1 / 125

PERENCANAAN DAN TROUBLE SHOOTING ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP (ESP)

PERENCANAAN DAN TROUBLE SHOOTING ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP (ESP). Outline. Komponen ESP Karakteristik Kerja ESP Desain ESP Troubleshooting ESP Analisa Biaya. ESP UNIT. ESP. Bisa memproduksi minyak dengan rate besar : 150 sd 60.000 bbl/d (pada 10 ¾” OD Casing)

herne
Download Presentation

PERENCANAAN DAN TROUBLE SHOOTING ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP (ESP)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. PERENCANAAN DAN TROUBLE SHOOTING ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMP (ESP)

  2. Outline • Komponen ESP • Karakteristik Kerja ESP • Desain ESP • Troubleshooting ESP • Analisa Biaya

  3. ESP UNIT

  4. ESP • Bisa memproduksi minyak dengan rate besar : 150 sd 60.000 bbl/d (pada 10 ¾” OD Casing) • Kedalaman bisa mencapai 15.000 ft. • Kekuatan motor paling besar dibanding pompa manapun; Bisa mencapai 700 HP. • Offshore tepat menggunakan ESP. • Temperatur sumur bisa hingga 400 F. • Baik untuk sumur miring.

  5. Produsen ESP • Reda (menguasai 70% pasaran dunia) • Centrilift (25% pasaran dunia) • Oil Line, ODI, Trico, Baker, dll. Padaprinsipnyasemua ESP dariberbagaiperusahaanadalahsama yang membedakanhanyapadabentukataudesain impeller, diffuser, gas separator, seal section, putarandanarahputarannya.

  6. Komponen ESP • Pompa. • Seal section. • Electric motor. • Kabel. • Switchboard. • Transformator. • Alat tambahan : • Vent box • Check valve • Bleeder valve • Tubing head • dll

  7. a. Pompa

  8. Impeller dan Difuser

  9. b. Seal Section • Digunakan untuk menyamakan tekanan dalam motor dengan tekanan tenggelamnya pompa (submergence) di lubang sumur. • Mencegah rusaknya dinding motor terhadap runtuh (collapse, yang terjadi dengan differential 20 psi). • Mencegah masuknya fluida ke motor. • Seal section terletak di antara pompa dan motor

  10. c. Electric Motor

  11. d.Kabel • Kabel di desain menurut no urut seperti 1/0,2/0, dst. • Terbuat dari tembaga (Cu) atau alumunium (Al) • Berbentuk bulat untuk dilekatkan di tubing dan berbentuk pipih untuk di sekitar pompa dan protector ke arah motor. • Standard tahanan Cu = 10.37 ohm dan Al = 17 Ohm (20 oC). • Kabel Al lebih murah dan tahan korosi tetapi mudah patah dan sukar disambung lagi.

  12. Kapasitas aliran arus maksimum : 1 Cu dan 2/0 Al maksimum 110 Ampere 2 Cu dan 1/0 Al maksimum 95 Ampere 4 Cu dan 2 Al maksimum 70 Ampere 6 Cu dan 4 Al maksimum 55 Ampere

  13. e.Switchboard • Tersedia dengan range 440 V – 2400 V. • Ditempatkan pada kotak yang tahan cuaca. • Terdiri dari : sekering (fuse), alat untuk otomatis mematikan (overload/underload protection), tombol sakelar atau switch, start-stop otomatis, anti petir dan pencatat ampere (recording ammeter) • Kadang dipasang lampu tanda bahaya, timers untuk pompa intermittent dan alat-alat kontrol otomatis.

  14. f.Well Head • Kepala sumur yang harus dilengkapi dengan “Seal” agar tidak bocor pada lubang untuk kabel dan tubing. • Didesain untuk tahan terhadap tekanan 500-3000 psi.

  15. g.Check Valve • Dipasang 2-3 joint di atas pompa. • Untuk menahan cairan agar tidak turun ke bawah saat pompa dimatikan. (Jika check Valve tidak ada maka untuk start up diperlukan waktu tambahan 30 menit)

  16. h.Drain Valve • Untuk mengeringkan fluida di dalam tubing yang jatuh di anulus selama mengangkat tubing.

  17. i.Centralizers • Berfungsi untuk pendinginan sempurna untuk motor • Agar kabel pada tubing tidak mudah lecet.

  18. I.Junction Box • Digunakan untuk melepaskan gas yang ikut meresap di kabel agar tidak menimbulkan kebakaran di switchboard.

  19. j.lain-lain • Cable Guard : pelindung kabel flat di pompa ke motor. • Swaged nipple : penyambung kepala pompa atau drain valve ke tubing. • Service cable : kabel dari trafo ke switchboard • Cable Guide wheel : untuk pemasangan kabel. • Cable Reels : gulungan kabel dan penahannya (reel support).

  20. Karakteristik Kerja ESP

  21. a.Dasar Kerja • Total Dynamic Head • Horse Power • Effisiensi

  22. Total Dynamic Head (TDH) • TDH adalah total pressure yang bisa diberikan oleh pompa ke luar pompa. • TDH dinyatakan dalam HEAD (ketinggian kolom cairan) • Faktor TDH : • Pressure Head : head yang berhubungan dengan tekanan di suatu titik tertentu. • Elevation Head : ketinggian di atas suatu datum (dasar) yang ditentukan. • Velocity Head : Head ekivalent saat cairan akan jatuh pada kecepatan yang sama.

  23. Pt Zfl Hf Z Producing Fluid Level Zs Pump Pump Inlet Perforasi Faktor-faktor pada TDH Seal Section Electric Motor

  24. Horse Power • Dengan mengetahui TDH dan laju produksi, maka Hydraulic Horse Poer dapat dituliskan sebagai berikut : • HHP = Hydraulic Horse Power, HP • Q = Laju produksi, B/D atam m3/hari • TDH = Total Dynamic Head, ft atau meter • C = 135770 kalau B/D dan Ft = 6580 kalau m3/hari dan meter

  25. Efisiensi • Input brake horsepower dari permukaan ke pompa harus dikoreksi dulu dengan Efisiensi ESP. • Efisiensi ESP = Effisiensi motor x Effisiensi Pompa x Effisiensi kabel. • Effisiensi menggambarkan terjadinya kehilangan friksi fluida pada impeller/diffuser, lubang masuk, pusaran (eddy current), belokan, separasi dan kombinasinya

  26. b.Kinerja Pompa • Head Capacity • Horsepower Curves • Grafik Efisiensi

  27. Head Capacity • Plot grafik Head menunjukkan hubungan TDH dengan laju produksi pada kecepatan (rpm) konstan. • Head Caapacity pompa digunakan untuk menghitung jumlah stage pompa terhadap rasio TDH. • Pompa dengan head lebih curam lebih disukai karena lebih toleran terhdap keslahan data-data sumur (API, GOR, SG, dll)

  28. Horsepower Curves • Menunjukkan BHP input yang diperlukan per stage pada test pabrik.

  29. Grafik Efisiensi • Merupakan ratio dari output HP dibagi input braake HP. • Downthrust : saat impeller menggesek ke bawah/rpm tinggi. • Upthrust : saat gerak impeller mengesek ke atas/rpm rendah. • Range Efisiensi terbesar terjadi saat seakan-akan impeller melayang bebas.

  30. Desain ESP Denganmemakaicontohsoal (kasussumurvertikal)

  31. Langkah • Isi data yang diperlukan (data sumur, reservoir, dan fluida) dalam “kolom-kolom data” pada Tabel 1 berikut :

  32. Hitung berat jenis rata-rata dan gradien tekanan fluida produksi menurut: Gradien Fluida (GF) = 0.433 × SG Bila mengandung gas, kurangi GF sekitar 10%.

  33. Gradien fluida (GF) = 0.433 × Sg rata-rata = 0.433 × 0.913 = 0.395 psi/ft Karena terdapat gas maka GF di turunkan sekitar 10%, sehingga harga GF menjadi = 0.35 psi/ft (kalau tidak ada gas, gunakan gradien statik 0.395 psi di atas)

  34. Tentukankedudukanpompa (HPIP) kuranglebih 100 ft diataslubangperforasiteratas. Jarakantara motor danlubangperforasiteratas (HS) kuranglebih 50 ft. Perforasiterdapatpadakedalaman 5800-5850 ft makaESP dipasangpada 5700 feet, yang berartijarak motor denganperforasi 50 ft ataujarakperforasidenganpompa 100 ft.

  35. Tentukan laju produksi diinginkan dengan cara memilih kemudian mencoba harga Pwf untuk menghitung harga laju total menurut persamaan : Hitung laju yang diinginkan (Qo) menurut persamaan: Apabila harga tersebut belum sesuai, ulangi memilih harga Pwf dengan trial error

  36. Ambil Pwf = 700 psi, dengan mempertimbangkan BPP = 600 psi dan besar Qo yang dinginkan. Qtot =(Ps-Pwf) × PI = (1800 - 700) x 5 = 5500 bbl/d Atur kembali Pwf, bila Qo yang dihasilkan kurang sesuai dengan yang diharapkan.

  37. Hitung pump intake pressure (PIP) menurut persamaan : PIP = Pwf - GF × (HS-HPIP) Harga PIP harus lebih besar dari BPP (tekanan jenuh); bila tidak terpenuhi, ulangi langkah 4 dan 5 dengan laju produksi yang lebih rendah

  38. Pump Intake Pressure (PIP) • PIP = Pwf - GF × (HS - HPIP) = 700 – 0.35 × (5800 - 5700) = 665 psi. Ternyata 665 psi lebih besar dari BPP (600 psi), berbagai syarat terpenuhi.

  39. Hitung kedalaman fluid level (Zfl) menurut persamaan:

  40. Tentukan kehilangan tekanan sepanjang tubing (Hf) dengan menggunakan Gambar 14.

  41. Tentukan hilang tekanan sepanjang tubing. Dengan menggunakan Gambar 14, pada Qtot = 5500 BPD dan ukuran tubing = 3.5 inci dengan kondisi tubing “old”, diperoleh hilang tekanan 85 ft/1000 ft sehingga : Hf = 85/1000 ft x panjang tubing = 85/1000 x 5700 ft= 485.5 ft

  42. Hitung total dynamic head (TDH) menurut persamaan:

More Related