Seperti semua sistem pengangkatan buatan,Pompa batang API digunakan untuk memulihkan produksi ketika energi pendorong alami reservoir tidak mencukupi untuk membawa minyak dan gas ke permukaan. Operator kini menerapkan teknologi yang telah terbukti ini pada sumber daya non-konvensional yang baru-baru ini menjadi layak secara ekonomi dan teknis.
Ikhtisar Sistem Pompa Batang API:
Industri minyak dan gas menyadari bahwa reservoir serpih bervariasi, dan sebagian besar produksi sumur serpih berasal dari tahap rekahan. Awalnya, tekanan dasar sumur yang tinggi menyediakan energi yang cukup untuk mengangkat minyak dan gas dari zona terstimulasi ke permukaan. Namun, laju aliran dan tekanan fluida menurun seiring waktu, sehingga memerlukan pemasangan sistem pengangkatan buatan. Apa pun jenis sistem yang dipilih, pemasangan sistem pengangkatan buatan di ladang serpih yang terletak di luar zona penghasil minyak konvensional biasanya membutuhkan investasi yang signifikan.
Untuk meningkatkan laba atas investasi, operator menggunakan berbagai strategi.
Strategi-strategi ini didasarkan pada fakta yang telah mapan bahwa produksi sumur serpih menurun selama tahap awal produksi. Karena sistem pengangkatan buatan dapat memenuhi kebutuhan produksi awal sumur serpih yang tinggi, beberapa operator memilih untuk menerapkannya selama fase produksi awal, menggantinya dengan sistem dengan laju lebih rendah saat produksi menurun.
Operator lain memilih untuk mengabaikan tingkat produksi awal yang tinggi demi sistem yang tetap hemat biaya bahkan setelah produksi menurun.Pompa batang APISistem ini sering dipilih karena dapat secara efektif mengangkat fluida dari kedalaman sumur yang lebih besar dan mengakomodasi berbagai tingkat produksi dan kondisi lubang sumur. Operator dapat memasangPompa batang APIselama produksi awal atau saat produksi menurun ke titik di mana sistem tingkat tinggi menjadi kurang efektif.
Mengapa Memilih Sistem Pompa Batang API?
Operator memilih Pompa batang APISistem ini memiliki banyak alasan. Pompa batang API memiliki sejarah panjang dalam industri minyak dan gas, dan para insinyur sudah familiar dengan teknologinya. Pompa ini umumnya dianggap andal, hemat biaya, serta mudah dipasang dan dirawat. Pompa batang API adalah sistem pengangkatan buatan yang paling umum, terdiri dari penggerak utama, unit pemompaan permukaan, rangkaian batang pengisap, dan pompa sumur bor. Penggerak utama, yang digerakkan oleh mesin pembakaran internal atau motor listrik, mentransmisikan daya ke peredam kecepatan, yang kemudian menggerakkan unit pemompaan permukaan. Lengan engkol pada rig pemompaan permukaan menggerakkan balok berjalan secara resiprokal, menggerakkan rangkaian batang pengisap yang terpasang di ujung lain balok berjalan ke atas dan ke bawah. Pergerakan rangkaian batang ini memungkinkan katup bola bergerak dan katup bola stasioner pompa sumur bor untuk menangkap fluida atau melepaskannya ke dalam pipa. Dalam beberapa konfigurasi pompa batang API, katup bola merupakan bagian dari pompa batang API—sebuah rakitan terintegrasi—yang memungkinkan rakitan pemulihan batang untuk menahan pipa agar tetap diam.
Sistem pompa balok berjalan. Saat katup bola bergerak di ujung rangkaian batang pengisap bergerak ke bawah dalam kolom fluida, bola tersebut terdorong keluar dari dudukan katup. Saat katup bergerak mencapai titik terendahnya, balok berjalan berada di titik terendahnya. Balok berjalan kemudian mulai bergerak ke atas, menarik batang pengisap ke atas dan memaksa bola di katup bergerak kembali ke dudukannya, menangkap kolom fluida di atasnya (hijau). Saat fluida dipompa ke permukaan, tekanan reservoir melebihi tekanan di ruang pompa, yang memaksa bola di katup stasioner keluar dari dudukannya. Fluida formasi (panah hijau) mengalir melalui katup stasioner di bawah, mengisi ruang pompa. Saat katup bergerak mulai turun, tekanan kolom fluida memaksa bola di katup tetap kembali ke dudukannya, yang memungkinkan pompa bersirkulasi maju mundur.
Pada sumur vertikal, operator memasangPompa batang APIdi bawah bagian perforasi untuk mengatasi interferensi gas. Hal ini menciptakan pemisah gas-cair berbasis gravitasi alami, yang memungkinkan gas bebas bermigrasi ke atas dari bagian perforasi, sementara cairan yang lebih padat mengalir ke anulus casing-tubing yang mengelilingi pompa batang API. Namun, pada sumur horizontal, karena pompa batang API dipasang di atas bagian perforasi, ketika tekanan hisap pompa batang API berada di bawah titik gelembung dan rasio gas-cair tinggi, fluida yang mengalir ke pompa batang API mungkin tampak berbusa.
Pada sumur serpih, operator memasang pemisah gas-cair di bagian bawahPompa batang APIlubang bawah untuk mengisolasi pompa dari fluida yang dihasilkan. Separator gas-cair mengarahkan cairan ke dalam pompa batang API dan mengeluarkan gas. Ketika tekanan di titik tertinggi anulus rendah, gas bebas terpisah dari cairan dan bermigrasi ke atas, sementara cairan yang mengandung gas mengalir ke bawah menuju port hisap pompa batang API.
Pemisah gas-cair tipe packer. Pemisah gas-cair tipe packer dipasang langsung pada pipa di atas packer, memaksa semua fluida formasi mengalir melalui pemisah sebelum memasukiPompa batang APISaluran masuk. Fluida formasi (panah hitam) bermigrasi di dalam pipa, melewati sambungan perforasi separator, dan memasuki anulus antara pipa dalam dan luar. Dari sana, fluida mengalir kembali melalui celah-celah di pipa luar ke anulus antara selubung dan pipa luar di atas packer. Jalur aliran ini menciptakan aliran turbulen bertekanan rendah, yang memungkinkan gas terdesorpsi dari fluida. Gas bebas yang terdesorpsi keluar dari saluran masuk pompa bawah lubang dan bermigrasi ke atas sepanjang anulus pipa-selubung.
Dalam banyak kasus, terutama pada keberadaan cairan berbusa, pemisah gas-cair tidak dapat menghilangkan efek gangguan gas, sehingga mengakibatkan sebagian gas tetap berada di dalamPompa batang APIselama setiap siklus. Kondisi ini mudah diidentifikasi menggunakan diagram dinamometer yang menggambarkan hubungan antara gaya batang pompa dan perpindahan.
Setelah lebih dari satu dekade pengeboran dan produksi yang pesat, sebagian besar formasi serpih masih membutuhkan operator dan perusahaan jasa untuk memahami karakteristik alaminya. Insinyur pengeboran dan penyelesaian terus berfokus pada optimalisasi geometri lubang sumur, jarak antar sumur, dan desain rekahan. Namun, pada tahap awal eksplorasi dan pengembangan sumber daya serpih, penetapan metode untuk mengoptimalkan produksi formasi serpih relatif kurang mendapat perhatian.
Seiring berkembangnya lingkungan pengembangan serpih, prioritas operator juga bergeser. Harga minyak saat ini sangat rendah, dan sebagian besar ladang serpih terbaik telah dikembangkan. Oleh karena itu, berinvestasi dalam pengeboran dan fracking di banyak sumur di ladang minyak dan gas untuk terus berproduksi dari reservoir dengan permeabilitas yang sangat rendah tidak lagi memungkinkan.
Sebaliknya, operator mungkin dapat meningkatkan laba atas investasi mereka dengan meningkatkan penyelesaian sumur dan praktik produksi. Pendekatan ini terbukti lebih praktis. Beberapa ahli meyakini bahwa 95% minyak serpih yang ada masih belum dimanfaatkan, dan sebagian besar minyak serpih yang belum dimanfaatkan ini dapat diambil dari sumur-sumur yang telah dibor dan direkah.