PERALATAN SUMUR-SUMUR PRODUKSI MINYAK - OIL & GAS

 PERALATAN SUMUR-SUMUR PRODUKSI

 

            Dalam merencanakan produksi, produksi optimum sumur selalu merupakan sasaran, sehingga berdasarkan kondisi optimum inilah peralatan produksi dapat direncanakan dengan baik, baik dalam hal dimensi, kekuatan (grade), jumlah/panjang, macam alat maupun spesifikasi lainnya. Faktor yang mendasari tercapainya kondisi optimum adalah cadangan, ulah aliran fluida untuk dapat diproduksi, interaksi atau hubungan antara kelakukan formasi berproduksi dengan kondisi atau parameter produksi di permukaan.

 

            Disamping factor diatas, factor berikut ini dapat juga merupakan factor yang mempengaruhi perencanaan peralatan produksi seperti :

1.      Fleksibilitas untuk system produksi dimasa yang akan datang (artificial lift).

2.      Jenis material untuk kondisi-kondisi khusus (korosi, dsb).

3.      Faktor kemudahan pemasangan dan penanganan serta keamanan kerja.

 

1. Jenis-Jenis Peralatan Dan Kegunaannya

            Peralatan produksi sumur sembur alam terdiri dari :

1.      Peralatan diatas permukaan

a.       Kepala sumur (well-head). Gambar 1A. dan 1B.

b.      Silang sembur (x-mastree)

Gambar 1A. Well Head

Gambar 1B. Well Head

 

2.      Peralatan di bawah permukaan. (Gambar 2.)

a.       Tubing (pipa vertical) dan Coupling

b.      Packer (penyekat annulus)

c.       Anchor

d.      Peralatan pelengkap bawah permukaan/asesories

Gambar 2. Peralatan Bawah Permukaan

 

1.1. Peralatan Diatas Permukaan

A. Kepala Sumur (well-head)

            Well-head merupakan peralatan kontrol sumur di permukaan yang terbuat dari besi baja membentuk suatu sistem seal/penyekat untuk menahan semburan atau kebocoran cairan sumur ke permukaan yang tersusun atas casing head (casing hanger) dan tubing head (tubing hanger).

1. Casing Hanger

            Merupakan fitting (sambungan) tempat menggantungkan casing. Diantara casing string pada casing head terdapat seal untuk menahan aliran fluida keluar. Pada casing head terdapat pula gas outlet yang berfungsi untuk :

-          Meredusi tekanan gas yang mungkin timbul diantara casing string.

-          Mengalirkan fluida di annulus (produksi).

2. Tubing Head

            Alat ini terletak dibawah x-mastree untuk menggantungkan tubing dengan sistem keranan (x-mastree). Fungsi utama dari tubing head, adalah :

-          Sebagai penyokong rangkaian tubing.

-          Menutup ruangan antara casing-tubing pada waktu pemasangan x-mastree atau perbaikan kerangan/valve.

-          Fluida yang mengalir dapat dikontrol dengan adanya connection diatasnya.

 

B. Silang Sembur (x-mastree)

            Alat ini merupakan susunan kerangan (valve) yang berfungsi sebagai pengamanan dan pengatur aliran produksi di permukaan yang dicirikan oleh jumlah sayap/lengan (wing) dimana choke atau bean atau jepitan berada. Peralatan pada x-mastree terdiri :

1. Manometer tekanan dan temperatur, ditempatkan pada tubing line dan casing line.
2. Master valve/gate, berfungsi untuk membuka atau menutup sumur, jumlahnya satu atau tergantung pada kapasitas dan tekanan kerja sumur.
3. Wing valve/gate, terletak di wing/lengan dan jumlahnya tergantung kapasitas dan tekanan kerja sumur yang berfungsi untuk mengarahkan aliran produksi sumur.
4. Choke/bean/jepitan, merupakan valve yang berfungsi sebagai penahan dan pengatur aliran produksi sumur, melalui lubang (orifice) yang ada. Ada dua macam choke, yaitu :

-          Fixed choke : merupakan valve dimana lubang (orifice) yang ada sudah mempunyai diameter tertentu, sehingga pengaturan aliran tergantung pada diameter orificenya. (Gambar 3.).

Gambar 3. Fixed Choke

 

 Adjustable choke : choke ini lebih fleksible karena diameter orifice dapat diatur sesuai posisi needle terhadap seat sehingga pengaturan alirannya pun fleksible sesuai keperluan (tekanan dan laju aliran). (Gambar 4.).

Gambar 4. Adjustable Choke

 

5. Check valve, merupakan valve yang hanya dapat mengalirkan fluida pada satu arah tertentu yang berfungsi untuk menahan aliran dan tekanan balik dari separator. Pada x-mastree, check valve ini ditempatkan setelah choke sebelum masuk flow-line.

 

1.2. Peralatan Dibawah Permukaan

A. Tubing dan Coupling

            Merupakan pipa alir vertical yang ditempatkan di dalam casing produksi yang berfungsi untuk mengalirkan fluida produksi sumur ke permukaan atau mengalirkan fluida injeksi ke dalam sumur. Disamping itu, tubing dapat pula digunakan dalam pekerjaan swab, squeeze cementing, sirkulasi pembersihan sumur dan mengalirkan fluida serta material peretak hidraulis dan pengasaman.

B. Peralatan Pelengkap Bawah Permukaan

1.      Packer, fungsi pokok dari packer adalah memisahkan atau mengisolasi annulus tubing-casing dan membantu efisiensi produksi.(gambar ).

Gambar 5.  Jenis Packer Single dan Dual

2.     Landing nipple, adalah bagian dari sistem tubing dimana bagian dalamnya mempunyai prolile untuk memasang alat control lain. (gambar 6.).

 

Gambar 6. Landing Nipple

 

3.      Flow coupling dan blast joint, keduanya mempunyai dinding yang relative tebal dan biasanya dipasang pada bagian bawah atau atas dari nipple, untuk mengatasi turbulensi aliran, blast joint dipasang berhadapan dengan lubang perforasi untuk mencegah pengaruh benturan kecepatan aliran (jet action) dari formasi.

4.      Circulation device, alat ini mirip pintu yang bias digeser yang biasa disebut sliding sleeve door (SSD). Alat ini dapat dibuka dan ditutup dengan menggunakan wire line unit. Bagian luar dari alat ini mempunyai lubang yang berguna untuk keperluan sirkulasi dan bila diperlukan alat pengatur aliran dapat dipasang dibagian dalamnya yang berbentuk suatu profil. (Gambar 7.).

 

Gambar 7. Sleeding Side Door

5.      Safety joint, alat ini dipasang apabila didalam sumur dipasang beberapa packer (lebih dari satu) yang berguna untuk membantu melepas rangkaian tubing pada waktu mencabut rangkaian tubing tersebut untuk kerja ulang (workover).

6.      Gas lift mandrel, merupakan sambungan tempat duduk valve gas lift yang dipasang apabila sumur direncanakan akan diproduksi dengan cara sembur buatan (gas lift) di masa yang akan datang.(Gambar 8).

 

Gambar 8. Side Pocket Mandrel

7.     Sub survace safety valve, merupakan valve yang dipasang pada rangkaian tubing yang berfungsi untuk pengamanan aliran yang bekerja secara otomatis dengan menggunakan tenaga hidrolis melalui pipa ¼ inchi dari permukaan, yang umumnya dipasang kira-kira 100 meter dibawah permukaan tanah atau dasar laut. Untuk sumur-sumur dilepas pantai alat ini mutlak harus digunakan. (Gambar 9.)

 

Gambar 9. Sub Surface Safety Valve

 

1.3. Peralatan Gas Lift

            Peralatan gas lift untuk menunjang operasinya sistem pengangkatan minyak dengan menggunakan metode injeksi gas kedalam sumur dapat dibagi dua kelompok, yaitu :

 

1.3.1. Peralatan diatas permukaan (Surface Equipment)

1.      Well head gas lift x-mastree

Well head sebetulnya bukan merupakan alat khusus untuk gas lift saja, tetapi juga merupakan salah satu alat yang digunakan pada metode sembur alam, dimana dalam periode masa produksi, alat ini berfungsi untuk menggantungkan tubing dan casing disamping itu well head merupakan tempat duduknya x-mastree.

2.      Station kompresor gas

Kompresor gas yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mendapatkan gas bertekanan tinggi untuk keperluan injeksi. Didalam stasiun kompresor, terdapat beberapa buah kompresor dengan system manifoldnya. Dari stasiun  kompresor ini dikirimkan gas bertekanan sesuai dengan tekanan yang diperlukan sumur-sumur gas lift melalui stasiun distribusi.

3.      Stasiun distribusi

Dalam menyalurkan gas injeksi dari kompresor ke sumur terdapat beberapa cara, antara lain :

a.       Stasiun distribusi langsung

Pada system ini gas dari kompresor disalurkan langsung ke sumur-sumur produksi, sehingga untuk beberapa sumur mana membutuhkan gasnya tidak sama, system ini kurang effisien.

b.      Stasiun distribusi dengan pipa induk

Pada system ini lebih ekonomis, karena panjang pipa dapat diperkecil. Tetapi karena ada hubungan langsung antar satu sumur dengan sumur lainnya, maka bila salah satu sumur sedang dilakukan penginjeksian gas sumur lain bias terpengaruh.

c.       Stasiun distribusi dengan stasiun distribusi

Pada system ini sangat rasional dan banyak dipakai dimana-mana, gas dibawa dari stasiun pusat ke stasiun distribusi dari sini gas dikirim melalui pipa-pipa.

4.      Alat-alat kontrol

Alat-alat control yang dimaksudkan disini adalah semua peralatan yang berfungsi untuk mengontrol atau mengatur gas injeksi, seperti :

a.       Choke kontrol

Adalah alat yang mengatur jumlah gas yang diinjeksikan, sehingga dalam waktu yang telah ditentukan tersebut dapat mencapai tekanan tertentu seperti yang diinginkan untuk penutupan dan pembukaan valve. Khusus untuk intermittent gas lift.

b.      Regulator

Adalah alat yang melengkapi choke kontrol berfungsi jumlah/banyaknya gas yang masuk. Apabila gas injeksi telah cukup regulator ini akan menutup. Khusus untuk intermittent gas lift.

c.       Time Cycle Controller

Adalah merupakan alat yang digunakan untuk mengontrol laju/rate aliran injeksi pada aliran intermittent berdasarkan interval waktu tertentu/dengan kata lain, kerjanya berdasarkan prinsip kerja jam. Maka alat ini akan membuka regulator selama waktu yang telah ditentukan untuk mengalirkan gas injeksi, setelah selama waktu tertentu regulator menutup dalam selang waktu yang telah ditentukan.

 

1.3.2. Peralatan di bawah permukaan (Sub Surface Equipment)

1.         Kamar akumulasi

Kamar akumulasi merupakan ruang/chamber terbuat dari tubing yang berdiameter lebih besar dari tubing dibawahnya terdapat katup/valve tetap untuk menahan cairan supaya jangan sampai keluar dari kamar akumulasi pada saat dilakukan injeksi. Fungsinya adalah memperkecil tekanan kolom minyak yang berada diatas tubing.

2.         Pinhole collar

Pinhole collar adalah suatu collar khusus yang mempunyai lubang kecil tempat gas injeksi masuk kedalam tubing. Letaknya didalam sumur ditentukan lebih dahulu. Pada umumnya, penggunaan collar semacam ini tidak effisien, karena sumur tidak memproduksi secara optimum ratenya.

3.         Valve gas lift

Secara umum penggunaan valve gas lift berfungsi untuk :

a.       Memproduksi minyak dengan murah dan mudah tanpa memerlukan injeksi gas yang tekanannya sangat besar.

b.      Mengurangi unloading (kick off) atau tambahan portable compressor.

c.       Kemantapan (stability) mampu mengimbangi secara otomatis terhadap perubahan-perubahan tekanan yang terjadi pada sistem injeksi gas.

d.      Mendapatkan kedalaman injeksi yang lebih besar untuk suatu kompressor dengan tekanan tertentu.

e.       Menghindari swabbing untuk high fluid well atau yang diliputi air.