Electrical Submergible Pump (ESP)

Gbr 1. Electrical Submergible Pump 

 

INSTALASI POMPA ESP

 

instalasi pompa esp pada umumnya terdiri dari konfigurasi, motor, protector, intake, pompa, kabel, pipa semua komponen ini berada didalam sumur. intake pada kasus sumur dengan kandungan gas diganti dengan gas seperator, untuk memonitor, tekanan, kadang unit ini juga dilengkapi down hole monitoring instrument.

transformer, switchboard, jucntionbox, service kabel berada dipermukaan. jika diperlukan putaran motor yang berubah-ubah switchboard diganti dengan vsd ( variable speed drive

 

POMPA

 

         pompa esp adalah susunan pompa centrifugal bertingkat banyak ( multi stages pump )

         setiap tingkat ( stage ) terdiri dari impeler yang berputar dan diffuser yang tetap.

         putaran impeler menyebabkan gerakan radial dari dalam keluar.

         fungsi diffuser merubah sebagian energy kecepatan menjadi energy tekanan.

         pada pompa esp ukuran kecil design pompa kebanyakan floater, dimana pada kondisi pemompaan normal, setiap impeler bebas mengapung antara sisi atas dan bawah  diffuser, pada pompa jenis ini setiap impeler bertumpu pada masing masing masing thrust washer, shaft pompa tidak ikut menahan beban  kecuali berat dia sendiri.

         volume pemompaan tergantung dari jenis pompa, total dinamic head dan frekwensi suplai tenaga listerik

         penamaan model pompa mengandung arti , seperti contoh ini dn750-113 stgs artinya pompa dengan diameter 4.00 dengan volume pemompaan 750 barel perhari dengan jumlah tingkat 113.

         a. dia. 3,38 inchi 400 s/d  1500 bpd               d. dia. 4,00 inchi 280 s/d 4000 bpd             g. dia. 5,40 inchi 1600 s/d 4000 bpd               s. dia. 5,38 inchi 2600 s/d 8500 bpd               h. dia. 5,62 inchi 10000 s/d 21000 bpd            j. dia. 6,75 inchi   7500 s/d 21000 bpd            m. dia. 8,62 inchi  18000 s/d 23400 bpd

         pemilihan diameter pompa ditentukan oleh diameter casing sumur dimana mungkin akan dipilih diameter mendekati diameter casing dengan memperhitungkan clearance untuk kabel dan aksesories lainya.

         kesanggupan fluida yang datang dari formasi pada titik isap pompa akan menentukan jenis pompa yang dipilih dengan memperhitungkan  tekanan  minimum fluida pada titik isap pompa     

         jika jenis pompa sudah dipilih akan dihitung jumlah tingkat ( stages ) yang dibutuhkan . dengan memperkirakan kedalaman cairan  (wfl ) pada volume/hari  pemompaan bpd ditambah dengan tekanan permukaan pada pipa penyalur dan ditambah dengan kehilangan tekanan karena gesekan cairan pada pipa penyalur akan ditentukan jumlah stages yang dibutuhkan.

         contoh :

      dipilih pompa gn 2000

       wfl diperkirakan 1500 ft

       kedalaman letak pompa 2500 ft.

       tekanan permukaan 200 psi

       tubing yang dipakai 3 ½ tubing

       berapa stages yang dibutuhkan ?

       dari grafik kinerja pompa gn  2000

       setiap tingkatnya dapat mengangkat cairan sampai ketinggian 42 ft.

       menurut grafik untuk tubing 3/12’ lama akan diperoleh tahanan gesek 3o ft per  panjang tubing 1000 ft.

      tekanan permukaan 200 psi jika dikonversi ke kolom air akan didapat : 200 x 2.31 = 461 ft kolom air     

 

 Gbr 2. Motor Pompa ESP

 

MOTOR

motor untuk pompa esp adalah motor induksi listerik tiga phasa yang terletak pada posisi paling bawah dar komplit unit pompa esp.

motor esp adalah motor  induksi biasa dengan design unik karena keterbatasan dimensi .

motor esp terpaksa dibuat dalam diameter kecil karena keterbatasan casing ( selubung )

motor esp dibuat dari ukuran diameter 2” sampai 71/2” inchi dan panjang dari 1 kaki ( 30 cm ) sampai 12 meter, untuk mendapatkan hp yang tinggi motor kadang dihubungkan seri 2 atau 3 potong ( tandem ).

tenaga motor dari1 s/d 600 hp. tenaga listerik disuplai dengan kabel yang dibuat khusus karena harus tahan air, minyak panas, gas maupun  bahan kimia.

 

Gbr 3. Protektor ESP

 

PROTEKTOR

proktektor ( centrilift menamakannya seal ), mempunyai beberapa fungsi antara lain:

  1. penghubung antara motor dan pompa, dimana tenaga motor diteruskan kepompa.
  2. melindungi motor dari penetrasi fluida sumur
  3. menyamakan tekanan antara motor dengan tekanan sekelilingnya
  4. merupakan tumpuan terhadap beban berat pompa, berat cairan dan tekanan dinamis, pada umumnya beban pada  pompa esp adalah beban vertical searah poros  (thrust) makanya protektor dilengkai dengan thrust bearing yang bisa menahan beban vertikal baik keatas maupun kebawah.

 

ada dua cara pengisolasian antara fluida sumur dari oli motor yaitu :

 1. PROTECTOR LABIRINT, model ini fluida sumur yang mempunyai berat jenis lebih besar akan berada dibawah oli motor. melalui pipa kecil pada saat start oli motor karena panas akan mengembang mendesak fluida sumur yang berada pada dasar ruangan keluar, sehingga tekanan didalam motor dan diluar akan sama. jika pompa mati tekanan dalam motor akan turun karena tempratur turun, fluida sumur akan masuk kedalam ruang atas protektor. demikianlah kejadian ini berulang-ulang, jika fluida sudah memenuhi ruang atas fluida sumur akan turun keruang bawah sampai ruang bawah penuh kemudian masuk kemotor. protektor jenis ini cukup handal pada sumur vertikal dan juga sumur dengan tempratur tinggi, kelemahannya pada sumur directional maupun horizontal efektifitasnya rendah, kelemahan lain karena thrust bearing terletak pada ruang atas, thrust bearing rentan terhadap fluida sumur sehingga berakibat kurang pelumasan.

 

2. PROTECTOR POSITIVE SEAL, dinamakan protektor kantung karena pada tipe ini fluida sumur dan oli motor dipisakan oleh kantung berisi minyak.

jika motor hidup oli yang mengembang akan masuk keruang bawah protector kemudian masuk kedalam kantung elatis yang menggelembung mengisolasikan fluida sumur dari oli motor, karenanya oli motor akan keluar melalui check-valve pada bagian atas protektor. jika motor mati kantung akan menyusut, tetapi fluida sumur tidak dapat masuk kedalam ruang protektor karena ada check-valve.

protektor jenis ini baik digunakan pada sumur horizontal, directional maupun vertical, kantong elastis ( bag ) bisa 1 atau 2 tergantung hp motor esp.

kelemahan protektor jenis ini tempratur, sumur yang tinggi maupun  komposisi kimia dapat merusak kantong, pemilihan bahan kantong menjadi penting.

pada protector jenis ini thrust bearing diletakan pada ruang bawah jadi lebih aman terhadap fluida sumur.

untuk kondisi sumur tertentu dimana diperlukan isolasi yang lebih baik kombinasi protector labirint dan kantong dapat dirakit sesuai kebutuhan, protektor jenis ini dinamakan protektor modular

 

CABLE

 

kabel adalah penghantar tenaga listerik dari permukaan ( switchboard ) kemotor esp. dari bentuknya ada dua jenis kabel esp yaitu : kabel bulat (round) dan kabel pipi  (flat ), konduktor kabel biasanya tembaga satu kabel terdiri dari 3 koduktor masing masing diselubung i isolator disatukan oleh armour logam.

kabel esp didisain khusus karenakabel ini harus masuk kedalam sumur terpapar dengan fluida, panas dan bahan kimia yang terkandung dalam sumur, kabel juga harus cukup untuk menahan gesekan benturan dan tekanan.

kabel dibuat dalam beragam ukuran, di industri minyak umumnya dipakai ukuran american wire gauge (awg) dimana ukuran makin besar awg-nya makin kecil.

pada umumnya yang tersedia dipasaran untuk esp kabel adalah no: 4, 2,&1 awg.

dimana n01 awg dipakai untuk amper motor lebih dari 100 amper, no2 dari 80 s/d 100 amper dan no.4 lebih rendah dari 80 amper, tetapi di daerah operasi  bob (dan cpi ) hanya dipakai kabel no #1.

sesuai dengan tempratur dan karetristik sumur  , bahan armour dan isolasi kabel juga dibuat beberapa jenis sesuai kebutuhan ( di bob hanya dipakai jenis dengan lead jacket yang harganya relatif mahal tetapi kurang tahan terhadap yekanan mekanis, kabel ini sangat baik terhadap panas dan bahan kimia, tetapi harganya relatif mahal.

kabel dihubungkan kemotor melalui pot-head, biasanya ykuran kabel kepothead lebih kecil dari kabel penghantar utama, dan disain kabel ini khusus, kabel ini dinamakan kabel mle, disambung dengan teknik khusus.

 

4 Tanggapan to “Electrical Submergible Pump (ESP)”

  1. ULIL ALBAB Says:

    Asmkm mas,

    Kok digambar itu nggak di tulis lokasi sumber minyak yang mau disedot pakai pompa ini mas

    Saya sangat awam minyak tapi saya sangat suka dengan ilmu minyak

    wassalam
    ULIL DEMAK

  2. salam….

    prosedur atau proses atau step-step pemasangan peralatan2 ESP setelah kita menghitung atau mendisain sebuah ESP gimana y??

    regards

    doddy

  3. bagaimana menyambungkan rangkaian pompa ESP dengan tubing??
    apakah ada alat yang berfungsi sebagai penyambung antara rangkaian pompa dengan tubingnya? kalau ada namanya apa ya mas??

    gracias..

  4. MAU NANYA MAS, KENAPA PADA MOTOR ELECTRIC MOTOR KECEPATAN FLUIDA YANG MELEWATI MOTOR 9VELOCITY) HARUS >1FT/S? KARENA APABILA KURANG DARI ITU MOTOR AKAN MENJADI PANAS DAN MENJADI TEBAKAR.????
    MOHON PENJELASANNYA.
    THANK IN ADVANCE.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: