PERENCANAAN DAN TROUBLESHOOTING POMPA SUBMERSIBLE (ESP)
1. TUJUAN • Memilih ESP (menentukan jenis dan ukuran pompa, jumlah stages , jenis
motor, kabel, terpilih,
transformator
dan
switch
board )
sesuai
merek
dagang
data produksi, konfigurasi sumur, dan karakteristik fluida produksi.
• Mencari gejala kerusakan pada ESP, sehingga dapat ditanggulangi sedini mungkin
agar kerusakan lebih lanjut dapat dikurangi dan pompa dapat bekerja kembali secara lebih efisien.
2. METODE DAN PERSYARATAN 2.1 METODE
Metode yang digunakan adalah metode analitis dengan bantuan gambar dan tabel sesuai merek dagang terpilih.
2.2 PERSYARATAN
Perencanaan hanya berlaku untuk lubang sumur tegak, untuk sumur miring perlu dilakukan koreksi atas sudut kemiringannya dalam menghitung TDK.
3.
LANGKAH LANGKAH KERJA 3.1 LANGKAH KERJA PERENCANAAN ESP
1. Isi data yang diperlukan (data sumur, reservoir, dan fluida) dalam “kolom-
kolom data” pada Tabel 1. 2.
Hitung berat jenis rata-rata dan gradien tekanan fluida produksi menurut:
Gradien Fluida (GF (GF ) = 0.433 × 0.433 × SG
(2)
Bila mengandung gas, kurangi GF sekitar GF sekitar 10%. 3.
Tentukan
kedudukan
lubang perforasi teratas 4.
pompa
teratas.
Jarak
( HPIP ) (HPIP
kurang
antara antar a
lebih
100
dan
lubang
motor
ft
di
atas
perforasi perfora si
(HS (HS ) kurang lebih 50 ft.
Tentukan laju produksi diinginkan dengan cara memilih kemudian mencoba harga Pwf untuk Pwf untuk menghitung harga laju total menurut persamaan : QTOT = (Ps - Pwf) × PI
(3)
Hitung laju yang diinginkan (Qo ( Qo ) menurut persamaan:
Apabila harga tersebut belum sesuai, ulangi memilih harga dengan
Pwf
penjajalan 5.
Hitung pump intake pressure ( pressure (PIP ) menurut persamaan : PIP = Pwf - GF × GF × (HS-HPIP)
(5)
Harga PIP harus lebih besar dari BPP (tekanan jenuh); bila tidak terpenuhi, ulangi langkah 4 dan 5 dengan laju produksi yang lebih rendah 6.
Hitung arus cairan kerja (Zfl ) menurut persamaan:
7. Tentukan kehilangan tekanan sepanjang tubing ( Hf ) dengan menggunakan Gambar 14. 8.
Hitung total dynamic head (TDH ) menurut persamaan:
9.
Pilih jenis dan ukuran pompa dari
katalog perusahaan pompa
bersangkutan dan gambar yang menunjukkan efisiensl maksimum untuk laju produksi yang diperoleh di langkah 4. Baca harga head capacity (HC) dan daya kuda motor (HP HP motor) motor) pada laju produksi tersebut. 10. Hitung jumlah stages (tingkat):
11. Hitung daya kuda yang diperlukan. HP = HP = HP HP motor motor × Jumlah stages
(9)
12. Tentukan Jenis motor pada Tabel 3 yang memenuhi HP HP tersebut. tersebut. 13. Untuk masing-masing jenis motor, hitung kecepatan aliran di anulus motor (FV )
Jenis motor dan OD motor terkecil yang memberikan FV > l ft/detik adalah pasangan yang harus dipilih. 14. Baca harga arus listrik (A) dan tegangan listrik (V ( V motor) motor) yang dibutuhkan untuk jenis motor yang bersangkutan. 15. Dari harga arus listrik tersebut pilih jenis kabel pada Gambar 15 (dianjurkan memilih jenis kabel yang mempunyai kehilangan tegangan dibawah atau sekitar 30 volt tiap 1000 ft). ΔVkabel = Vkabel = (HS (HS -- 50) × ΔV
/1000 ft
16. Memilih transformator dan transformator dan switchboard : switchboard : a. Hitung tegangan yang diperlukan motor dan dan kabel
(11)
(VTOT) = Vmotor + ΔVkabel (12) b. Hitung KVA = 1.73 × 1.73 × VTOT × VTOT × A/1000 (13) c. Dari Tabel 4 tentukan transformator yang transformator yang memenuhi hasil hitungan 16.b Karena aliran 3 fasa maka transformator yang dipilih adalah sepertiga dari hasil hitungan 16. d.
Dari Tabel 5 tentukan switchboard yang switchboard yang memenuhi
17. Lakukan perhitungan total tegangan pada waktu start sebagai start sebagai berikut : a. Kebutuhan tegangan untuk start = start = 20.35 × voltage rating, b. Kehilangan tegangan selama start = start = 3 × kehilangan tegangan biasa, 16. Bandingkan apakah total tegangan pada waktu start tidak start tidak melebihi tegangan yang
dikeluarkan
oleh
switchboard .
Apabila
tidak
melebihi,
berarti
perencanaan sudah baik, apabila melebihi ulangi langkah 16. Catatan : 1.
ESP dapat dipakai untuk laju produksi produksi 300 sampai 60000 BPD.
2.
Dapat dipakai untuk fluida viskositas tinggi.
3.
Dapat dipakai untuk sumur - sumur air atau atau s sumur umur injeksi injeksi air pada proyek waterflood . Untuk sumur injeksi arah impeller harus impeller harus dibalikkan.
4.
Untuk
sumur
kepasiran,
ESP
dapat dapat
dipakai
sampai sampai
derajat
kepasiran tertentu, yaitu dengan menggunakan impeller atau diffuser khusus yang terbuat dari Ni-Resist. 5.
Untuk sumur korosif perlu dipasang “Ressistant Coning Hausing ” khusus, sumbu as pompa dari banan K-monel K- monel . Apabila terdapat H2S gunakan kabel kabel Al atau kabel kabel biasa dengan ditutup monel .
6. ESP menghasilkan panas sehingga dapat menurunkan viskositas viskositas fluida produksi; hal mana akan membantu sumur dengan masalah parafin.
7. Untuk sumur bersuhu tinggi (lebih (leb ih 250°F) 250°F) perlu dipasang d ipasang Epoxy untuk melindungi kabel, O-ring , dan seal (gasket). seal (gasket). 8. Untuk dipasang
sumur
miring
atau
tidak
lurus
( crooked (crooked
well )
perlu
centralizer agar centralizer agar kabel tidak terkelupas.
3.2 LANGKAH KERJA TROUBLESHOOTINGESP 3.2.1 METODE API RP 11S
1.
Lakukan pengamatan langsung kelakuan pompa sebagai berikut: a. Teliti apakah alat masih bekerja pada besarnya arus listrik yang didisain. (Cara yang umum adalah dengan melihat voltmeter nya). nya). b.
Amati karat pada perangkat pompa di permukaan.
c. Teliti "range "
apakah
laju
produksi
nyata
masih
tercakup
dalam
kemampuan laju produksi pompa. d.
Teliti apakah alat masih bekerja pada kondisi kerja.
e. Teliti apakah head discharge pompa bervariasi tidak lebih dari 5%, serta daya kuda bervariasi tidak lebih dari 15% . f. Lakukan shut-off head , yaitu pompa dijalankan dengan wing- valve ditutup sebentar, kemudian amati tekanan kepala sumur. g. Teliti apakah total dynamic head (TDH) head (TDH) dan laju produksi turun. 2.
Dari gejala yang telah dideteksi pada butir l klasifikasikan dan tentukan tindakan yang harus dilakukan d ilakukan menggunakan Tabel 6 dan 7.
3.2.2
METODE GRAFIK
1. Rekam arus dengan amperemeter . 2. Lakukan analisa terhadap grafik tersebut tersebut sebagai sebagai berikut:
a.
Pompa berjalan normal.
Grafik rata dan simetris, harga ampere lebih kurang sama dengan yang tertera di nameplate (contoh nameplate (contoh Gambar 19). b.
Fluktuasi Daya Listrik (VA) Grafik menunjukkan seperti pada Gambar 20. Fluktuasi daya listrik
dapat
pompa lain
terjadi yang
karena
sedang
adanya distart di start .
pembebanan
Gejala
serupa
listrik
pada
juga
dapat
terjadi karena adanya petir. c. Gas Lock . Keadaan gas lock ditandai olen adanya harga ampere yang rendah. Bila harga ampere merosot hingga di bawah underload (batas bawah harga ampere) maka pompa otomatis berhenti. Contoh pada Gambar 21. - Titik A merupakan saat start pompa, start pompa, biasanya harga ampere naik 38 kali harga ampere pada keadaan pompa berjalan normal. - Titik B menunjukkan operasi normal. - Titik C memperlihatkan berkurangnya harga ampere dan terjadinya fluktuasi akibat masuknya gas ke dalam pompa. - Titik D menunjukkan kenaikan mendadak harga ampere, ini menandakan arus cairan masuk pompa. Selanjutnya terjadi gas lock yang
diikuti
oleh
turunnya
harga
Ampere
di
E,
pada saat ini tidak ada cairan yang diproduksikan. Penanggulangan hal ini adalah dengan cara: - Matikan pompa agak lama agar gas lock hilang. lock hilang. - Turunkan pompa sehingga lebih tenggelam. Bila pompa di rat hole gunakan jaket.
- Turunkan produksi
dengan
mengecilkan
choke ,
sepanjang
memungkinkan. - Apabila dengan cara-cara tersebut di atas tetap tak tertanggulangi, maka pompa harus diganti dengan yang lebih kecil atau produksikan secara intermittent dengan menggunakan (cycle ( cycle controller ) meskipun cara ini sebenarnya dapat merusak pompa. d.
Pompa mati mati karena karena terjadi interferensi interferensi gas atau air. Grafik pada Gambar (pump-off )
22
menandakan
keadaan
pompa
mati
dan interferensi gas atau air terjadi berkali-kali, hal ini
terdeteksi karena adanya start er er otomatis. Pada Gambar 23, titik A adalah saat start pompa, titik B pompa berjalan normal, titik C
gas
mulai
masuk pompa,
dan
titik
D
arus
cairan
mendekati pompa dan selanjutnya diiringi dengan matinya pompa karena ampere terlalu rendah (under ( under current shut-down ). ). e.
Pompa mati mati bukan karena interferensi gas gas atau air. Grafik Grafik pada Gambar bukan tak
menunjukkan
karena tanpa
terlihat
adalah
5
interferensi
fluktuasi. Dalam
akibat
tiadanya
cara
gejala
pompa
gas. Sehingga hal
ini
mati
pada grafik gr afik
kematian
cairan terproduksi
tetapi
pompa
sehingga
penanggulangannya
seperti
pada
masalah gas locking . f.
False Start s. s. Grafik pada Gambar 24 yaitu menunjukkan seolah-olah o ff’ ff’ dengan sebagai
restart
yang
akibat panjang
gagal.
cycle
Kejadian
waktu
tak
ini cukup
pump
„
adalah untuk
menghasilkan arus cairan yang cukup tinggi. Unit ini harus diganti dengan yang lebih kecil. g.
Selang-seling start dan start dan mati.
Grafik pada Gambar 25, yaitu menunjukkan selang-seling kejadian start dan mati, yang berlangsung dalam waktu singkat. Kejadian ini adalah akibat ukuran pompa terlalu besar atau pompa bekerja dengan TDH (head ) yang kurang besar. Cara penanggulangan adalah: - Cek TDH dengan cara menutup wing-valve sesaat. wing-valve sesaat. - Cek kemungkinan kebuntuan aliran di pipa atau tertutupnya katup dipermukaan. - Hentikan pompa dan cek arus cairan. Pompa dengan grafik ampere demikian harus segera dihentikan karena kejadian tersebut akan sangat merusak pompa. h.
Produksi dengan GOR tinggi. Cara
penanggulangan
GOR
tinggi
adalah
dengan
pengaturan tekanan selubung dan penggunaan separator gas. Grafik
serupa juga
sehingga
harga
dapat
terjadi
karena
ampere biasanya
Penanggulangannya
adalah
adanya
emulsi,
menurun
sesaat.
dengan penggunaan deemulsifier
(pemecah emulsi). Lihat Gambar 26. i.
Harga Ampere terlalu kecil. Grafik
pada
Gambar
distart distart berkali-kali, biasanya
27,
tetapi
yaitu
menunjukkan
tidak
berhasil
pompa
hidup.
Hal
yang ini
terjadi karena harga ampere yang diberikan terlalu
rendah, sehingga tidak cukup memberi memberi tenaga ke ke motor untuk mengangkat fluida dengan dengan berat Bila
dari
test
penanggulangan-nya under-current
terlihat adalah
(ampere
jenis
dan
adanya dengan
rendah).
volume
tertentu.
produksi,
maka
melakukan penyetelan
Gambar
27
disebabkan oleh gagalnya relay ketika relay ketika menghentikan
mungkin pula
batas ampere rendah dari kontrolnya, sewaktu pompa d istart secara istart secara otomatis. Gambar 27 juga bisa terjadi karena patahnya pompa. j.
Beban Rendah. Grafik pada dijalankan (distart (distart )
Gambar
dengan
28,
yaitu
normal
menunjukkan
tetapi
diikuti
pompa
dengan
penurunan
harga ampere secara bertahap, selanjutnya terjadi keadaan tanpa beban untuk pada
beberapa saat
unitnya dan
pompa
dan akhirnya a khirnya terjadi te rjadi berhenti
berlebih). Grafik ini menandakan (ukurannya), beban tersebut
atau
karena
pompa
salah melakukan
rendahnya
overload (beban
yang
salah
penyetelan
(underload ( underload protection
mengakibatkan
kerusakan
relay ), ),
disain
pelindung kesalahan
tertahannya fluida produksi, sehingga
motor bekerja pada keadaan tanpa beban. Selanjutnya karena tidak ada aliran maka tidak terjadi pendinginan motor sehingga timbul panas dan ini menyebabkan overload (beban overload (beban berlebih) dan akhirnya motor mati. k.
Pengontrolan Pompa oleh tangki pengumpul. Grafik pada Gambar 29, yaitu menunjukkan harga ampere motor pompa (berhenti dan bekerjanya pompa) dikontrol oleh arus cairan tangki
pengumpul.
Gambar
29
menunjukkan
tenggang
waktu
(delay ) antara saat pompa berhenti dan start kembali start kembali terlalu singkat. Bila pompa tak dilengkapi check valve (katup penahan aliran balik) yang baik, maka setiap pompa berhenti fluida akan turun kembali sehingga
pompa
Menjalankan kembali terbalik pompa
akan
pompa
berputar
kearah
sebaliknya.
yang
sedang
berputar
mengakibatkan kerusakan terpuntir
atau
as
pompa.
patah. Tenggang
Biasanya waktu
as
( delay )
antara saat pompa berhenti dan
start
kembali adalah minimal kurang lebih 30 menit, yaitu agar fluida dapat stabil kembali. l.
Beban berlebih Grafik pada
Gambar
gambar adalah
30.
Titik
A
pada
saat dijalankan; biasanya menunjukkan harga
ampere
yang
meningkat, B
bekerja
normal,
C
adalah
pada
keadaan
pompa
beban
hingga
menunjukkan kenaikan
mencapai batas tertinggi (overload ( overload ) dan akhirnya pompa mati. Gejala peningkatan pompa
beban
yang
diikuti
dengan
matinya
tersebut disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut : - Naiknya berat terproduksinya
jenis
fluida
(misalnya
karena
lumpur atau fluida komplesi). -
Terjadinya emulsi atau kenaikan viskositas.
-
Terjadinya problem mekanis atau listrik (misal motor panas atau terjadi keausan alat).
m.
Problem daya listrik.
Beban karena kotoran padat Grafik pada Gambar 31, yaitu mula-mula berfluktuasi tak teratur, selanjutnya normal. Gejala
ini
disebabkan
terikutnya
scale,
pasir
atau
partikel
lumpur waktu sumur mula-mula diproduksikan. Walaupun W alaupun hal ini
umum terjadi,
dahulu
melakukan pembersihan
distart distart . yang
sebaiknya
Untuk ringan
dipompa.
dihindari
dengan
terlebih
sumur
sebelum
pompa
mematikan sumur sebaiknya sebaiknya digunakan fluida atau
hampir
sama dengan fluida yang akan
Dalam hal tertentu perlu pemberian tekanan balik (menggunakan jepitan), guna menahan naiknya harga ampere secara berlebihan. Untuk sumur yang menjumpai problem pasir, start harus lambat dengan laju produksi kecil (jepitan dipermukaan diperkecil). n.
Start berulang-ulang Start berulang-ulang Grafik pada Gambar 32, yaitu menunjukkan start normal yang lalu mati karena beban berlebinan. Garis-garis naik setelah itu menunjukkan usaha menstart men start kembali berkalikali. Usaha ini bisa merusak pompa. Dianjurkan pompa di tes terlebih dahulu sebelum menstart menstart kembali. kembali.
o.
Beban berfluktuasi tak beraturan. Grafik naik
pada
Gambar
33
harga
ampere
yang
turun
tak beraturan. Umumnya Umumnya disebabkan adanya fluktuasi pada
berat jenis fluida Akhirannya
atau
adanya
dapat berakibat
variasi
pompa
tekanan mati
permukaan.
karena
beban
berlebihan (overload (overload ). ). Grafik serupa bisa juga disebabkan karena pompa tersumbat, motor atau kabel terbakar atau sekering putus ( primer atau sekunder).
4. DAFTAR PUSTAKA
1.
ARCO, Pump Course, Super School, Dallas, Jan. 1982,
2. Beavers, J., “Application of Electric Submersible Pumps in Hostile Environments”, Pet. Eng. International, March 15, 1983, 3.
Brown, K.E., Ed., “The Technology of Artificial Lift Methods”, Vol 2b, The Petroleum Publishing, Co., Okla, 1980.
4.
Centrilift, Submersible Pump Handbook, 3rd Ed, 1981
5.
Devine, D. L.: “Variable Speed Submersible Pumps Find Winder Application”, OGJ, June 11, 1979.
6. Langitan, F. B.: “High Volume Submersible Electric Pumps Design Consideration And Operation ”, PT Caltex, June 1974. 7.
Legg, L. V.: “Submersible Pump”, part 1, 2, 3, 4, OGJ, July 9, July 23, Aug. 27, 1979.
8.
Reda Submersible Pump Catalog, Bartlesville, 1982.
9.
Sam Meek, Personal Communication, Centrilift, PT Inti Jatampura, Jakarta
10. Winkler, Jakarta,
H.
M.:
“Design
of
Artificial
Lift
Systems
Course
for
ARCO”,
Indonesia, 1960. 11. API Recommended Practice 11 S (RP1lS). 2nd. ED., May 30, 1986. 12. Centrilift Submersible Pump Handbook, 3rd Ed., 1981. 13. Design, Specification Submersible
& Application Applicati on of Baker Lift Systems
Pumping Systems, 1984. 14. Reda Submersible Pump Catalog, 1984.
Electric
5. DAFTAR SIMBOL
A
= harga arus listrik, ampere
BHT
= temperatur temper atur dasar sumur, su mur, °F °F
BFF
= tekanan jenuh, psi
FV
= kecepatan alir dasar snulus motor, ft/detik
GF
= gradien tekanan fluida dengan adanya gas, psi/ft
GOR
= perbandingan gas minyak, SCF/STB
GS
= gradien statik fluida, psi/ft
HC
= head capacity , capacity , ft/tingkat
HF
= kehilangan tekanan karena gesekan dinyatakan sebagai ketinggian ft
HP motor
= daya kuda motor, dk
HPIP
= kedalaman letak lubang masuk pompa dari permukaan, ft
HS
= kedalaman lubang perforasi teratas, ft
ID
= diameter dalam pompa, in .
KA
= kadar air, %
KVA
= kilo volt ampere, daya 3 fase
OD
= diameter-luar, in
PI
= indeks produktivitas, b/d/psi
PIP
= tekanan-isap pompa, psi
PS
= tekanan-statik, psi
PVT
= analisa tekanan volume dan suhu cairan
Pwf
= tekanan alir dasar sumur, psi
Rs
= kelarutan gas dalam minyak, SCF/bbl
Qo
= laju produksi minyak, STB/hari
Q TOT TOT
= total produksi cairan, STB/hari
THP
= tekanan kepala sumur, ft
V motor
= tegangan listrik di motor, volt
V TOT TOT
= total tegangan listrik , volt
V Kabel
= kehilangan tegangan listrik di kabel, volt/1000 ft
WOR
= perbandingan laju produksi air terhadap minyak
Zfl
= arus cairan kerja, ft
6.
LAMPIRAN 6.1 LATAR LATAR BELAKA BEL AKANG NG
Pertama kali ESP (Gambar 1 dan 2) dilakukan di Indonesia oleh Caltex sekitar tahun 1960; kemudian sejak tahun 1969. ESP banyak digunakan oleh perusahaan-perusahaan
minyak
asing
maupun
Pertamina.
Dewasa
ini ada 4 pabrik ESP ESP yang besar yaitu: yaitu: Reda, Reda, Centrilift, Baker, dan ODI. Alat ESP terdiri atas pompa sentrifugal bertingkat banyak (Gambar l dan 2) berputar 3475-3500 rpm, 60 HZ (atau 2900-2915.50 HZ) dengan motor listrik induksi
sinkron
kutub,
3
fasa,
berbentuk
sangkar.
Antara
motor
dan
pompa terdapat protector atau equilizer , untuk menyamakan tekanan di dalam motor dengan mineral lubrikasi
serta
sekelilingnya. Motor agar
pendinginan.
disini
dengan minyak
tidak mengalirkan listrik dan memberi efek Pendinginan terutama
didapat
dari
aliran
cairan produksi. Selain protector di atas kadang- kadang dapat dipakai gas separator untuk sumur su mur yang menghasilkan banyak gas. ESP biasanya dipakai untuk laju produksi 200-2500 STB/hari, walaupun dapat digunakan untuk produksi sampai sampai 95.000 STB/hari. Umumnya dipakai di sumur untuk
miring
di di
daerah
lepas
pantai.
Di
daratan
hanya
dipakai
laju produksi tinggi yaitu di d i atas 2000 STB/hari. Karena pompa
angguk akan lebih ekonomis untuk untuk sumur dengan laju produksi produksi rendah.
Laju produksi sangat menentukan jenis ESP yang dipilih, karena ESP sangat sensitif terhadap laju aliran. Hanya Han ya kisaran laju produksi tertentu yang dapat diatasi oleh suatu suatu jenis ESP. ESP. Laju produksi terlalu besar dari kemampuan ESP akan menyebabkan up thrust kerusakan terjadi pada bantalan (washer ( washer ) atas. Sedangkan laju terlalu kecil dari kapasitas ESP akan menyebabkan down thrust yang thrust yang akan merusak bantalan bawah. Perhatikan Gambar 3.
6.2 CONTOH SOAL
Penyelesaian Data : Selubung
= 7 inchi, 26 #, 6000 TD (ID : 6.276 inchi)
Tubing
= 3.5 inchi OD
Listrik
= 60 cycle
Perforasi
= 5800 –5850 ft
PI
= 5 STB/hari/psi
Ps
= 1800 @5800 feet
WOR
= 50 %
THP
= 100 psi
BHT
= 160 oF
GOR
= 100 SCF/STB
SG minyak
= 0.86
SG air
= 1.02
BPP
= 600 psi
Penyelesaian : 1. Isi Kolom Data.
Gradien fluida (GF) = 0.433 × Sg rata-rata = rata-rata = 0.433 × 0.913 = 0.395 psi/ft Karena terdapat gas maka GF di turunkan sekitar 10%, sehingga harga GF menjadi GF menjadi = 0.35 psi/ft (kalau tidak ada gas, gunakan gradien statik 0.395 psi di atas) 3. Tentukan kedalaman pompa, misalnya 5700 feet, yang berarti jarak motor dengan perforasi 50 ft atau jarak perforasi dengan pompa: 100 ft 4.
Ambil Pwf = Pwf = 700 psi, dengan mempertimbangkan BPP = BPP = 600 psi dan besar Qo yang Qo yang dinginkan. Q TOT PI = (1800 - 700)5 = 5500 STB/hari TOT =(Ps-Pwf) × PI =
Atur kembali Pwf , bila Qo yang Qo yang dihasilkan kurang sesuai dengan yang diharapkan. 5.
Hitung pump intake pressure (PIP) PIP = Pwf - GF × GF × (HS - HPIP) = 700 – 0.35 × (5800 - 5700) = 665 psi. Ternyata 665 psi lebih besar dari BPP (600 (600 psi), berbagai syarat terpenuhi.
6.
Hitung aras kerja cairan
7.
Tentukan hilang tekanan sepanjang tubing. tubing. Dengan Dengan menggunakan menggunakan Gambar 14, pada Q TOT = 5500 BPD dan ukuran tubing = 3.5 inci dengan kondisi tubing TOT “bekas”, diperoleh hilang tekanan 85 ft/1000 ft, sehingga:
8.
Hitung total dynamic head (TDH)
9.
Pilih jenis dan ukuran pompa pompa dengan menggunakan menggunakan Gambar 4 s. s.d d 13 (hanya sebagian dari gambar yang tersedia dari katalog pabrik). Ambil gambar yang dapat memberikan efisiensi maksimum untuk laju produksi yang ditentukan pada langkah 4.
Dalam
seal ini
untuk
QTOT =
5500
BPD,
maka
gambar
yang
memberikan efisiensi maksimum adalah Gambar 4. (Tabel 2 dapat digunakan untuk memilih jenis pompanya). Tentukan dari Gambar 4 tersebut: a. Head capacity ( capacity (HC ) = 2950 ft untuk tiap 100 stages b. Horse power motor , HPmotor = HPmotor = 184 HP untuk tiap 100 stages. 10. Hitung jumlah stages pompa.
11. Hitung horse-power motor yang motor yang diperlukan: HHP = HP motor × motor × stages = stages = (184/100) × 154 = 284 HP 12. Pilih jenis motor dari Tabel 3, misalnya type 540 series (5.43 inci OD), maka didapat jenis motor 300 HP, 1S50 Volts, 87A. 13. Hitung kecepatan alir di anulus motor (FV)
Ternyata memunuhi FV > 1 feet/detik 14. Memilih kabel: Pilih jenis kabel dari Gambar 15 sedemikian sehingga pada arus yang dipakai (87A) memberikan kehilangan tegangan sekitar 30 volt per setengah dari
maksimum). Dalam
hal
ini didapat
1000 ft (umumnya
jenis kabel
# 1/0
AL
dengan kehilangan tegangan tegangan 27 volt per 1000 ft. ft. Kehilangan tegangan tegangan di kabel = (5750 × 27/1000 = 155 volt. 15. Pilih transformator dan transformator dan switch board a. Total tegangan yang diperlukan = 2150 + 155 = 2305 volt.
c. Tentukan ukuran transformator . Dengan menggunakan Tabel 4 didapat 3×150 KVA, yaitu dipilih ukuran yang lebih besar dari total KVA diperlukan (347 KVA). d.
Tentukan switchboard . Dengan menggunakan Tabel 5 dipilih RPR-2, yaitu 2400 volt, 700 HP, 360 A. Switchboard yang dipilih harus mempunyai kapasitas lebih besar dari kebutuhan (2306 volt, 285 HP, 87A).
16. Lakukan perhitungan untuk membuktikan bahwa motor dapat dihidupkan (distart (distart ) dengan transformator , kabel, switch board yang board yang dipilih. o
o
Kebutuhan tegangan untuk start = start = 0.35 × voltage rating
= 0.35 × 2150
= 752.5 Volt.
Kehilangan tegangan selama start = start = 3 × 156 volt = 468 volt Ternyata tegangan yang tersedia 2400 > (752 + 468). Kesimpulan semua peralatan yang telah dipilih dapat berjalan.
6.3 GAM G AMBAR BAR DAN TABEL T ABEL YANG DIGUNAKAN
GAMBAR 1 SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMPING UNIT
GAMBAR 2 POMPA ESP
GAMBAR 3 KEMUNGKINAN POSISI IMPELLER
GAMBAR 4 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES G180-60 Hz540 SERIES – 3500 RPM
GAMBAR 5 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES G110-60 Hz540 SERIES – 3500 RPM
GAMBAR 6 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES E35-60 Hz450 SERIES – 3500 RPM
GAMBAR 7 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES GN2000-50 Hz540 SERIES – 2917 RPM
GAMBAR 8 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES GN2000-60 Hz400 SERIES – 3500 RPM
GAMBAR 9 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES DN1750-60 Hz400 SERIES – 3500 RPM
GAMBAR 10 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES DN1000-60 Hz400 SERIES - 2917RPM
GAMBAR 11 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES DN1000-60 Hz400 SERIES-3500 RPM
GAMBAR 12 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES DN750-60 Hz400 SERIES-3500 RPM
GAMBAR 13 REDA PUMP PERFORMANCE CURVE 100 STAGES A400-60 Hz338 SERIES-3500 RPM
GAMBAR 14 KEHILANGAN TEKANAN DALAM PIPA
GAMBAR 15 CHART HILANG TEGANGAN
GAMBAR 16 VISKOSITAS MINYAK TANPA GAS PADA SUHU RESERVOIR
GAMBAR 17 MERUBAH CP KE SSU
GAMBAR 18 VISKOSITAS MINYAK JENUH GAS PADA P DAN T RESERVOIR
TABEL 1 KOLOM DATA UNTUK PERHITUNGAN ESP
TABEL 2 POMPA 60 Hz 3500 RPM
TABEL 2 (LANJUTAN) POMPA 60 Hz 3500 RPM
TABEL 3 MOTOR 60 Hz
TABEL 4 TRANSFORMATOR FASA TUNGGAL 60 Hz, UNTUK KENAIKAN SUHU 56 Oc
TABEL 5 DATA UMUM SWITCHBOARD S WITCHBOARD
TABEL-6
Analisa Gejala Kerusakan Pompa dan Penanggulangannya Pompa Sedang Bekerja. Gejala Penyebab Tindakan
GAMBAR 19. POMPA PO MPA BERJALAN BERJALAN NORMAL
GAMBAR 20. FLUK F LUKTUASI TUASI DAYA LISTRIK
GAMBAR 21. GAS LOCK
GAMBAR 22. POMPA MATI DAN TERJADI INTERFERENSI GAS ATAU AIR
GAMBAR 23. POMPA MATI TANPA INTERFERENSI GAS ATAU AIR
GAMBAR 24. FALSE START
GAMBAR 25. SELANG - SELING ANTARA KEJADIAN START DAN MATI
GAMBAR 26. PRODUKSI DENGAN GOR TINGGI
GAMBAR 27. AMPERE AMPERE TERLALU TERLALU RENDAH
GAMBAR 28. BEBAN RENDAH
GAMBAR 29. EFEK PENGONTROLAN POMPA OLEH TANGKI PENGUMPUL
GAMBAR 30. BEBAN BERLEBIH
GAMBAR 31. BEBAN KOTORAN PADAT
GAMBAR 32. START BERULANG – ULANG
GAMBAR 33. BEBAN BERFLUKTUASI BERFLUKTUASI TAK T AK BERATURAN