Prinsip Kerja Gas Lift

Adapun dasar operasi gas lift untuk mengangkat minyak dari dasar sumur ke permukaan, adalah sebagai berikut :

- Pengurangan atau penurunan gradien fluida di dalam tubing.

- Pengembangan gas yang diijeksikan ke dalam sumur.

- Pendorongan fluida reservoir ke permukaan oleh gas injeksi bertekanan tinggi.

Ketiga faktor diatas dapat bekerja sendiri-sendiri atau merupakan kombinasi dari ketiganya. Proses pengangkatan fluida pada gas lift ini dapat ditunjukkan pada gambar 3.42.

Gambar 3.42 (A), (B), (C) dan (D) menunjukkan urutan proses gas lift, yaitu kondisi sumur mula-mula (A), proses injeksi gas (B), proses terangkatnya fluida ke permukaan (C), dan kondisi setelah injeksi (D). Fluida yang berada di dalam annulus antara tubing dan casing ditekan dengan gas injeksi, sehingga permukaan fluidanya akan turun di bawah valve, selanjutnya valve ini (valve paling atas) akan membuka, sehingga gas injeksi akan masuk ke dalam tubing. Dengan bercampurnya gas injeksi dengan fluida reservoir, maka densitas minyak akan turun dan mengakibatkan gradien tekanan minyak berkurang sehingga akan mempermudah fluida reservoir mengalir ke permukaan.

Ditinjau dari cara penginjeksian gas, maka gas lift dibedakan menjadi dua, yaitu :

- Continuous gas lift, yaitu gas diinjeksikan secara terus menerus ke dalam annulus melalui valve yang dipasang pada tubing, maka gas akan masuk ke dalam tubing.

- Intermittent gas lift, yaitu gas diinjeksikan secara terputus-putus pada selang waktu tertentu, sehingga dengan demikian injeksi gas merupakan suatu siklus dan diatur sesuai dengan laju fluida yang mengalir dari formasi ke lubang sumur.

Pertimbangan utama yang digunakan dalam penentuan kedua cara tersebut adalah tekanan dasar sumur (BHP) dan productivity index (PI). Ada empat kategori pemakaian gas lift yang dianjurkan, seperti pada tabel 3-8.

Tabel 3-8. Kategori Pemakaian Gas Lift⁷⁾

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 : artinya dapat mengangkat kolom cairan minimum 70% dari kedalaman sumur.

BHP rendah : kolom cairan yang terangkat kurang dari 70% dari kedalaman sumur.

A. Continuous Gas Lift

Continuous gas lift merupakan proses pengangkatan fluida dari suatu sumur dengan menginjeksikan gas bertekanan yang relatif tinggi secara terus menerus ke dalam tubing, dengan maksud untuk meringankan kolom cairan yang ada dalam tubing tersebut. Karena penginjeksian gas dilakukan terus menerus, maka memerlukan kesinambungan aliran minyak dari formasi ke dalam sumur dengan laju yang cukup tinggi. Prinsip kerja dari continuous gas lift adalah sebagai berikut seperti ditunjukkan dalam gambar 3.43.

- Pada posisi A menunjukkan naiknya minyak dalam tubing dan casing adalah sama, yang mana tinggi permukaan cairan ini tergantung dari tekanan formasi itu sendiri. Makin besar tekanan formasi, makin tinggi permukaan cairan yang terjadi. Selama periode penutupan jarak antara A dan B disebut static submergence.

- Pada posisi B menunjukkan adanya gas yang diinjeksikan dengan tekanan tinggi ke dalam annulus (antara tubing dan casing) agar minyak dalam annulus tertekan ke bawah sedangkan minyak dalam tubing akan naik. Semakin banyak volume minyak di annulus yang dipindahkan, maka semakin tinggi permukaan cairan di dalam tubing, meskipun ada sebagian gas yang masuk kembali ke dalam formasi karena lapisan cukup permeable. Tekanan gas akan menjadi maksimum, jika fluida di dalam annulus sudah mencapai dasar/kaki tubing dan ditunjukkan oleh tingginya permukaan cairan di dalam tubing.

- Pada posisi C menunjukkan adanya gas injeksi yang mengalir masuk ke dalam kaki tubing. Jika gas tersebut ditambah sedikit, mulai saat itu gas yang masuk ke dalam tubing akan bercampur dengan minyak, sehingga kepadatan volume campuran tersebut akan berkurang.

Dalam analisis vertikal lift dibagi dua bagian, yaitu aliran dibawah titik injeksi dengan GLR formasi dan aliran diatas titik injeksi dengan GLR formasi + GLR injeksi.

Dari gambar 3.44 dapat dibuat suatu persamaan sebagai berikut:

P_wf = P_wh + G_fa (L) + G_fb (D - L) ....................................................... (3-149)

dimana :

P_wf = tekanan aliran dasar sumur, psi

P_wh = tekanan kepala sumur, psi

G_fa = gradien aliran rata-rata di atas titik injeksi, psi/ft

L = kedalaman titik injeksi

G_fb = gradien aliran rata-rata di bawah titik injeksi, psi/ft

D = kedalaman sumur, ft.

B. Intermittent Gas Lift

Proses pengangkatan cairan pada intermittent gas lift berbeda dibanding dengan countinuous gas lift. Pada continuous gas lift kolom cairan dicampur dengan gas injeksi untuk mengurangi gradien kolom cairan sehingga tekanan aliran di dalam tubing turun. Sedangkan pada intermittent gas lift, gas diinjeksikan dengan tekanan tinggi (lebih besar dari tekanan kolom cair), sehingga cairan terangkat akibat pengembangan dan pendorongan gas injeksi.

Proses pengangkatan cairan pada intermittent gas lift ditunjukkan pada gambar 3.45. Sedangkan kelakuan tekanan dasar sumur selama proses tersebut ditunjukkan pada gambar 3.46.

Intermittent gas lift merupakan proses yang berulang dan dapat dibagi dalam tiga periode (Gambar 3.46), yaitu :

1. Periode aliran masuk.

Ditunjukkan oleh distribusi tekanan dari awal sampai titik A. Selama periode ini cairan mengalir dari reservoir masuk ke dalam lubang sumur dan terkumpul di dalam tubing di atas katup (valve) operasi. Selama periode ini valve dalam keadaan tertutup. Kenaikan tekanan yang ditunjukkan dalam kurva diakibatkan oleh bertambahnya cairan yang masuk ke dalam tubing.

2. Periode pengangkatan.

Ditunjukkan oleh kurva dari titik A sampai dengan titik D. Apabila cairan yang terkumpul di dalam tubing sudah cukup, maka valve akan terbuka dan gas injeksi bertekanan tinggi masuk ke dalam tubing untuk mengangkat slug (kolom) cairan ke permukaan. Dari kurva tersebut terlihat bahwa pada saat valve terbuka terjadi kenaikan tekanan dalam tubing yang tajam sehingga mencapai maksimum (kurva BC) kemudian turun (kurva CD). Turunnya tekanan ini disebabkan oleh penurunan tekanan dalam casing dan pengembangan gas dalam tubing.

3. Periode penurunan Tekanan.

Ditunjukkan oleh kurva DE, dimana setelah valve tertutup dan slug terangkat ke permukaan, maka pengaruh tekanan injeksi hilang. Pada kurva tersebut terlihat bahwa, penurunan tekanan terjadi sedikit demi sedikit dan hal ini disebabkan oleh cairan yang tidak ikut terangkat ke permukaan jatuh kembali ke dasar sumur, sehingga menimbulkan tekanan balik. Tekanan tubing mencapai minimum pada titik E, kemudian proses berulang ke inflow periode (perioda masuk aliran).

1 Response to "Prinsip Kerja Gas Lift"