7/21/2019 Gas Lift Simple
1/39
(ARTIFICIAL LIFT METHODE)
Gas liftadalah suatu metodeArtificial Liftyang mirip dengan proses natural
flowatau dapat dikatakan sebagai pengembangan dari proses tersebut, fluida dapat
bergerak ke permukaan sebagai akibat dari berkurangnya berat kolom fluida dan
gas yang keluar dari larutan. Gas bebas yang lebih ringan dari minyak bergerak,
mengurangi densitas dari cairan yang mengalir dan selanjutnya mengurangi berat
kolom cairan yang berada di atasnya. Turunnya berat kolom cairan menyebabkan
adanya beda tekanan antara reservoir dan lubang bor sehingga sumur dapat
mengalir berproduksi.
A. TIPE GAS LIFT SYSTEM
1. Continous Flow Gas Lift
Gas diinjeksikan kedasar sumur dengan tekanan yang relative tinggi. Gasinjeksi bersama dengan gas formasi mengangkat cairan ke permukaan dengan
salah satu atau beberapa proses yang terjadi berikut :
Pengurangan densitas cairan dan berat kolom fluida menyebabkan beda
tekanan antara reservoir dan lubang bor menjadi bertambah besar.
Gas injeksi yang mengembang akan menekan fluida ke atas selanjutnya
berat kolom cairan berkurang sehingga beda tekanan reservoir dan lubang
bor bertambah. Slugscairan dipindahkan oleh gelembung gas yang besar dari gas injeksi
seperti gerakanpiston.
2. Intermittent Flow Gas Lift
Jika sumur memiliki tekanan reservoar yang rendah atau laju produksi yang
sangat rendah, maka dapat diproduksi dengan intermittent flow gas lift.
Metode ini memproduksi secara terputusputus dan didisain untuk
7/21/2019 Gas Lift Simple
2/39
memproduksi pada laju produksi sebesar fluida yang masuk ke lubang sumur
dari formasi.!alam metode intermittent gas lift, fluida dibiarkan terakumulasi
dan bertambah dalam tubingpada dasar sumur. "ecara periodik, gelembung
besar dari gas injeksi bertekanan tinggi diinjeksikan dengan cepat ke dalam
tubing di ba#ah kolom fluida dan kolom fluida akan terdorong cepat ke
permukaan. $rek#ensi injeksi gas dalam pengangkatan intermittentditentukan
oleh jumlah #aktu yang diperlukan olehslugli%uid masuk ke dalam tubing.
&amanya periode injeksi gas tergantung dari #aktu yang diperlukan untuk
mendorong satuslugli%uid ke permukaan.
B. KEUNTUNGAN DAN BATASAN PEMILIHAN GAS LIFT
'arena merupakan sikle, intermittent gas lift hanya cocok untuk sumur yang
mempunyai laju produksi yang rendah, sedang continous lebih efisien digunakan
pada sumursumur yang mempunyai laju produksi yang tinggi dimana injeksi gas
tidak menjadi hambatan.
(eberapa keuntungangas liftadalah :
(iaya a#al untuk peralatan down holesangat murah
Pemasangan peralatan dapat direncanakan untuk pengangkatan dari dekat
dengan permukaan hingga mendekati total kedalaman. Juga dapat
direncanakan untuk pengangkatan dari satu hingga beberapa ribu barrel per
hari.
&aju produksi dapat dikontrol dari permukaan.
Pasir yang ikut terproduksi tidak berpengaruh terhadap peralatangas lift.
Tidak dipengaruhi oleh kemiringan lubang.
Peralatan yang bergerak tidak banyak sehingga tidak memerlukan
pemeliharaan khusus.
(iaya operasi murah.
"angat ideal jika injeksi gas hanya sebagai suplemen dan gas formasi
jumlahnya cukup.
7/21/2019 Gas Lift Simple
3/39
Perlatan penting )gas compressor* dalam gas lift system di install di
permukaan sehingga mudah untuk pera#atan dan perbaikan, peralatan inijuga dapat dipilih dengan bahan bakar gas+elektrik.
"edangkan keterbatasan Gas Lift:
arus terdapat gas yang mencukupi.- Udara, Nitrogen atau gas lain
umumnya cukup mahal dan jarang terdapat disekitar lokasi.
"pasi sumur yang luas, akan mempengaruhi alokasi distribusi gas dan
kehilangan tekanan yang besar.
(ila gas yang digunakan bersifat korosif akan menambah biaya operasi.
C. PERALATAN GAS LIFT
Peralatangas liftdapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :
1. Peralatangas liftdi ba#ah permukaan.
2. Peralatangas liftdi atas permukaan.
Peralatangas liftdi a!a" #er$%&aan
Peralatan di ba#ah permukaan dari metodegas lifttidak berbeda jauh dengan
peralatan pada sumur sembur alam, hanya padagas liftditambah dengan valve
)katub*gas lift. "ecara umum pemakaian katupgas lift berfungsi untuk :
Memproduksikan minyak dengan mudah tanpa memerlukan tekanan injeksi
yang besar.
Mengurangi unloading (kick offataupun tambahanportable compressor.
Mendapatkan kedalaman injeksi yang lebih besar untuk suatu kompressor
dengan kekuatan tertentu.
Menghindari swabbinguntuk sumursumur yang mempunyai permukaan
cairan tinggi )high fluid level well* atau sumur yang diliputi air.
(erdasarkan komponen katup gas lift, maka terdapat beberapa macam jenis
valve, yaitu :
!" Spring loaded differential valve
7/21/2019 Gas Lift Simple
4/39
dalah jenis valveyang mempunyai pegas, dimana pegas ini mempunyai
tekanan tertentu untuk menutup aliran gas ke dalam tubing. pabila
perbedaan tekanan antara tubing dengan annulusmelebihi tekanan pegas
)spring* yang telah diset maka valve akan menutup dengan sendirinya.
#alvejenis ini hanya digunakan pada continous flow gas lift"
$" Specific gravity differential valve
#alve jenis ini dilengkapi dengan diaphragma dari karet. Prinsip kerja
membuka dan menutupnya valve jenis ini berdasarkan pada gradien
tekanan di dalam tubing. pabila gradien tekanan di dalam tubing naik,
maka valve akan membuka, dan sebaliknya jika gradien di dalam tubing
turun dengan adanya gas injeksi, maka valve akan menutup. "pesifikasi
dari valvejenis Specific differential valve, antara lain :
Merupakan valve yang panjang
/ocok digunakan pada operasi continous gas lift
(iasanya dipasang pada sambungan tubing.
%" &ressure charged bellow valve
#alve jenis ini mempunyai bellow berisi gas nitrogen dengan tekanan
tertentu. "ebagian dari valvejenis ini dikombinasikan pula denganspring
valveuntuk membantu kerja bellow. Pada kondisi normal, valveini akan
menutup karena adanyapressure charge bellow. #alveini dapat digunakan
pada intermitten dan continous gas lift"
'" le)ible sleeve valve
Pada valvejenis ini aliran gas yang masuk kedalam tubingdikontrol oleh
karet yang mudah melentur )fle)ible*. #alve jenis ini mempunyai dome
)ruang* yang didalamnya berisi gas alam kering dengan tekanan tertentu.
Tekanan buka valve sama dengan tekanan tutupnya dan juga sama dengan
tekanan gas dalam dometersebut. #alvejenis ini dapat dioperasikan pada
intermitten atau continous gas liftdengan injeksi gas diatur di permukaan.
7/21/2019 Gas Lift Simple
5/39
(erdasarkan gayagaya yang bekerja untuk menutup dan membuka valve guna
mengontrol aliran gas, maka jenis valve dapat dikelompokkan menjadi dua
bagian, yaitu :
Unbalanced valve, yang terdiri daripressure operated unbalance valvedan
fluid operated unbalanced valve.
*alanced valve, yang terdiri daripressure operated balanced valve.
Pada prinsipnya perbedaan antara 0nbalanced dan *alanced valve terletak
pada besarnya tekanan membuka dan menutup valve. 0ntuk unbalanced valve
mempunyai perbedaan tekanan membuka dan menutup valve yang disebut
Spread. "edangkan pada balanced valve, tekanan membuka dan menutup
valvetersebut besarnya sama sehinggaspreadnya nol.
(erdasarkan penggunaanya, valve gas liftdapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
+ontinous flow, yang meliputi jenisfi)ed orificedan variable orifice.
ntermittent flow, baik yang diatur oleh tekanan tubingmaksimum maupun
yang diatur oleh tekanan tubingminimum.
(erdasarkan pemasangannya,gas lift valvedapat pula dibedakan menjadi dua,
yaitu :
Standard gas lift valve, merupakan valve yang dipasang bersamasama
dengan pemasangan tubing dan tidak dapat diambil tanpa mengangkat
tubing.
-etrievable gas lift valve, dapat dipasang dengan metode wire line.
Peralatan Gas Lift di Ata' Per$%&aan
Peralatan di atas permukaan adalah semua peralatan yang diperlukan untuk
proses injeksi gas kedalam sumur yang terletak dipermukaan, meliputi :
!" .ellhead
.ell head sebenarnya bukan alat khusus bagi gas lift saja tetapi juga
merupakan salah satu alat yang digunakan pada metode sumur sembur
7/21/2019 Gas Lift Simple
6/39
alam, dimana dalam periode masa produksi, alat ini berfungsi untuk
menggantungkan tubing atau casingdisamping itu well headmerupakan
tempat dudukan)/mass tree.
$" Gas Lift +hristmas tree
Gas Lift +hristmas treeberfungsi untuk mengatur laju produksi minyak,
mengontrol tekanan reservoir dan untuk mengatur jumlah gas serta tekanan
gas yang masuk ke sumur.
1. "tasiun 'ompressor
lat ini berfungsi untuk menaikan tekanan gas injeksi sesuai dengan
keperluan. !i dalam stasiun kompressor ini terdapat beberapa buah
kompressor yang dihubungkan dengan manifold. !ari stasiun kompressor
ini, gas bertekanan tinggi dikirim ke sumursumurgas liftmelalui stasiun
distribusi.
2. "tasiun !istribusi
!alam menyalurkan gas injeksi dari kompressor ke sumur terdapat
beberapa cara, antara lain :
a. "istem !istribusi &angsung
Pada sistem ini gas dari kompressor disalurkan langsung menuju
sumursumur produksi. "istem ini mempunyai kelemahan yaitu bila
kebutuhan gas untuk masingmasing sumur tidak sama, sehingga
kurang efisien.
b. "istem !istribusi dengan Pipa 3nduk
"istem ini lebih ekonomis karena panjang pipa dapat diperkecil, tetapi
adanya hubungan langsung antara satu sumur dengan sumur lainnya,jika salah satu sumur sedang diinjeksikan gas maka sumur lain sumur
lain bisa terpengaruh.
c. "istem !istribusi dengan "tasiun !istribusi
"istem ini sangat rasional dan banyak dipakai, gas diba#a dari pusat
kompressor ke stasiun distribusi kemudian dibagi ke sumursumur
dengan menggunakan pipa.
4. Peralatan 'ontrol
7/21/2019 Gas Lift Simple
7/39
Peralatan control yang digunakan dalam operasigas liftadalah :
a. +hoke controldan regulator
/hoke control adalah alat yang berfungsi untuk mengatur jumlah gas
yang diinjeksikan, sehingga dalam #aktu tertentu )saat valveterbuka*
gas tersebut dapat mancapai suatu harga tekanan yang dibutuhkan.
+hoke control ini dilengkapi pula dengan regulator yang berfungsi
untuk membatasi gas injeksi yang dibutuhkan. (ila gas injeksi cukup
maka regulator akan menutup. +hoke controldan regulator tersebut
hanya khusus dipergunakan untuk intermittent gas lift.
b" 0ime cycle control
lat ini berfungsi untuk mengontrol aliran gas injeksi dalam
intermittent gas liftuntuk interval #aktu tertentu. 0ime cycle control
dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan.
D. TIPE VALVE GAS LIFT
Pada dasarnya valvedarigas liftadalah sama, tetapi kontak gaya dengan bagian
penampang yang luas, valvetersebut akan lebih sensitif terhadap perubahan gaya
dengan bidang kontak tersebut.da 2 )empat* macam katupgas lift, yaitu :
Casing pressure operated valve(pressure valve
#alve jenis ini 456557 sensitive terhadap tekanan casing pada posisi
tertutup dan 6557 sensitive terhadap tekanan casingpada posisi terbuka.
Membutuhkan penambahan tekanan casing untuk membuka valve dan
pengurangan tekanan casinguntuk menutup valve)Ga$ar 1*.
T!rottling pressure valve " proportional valveata% #ontinuous valve
#alveini sama denganpressure valvepada posisi tertutup, akan tetapi pada
posisi terbuka valve ini sensitive terhadap tekanan tubing. #alve ini
membutuhkan penambahan tekanan casing untuk membuka dan
pengurangan tekanan tubing1casing untuk menutup (Ga$ar 2).
Fluid operated valve
7/21/2019 Gas Lift Simple
8/39
#alve jenis ini 456557 sensitive terhadap tekanan tubing pada posisi
tertutup dan 6557 sensitive terhadap tekanan tubingpada posisi terbuka.
#alve terbuka bila tekanan tubing naik dan valve tertutup bila tekanan
tubingturun (Ga$ar *).
Com$ination valve "fluid open%pressure #losed valve
Membuka dengan tekanan fluid dan penurunan tekanan casing atau
tekanan tubinguntuk menutup (Ga$ar +).
E. KER,A VALVEPADA GAS LIFT
Continous Flow
#alve lebih sensitif terhadap tekanan tubing pada posisi terbuka, valve
mempunyai respon yang baik terhadap perubahan tekanan tubing. Pada saat
tekanan tubing berkurang valve mulai menutup throttle, mengurangi gas
masuk dan sebaliknya respon ini menjaga tekanan alir di tubing agar tetap
konstan.
Intermittent Flow
Single &oint In'e#tion
#alveterbuka penuh hingga saat tertutup fluida sampai permukaan, gas
seluruhnya ditekan untuk mengangkat slug ke permukaan dan diinjeksikan
melalui operating valve.
(ulti%&oint In'e#tion
2perating valve harus cukup kuat untuk mengangkat slug ke valve di
atasnya, selanjutnya valve akan terbuka dan membiarkan gas untuk
mendorongslug ke valve valveberikutnya. Tidak seluruh valvedi tubing
terbuka saat operasi. Jumlah valveyang terbuka tergantung pada tipe valve
yang dipakai dan konfigurasi komplesinya.
F. TIPE GAS LIFT I)STALLATI*)
Tipe instalasi yang digunakan didasarkan pada pertimbangan :
uture .ell &erformance
7/21/2019 Gas Lift Simple
9/39
7/21/2019 Gas Lift Simple
10/39
+. Closed Installation
"eperti semi closed tetapi ditambah standing valve di ujung rangkaian
tubing, kadangkadangstanding valve dipasang di ba#ah valveterba#ah.
Te&anan Ga' #ada Kedala$an Valve
Tekanan pressure dan closing pressure tekanan valve ditentukan pada kondisi
permukaan, dimana kondisi tersebut harus dikoreksi terhadap perubahan tekanan
akibat perubahan kedalaman yang disebabkan oleh kolom gas, sedangkan
perubahan akibat friksi dapat diabaikan. Perubahan statis ditentukan dengan
persaman :
Pdepth 8 Psurface9p
06
Lg56;
7/21/2019 Gas Lift Simple
11/39
!engan asumsi :
Pt8 5
4ome valvemempunyai volume konstan
(esarnya tekanan pada temperatur A5o$
Tekanandomebekerja pada suatu temperatur kedalaman tertentu sehingga perlu
dikoreksi terhadap temperatur :
-
(&&
2
dtro
=6
A5B
Ptrokoreksi
-
(&
06
& od
dd
d
=
6
A5B
Pd B A5o$ 8dd
(d
06
6& o 4=5A5 .......................................................................
)1*
Ga-a #ada Valve "&ressure Valve
Tekanan hubungan gaya, luas penampang adalah gaya per satuan luas atau gaya
yang bekerja tegak lurus pada suatu luas penampang dibagi dengan seluruh luas
penampang dimana gaya tersebut didistribusikan :
&ressure)psi* 8*,)
*,)
s7mareaA
lbfforce(
$ 8 P.
a. Te&anan Me$%&a n$alan#e Valvedi Ba!a" Kndi'i /#era'i
Unbalance bellows valvedimana tekanan menutup didapat dari domesebagai
loading elemen
$o8 $c
!imana :
$o8 jumlah gaya membuka valve
$c8 jumlah gaya menutup valve
7/21/2019 Gas Lift Simple
12/39
$. *pening &ressure
Gaya menutup valve $c8 Pdb
Gaya membuka valve $o8 Pc)bp* C Ptp
Gaya menutup sama dengan gaya membuka, dimana valvetertutup dan siap
untuk terbuka
Pc)bp* C Ptp8 Pdb
!imana :
Pd 8 tekanan dome, psig
b 8 luas penampang bellows, s% in
Pc 8 tekanan casingyang dibutuhkan, psig
p 8 luas penampangport, s% in
Pt 8 tekanantubing, psig
Pc)bp* 8 PdbD Ptp
(agi dengan b
Pc)6p+b* 8 Pd Ptp+b
nggap ? 8 p+b
Pc)6 D ?* 8 PdD Pt?
(agi dengan )6?*
Pc8-
-&& td
6
#. Tu$ing Effe#t
T9 8 Pt? + )6 D ?*T9$ 8 ? + )6 D ?*
T9 8 PtT9$
Tekanan menutup di ba#ah kondisi operasi sebenarnya, anggapan tekanan di
ba#ahbellow adalah casing pressure"
$o8 $c
$c8 Pdb
$o8 Pc)bD p* C Pcp
7/21/2019 Gas Lift Simple
13/39
Pc)bD p* C Pcp8 Pdb
Pcb8 Pdb
Pc8 Pd
d. Spread
EP 8-
&-
-
-&& dtd
6
*6)
6
EP 8 *)6 td
&&-
-
EP 8 T9$ )PdD Pt*
n$alan#e /ome 0 Spring
Gaya yang ditimbulkan double element dome)Pdb* C )"t)bD p**
a. Te-anan $u-a
Gaya untuk menutup $c8 PdbC "t)bD p*
Gaya untuk membuka $o8 Pvo )bD p* C Pt p#alvepada kondisi tertutup dan siap untuk membuka :
$o8 $c
Pvo )bD p* C Pt p8 Pdb C "t)bD p*
(agi dengan b
Pvo)6 D p + b* C Pt p+ b8 PdC "t)6 D p + b*
p + b8 ?
Pvo)6 D ?* C Pt? 8 "t)6 D ?*
Pvo8-
-&S
-
& tt
d
+
66
$. Te-anan menutup
Gaya menutup $c8 Pdb C "t)bD p*
Gaya membuka $o8 Pc )bD p* C Pc p
#alve terbuka dan siap untuk menutup, gaya membuka sama dengan gaya
menutup :
$o8 $c
7/21/2019 Gas Lift Simple
14/39
Pc )bD p* C Pc p8 Pdb C "t)bD p*
Pcb8 Pdb C "t)bD p*
(agi bdan ? 8 p + b
Pc8 Pd C "t)6 D ?*
#. Spread
EP 8 Pvo Pc
8 ( )-S&-
-&S
-
&td
tt
d +
+
666
8 ( )( )ttd &-S&-
- +
66
EP 8 T9$ ( )( )ttd &-S& + 6
Fluid *perated Valve
3dentik dengan &ressure #alve,hanya padafluid valve, tubing pressure bekerja
pada bellowsdan casing pressurebekerja pada area dariport"
*pening &ressure Fluid Valve di $awa! ondisi *perasi ang Se$enarna
dalah tubing pressureyang dibutuhkan untuk membuka valvedi ba#ah kondisi
operasi yang sebenarnya.
a. Te-anan $u-a
Gaya untuk menutup $c8 Pdb C "t)bD p*
Gaya membuka $o8 Pc pC Pt)bD p*
#alvepada kondisi tertutupdan siap untuk membuka :
$o8 $cPc pC Pt)bD p* 8 Pdb C "t)bD p*
(agi dengan b
Pc pC Pt)bD p* 8 Pdb C "t)bD p*
Pc p+ bC Pt )6 D p + b* 8 PdC "t)6 D p + b*
p+ b8 ?
Pc? C Pt)6 D ?* 8 PdC "t)6 D ?*
7/21/2019 Gas Lift Simple
15/39
Pt8-
-&S
-
& tt
d
+
66
$. Casing Effisiensi
/9 8-
-&c
6
/9$ 8-
-
6/9 8 Pc)/9$*
#. Te-anan tutup
Gaya untuk menutup $c8 Pdb C "t)bD p*
Gaya buka $o8 Pt pC Pt)bD p*
tau $o8 Ptb
#alvepada kondisi terbuka dan siap untuk menutup :
$o8 $c
Ptb 8 Pdb C "t)bD p*
Pt8 Pd C "t)6 D ?*
Pvo8 Pt
Pvo8 PdC "t)6 D ?*
d. Test ,a#- *pening &ressure 3
Pt8 td S-
&+
6
0ntuk Pd8 5
Pt 8 "t
'oreksi terhadap temperatur :
-
(&d&
2
tro =
6
A5B
7/21/2019 Gas Lift Simple
16/39
Cnt" 0
Gas &ressure #alve
!iketahui :
'edalaman valve 8 ;55 ft
Surface operating gas pressure 8 ;55 psi
Surface opening pressure 8 ;55 psi
Specific gravitygas injeksi 8 5.