BAB IVANALISA SISTEM NODAL

Sistem pengaliran fluida dari formasi hingga ke permukaan bumi secara sederhana adalah seperti yang ditayangkan pada berikut ini

Analisa sistem nodal adalah suatu sistem pendekatan dengan cara grafis guna optimisasi produksi sumur minyak dan gas, berdasarkan hasil evaluasi keseluruhan sistem produksi sumur dari dasar sumur hingga ke permukaan melalui pipa salur (flow line). Kegunaan analisa sistem nodal ini antara lain adalah :1. Menentukan laju produksi sumur berdasarkan ukuran tubing yang dipergunakan.2. Menentukan ukuran tubing yang sesuai dengan kemampuan produksi sumur (laju produksi optimal).3. Menentukan ukuran jepitan (bean, choke) yang sesuai dengan kemampuan produksi sumur.4. Menentukan ukuran panjang langkah (stroke length) dan kecepatan pemompaan pada sistem pompa angguk (sucker rod pump).Didalam penerapan analisa sistem nodal guna menentukan ke-4 komponen diatas umumnya dilakuan dengan menggunakan kombinasi kurva IPR. Untuk proses analisa sistem nodal ini (lihat Gambar) dapat dilakukan dengan melalui 3 titik nodal, yaitu : Titik nodal di dasar sumur : tujuannya untuk menentukan tekanan kepala sumur (Pwh) dengan menggunakan kurva pressure traverse aliran vertical. Titik nodal di kepala sumur : tujuannya untuk menentukan tekanan aliran dasar sumur (Pwf) dengan kurva pressure traverse aliran vertical atau tekanan separator (Psep) dengan kurva pressure traverse aliran horizontal. Titik nodal di separator : tujuannya untuk menentukan tekanan kepala sumur (Pwh) dengan kurva pressure traverse aliran horizontal.

Contoh Soal : Menentukan laju Produksi OptimalDiketahui:Panjang pipa salur = 3000 ftDiameter pipa salur = 2 inKedalaman sumur = 5000 ftDiameter tubing = 23/6" Kadar Air= 0%Perbandingan gas cairan = 400 SCF/bblTekanan statik = 2200 psiPerhitungan:1. Pada kertas grafik kartesian, buat sistem koordinat dengan tekanan pada sumbu tegak dan laju produksi pada sumbu datar. Lihat Gambar 9.2. Berdasarkan PI = 1.0 dan Ps = 2200 psi, hitung Pwf pada berbagai anggapan harga q, yaitu sebagai berikut:

Untuk q = 200 bbl/hari

, psiUntuk laju produksi yang lain di peroleh hasil seperti pada tabel berikut:

q anggapanPwf

2002000

4001800

6001600

8001400

10001200

1500700

3. Buat kurva IPR dengan memplot q vs Pwf dari tabel di langkah 24. Gunakan langkah kerja 3.1, untuk menentukan tekanan kepala sumur pada aliran mendatar.Hasil perhitungan adalah sebagai berikut:

q anggapanPsepPwh

200100115

400100140

600100180

800100230

1000100275

1500100420

Catatan: Gunakan grafik pressure traverse aliran mendatar untuk diameter pipa = 2" GLR = 400 SCF/STB dan pada q anggapan.5. Tentukan tekanan alir dasar sumur, berdasarkan tekanan kepala sumur dengan menggunakan langkah kerja 3.1. Gunakan grafik pressure traverse aliran tegak untuk diameter tubing 2 3/6", GLR = 400 SCF/STB, KA = 0 dan q anggapan. Hasil perhitungan adalah sebagai berikut:

q anggapanPwhPwf

200115750

400140880

6001801030

8002301225

10002751370

15004201840

6. Plot q terhadap Pwf dari langkah 5, pada kertas grafik di Gambar 9. Kurva ini disebut kurva tubing intake.7. Perpotongan antara kurva IPR dengan kurva tubing intake, menghasilkan laju produksi sebesar 900 bbl/hari8. Laju produksi yang diperoleh = 900 bbl/hari.

3/2/2012Nodal System Analysis35Contoh Analisa Sistem Nodal

Titik Nodal di Kepala SumurPsepPwhPwfDPfDPtPwh=Psep+DPfPwh=Pwf + DPtQ = 900 bpdIPR : Pwf = Pr Q/J353/2/2012Nodal System Analysis37Contoh Analisa Sistem Nodal

Titik Nodal di Kepala Sumur Dipasang CHOKE

Pwh=Pwf - DPtIPR : Pwf = Pr Q/JPers. Choke : Gilbert

32/64Q = 800 bpd16/6437P1 = Pr - Pwfs= Loss in reservoirP2 = Pwfs - Pwf= Loss across completionP3 = Pwf - Pwh = Loss in tubingP4 = Pwh - Psep = Loss in flowlinePrPePwfsPwfP1 = (Pr - Pwfs)P2 = (Pwfs - Pwf)P3 = Pwf - PwhP4 = (Pwh - Psep)PsepSales lineGasLiquidStock tankPT = Pr - Psep = Total pressure lossAdapted from Mach et al, SPE 8025, 1979.PwhIntroduction to Nodal Analysis 4How do we determine the right flow rate? We know the separator pressure and the average reservoir pressure.We start in the reservoir at the average reservoir pressure, pr, and assume a flow rate. This lets us calculate the pressure just beyond the completion, pwfs. We can then calculate the pressure drop across the completion, and the bottomhole pressure pwf. This pressure is valid only for the assumed flow rate.Or, we may start at the separator at psep, and calculate the pressure drop in the flowline to find the wellhead pressure, pwh. Then we can calculate the bottomhole pressure pwf. Again, this pressure is valid only for the assumed flow rate. The two calculated bottomhole pressures will probably not be the same. If not, then the assumed rate is wrong.Nodal analysis refers to the fact that we have to choose a point or node in the system at which we evaluate the pressure - in this case, the bottom of the wellbore. This point is referred to as the solution point or solution node.3/2/2012Nodal System Analysis36Contoh Analisa Sistem Nodal

Titik Nodal di Separator

PsepPwhPwfDPfDPtPwh=Pwf - DPtP@sep=Pwh - DPfIPR : Pwf = Pr Q/JTubing+Flowline CurvePsepQ = 900 bpd36