Prinsip Dasar dan Jenis Sumur Gas Lift serta Mekanika Katup Sembur Buatan

اَلسَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُه

(Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh)

Puji Syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta'ala yang telah memberikan Rahmat, Karunia, Taufik dan Hidayah-nya kepada kita semua sehingga kita masih dapat hidup di Dunia ini, serta semoga kita semua selalu mendapat Inayah dan Lindungan dari Allah Subhanahu Wa Ta'ala. آمِيْن يَا رَبَّ العَالَمِيْنَ “Aamiin ya Rabbal'alamin” ...

Shalawat, Salam serta Taslim kepada sang Revolusioner Dunia, Junjungan Alam Nabi Besar Sayyidina Maulana Muhammad Shallawlahu ‘Alaihi Wasallam yang telah membimbing kita dari zaman Kegelapan dan Kebodohan menuju zaman Terang Benerang, sangat jelas perbedaan antara Hak dan Bathil serta penuh dengan Ilmu Pengetahuan seperti saat ini.

Pada Artikel ini kami akan menjelaskan mengenai Prinsip Dasar dan Jenis Sumur Gas Lift serta Mekanika Katup Sembur Buatan. Sebelum masuk ke Materi marilah kita membaca Ta‘awuz : أَعُوذُ بِاللَّهِ مِنَ الشَّيْطَانِ الرَّجِيمِ “A’udzu billahi minasy syaithonir rojiim” dan Basmalah : بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم “Bismillahirraahmanirrahiim” Agar Bacaan yang dibaca menjadi Berkah dan Bermanfaat. آمِيْن يَا رَبَّ العَالَمِيْنَ “Aamiin ya Rabbal'alamin” ...

A. Prinsip Dasar Gas Lift

Tujuan operasi gas lift secara umum adalah untuk menciptakan “drawdown” sedemikian rupa sehingga reservoirmampu mengalirkan sejumlah fluidaseperti yang diinginkan. Faktor utama yang menentukan dalam metode gas lift adalah perbandingan jumlah gas dengan cairan (GLR atau Gas Oil Ratio) formasi pada sumur tersebut sudah lebih kecil dari GLR optimum, di samping adanya penurunan tekanan dalam reservoirnya. Maka dengan menginjeksikan gas bertekanan tinggi ke dalam tubing melalui annulus, menyebabkan densitas cairan di dalam tubing menurun dan gradient tekanan dalam kolom tubing juga menurun, akhirnya timbul perbedaan tekanan antara reservoir dengan tekanan dasar sumur (drawdown) yang lebih besar dari sebelumnya dan mengakibatkan mengalirnya minyak dari reservoir ke permukaan, atau dapat pula digunakan untuk menambah laju produksi total pada sumur minyak yang masih flowing tetapi laju produksinya kecil. Berdasarkan system penginjeksian gasnya, sumur gas lift dapat dibedakan menjadi dua yaitu continousgas lift dan intermitten, hal tersebut tergantung pada productivity index dan tekanan reservoirnya.

B. Jenis Sumur Gas Lift

1. Sumur Gas Lift Menurut Penginjeksiannya

a. ContinuousGas Lift

Dalam metode ini, gas diinjeksikan secara terus menerus ke dalam titik injeksi pada kedalaman tertentu, sehingga terjadi pencampuran antara gas yang diinjeksikan, dengan fluida sumur di dalam tubing.

Proses yang terjadi hampir sama dengan sembur alam, yang berbeda adanya dua gradient tekanan alir di kolom tubing, yaitu gradient tekanan alir di atas titik injeksi (Gfa) dimana GLR-nya adalah GLR murni ditambah jumlah gas yang diinjeksikan, dan gradient sumur gradient tekanan alir di bawah titik injeksi (Gfb) yang merupakan GLR murni dari sumur terebut. Dasar operasi Continuous Gas Lift adalah kesetimbangan tekanan alir antara Pwf dan tekanan yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida sampai permukaan.

Pwf = Pwh + Gfa (L) + Gfb (D – L)

Dimana :

Pwf : Tekanan alir dasar sumur (psi)

Pwf : Tekanan kepala sumur (psi)

Gfa : Gradien tekanan alir di atas titik injeksi (psi/ft)

Gfb : Gradien tekanan alir di bawah titik injeksi (psi/ft)

L : Kedalaman titik injeksi (ft)

D : Kedalaman total sumur (ft)

Continuousgas lift digunakan pada sumur yang mempunyai PI (Productivity Index) dan Pwf besar, serta kolom fluida di dalam sumur minimal 10 % dari kedalaman total sumur.

b. Intermitten Lift

Digunakan pada sumur yang mempunyai Pwf dan PI rendah atau salah satunya rendah. Dalam sistem ini produksi dilakukan secara terputus-putus dan didesain untuk memproduksi pada laju sebesar fluida yang masuk ke lubang sumur dari formasi.

Dalam sistem intermitten, fluida dibiarkan terakumulasi dan bertambah di dalam tubing pada dasar sumur, selama proses penutupan sumur. Secara periodic , gelembung besar dari gas injeksi brtekanan tinggi, diinjeksikan dengan cepat kedalam tubing di bawah kolom fluidadan kolom fluida akan terdorong ke permukaan. Frekuensi penutupan atau shut-in intermitten, ditentukan oleh jumlah waktu ya diperlukan oleh slug liquid masuk kedalam tubing. Lama periode injeksi gas tergantung slug cairan ke permukaan.

Ada emat kategori pemakaian gas lift yang dianjurkan berdasarkan PI dan BHP, yaitu :

Tabel A

Kriteria Penentuan Sistem Injeksi (Pudjo sukarno, 1990)

PI	BHP	Sistem Injeksi
Tinggi	Tinggi	Continuous
Tinggi	Rendah	Intermittent
Rendah	Tinggi	Intermittent
Rendah	Rendah	Intermittent

Dimana :

PI tinggi > 0,5 bbl/hari/psi

PI rendah < 0,5 bbl/hari/psi

BHP tinggi, dapat mengangkat kolom cairan mminimal 70 % dari kedalaman sumur

BHP rendah, berarti kolom cairan yang terangkat kurang dari 70 %

2. Sumur Gas Lift Berdasarkan Instalasinya

Berdasarkan instalasinya maka sumur gas lift dibedakan menjadi tiga yaitu :

a. Open installation

b. Semi closed installation

c. Closed installation

a. Open Instalation

Adalah instalasi sumur gas lift dimana instalasi tersebut tidak dilengkapi dengan packer dan standing valve, sehingga tekanan injeksi akan berpengaruh langsung terhadap formasi. Instalasi jenis ini umumnya digunakan pada sumur gas lift dengan sistem injeksi yang continuous flow.

b. Semi Closed Instalation

Adalah instalasi sumur gas lift yang instalasinya telah dilengkapi dengan packer, tetapi tanpa standing valve, instalasi ini umumnya digunakan untuk sumur gas lift dengan sistem gas injeksi yang continuousmaupun yang intermittent flow.

Adapun fungsi packer pada instalasi ini adalah :

· Menghilangkan pengaruh tekanan langsung dari gas injeksi terhadap formasi.

· Pada saat gas injeksi ditutup karena alasan tertentu cairan dari formasi tidak mengisi kolom cairan.

c. Closed Instalation

Adalah instalasi sumur gas lift yang telah dilengkapi packer dan standing valve pada rangkaian tubing di bawah operating gas lift valve. Instalasi ini akan efektif bila digunakan untuk sumur gas lift dengan sistem injeksi yang intermittent flow. Adapun fungsi standing valve adalah untuk menahan tekanan balik dari kolom fluida apabila tekanan tersebut lebih besar dari tekanan dasar sumur. Sumur gas lift menurut instalasinya dapat dilihat pada

3. Sumur Gas Lift Menurut aliran Produksinya

a. Tubing Flow

Pada keadaan normal atau standar, tubing flow akan dipilih untuk dilakukan, dimana gas diinjeksikan melalui casing dan laju alir produksi dari dasar sumur ke permukaan melalui tubing. Pemeliharaan ini berlaku apabila laju alir produksi dari sumur tersebut masih dalam range diameter tubing yang tersedia dilapangan tersebut.

b. Casing Flow

Apabila laju alir produksi lebih besar dari batasan diameter tubing yang ada, maka sumur diproduksikan dengan cara menginjeksikan gas bertekanan tinggi ke dalam tubing, sedangkan laju alir produksi dari dasar sumur ke permukaan mengalir melalui casing (annulus).

B. Mekanika Katup Sembur Buatan

Pada operasi sumur sembur alam, peralatan utama yang menentukan jumah gas yang masuk dari annulus ke dalam tubing adalah katup sembur buatan. Katup ini membuka dan menutup secara mekanis dan operasinya dipengaruhinya oleh tekanan injeksi gas, tekanan tubing, tekanan dome, dan geometri peralatan dalam katup. Pembukaan dan penutupan harus dilakukan seteliti mungkin, terutama untuk katup-katup unloading. Sehingga secara keseluruhan akan dapat dihasilkan operasi sembur buatan yang berhasil. Urutan proses unloading dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Pada gambar menunjukan proses unloading dari katup sembur buatan kontinyu yang dilengkapi dengan 4 buah katup. Fungsi katup-katup tersebut adalah.

1. Katup unloading, yang berfungsi sebagai jalan masuk gas dari annulus ke tubing, untuk mendorong cairan yang semula digunakan untuk mematikan sumur.

2. Katup operasi, yang berfungsi sebagai jalan masukk gas dari annulus ke tubing, untuk mendorong fluida reservoir kepermukaan.

3. Katup tambahan (kalau ada), yang berfungsi bagai katup operasi apabila tekanan static turun.

Pada tahap pertama, injeksi gas akan mengaktifkan katup-katup unloading.

Sehingga cairan untuk mematikan sumur terangkat ke permukaan dan permukaan cairan dalam annulus akan turun.

Pada tahap selanjutnya, setelah semua katup unloading secara bergantian terbuka, permukaan cairan dalam annulus akan mencapai katup operasi. Katup oprasi akan terbuka selama injeksi dan gas injeksi akan masuk ke dalam tubing secara continue. Hal ini dapat terjadi apabila tekanan injeksi gas (dalam annulus) lebih besar dari tekanan aliran dalam tubing. Oleh karena itu, letak katup operasi ditempatkan pada suatu kedalaman, sehingga tekanan aliran dalam tubing lebih kecil dari tekanan injeksi gas di annulus. Penempatan katup operasi ini ditentukan dari titik keseimbangan yaitu titik dimana tekanan aliran di tubing sama dengan tekanan injeksi gas di annulus, setelah dikurangi dengan tekanan diferensial sebesar 50-100 psi.

Baca Juga:
Peralatan Gas Lift di Bawah Permukaan dan di Atas Permukaan
Proses Produksi Minyak dan Gas Bumi
Peninjauan Aspek Reservoir, Aspek Operasi Pemboran, Aspek Operasi Produksi, dan Aspek Penunjang lainnya serta Aspek Lingkungan (Minyak dan Gas Bumi)
Kisi-kisi Materi Ujian Sertifikasi K3 MIGAS di PPSDM MIGAS Cepu (Lengkap)

Demikian Artikel mengenai Prinsip Dasar dan Jenis Sumur Gas Lift serta Mekanika Katup Sembur Buatan, kita akhiri dengan membaca Hamdallah : الحَمْدُ لِلّٰهِ رَبِّ العَالَمِيْنَ “Alhamdulillahirabbil ’Alamin”.