Perpustakaan Digital ITB

Electric submersible pump (ESP) merupakan salah satu metode pengangkatan buatan yang sangat diminati dalam industri perminyakan. ESP telah berhasil mengangkat laju alir fluida jauh lebih tinggi dari tipe pengangkatan buatan lainnya dan telah menemukan aplikasi terbaiknya pada sumur dengan laju alir tinggi baik di daerah darat maupun lepas pantai. Hasil yang signifikan didapatkan di berbagai perusahaan yang menggunakan ESP sebagai salah satu metode pengangkatan buatan. ESP telah digunakan di berbagai belahan dunia tidak hanya karena dapat menghasilkan laju alir fluida dan efisiensi energi yang tinggi, namun juga karena rendahnya area serta pemeliharaan dibutuhkan yang sangat dihargai pada lapangan lepas pantai maupun padat penduduk. Fleksibilitas dari sistem ESP yang berjalan pada frekuensi listrik konstan sangat rendah karena kapasitas pompa sentrifugal yang menghasilkan fluida tidak dapat diubah. Desain instalasi yang tepat berdasarkan data aliran sumur yang akurat dan kesesuaian kapasitas unit dengan kemampuan pengiriman yang baik sangat penting, jika tidak, pengoperasian workover yang mahal diperlukan untuk menjalankan unit baru di dalam sumur. Penggunaan variable speed drive (VSD) dapat menghilangkan sebagian besar masalah ini dengan mengubah frekuensi secara konstan, meskipun diperlukan biaya tambahan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan laju alir optimum untuk pengangkatan minyak dengan mengubah frekuensi setiap pompa pada masing-masing sumur dengan beberapa metode optimasi yang umum digunakan sebagai pembanding. Optimasi diperlukan untuk desain awal sumur ESP dengan atau tanpa VSD dan optimasi berkala sumur ESP dengan VSD. Sumur ESP pada lapangan “M” memiliki instalasi VSD yang mempunyai karakteristik hasil pengangkatan dengan watercut yang tinggi serta rasio gas-minyak yang rendah. Optimasi yang dilakukan dalam penelitian ini dilakukan dengan mengatur frekuensi masing-masing sumur untuk memberikan hasil optimal dalam batas kapasitas dari surface facilities tanpa memerlukan workover. Data lapangan akan disimulasikan dalam program konvensional di bidang perminyakan untuk memperoleh data nodal analysis dan dikonversi menjadi fungsi untuk optimasi, terutama frekuensi dan laju alir setiap sumur. Data yang diperoleh dari program kemudian dihitung dengan beberapa metode optimasi yang telah diimplementasikan secara luas sebagai perbandingan untuk menemukan laju alir dan metode optimal untuk lapangan "M". Hasil simulasi dari kasus dasar menunjukkan bahwa sumur ESP pada lapangan "M" menghasilkan 9225,75 blpd dengan 319,61 bopd dan 8906,15 bwpd di mana batasan tambahan yang akan digunakan belum diterapkan. Data yang dikonversi dari kasus dasar menunjukkan angka dengan error kurang dari 10%, sesuai dengan rancangan untuk toleransi error. Dari beberapa metode, masing-masing laju alir fluida dan laju alir minyak berhasil dioptimalkan dalam beberapa kasus selagi mengikuti 9000 blpd, 400 bopd, dan 8500 bwpd sebagai batasan kapasitas yang dirancang. Metode GRG menunjukkan peningkatan total laju alir minyak sebesar 2.49% dengan memaksimalkan laju alir fluida dan laju alir minyak dalam kondisi terpisah dengan batasan kapasitas yang diterapkan. Dengan kondisi pengoptimalan yang sama, metode piecewise linear memberikan kenaikan 2,5%, dari total laju alir minyak, sedangkan metode equal slope menunjukkan penurunan 10,78% dari total laju alir minyak sebagai hasil dari kedua kondisi secara terpisah. Jadi, hasil optimasi dari sumur ESP pada lapangan M selagi dalam batasan-batasan yang dirancang pada kedua metode dapat ditunjukkan seperti berikut; total laju alir minyak tertinggi 327,58 bopd untuk kenaikan 2,5% dari total dari kondisi awal dengan memaksimalkan laju alir fluida atau minyak dengan metode piecewise linear dan 285,14 bopd sebagai total laju alir minyak terendah untuk penurunan 10,78% dari kondisi awal dengan memaksimalkan masing-masing laju alir fluida dan minyak dengan metode equal slope. Sementara metode GRG dan piecewise linear memperoleh hasil yang serupa karena kemiripannya dalam metodologi, metode equal slope tidak dapat diterapkan untuk fungsi linier, yang dimiliki beberapa sumur, sehingga perlu dimodifikasi agar metode ini dapat diterapkan dengan hasil optimal.