Sumur Sembur Alam

Prinsip Sumur Sembur Alam

Minyak yang berasal dari reservoir minyak, umumnya mengandung gas yang larut didalamnya dalam jumlah yang besar atau kecil, tergantung tekanannya. Selama sumur diproduksikan tentunya akan terjadi penurunan tekanan reservoir. Penurunan tekanan ini akan mengakibatkan keluarnya gas dari larutan dan GOR akan bertambah sejalan dengan berlangsungnya produksi. Bersamaan dengan minyak dan gas yang terdapat dalam larutan masuk ke dalam sumur, masuk pula gas bebas yang berasal dari tudung gas.
            Baik gas bebas maupun gas yang berasal dari larutan minyak, keduanya memiliki tenaga, dimana pada kondisi tertentu tenaga tersebut dapat menaikkan fluida dari dasar sumur ke permukaan melalui tubing tanpa memerlukan tenaga bantuan yang berasal dari luar. Metoda produksi yang mempergunakan tenaga yang berasal dari reservoir untuk menaikkan fluida dari dasar sumur inilah yang disebut dengan metoda sembur alam.
            Untuk menjaga sumur-sumur produksi tetap berproduksi dalam jangka waktu semburan yang agak lama, maka pada alat christmas tree dipasang choke yang mempunyai diameter jauh lebih kecil dari pada diameter tubing.

Peralatan Sumur Sembur Alam
            Peralatan dari sumur sembur alam pada dasarnya dapat dibagi menjadi dua komponen besar, yaitu peralatan di atas permukaan dan di bawah permukaan.

Peralatan di Atas Permukaan
            Peralatan yang terletak di atas permukaan untuk sumur sembur alam                       terdiri dari :
a.       Wellhead
Adalah peralatan yang digunakan untuk mengontrol sumur dipermukaan. Wellhead tersusun dari dua rangkaian didalamnya, yaitu casing head dan tubing head. Casing head berfungsi sebagai tempat menggantungkan rangakaian casing dan mencegah terjadinya kebocoran. Pada casing head terdapat gas outlet untuk meredusir gas yang mungkin terkumpul diantara rangkaian casing. Tubing head adalah bagian dari wellhead untuk menyokong rangkaian tubing yang berada di bawahnya dan untuk menutup ruangan yang terdapat diantara casing dan tubing, sehingga aliran fluida dapat keluar melalui tubing.
b.      Christmas tree
Adalah kumpulan dari valve, fitting, choke dan manometer pengukur tekanan sumur yang dipasang di atas tubing head. Peralatan ini terbuat dari bahan besi baja yang berkualitas tinggi, sehingga selain dapat menahan tekanan tinggi dari sumur juga dapat menahan reaksi dari air formasi yang bersifat korosif yang mengalir bersama-sama dengan minyak atau dapat menahan pengikisan pasir yang terbawa ke permukaan. Pada dasarnya, christmas tree terdiri dari komponen-komponen peralatan utama, yaitu :
-     Manometer pengukur tekanan
Adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur besarnya tekanan pada casing (Pc) dan tekanan pada tubing (Pt).
-     Master gate (master valve)
Merupakan jenis valve yang digunakan untuk menutup sumur jika diperlukan. Untuk sumur-sumur yang bertekanan tinggi, disamping master gate dipasang pula valve lain yang terletak di bawah master gate.
-     Choke
Choke atau bean ini berfungsi untuk menahan sebagian aliran dari sumur, sehingga produksi minyak dan gas pada sumur dapat diatur sesuai yang diinginkan atau diharapkan.
Dalam prakteknya dikenal dua jenis choke, yaitu :
1.    Positive choke, jenis ini terbuat dari bahan besi baja pejal dimana pada bagian dalam terdapat lubang kecil berbentuk silinder sebagai tempat untuk mengalir minyak dan gas menuju separator. Besar perbedaan tekanan aliran fluida sebelum dan sesudah melewati choke pada dasarnya tergantung dari diameter choke yang digunakan.
2.    Adjustable choke, diameternya dapat disetel sesuai dengan kebutuhan, dengan jalan memutar handwheel yang terdapat di atasnya, tanpa harus melepas untuk menggantinya. Pemasangan jenis choke ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya penggantian choke yang terlalu sering, terutama pada sumur-sumur yang menggunakan christmas tree singgle wings.

Peralatan di Bawah Permukaan
            Peralatan di bawah permukaan sumur sembur alam meliputi sekumpulan peralatan di dalam sumur yang terdiri dari tubing, packer, nipple, sliding sleeve door, bottom hole choke, blast joint dan flow coupling.
a.       Tubing
Merupakan pipa vertikal di dalam sumur yang berfungsi untuk mengalirkan fluida reservoir dari dasar sumur ke permukaan.
b.      Packer
Berfungsi untuk menyekat annulus antara casing dan tubing serta memberikan draw-down yang lebih besar.
c.       Nipple
Merupakan alat yang berfungsi untuk menempatkan alat-alat kontrol aliran di dalam tubing. Terdapat dua jenis nipple, yaitu leading dan no-go nipple.
d.      Sliding sleeve door
Digunakan untuk memproduksi hidrokarbon dari beberapa zona produktif dengan menggunakan single tubing string. Dengan adanya alat ini dimungkinkan ada hubungan antara annulus dengan tubing.
e.       Bottom hole choke
Disamping choke yang dipasang di permukaan, kadang-kadang juga dibutuhkan choke yang dipasang di dalam sumur. Pemasangan bottom hole choke ini diantaranya dimaksudkan untuk :
-     Mendapatkan koefisien pemakaian tenaga ekspansi gas yang lebih tinggi.
-     Memperpanjang umur sumur sembur alam dengan jalan membebaskan gas yang berasal dari larutan minyak untuk memperingan kolom minyak dan menambah besar kecepatan alir di dalam tubing.
-     Mengurangi atau mencegah pembekuan (freezing) pada alat-alat kontrol di atas permukaan dengan jalan memasang choke pada ujung bawah tubing.
-     Mencegah atau mengurangi air yang masuk ke dalam sumur dengan jalan menjaga tekanan dasar sumur tetap konstan.
-     Mencegah terjadinya endapan hydrate, karbonat dan parafin yang mengalir bersama-sama dengan fluida dari formasi ke permukaan.
f.       Blast joint
Merupakan sambungan pada tubing yang memiliki dinding tebal, dipasang tepat di depan formasi produktif yang untuk menahan semburan aliran fluida formasi.
g.      Flow coupling
Alat ini memiliki bentuk sama dengan blast joint, pemasangnnya terletak di atas dan di bawah nipple dan berfungsi untuk menahan turbulensi fluida akibat adanya kontrol aliran yang dipasang pada nipple.

Perencanaan Sumur Sembur Alam
            Dalam perencanaan sumur sembur alam, selain mengetahui keadaan reservoir sumur yang bersangkutan, juga harus mengetahui mekanisme pendorongnya dan beberapa metoda yang digunakan untuk menentukan aliran fluida dalam tubing, juga harus diketahui bagaimana perencanaan peralatan sumur tersebut.
            Untuk perencanaan peralatan sumur sembur alam, terdapat dua hal yang perlu diperhatikan, yaitu verifikasi tubing dari segi kekuatan bahan dan penentuan panjang dan diameter tubing yang digunakan. Hal tersebut harus dipahami agar tidak terjadi kesalahan dalam perencanaan peralatan sumur sembur alam.

Verifikasi Tubing dari Segi Kekuatan Bahan
            Pengujian tubing dari segi kekuatan bahan meliputi joint strength, collapse pressure serta bursting pressure tubing dalam menahan tekanan. Sedangkan besarnya diameter dari segi kekuatan bahan, tubing yang direncanakan tergantung pada beberapa faktor, antara lain :
1.      Kemungkinan menghilangkan parafin secara mekanis.
2.      Kemungkinan memasukkan tubing ke dalam string produksi.
3.      Kemungkinan evaluasi pasir yang masuk ke dalam sumur.
4.      Sifat-sifat kekuatan bahan yang dipakai untuk membuat tubing terutama kalau tubing tersebut dimasukkan pada sumur yang dalam.
            Ukuran tubing yang telah diperoleh dari perhitungan-perhitungan perlu diperiksa benar tidaknya dipandang dari sudut ilmu kekuatan bahan. Dalam hal ini perlu diperhatikan, yaitu :
-     Stress yang disebabkan oleh bahan itu sendiri.
-     Konstruksi dari ulir (tubing thread).
-     Keadaan di dalam sumur (lihat kondisi konsentrasi garam).
-     Keausan yang mungkin terjadi yang disebabkan oleh adanya pasir yang mengalir bersama-sama cairan dan gas dari lapisan formasi yang masuk ke dalam sumur.
-     Frekuensi masuk dan keluarnya tubing dari dasar sumur.
-     Perbedaan tekanan di luar dan di dalam tubing pada saat sumur sedang bekerja.
            Dalam prakteknya yang perlu diperhatikan hanya stress yang ditimbulkan oleh berat tubing itu sendiri, sedangkan pengaruh faktor-faktor lain sudah termasuk dalam suatu faktor keamanan (safety factor) yang diijinkan.

Penentuan Panjang dan Diameter Tubing yang Digunakan
            Selama sumur flowing dieksploitasi, kondisi di dalam sumur dapat berubah (produksi sumur, GOR, tekanan dasar sumur, dan sebagainya). Oleh sebab itu, untuk menyesuaikan dengan keadaan baru ini, maka tubing sudah seharusnya diganti pula seandainya penyesuaian laju aliran dengan merubah ukuran choke sudah tidak dapat dilakukan lagi. Operasi untuk mengganti tubing pada sumur flowing, merupakan operasi yang cukup sulit. Karena itu ukuran tubing yang dipakai ditentukan sehingga ukuran tubing tersebut benar-benar dapat digunakan selama waktu sumur menyembur.

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Sumur Sembur Alam"

Post a Comment