisa sistim nodal untuk titik nodal di dasar sumur.

Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di dasar sumur, terdiri dari

dua prosedur, sesuai dengan kondisi di dasar sumur, yaitu sebagai berikut :

1. Untuk kondisi open hole

2. untuk kondisi dasar sumur di perforasi.

Arah perhitungan untuk titik nodal di dasar sumur ini ditunjukan di gambar 3-1.

Berikut ini akan diuraikan prosedur untuk masing-masing kondisi tersebut.

3. 2. 1. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di dasar

sumur untuk

kondisi open hole.

Prosedur perhitungan adalah sebagai berikut :


Langkah 1. Siapkan data penunjang yaitu :

Kedalaman sumur (D)

Panjang pipa salur (L)

Diameter tubing (dt)

Diameter pipa salur (dp)

Kadar air (KA)

Perbandingan gas cairan (GLR)

Tekanan Separator (Psep)

Kurva IPR

Gambar 3-1

Arah Perhitungan Untuk Titik Nodal di Dasar Sumur

Langkah 2. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim kordinat dengan tekanan

pada sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar.


Langkah 3. Berdasarkan uji tekanan dan produksi terbaru atau berdasarkan

peramalan kurva IPR (lihatmodul II) plot kurva IPR pada kertas

grafik di langkah 2.

Langkah 4. Ambil laju produksi tertentu (qt) yang sesuai dengan salah satu

harga laju produksi pada grafik pressure traverse baik untuk aliran

horizontal maupun untuk aliran vertical.

Langkah 5. Berdasarkan pada qt, dp, dan KA, pilih grafik pressure traverse

untuk aliran horizontal.

Langkah 6. Pilih garis gradien aliran berdasarkan perbandingan gas cairan

(GLR). Seringkali perlu dilakukan interpolasi apabila garis-garis

aliran untuk GLR yang diketahui tidak tercantum.

Langkah 7. Berdasarkan garis gradient aliran pada pressure traverse tersebut,

tentukan tekanan kepala sumur, Pwh (tekanan upstream) dari Psep

(tekanan downstream).

Langkah 8. Dari harga qt, dt, dan KA, pilih grafik pressure traverseuntuk aliran

vertical.

Langkah 9. Pilih garis gradient aliran untuk GLR yang diketahui apabila garis

gradient aliran untuk harga GLR tersebut tidak tercantum, lakukan

interpolasi.

Langkah 10. Gunakan harga Pwh di langkah 7 (Pwh = tekanan downstream)

untuk menentukan tekanan alir dasar sumur (Pwf = tekanan

upstream).

Langkah 11. Ulangi langkah 4 sampai dengan 10 untuk harga laju produksi yang

lain. Dengan demikian akan diperoleh variasi harga qt terhadap

Pwf.

Langkah 12. Plot qt terhadap Pwf pada kertas grafik yang memuat kurva IPR

(langkah 3). Kurva yang terbentuk disebut kurva tubing intake.

Langkah 13. Berdasarkan letak kurva tubing intake terhadap kurva IPR terdapat

tiga kemungkinan yaitu :


a. Kurva tubing intake di atas kurva IPR sehingga tidak dapat

ditentukan titik potongnya. Hal ini berarti sumur tersebut mati

untuk sistim pipa produksinya.

b. Kurva tubing intake tidak memotong kurva IPR, tetapi

perpanjangan kurva tubing intake dapat memotong IPR. Bila hal

ini ditemui ulangi langkah 4-10 untuk harga laju produksi lain

yang dapat menyambung kurva pipa intake sehingga akan

memotong kurva IPR seperti pada keadaan di (c) berikut ini.

Disarankan untuk tidak melakukan interpolasi kecuali bila laju

produksi yang diperlukan tidak tersedia di pressure traverse.

c. Kurva tubing intake memotong kurva IPR dan perpotongan

tersebut memberikan laju produksi Qt. hal ini berarti sistim

rangkaian tubing di dalam sumur dan pipa salur di permukaan,

sumur dapat berproduksi sebesar Qt.

Langkah 14. Dengan membuat variasi ukuran tubing dan pipa salur maka dapat

diperoleh kondisi sistim optimum.

3. 2. 1. 1. Contoh soal analisa sistim nodal dengan titik nodal di

dasar sumur untuk kondisi open hole.

Diketahui : Panjang pipa salur = 3000 ft

Diameter pipa salur = 2 in

Kedalaman sumur = 5000 ft

Diameter tubing (OD) = 2 3/8”

Diameter tubing (OD) = 2”

Kadar air = 0

Perbandingan gas cairan = 400 SCF/ bbl

Tekanan static = 2200 psi

Tekanan Separator = 100 psi


Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan dasar sumur

sebagai titik nodal.

Perhitungan :

1. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim koordinat dengan tekanan pada

sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar. Lihat gamb 3-2.

2. Berdasarkan PI=1.0 dan Ps=2200 psi, hitung Pwf pada berbagai anggapan

harga q, yaitu sebagai berikut :

Pwf =Pi

qPs

Untuk q = 200 bbl/ hari

Pwf = psi20001

2002200

Untuk laju produksi yang lain di peroleh hasil seperti pada table berikut :

q

anggapan

Pwf

200

400

600

800

1000

1500

2000

1800

1600

1400

1200

700

3. Buat kurva IPR dengan memplot q vs Pwf dari table di langkah 2.

4. Gunakan langkah kerja di Bab II, untuk menentukan tekanan kepala sumur

pada aliran mendatar.

Hasil perhitungan adalah sebagai berikut :

q

anggapan Psep Pwh

200 100 115


400

600

800

1000

1500

100

100

100

100

100

140

180

230

275

420

Catatan : gunakan grafik pressure traverse aliran mendatar untuk diameter

pipa = 2”, GLR = 400 SCF/ STB dan pada q anggapan.

5. Tentukan tekanan alir dasar sumur, berdasarkan tekanan kepala sumur

dengan menggunakan langkah kerja Bab II. Gunakan grafik pressure traverse

aliran tegak untuk diameter dalam tubing 2”, GLR = 400 SCF/stb, KA = 0 dan

q anggapan.


q

anggapan Pwh Pwf

200

400

600

800

1000

1500

115

140

180

230

275

420

750

880

1030

1190

1370

1840

6. Plot q terhadap Pwf dari langkah 5, pada kertas grafik gambar 3-2. kurva ini

disebut kurva tubing intake.

7. Perpotongan antara kurva IPR dengan kurva tubing intake menghasilkan laju

produksi sebesar 900 bbl/ hari.

8. laju produksi yang diperoleh = 900 bbl/ hari


LAJU PRODUKSI, q, STB/ hari

Gambar 3-2

Kurva Analisa Sistim Nodal pada Titik

Nodal di Dasar Sumur Untuk Kondisi

Lubang Sumur “open hole”


3. 2. 2. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal dasar sumur

untuk kondisi dasar sumur di perforasi.

Arah perhitungan tidak berbeda dengan kondisi dasar sumur open hole

(gambar 3-1), hanya saja ditambahkan perhitungan kehilangan tekanan

sepanjang perforasi.

Kinerja aliran fluida turbulen dari formasi kedasar sumur

3.2.2.1. Perhitungan Kehilangan Tekanan pada Lubang Perforasi

Sesuai dengan penurunannya, persamaan darcy tidak berlaku apabila

dalam media berpori terjadi aliran turbulen, sampai saat ini persamaan yang

dapat digunakan untuk kondisi turbulen adalah :

1. Persamaan Jones, Blount dan Glaze

Persaamaan ini hanya berlaku untuk kondisi aliran satu fasa, minyak

atau gas saja

2. Persamaan Empiris Fetkovich – yang dikembangkan berdasarkan

analogi terhadap hasil uji back-pressure disumur minyak

A. Persamaan Jones, Blount dan Glaze

Jones mengembangkan persamaan dengan mengikut sertakan pengaruh

lubang perforasi terhadap aliran. Dalam satuan lapangan persamaan

dapat dituliskan sebagai :

2

2131008,9

10127,13

A

PoBqX

A

P

x

q

dr

dpKA

Persamaan ini hanya berlaku untuk aliran fluida satu fasa, yaitu minyak

saja.

Untuk aliran radial dan faktor skin diperhitungkan, persamaan

dapat diturunkan yang hasil akhirnya adalah sebagai berikut :

rwh

PoqoBoxS

rw

re

kohx

qPwf

2

213

32

1008,9472,0ln

210127,1Pr


Lp Kc 10 x 08 7.

(rc/rp)In o Bo3 -

rc

1

rp

1

Lp

ro 2 (Bo) 10 x 03.22

14 -

Lp Kc

(ro/rp)In z T g 10 x 424 1. 3

)xc

1 -

rp

1(

Lp

Tz rg 10 x 16 .32

-12

Persamaan untuk aliran dalam lubang perforasi dapat dinyatakan sebagai

berikut :

Untuk aliran minyak,

Pwfs – Pwf = C qo + D qo2

Dimana, C = Koefisien aliran laminer

=

D = Koefisien aliran turbulan

=

Untuk aliran gas,

Pwfs2 – Pwf 2 = C qg + D qg2

Dimana, C = Koefisien aliran laminer

=



=

Parameter-parameter persamaan adalah sebagai berikut :

Pwfs = tekanan alir dasar sumur dipermukaan formasi, psi

Pwf = tekanan alir dasar sumur, psi

qo = laju aliran minyak perlubang perforasi, STB/ hari

qg = laju aliran gas perlubang perforasi, BSP / har

o = faktor folume formasi minyak, bbl / STB

do = densitas minyak, lbm/ cuft

g = specific grafity gas

o = viscositas minyak cp

g = viscositas gas, cp

T = temperatur formasi, R

Z = faktor deviasi gas

Kc = permeabalitas zone terkompaksi, md

= 0,1 Kp untuk teknik perforasi overbalanced

= 0,4 Kp, untuk teknik perforasi underbalanced

Kf = permeabilitas formasi, md

rc = jari-jari zone terkompaksi, ft

= rp + 0,5 in

rp = jari-jari lubang perforasi, ft

Lp = panjang lubang perforasi, ft. harga Lp tergantung dari jenis

perforating gun” yang digunakan.

= faktor tuberlensi, dimana pendekatan untuk harga ini, akan

diuraikan berikut ini.

Harga B diperkirakan dengan salah satu persamaan berikut :

1. Persamaan firoozabadi dan katz

- Untuk consolidated sand


201 1. Kc

10 x 33 .2 10

0.55 Kc

10 x 47 .1 7

f (Kc)

e10 x 33 .2 7

=

- Untuk consolidated sand

=

2. Persamaan cooke, untuk unconsclidated sand

=

Dimana : e dan f adalah konstanta yang tergantung dari ukuran pasir dan

ditunjukkan pada table di bawah ini.

HARGA e DAN f UNTUK PERSAMAAN COOKE

Ukuran Pasir e f

8 – 12 3, 32 1.24

10 – 20 2, 36 1.34

20 – 40 2, 65 1.54

40 – 60 1.10 1.60

Untuk sumur-sumur yang dilengkapi dengan gravel pack kehilangan tekanan

aliran sepanjang perforasi yang berisi dengan gravel, diperkirakan dengan

persamaan-persamaan berikut :

A. Untuk aliran minyak,


AKG 10127x 1.

LIn Ho Bo3 -

2

13 -

A

ro 2 (Bo) B 10 x 08.9

LKG

L zr Kg 10 x 9 .8 3

2A

L Tz rg B 10- 10 x 24 .1

56 0,

7

KG

10 x 47 1.

Pwfs – Pwf = C qo + D qo1

Dimana, C = Koefisien aliran lominar

=


=

B. Untuk aliran gas,

Pwfs2 – Pwf 2 = C qg + D qg2

Dimana, C = Koefisien aliran lominor

=


Parameter-parameter di persamaan diatas sama seperti di persamaan

sebelumnya, kecuali :

KG = permeabilitas gravel, md

A = luas penampang aliran total

= (luas satu lubang perforasi) x (kerapatan perforasi) x ( selang

perforasi )

L = panjang aliran linear, ft

=


12/2/sinlub gIDCaangborUkuranLLP

Prosedur perhitungan kehilangan tekanan aliran sepanjang perforasi

adalah sebagai berikut :

Langkah 1. Siapkan data penunjang, yang meliputi :

Hasil uji tekanan dan produksi (Ps, Pwr q) panjang selang

perforasi, ft

Permeabilitas formasi produktif, md

Diameter perforasi, ft

Panjang perforasi, ft

Ukuran lubang bor, in

Diameter dalam casing, in

Tekhnik perforasi (underbalanced atau averbalanced)

Kerapatan perforasi, SPF

Densitas minyak, lbm / cuft

Faktor volume formasi minyak, bbl/ STB

Viskositas minyak, cp

Langkah 2. Hiitung permobilitas zone komplikasi, sesuai dengan tknik

perforasi yang digunakan, yaitu :

- underbalanced, Kc – 0,4 k

- overbalanced, Kc – 0, 1 k

Langkah 3. Hitung koefisien turbulensi, B

Langkah 4. Hitunglah jari-jari zone terkompaksi, yaitu :

rc = (rp + 0. 5) / 12

Langkah 5. Hitung panjang perforasi dibelakang casing, yaitu :

Langkah 6. Hitunglah konstanta aliran laminar, C

Langkah 7. Hitunglah aliran konstanta turbulen, D


Lankah 8. Substitusikan konstanta C dan D kedalam persamaam

kehilangan tekanan sepanjang perforasi

Pw fs – Pwf = C q + D q

Langkah 9. Hitunglah jumlah seluruh lubang perforasi dalam selang

perforasi, yaitu :

- perforasi = (selang perforasi) x (Kerapatan perforasi)

Langkah 10. Tentukan beberapa laju produksi, dan hitung laju produksi

perlubang perforasi, yaitu :

q / serf = q / ( perforasi)

Langkah 11. Hitung kehilangan tekanan sepanjang perforasi, dengan

menggunakan laju produksi per perforasi dilangkah B dan

persamaan dilangkah 6.

Prosedur yang sama dapat digunakan untuk menghitung kehilangan

tekanan sepanjang perforasi untuk sumur gas.

A. Contoh perhitungan kehilangan tekanan aliran sepanjang perforasi

Diketahui :

Tekanan statik sumur : 2200 psi

Indek produktifitas : 1, 0 STB / hari/ psi

Tebal formasi : 20 ft

Permeabilitas formasi : 162 md

Kerapatan perforasi : 4 spf

Panjang lubang perforasi : 11, 6 in

Diameter dalam casing : 6. 875 in


443 30. (16.2) 12) / 10.1(10 x 08 7.

ro 2 (Bo) B 255) 0. / 755 (0.Ln 083) 1. ( )5.2(2 -

14 -

)0629 0.

1 -

02125 0.

1(

12) / 1 10.

(30) 083) (1. )10 x 73 (821. 10 x 30 .22

614 -

Diameter lubang bor : 9. 875 in

Diameter lubang perforasi : 0, 51 in

Tekhnik perforasi dengan cara overbalanced

Faktor volume formasi minyak : 1, 083 bbl / STB

Densitas minyak : 30 lbm / cuft

Viskositas minyak : 2, 5 Cp

Tentukan kehilangan tekanan sepanjang perforasi pada laju produksi

sebesar 2000 dan 1200 STB / hari

Perhitungan :

1. Hitung permeabilitas zone terkompaksi, sesuai dengan tekhnik perforasi.

Dalam hal ini digunakan tekhnik perforasi overbalanced, maka :

Kc = 0. 1 . k = 0.1 (162) = 16.2 md

2. Hitunglah koefisien turbelensi, B sebagai berikut :

= (2. 33 x 1010 ) / (16. 21, 201) = 821. 73 x 106

3. Hitunglah jari-jari zone terkompaksi, yaitu :

rc = ((0. 51/2 ) + 0.5) = 0. 755 in = 0. 0629 ft

4. Hitung panjang lubang perforasi dibelakang casing,

Lp = 11. 6 – (9. 875 – 5. 875) / 2 = 10. 2 in

5. Hitung konstanta aliran laminar C, yaitu :

C =

D =

= 0. 024621

6. Subtitusikan konstanta C dan D, dan diperoleh persamaan kehilangan

tekanan sepanjang perforasi sebagai berikut :


Pw fs - Pwf = 30. 433 q + 0. 024621 q1

7. Hitunglah jumlah lubang perforasi diseluruh interval perforasi, sebagai

berikut :

perforasi = 20 x 4 = 80 perforasi

8. Persamaan diatas akan digunakan untuk menghitung kehilangan tekanan

sepanjang perforasi, untuk laju produksi :

q = 2000 STB / hari

q / perf = 2000 / 80 = 25.0 STB/ hari

Kehilangan tekanan sepanjang perforasi =

Pw fs – Pwf = 30. 443 (25) + 0.024621 (25)

= 776. 463 psi

q = 2000 STB / hari

q / perf = 1200 / 80 = 15.0 STB/ hari

Kehilangan tekanan sepanjang perforasi =

Pw fs – Pwf = 30. 443 (15) + 0.024621 (15)

= 462. 185 psi

Prosedur dan Perhitungan Analisa nodal pada titik nodal di dasar sumur

untuk kondisi lubang di dasr sumur diperforasi

Prosedur perhitungan analisa sisitim nodal pada titik nodal di dasar sumur untuk

kondisi lubang di dasr sumur diperforasi adalah sebagai berikut :

Langkah 1. Siapkan data penunjang yaitu :

kedalaman sumur (D)

panjang pipa salur (L)

diameter tubing (dt)

diameter pipa salur (dp)

kadar air (KA)

perbandingan gas cairan (GLR)


tekanan separator (Psep)

kurva IPR

table formasi produktif (ft)

permeabilitas formasi per foot (SPF)

panjang lubang perforasi (in)

jari-jari lubang perforasi (in)

teknik perforasi (overbalanced atau underbalanced)

langkah 2. Pada kertas grafik kartesian, buat sistim koordinat dengan tekanan


Langkah 3. Berdasarkan uji tekanan dan produksi terbaru atau berdasarkan

peramalan kurva IPR (lihat modul II) plot kurva IPR pada kertas

grafik di langkah 2. tekanan alir dasar sumur yang diperoleh dari

persamaan kurva IPR merupakan tekanan di permukaan formasi

produktif (sandface).

Langjkah 4. Ambil laju produksi tertentu (qt) yang sesuai dengan salah satu

harga laju produksi pada grafik pressure traverse baik untuk aliran

horizontal maupun untuk aliran vertical.

Langkah 5. Berdasarkan pada qt, dp, dan KA, pilih grafik pressure traverse


Langkah 6. Pilih garis gradient aliran berdasarkan perbandingan gas cairan

(GLR). Seringkali perlu dilakukan interpolasi apabila garis-garis

aliran untuk GLR yang diketahui tidak tercantum.

Langkah 7. Berdasarkan garis gradient aliran pada pressure traverse tersebut,

tentukan tekanan kepala sumur, Pwh (tekanan upstream) dari Psep

(tekanan downstream).

Langkah 8. Dari harga qt, dt, dan KA pilih grafik pressure traverse untuk aliran

vertical.

Langkah 9. Pilih garis gradient aliran untuk GLR yang diketahui. Apabila garis

gradient aliran untuk harga GLR tersebut tidak tercantum, lakukan

interpolasi.


Langkah 10. Gunakan harga Pwh di langkah 7 (Pwh = tekanan downstream)

untuk menentukan tekanan alir dasar sumur (Pwf = tekanan

upstream).

Langkah 11. Ulangi langkah 4-10 untuk harga laju produksi yang lain. Dengan

demikian akan diperoleh variasi harga qt terhadap Pwf.

Langkah 12. Hitung tekanan dasar sumur di permukaan formasi produktif,

berdasarkan harga laju produksi yang digunakan di langkah 4-10.

Langkah 13. Hitung perbedaan tekanan di dasar sumur, antara tekanan di

permukaan formasi produktif dan kaki tubing, yaitu tekanan dasar

sumur dari langkah 12 dikurangi dengan tekanan dasar sumur dari

langkah 11, pada harga laju produksi yang sama. Plot antara laju

produksi dengan perbedaan tekanan di dasar sumur tersebut.

Langkah 14. Berdasarkan data perforasi, hitung kehilangan tekanan sepanjang

perforasi.

Langkah 15. Plot perbedaan tekanan (kehilangan tekanan) terhadap laju

produksi pada kertas grafik yang sama dengan plot di langkah 13.

Langkah 16. Perpotongan kurva dari langkah 13 dengan langkah 15

menunjukan laju produksi yang diperoleh pada kerapatan perforasi

yang dimaksud.

Langkah 17. Dengan mengubah harga kerapatan perforasi maka dapat

ditentukan kerapatan perforasi yang optimum.


3. 2. 2. 3. Contoh analisa sistim nodal dengan titik nodal di dasar

sumur untuk kondisi sumur diperforasi.




Diameter tubing = 2 3/8”

Kadar air = 0

Perbandingan gas cairan = 400 SCF/bbl


Tebal formasi produktif = 20 ft

Permeabelitas formasi = 162 md

Kerapatan perforasi = 2, 4, 6, 8, 10 SPF

Panjang lubang perforasi = 11,6 in

Diameter lubang perfo = 0,51 in

Teknik perforasi = overbalanced

Factor vol formasi minyak = 1,083 bbl/STB

Viscositas minyak = 2,5 cp

Densitas minyak = 30,0 lbm/ cuft

Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan dasar sumur

sebagai titik nodal, dengan memperhitungkan kerapatan perforasi.

Perhitungan :

1. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim koordinat dengan tekanan pada

sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar. Lihat gambar 3-3.


2. Berdasarkan PI=1,0 dan Ps=2200 psi, hitung Pwf pada berbagai anggapan


Pwf = Ps - PI

q


Pwf = 2200 - 1

200= 2000 psi

Untuk laju produksi yang lain di peroleh hasil seperti pada table berikut :

q

anggapan Pwf

200

400

600

800

1000

1500

2000

1800

1600

1400

1200

700

3. Berdasarkan hasil perhitungan kehilangan tekanan sepanjang pipa salur dan

tubing untuk beberapa harga laju produksi diperoleh tekanan alir dasar sumur

(di kaki tubing), sebagai berikut :

q

anggapan Pwh Pwf

200

400

600

800

1000

115

140

180

230

275

750

880

1030

1190

1370


1500 420 1840

4. Hitung perbedaan tekanan antara tekanan di permukaan formasi produktif

dengan tekanan di kaki tubing, sebagai berikut :

q

anggapan

Pwf

(sandface) Pwf

(tubing) Beda

tekanan

200

400

600

800

1000

1500

2000

1800

1600

1400

1200

700

750

880

1030

1190

1370

1840

1250

920

570

210

-

-

Plot perbedaan tekanan tersebut terhadap laju produksi di gambar 3-3.

5. Berdasarkan data perforasi, hitung kehilangan tekanan sepanjang perforasi

untuk kerapatan perforasi 2, 4, 6, 8 dan 10 SPF. Persamaan kehilangan

tekanan sepanjang perforasi untuk data, telah dihitung di modul II, dan telah

di peroleh hubungan berikut :

Pwfs – Pwf = 0.024621 . q2 + 30,443 . q

Hasil perhitungan kehilangan tekanan untuk setiap kerapatan perforasi adalah

sebagai berikut :

Laju

Produksi

2 SPF 4 SPF 6 SPF

q/ perf dp q/ perf dp q/ perf dp

200

400

600

800

1000

1500

5

10

15

20

25

37,5

152,83

306,89

462,18

618,71

776,46

1176,24

2,50

5,00

7,50

10,00

12,50

18,75

76,26

152,83

229,71

306,86

384,38

579,46

1,67

3,33

5,00

6,67

8,33

12,50

50,81

101,75

152,83

204,05

215,40

384,38

Laju 8 SPF 10 SPF


Produksi q/ perf dp q/ perf dp

200

400

600

800

1000

1500

1,25

2,50

3,75

5.50

6.25

9.375

30.47

60.98

91.55

122.17

152.83

229.71

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

7.00

34.10

68.25

102.45

136.69

170.99

256.95

Plot antara perbedaan tekanan tersebut terhadap laju produksi pada kertas grafik

di gambar 3-3.

6. Perpotongan antara kurva perbedaan tekanan di kaki tubing dengan tekanan

di perforasi, menunjuakn laju produksi yang dihasilkan untuk setiap kerapatan

perforasi, yaitu sebagai berikut :

Kerapatan

Perfo (SPF)

Laju

Prod (STB/H)

2

4

6

8

10

620

740

790

820

840


Gambar 3-3

Hasil Analisa Sistim Nodal Untuk Sumur

Yang Diperforasi

3. 2. 2. 1. Contoh soal analisa sistim nodal dengan titik nodal di dasar sumur

untuk kondisi sumur diperforasi dan dipasang gravel pack.




Diameter tubing = 2 3/8”

Kadar air = 0

Perbandingan gas cairan = 400 SCF/bbl



Tebal formasi produktif = 20 ft

Permeabelitas formasi = 162 md

Keraptan perforasi = 2, 4, 6, 8, 10 SPF

Panjang lubang perforasi = 11,6 in

Diameter lubang perfo = 0,51 in

Diameter dalam casing = 6.875 in

Diameter lubang bor = 9.875

Ukuran gravel pack = 50 mesh

Permeabelitas gravel = 45000 md

Factor vol formasi minyak = 1,083 bbl/STB

Viscositas minyak = 2,5 cp

Densitas minyak = 30,0 lbm/ cuft

Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan mengguankan dasar sumur

sebagai titik nodal, denagn memperhitungkan kerapatan perforasi dan gravel

pack.

Perhitungan :

1. Pada Kertas grafik kertasian, buat sistim koordinat dengan tekanan pada

sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar. Lihat gambar 3-4.

2. Berdasarkan PI = 1.0 dan Ps = 2200 psi, hitung Pwf pada berbagai anggapan


Pwf = Ps – q / PI


Pwf = 2200 – 200 / 1

= 2000 psi

untuk laju produksi yang lain diperoleh hasil seperti pada table berikut :

q

anggapan Pwf

200 2000


400

600

800

1000

1500

1800

1600

1400

1200

700

3. Berdasarkan hasil perhitungan kehilangan tekanan sepanjang pipa salur dan

tubing untuk beberapa harga laju produksi, (telah dihitung di contoh

sebelumnya) di peroleh tekanan alir dasar sumur (di kaki tubing), sebagai

berikut : :

q

anggapan Pwh Pwf

200

400

600

800

1000

1500

115

140

180

230

275

420

750

880

1030

1190

1370

1840

4. Hitung perbedaan tekanan antara tekanan di permukaan formasi produktif

dengan tekanan di kaki tubing, sebagai berikut :

q

anggapan

Pwf

(sandface) Pwf

(tubing) Beda

tekanan

200

400

600

800

1000

1500

2000

1800

1600

1400

1200

700

750

880

1030

1190

1370

1840

1250

920

570

210

-

-


Plot perbedaan tekanan tersebut terhadap laju produksi, di gambar 3-4

4. Berdasarkandata perforasi, hitung luas penampang aliran seluruh perforasi

dan konstanta aliran laminar dan turbulan untuk setiap kerapatan perforasi 2,

4, 6, 8, 10 SPF. Hasil perhitungan adalah sebagai berikut :

SPF A C D

2

4

6

8

10

0.05676

0.11352

0.17028

0.22704

0.28380

0.909214

0.454607

0.303071

0.227304

0.181843

5.76107810-4

1.44026910-4

6.40119710-5

3.60067410-5

2.30443110-5

5. Hasil perhitungan kehilangan tekanan untuk setiap kerapatan perforasi


Laju

Produksi 2 SPF 4 SPF 6 SPF 8 SPF 10 SPF

200

400

600

800

1000

1500

204.89

455.86

752.93

1096.08

1485.32

2660.06

96.68

204.89

324.61

455.86

598.63

1005.97

63.17

131.47

204.89

283.42

367.08

598.63

46.90

96.68

149.34

204.89

263.31

421.97

37.29

76.42

117.40

160.22

204.89

324.61

Plot antara perbedaan tekanan tersebut terhadap laju produksi pada kertas grafik

di gambar 3-4.

6. Perpotongan antara kurva perbedaan tekanan di kaki tubing dengan tekanan

di permukaan formasi produktif dan kurva kehilangan tekanan di perforasi,


menunjuakan laju produksi yang dihasilkan untuk setiap kerapatan perforasi,

yaitu :

Kerapatan

Perforasi (SPF)

Laju

Produksi (STB/D)

2

4

6

8

10

550

700

760

800

820

3. 3. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di kepala sumur.

Analisa sistim nodal untuk titik nodal di kepala sumur, di bedakan menjadi

dua prosedur tergantung pada ada atau tidaknya jepitan di kepala sumur.

Dengan demikian dalam sub-bab ini akan diuraikan dua prosedur analisa sistim

nodal, satuprosedur untuk kepala sumur yang tidak dilengkapi dengan jepitan

dan satuprosedur lagi untuk kepala sumur yang dilengkapi dengan jepitan.

Kelakuan aliran multifasa dalam jepitan telah diuraikan di modul III, Bab V.

dalam uraiannya dicantumkan korelasi-korelasi yang digunakan untuk

memperkirakan hubungan antara laju produksi dan tekanan.

3. 3. 1. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di kepala

sumur tanpa

jepitan.


Langkah 1. Siapkan data penunjang, yaitu :

kedalaman sumur (D)





kadar air (KA)



kurva IPR

Langkah 2. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim sumbu dengan tekanan



harga laju produksi pada grafik pressure traverse untuk aliran

horizontal

Langkah 4. Berdasarkan harga qt, dp, dan KA, pilih grafik pressure traverse


Langkah 5. Pilih garis gradien aliran dengan GLR yang diketahui. Apabila tidak

diketahui maka lakukan interpolasi.

Langkah 6. Dari Psep tentukan tekanan kepala sumur Pwh

denganmenggunakan garis gradient alir di langkah 5. catat harga

Pwh yang diperoleh.

Langkah 7. Ulangi langkah 3-6 untuk berbagai harga laju produksi yang lain.

Dengan demikian diperoleh variasi harga qt terhadap Pwh.

Langkah 8. Plot qt terhadap Pwh pada kertas grafik di langkah 2. kurva yang

terbentuk disebut kurva pipa salur.



vertical.

Langkah 10. Berdasarkan harga qt, dt, dan KA pilih grafik pressure traverse

aliran vertical.

Langkah 11. Pilih garis gradient aliran dengan GLR yang diketahui. Apabila tidak

diketahui maka dilakukan interpolasi.

Langkah 12. Menurut persamaan IPR yang diperoleh dari uji tekanan dan

produksi terbaru atau menurut peramalan IPR, hitung tekanan alir

dasar sumur (Pwf), pada harga qt di langkah 10.


Langkah 13. Dari harga Pwf tentukan tekanan kepala sumur denagan

menggunakan garis gradient aliran di langkah 11. lihat langkah 4

pada butir 3. 1. catat harga yang diperoleh.

Langkah 14. Ulangi langkah 9-13 untuk berbagai laju produksi yang lain. Dengan

demikian akan diperoleh variasi harga qt terhadap Pwh.

Langkah 15. Plot qt terhadap Pwh dari langkah 14 pada kertas grafik di langkah

2. kurva yang diperoleh disebut kurva tubing.

Langkah 16. Apabila kurva tubing memotong kurva pipa salur, maka sumur akan

terproduksi dengan laju produksi Qt yang dite4ntukan dari titik

perpotongan tersebut. Apabila kurva tubing tidak memotong kurva

pipa salur maka sumur tidak dapat berproduksi untuk sistim rangkai

pipa tersebut.

Apabila kurva tubing dan kurva pipa salur tidak berpotongan tetapi

perpanjangan kedua kurva tersebut memberikan kemungkianan

untuk berpotongan, maka ulangi langkah 3 sampai dengan 15

untuk laju produksiyang lain, sehingga kurva tubing dan kurva pipa

salur dapat diperpanjang, dan kemudian tentukan titik potongnya.

Titik potong ini memberikan laju produksi yang diperoleh. Tidak

dibenarkan melakukan ekstrapolasi, kecuali apabila laju produksi

tidak tersedia di grafik pressure traverse.

Langkah 17. Dengan membuat kurva tubing dan kurva pipa salur54 untuk

berbagai ukuran tubing dan ukuran pipa, salur, maka dipilih

pasangan ukuran tubing dan pipa salur yang dapat menghasilkan

laju produksi optimum.

3. 3. 1. 1. Contoh analisa sistim nodal dengan titik nodal di kepala sumur

tanpa jepitan.

Diketahui : sama seperti contoh soal 3. 2. 1. 1.

Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan kepala sumur

sebagai titik


nodal tanpa jepitan.

Perhitungan :

1. Pada kertas grafik kartasian, buat sisitim koordinat dengan tekanan sebagai

sumbu tegak dan laju produksi sebagai sumbu datar.

2. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 3. 2. 1. 1. butir 4, diperoleh hasil

sebagai berikut :

q

anggapan Psep Pwh

200

400

600

800

1000

1500

100

100

100

100

100

100

115

140

180

230

275

420

3. Plot antara q terhadap Pwh pada gambar 3-5

4. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 3. 2. 1. 1. butir 2, telah diperoleh

harga Pwf untuk berbagai laju produksi anggapan. Dengan mengguanakan

grafik pressure traverse untuk aliran tegak, tentukan Pwh pada masing-

masing q, dan di peroleh hasil sebagai berikut :

q

anggapan Pwf Pwh

200

400

600

800

1000

1500

2000

1800

1600

1400

1200

700

610

540

450

330

180

-

5. Plot antara q terhadap Pwh pada gambar 3-5.


6. Perpotongan antara kurva di langkah 3 dan 5 memberikan laju produksi yang

diperoleh.

7. Laju produksi yang diperoleh = 900 bbl/ hari.

3. 3. 2. Prosedur analisa sistim nodal untuk titik nodal di kepala sumur

dengan jepitan.



kedalaman sumur (D)




kadar air (KA)



kurva IPR

ukuran jepitan

Langkah 2. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim sumbu dengan tekanan




vertical.

Langkah 4. Berdasarkan harga qt, dp, dan KA, pilih grafik pressure traverse

untuk aliran vertical.

Langkah 5. Pilih garis gradien aliran dengan GLR yang diketahui. Apabila tidak

diketahui maka lakukan interpolasi.

Langkah 6. Berdasarkan persamaan IPR yang diperoleh dari uji tekanan dan

produksi terbaru atau menurut peramalan IPR, hitung tekanan alir

dasar sumur pada harga qt di langkah 3.


Langkah 7. Dari harga Pwf tentukan tekanan kepala sumur dengan

mengguanakan garis gradient aliran di langkah 5.

Langkah 8. Ulangi langkah 3 sampai dengan 7 untuk berbagai harga laju

produksi yang lain. Dengan demikian akan diperoleh variasi harga

qt terhadap Pwh.

Langkah 9. Plot qt terhadap Pwh dari langkah 8 pada kertas grafik di langkah 2.

kurva yang diperoleh disebut kurva tubing.

Langkah 10. Pilih korelasi aliran fluida dalam jepitan yang sesuai dengan kondisi

lapangan.

Langkah 11. Berdasarkan korelasi yang dipilih, buat hubungan antara laju

produksi dengan tekanan kepala sumur.

Langkah 12. Plot antara laju produksi terhadap tekanan kepala sumur yang

diperoleh dari langkah 11, pada kertas grafik di langkah 2, kurva

yang diperoleh disebut kurva jepitan.

Langkah 13. Perpotongan antara kurva tubing dengan kurva jepitan menunjukan

harga laju produksi yang dihasilkan oleh

sumur,denganmenggunakan ukuran jepitan yang diberikan.

Langkah 14. Untuk mengetahui pengaruh ukuran jepitan terhadap laju produksi

sumur, maka buat kurva jepitan dengan dengan mengguankan

langkah 11, untuk beberapa ukuran jepitan yang berbeda.

Langkah 15. Perpotongan kurva-kurva jepitan dengan kurva tubing, menunjukan

laju produksi yang diperoleh untuk setiap ukuran jepitan.


Gambar 3-5

Kurva Analisa Sistim Nodal pada Titik Nodal

Di Kepala Sumur Tanpa Jepitan


3. 3. 2. 1. Contoh analisis nodal dengan titik nodal di kepala sumur dengan

jepitan

Diketahui : Sama seperti contoh soal 3. 2. 1. 1.

Tentukan laju produksi yang diperoleh dengan menggunakan kepala sumur

sebagai titik nodal, apabila digunakan jepitan dengan ukuran 12/64 in. gunakan

persamaan Gilbert untuk memperkirakan kelakuan aliran fluida dalam jepitan.

Perhitungan :

1. Pada kertas grafik kertasian, buat sistim koordinat dengan tekanan sebagai

sumbu tegak dan laju produksi sebagai sumbu datar. Lihat gambar 3-6.

2. Berdasarkan perhitungan di contoh soal 3. 2. 1. 1. butir 2 telah diperoleh

harga Pwf untuk berbagai laju produksi anggapan. Dengan mengguanakn

grafik pressure traverse untuk aliran tegak, tentukan Pwh pada masing-

masing q, dan diperoleh hasil sebagai berikut :

q

anggapan Pwf Pwh

200

400

600

800

1000

1500

2000

1800

1600

1400

1200

700

610

540

450

330

180

-

3. Plot antara q terhadap Pwh pada gambar 3-6, kurva ini adalah kurva tubing.

4. Buat hubungan antara laju produksi dengan tekanan kepala sumur dengan

mengguanakan persamaan gilbert, dan diperoleh :

q anggapan Pwh

200

400

75.34

150.68


600

800

1000

1500

220.02

301.36

376.70

565.04

5. Plot laju produksi terhadap tekanan kepala sumur yang diperoleh dari langkah

4, pada kertas grafik di langkah 2, seperti ditunjukan di gambar 3-6. kurva ini

adalah kurva jepitan.

6. Tentukan perpotongan antara kurva tubing yang diperoleh dari langkah 3

dengan kurva jepitan yang diperoleh dari langkah 5.

7. Perpotongan kedua kurva tersebut menunjukan laju produksi sebesar 840

STB/ hari.

3. 4. Prosedur anlisa sistim nodal dengan titik nodal di separator.

Prosedur perhitungan analisa sistim nodal dengan titik nodal di separator



kedalaman sumur (D)




kadar air (KA)



kurva IPR

Langkah 2. Pada kertas grafik kartasian, buat sistim sumbu dengan tekanan


Langkah 3. Plot kurva IPR pada kertas grafik dilangkah 2.


Langkah 4. Anggap laju produksi qt yang sesuai dengan salah satu harga laju

produksi pada grafik pressure traverse untuk aliran horizontal dan

vertical.

Langkah 5. Pilih grafik pressure traverse aliran vertical qt, dt, dan KA. Apabila

KA tidak sesuai dengan KA yang tersedia pada grafik, pilih grafik

pressure traverse dengan KA yang terdekat.

Langkah 6. Pilih kurva gradient tekanan aliran dengan GLR yang diketahui.

Apabila untuk harga GLR tersebut tidak tersedia kurva gradient

alirannya, lakukan interpolasi.


Gambar 3-6

Hasil Analisa Sistim Nodal Untuk Sumur

Dengan Jepitan


Langkah 7. Berdasarkan kurva IPR di langkah 3, baca harga tekanan alir desar

sumur, Pwf pada qt.

Langkah 8. Gunakan grafik pressure traverse dan kurva gradient aliran untuk

menentukan tekanan kepala sumur Pwh berdasarkan Pwf. Lihat

butir 3. 1, langkah 5.

Langkah 9. Catat harga Pwh yang diperoleh.

Langkah 10. Pilih grafik pressure traverse aliran horizontal yang sesuai dengan

qt, dp, dan KA. Apabila KA. Tidak sesuai dengan KA yang tersedia

pada grafik, pilih grafik pressure traverse dengan harga KA yang

terdekat.

Langkah 11. pilih kurva gradient aliran yang sesuai dengan GLR yang diketahui.

Apabila untuk haarga GLR tersebut tidak tersedia kurva gradient

alirannya, lakukan interpolasi.

Langkah 12. Gunakan grafik pressure traverse [langkah 10] dan kurva gradient

aliran [langkah 11] untuk menentukan tekanan masuk di separator,

[Pins] berdasarkan harga Pwh dari langkah 9.

Langkah 13. Catat harga Pins dan qt.

Langkah 14. Ulangi langkah 4-13 untuk berbagai harga laju produksi. Dengan

demikian akan diperoleh hubungan antara Pins terhadap qt.

Langkah 15. Plot harga Pins terhadap qt pada kertas grafik di langkah 2.

Langkah 16. Plot Psep pada sumbu tekanan dan dari titik ini tarik garis datar ke

kanan sampai memotong kurva yang diperoleh dari langkah 15.

Langkah 17. Perpotongan tersebut menunjukan laju produksi yang akan

diperoleh.

3. 4. 1. Contoh soal analisa sistim nodal denagn titik nodal di

separator.

Diketahui : sama seperti contoh soal 3. 2. 1. 1.

Tentukan laju produksi yang dapat diperoleh dengan menggunakan separator

sebagai titik nodal.


Perhitungan :

1. Buat sistim koordinat pada kertas grafik kertasian dengan tekanan sebagai

sumbu tegak dan laju produksi sebagai sumbu datar, seperti pada gambar 3-

7.

2. Dari perhitungan contoh soal 3. 2. 1. 1. langkah 4, telah diperoleh hubungan

q terhadap Pwh untuk perhitungan yang diawali dari dasar sumur, yaitu

sebagai berikut :

q

anggapan Pwf Pwh

200

400

600

800

1000

2000

1800

1600

1400

1200

610

540

450

330

180

3. Berdasarkan Pwh di langkah 2, tentukan tekanan di separator, untuk

beberapa anggapan laju produksi, Pwh = tekanan upstream, dan tekanan di

separator, Pins sebagai tekanan downstream.


q

anggapan Pwh Pc separator

200

400

600

800

1000

610

540

450

330

180

595

525

410

255

-

4. plot q terhadap Pins seperti pada gambar 3-7.


5. pada gambar 3-7, plot tekanan separator = 100 psi pada sumbu tekanan.

Kemudian buat garis datar ke kanan sampai memotong kurva di langkah 4.

perpotongan ini menunjukan laju produksi yang diperoleh, yaitu :

q = 900 bbl/ hari.


Gambar 3-7

Kurva Analisa Sistim Nodal pada Titik

Nodal di Separator

Documents

Nodal Analisis