Studi Korelasi antara Kapasitas Daya Motor Electrical Submersible Pump terhadap 4 Parameter Sumur Minyak

## DECY NATALIANA, NANDANG TARYANA, RIDWAN ARIF AKBAR
Teknik Elektro  Institut Teknologi Nasional Bandung Email: decy@itenas.ac.id
Received 27 Agustus 2017 | Revised 22 Desember 2017 | Accepted 23 Desember 2017

## ABSTRAK
Electrical  Submersible  Pump  (ESP)  merupakan  salah  satu  sistem  pumping  yang digunakan  dalam  produksi  minyak  bumi  dengan  menggunakan  motor  induksi sebagai penggerak utama yang ditanamkan ke dalam sumur. Seperti yang telah diketahui  bahwa  kinerja  sistem  ESP  yang  digunakan  di  PT  Baker  Hughes Indonesia,  berlangsung  secara  terus-menerus.  Hal  ini  dapat  mempengaruhi kinerja motor yang menyebabkan hasil produksi menurun. Hasil produksi minyak mentah  berbeda-beda  untuk  masing-masing  wellpad,  dimana  1  wellpad  terdiri dari  beberapa  sumur  dan  masing-masing  sumur  memiliki  kedalaman  yang berbeda  sehingga  kapasitas  motor  dan  pompa  yang  digunakan  berbeda  pula. Kapasitas  pompa  sangat  bergantung  pada  parameter  sumur  minyak  yaitu kedalaman sumur, Total Dynamic Head (TDH), hasil produksi perjam, dan hasil produksi  perhari  per-TDH.  Oleh  karena  itu,  dapat  ditentukan  korelasi  antara kapasitas  Motor  ESP  terhadap  keempat  paramter  sumur  tersebut.  Berdasarkan hasil pengolahan data dan analisis sistem diperoleh bahwa kapasitas daya motor berbanding lurus secara linier terhadap keempat parameter tersebut.
Kata Kunci: ESP, wellpad, hasil produksi, kapasitas daya motor.

## ABSTRACT
Electrical  Submersible  Pump  (ESP)  is  one  of  the  pumping  system  used  in  the production of petroleum by using an induction motor as the prime mover which are implanted into the well. As we known that the performance of the ESP system which is used in PT Baker Hughes Indonesia, has worked continuously. This can affect  motor  performance  which  led  to  decreased  production  yield.  The production of crude oil varies for each well pad, that 1 well pad consists of several wells and each well has a different depth so that the capacity of the motor and pump are used differently. Pump capacity is very dependent on the parameters of the  oil  wells,  the  depth  of  the  well,  Total  Dynamic  Head  (TDH),  the  hourly production  and  production  per  day  per-TDH.  Therefore,  we  can  determine  the correlation  between  the  motor  power  againts  the  four  well’s  parameters.  Based on  the  results  of  data  processing  and  systems  analysis  showed  that  the  motor power linearly proportional to the four parameters.
Keywords : ESP, well pad, production, capacity motor power.

## 1. PENDAHULUAN
Setelah  memasuki  tahun  2007,  teknologi  di  dunia  perminyakan  mulai  berkembang  di Indonesia  khususnya  di  Provinsi  Riau  yang  ditandai  dengan  adanya  Sistem Electrical Submersible Pump (ESP) sebagai pengganti Rod Pump di tiap-tiap sumur minyak. Electrical Submersible Pump  merupakan suatu alat berupa pompa yang memiliki penggerak utamanya adalah  motor  induksi  yang  terintegrasi  dan  terpasang  pada  pompa  dan  sensornya.  ESP  ini ditanamkan  di  dalam  sumur  minyak  yang  bekerja  dengan  gaya  sentrifugal  untuk mengangkut minyak bumi di dalam sumur ke atas permukaan.
Kinerja  sistem  ESP  berlangsung  24/7  atau  yang  dikenal  dengan  24  jam  /  7  hari  non-stop. Secara  tidak  langsung,  produksi  minyak  mentah  akan  berlangsung  tanpa  henti  hingga minyak  mentah  pada  sumur  minyak  menipis  dan  tak  dapat  berproduksi  kembali (Baker Hughes Indonesia, 2009) .
Hasil  produksi  minyak  mentah  untuk  masing-masing wellpad  berbeda-beda  karena  tiap wellpad  terdiri  dari  lebih  dari  2  sumur  minyak  dengan  kedalaman  yang  berbeda-beda sehingga sistem ESP yang dipasang akan memiliki spesifikasi sistem yang berbeda pula, baik dari segi pompa, motor, dan juga sensor (Havard Devold,2013) .
Wellpad  merupakan  sebuah  landasan  atau  area  yang  digunakan  sebagai  tempat  untuk berdirinya pumping  unit.  Pumping  unit  yang  digunakan  adalah  sistem  ESP,  yang  terdapat beberapa  jenis  dan  tipe  berdasarkan  lokasi wellpad  berada (Robi  Irsamukhti,  PLTP Kamojang, 2012) . Jenis dan tipe akan mempengaruhi jumlah hasil produksinya sehingga dapat  dilihat  karakteristik  dari  ESP  yang  digunakan  terhadap  faktor-faktor  yang mempengaruhi kinerja dari sistem tersebut.
Pada  studi  ini  dipelajari  korelasi  antara  sistem  ESP  khususnya  karakteristik  Motor  ESP terhadap parameter yang mempengauhi karaktersitik motor berupa kedalaman sumur, Total Dynamic Head, dan juga hasil produksinya.
Tujuan dalam studi kasus ini adalah untuk mempelajari studi korelasi antara kapasitas daya output  motor  ESP  terhadap  parameter  kedalaman  sumur  (Depth),  Total  Dynamic  Head (TDH),  hasil  produksi  fluida  perjam  (BFPH),  dan  juga  hasil  produksi  tiap  hari  per-TDH (BFPD/TDH).

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Deskripsi Kerja Sistem
Di dalam metoda penelitian, dijelaskan tentang blok diagram sistem dan deskripsi cara kerja sistem. Dalam hal ini akan dijelaskan cara kerja sistem yang berkaitan dengan studi korelasi daya output  motor  terhadap  parameter-parameter  sumur  dengan  menggunakan  pumping unit yaitu berupa sistem ESP milik PT Baker Hughes Indonesia.
Gambar  1  menggambarkan  cara  kerja  sistem  ESP.  Sistem  kerja  ini  terdiri  dari  input, controller, aktuator, motor, dan output.
Output Proses Input Sensor Centinel Controller Aktuator Motor Output (display) Catu daya Daya Outout Motor Gambar 1. Blok diagram sistem ESP
Berikut penjelasan tentang masing-masing bagian dari blog diagram tersebut:
a. Input Pada bagian input, sistem ini menggunakan sensor Centinel. Sensor ini dapat mengukur kondisi kerja motor. Agar dapat menentukan korelasi antara motor terhadap 4 parameter sumur,  sensor Centinel  akan  mengukur  arus  dan  tegangan  output  dari motor  sehingga diperoleh nilai daya output motor. Gambar 2 adalah sensor Centinel yang digunakan.
Gambar 2. Sensor Centinel
b. Controller
Controller    yang  digunakan  dalam  sistem  ini  adalah  GCS  Vortex  Motor  Controller. Controller    ini  dapat  memantau  dan  mengendalikan  kondisi  motor  di  dalam  sumur minyak. Controller  yang digunakan terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. GCS Vortex Motor Controller
c. Aktuator
Pada bagian aktuator, controller  dihubungkan pada sebuah panel Variable Speed Drive (VSD)  yang  di  dalamnya  terdiri  dari  fuse  (sikring),  kontaktor,  dan  relay-relay  yang berfungsi mengubah sinyal digital dari sensor menjadi sinyal analog dan juga sebaliknya. Aktuator yang digunakan terlihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Variable Speed Drive (VSD)
d. Plant Sistem
Plant  pada  sistem  ini  adalah  pompa  yang  terintegrasi  dengan  motor.  Motor  yang digunakan  merupakan  motor  induksi  yang  bekerja  sebagai  penggerak  pompa  dengan menggunakan  gaya  sentrifugal  untuk  mengangkut  minyak  mentah  dari  dalam  sumur minyak. Motor induksi yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Motor induksi

## e. Output Sistem
Output  sistem  ini  merupakan  bagian  display  dari  GCS  Cortex  Motor  Controller    yang berfungsi  sebagai Human  Machine  Interface  (HMI)  yang  ditempel  pada  panel  VSD. Output display yang dapat dilihat pada Gambar 6.

## 2.2 Konstruksi Sistem ESP
Konstruksi untuk tiap wellpad dan sumur minyak memiliki konstruksi pumping system yang sama  yaitu  menggunakan  sistem  ESP  yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  7.  Pokok  penting yang  menjadi  pembahasan  dari  studi  korelasi  daya output  motor  terhadap  4  parameter sumur, yaitu kedalaman sumur, Total Dynamic Head, pompa ESP dan juga motor ESP.
Gambar 7. Konstruksi ESP

## 2.2.1 Kedalaman Sumur ( Depth)
Kedalaman sumur dapat mempengaruhi jumlah stage dan daya motor yang akan digunakan dalam produksi minyak. Dalam kasus ini, sumur yang akan ditinjau memiliki kedalaman yang berbeda.
Dari  5  sumur  tersebut,  dapat  dilihat  kedalamannya  masing-masing  pada  Tabel  1.
Tabel 1. Tabel Kedalaman Sumur No Nama Sumur Depth (ft) Keterangan 1 Sumur A 1141 Wellpad ABC 2 Sumur B
1134 Wellpad ABC 3 Sumur C
1114 Wellpad ABC 4 Sumur BO235
2219 Wellpad Bangko 5 Sumur BK180 3638 Wellpad Bekasap

## 2.2.2 Total Dynamic Head (TDH)
Total Dynamic Head (TDH) merupakan total jarak dari wellhead hingga pump intake, yang terdiri dari jarak beberapa bagian yaitu wellhead  ke head, head ke tubing, dan tubing ke pump intake. Pd merupakan singkatan dari Pad atau dikenal dengan sebutan wellhead. Hd
merupakan  singkatan  dari Head  atau  bagian  atas  pipa  di  dalam  sumur.  Sedangkan  Ft merupakan Foot atau bagian bawah pipa di dalam sumur, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Total Dynamic Head
Total  Dynamic  Head  (TDH)  sangat  bergantung  pada  jarak  kedalaman  sumur.  Semakin dalam  sumur  tersebut,  maka  semakin  besar  pula  jarak  TDH-nya.  Besarnya  jarak  TDH tersebut  dapat  mencapai  1/2  hingga  2/3  dari  jarak  kedalaman  sumur,  karena  bergantung pada  daerah  kerja  fluida  atau Work  Fluid  Level  (WFL)  yang  akan  mempengaruhi  hasil produksi.
Selain  itu,  di  dalam  sumur  minyak  juga  terdapat  daerah  fluida  yang  tidak  dapat  diangkut oleh pompa ESP yang disebut Static Fluid Level (SFL). Dari penelitian ini, 5 sumur tersebut memiliki  daerah  jarak  TDH,  daerah  WFL  dan  SFL  yang  berbeda  yang  dapat  dilihat  pada Tabel 2.
Tabel 2. Tabel TDH, WFL, dan SFL pada Sumur
No Nama Sumur Depth (ft) TDH (ft) WFL (ft) SFL (ft) 1 Sumur A 1141 625 625 516 2 Sumur B 1134 626 626 508 3 Sumur C 1114 606 606 508 4 Sumur BO235 2219 1737 1737 482 5 Sumur BK180 3638 2166 2166 1472
Titik kerja pada pump intake adalah Work Fluid Level, sedangkan jarak di bawah titik pump intake yang terdapat fluida statik adalah Static Fluid Level (SFL) yang dapat mempengaruhi banyaknya jumlah stage yang dibutuhkan pada pompa.

## 2.2.3 Pompa ESP
Pompa  ESP  merupakan  peralatan  utama  dalam  proses  produksi  minyak.  Hasil  produksi bergantung pada jumlah stage yang dimiliki oleh pompa tersebut.
Pompa  yang  digunakan  sebanyak  5  jenis pompa  yang  terpasang  di  masing-masing  sumur tersebut. Berikut tabel spesifikasi dari masing-masing pompa yang digunakan pada Tabel 3.
Tabel 3. Tabel Spesifikasi Pompa No Jenis Pompa Jumlah Stage Daya Input Efisiensi Pompa Fungsi Keterangan 1 DN1300 72 30HP 59%  Intake / Seal  Sumur A 2 P16 39 38HP 60%  Intake / Seal  Sumur B 3 P16 39 38HP 60%  Intake / Seal  Sumur C 4 P37 37 95HP 60%  Intake / Seal  Sumur BO235 5 P10 113 63HP 60%  Intake / Seal  Sumur BK180
Daya  input  pompa  bergantung  pada  daya output  motor  yang  digunakan.  Tetapi,  efisiensi yang  dimiliki  pompa  hanya  berkisar  60%  meskipun  menggunakan stage  yang  banyak. Dalam studi korelasi ini, spesifikasi pompa digunakan sebagai variabel tetap yang dijadikan sebagai batasan masalah.

## 2.2.4 Motor ESP
Motor  ESP  merupakan  motor  induksi  yang  bekerja  akibat  aliran  sumber  tegangan  pada stator  sehingga  menimbulkan  fluks  magnetik  yang  akan  menginduksikan  ke  rotor.  Induksi magnetik tersebut akan menimbulkan medan putar dan menghasilkan kecepatan sinkron. Kecepatan sinkron dapat dirumuskan pada Persamaan 1 sebagai berikut:
(1)
Dimana : Ns    : Kecepatan Sinkron (Rpm) f      : Frekuensi (Hz) p      : Jumlah Kutub
Komponen utama motor ESP ini memiliki celah udara antara stator dan rotor seperti halnya dengan  motor  induksi  yang  dapat  menimbulkan  slip  sekitar  100  Rpm.  Oleh  karena  itu, kecepatan  sinkron  maksimum  untuk  frekuensi  60  Hz  adalah  3500  Rpm  dapat  dilihat  pada Gambar 9.
Gambar 9. Motor ESP
Pada  motor  induksi,  perputaran  rotor  akan  menimbulkan  gaya  yang  disebut  Torka.  Torka dapat dirumuskan dengan Persamaan 2 sebagai berikut:
(2)
Dengan :

## ω = kecepatan sudut kecepatan sudut
Kecepatan sudut :
(3)
maka :
(4) Dimana : T : Torka (Nm) Po : Daya Output (Kw) Nr : Kecepatan Rotor (Rpm)
Torka yang dihasilkan akan menggerakkan shaft pada pompa ESP. Jika torka melebihi batas maksimum dapat mengakibatkan kerusakan pada shaft sehingga ESP tidak berfungsi.
Efisiensi motor didapatkan dari perbandingan daya output dan daya input dalam persen (%) sesuai dengan Persamaan 5 dan 6.
Efisiensi motor,
(5)
(6)
Biasanya efisiensi motor induksi berkisar antara 80% hingga 90%. Efisiensi tergantung juga dari  beban  yang  ada.  Karakterstik  motor  ESP  untuk  beberapa  motor  yang  digambarkan dalam kurva nameplate ESP dapat dilihat pada Gambar 10.

## Gambar 10. Kurva Efisiensi Motor ESP Berdasarkan Nameplate
Di dalam penelitian studi korelasi motor terhadap parameter sumur ini, digunakan beberapa tipe  motor  induksi  untuk  kelima  sumur  yang  memiliki  kedalaman  sumur  yang  berbeda. Spesifikasi  motor  ESP  berdasarkan nameplate  yang  digunakan  dalam  studi  korelasi  daya output motor terhadap 4 parameter sumur dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Spesifikasi Motor ESP
No Daya Output V input (V) I input (A) Kapasitas Motor PF (cos Ø) Keterangan 1 30HP 435 45 3500 RPM, 60Hz 0.65 Sumur A 2 38HP 435 53 3500 RPM, 60Hz 0.65 Sumur B 3 38HP 435 53 3500 RPM, 60Hz 0.65 Sumur C 4 95HP 840 69 3500 RPM, 60Hz 0.65 Sumur BO235 5 63HP 980 39 3500 RPM, 60Hz 0.65 Sumur BK180

## 2.4 Korelasi Daya Output Motor ESP terhadap 4 Parameter Sumur
Data hasil monitoring yang diperoleh pada sistem ESP PT Baker Hughes Indonesia terhadap 5 sumur yang berbeda merupakan data real yang akan diolah dan dibandingkan terhadap hasil perhitungannya. Sehingga karakteristik motor ESP dapat diperoleh dari kurva korelasi daya output motor terhadap 4 parameter sumur. Pada konstruksi ESP, bagian Total Dynamic Head sebesar 1/2 hingga 2/3 kedalaman sumur merupakan jarak TDH, dan sisanya adalah jarak  SFL.  Jadi,  kedalaman  sumur  dapat  diartikan  sebagai  jumlah  jarak  SFL  dan  TDH sehingga dapat dituliskan dalam Persamaan 7.
Selain  itu,  TDH  dapat  dihitung  menggunakan  Persamaan  8,  berdasarkan  sumber: Baker Hughes Centrilift Submersible Pump Handbook.
(8)
Dengan  adanya keterbatasan  daya output pada motor, maka dapat ditentukan kedalaman ideal pada suatu sumur dengan menggunakan Persamaan 9.
(9) Keterangan: Depth : Kedalaman Sumur (ft) SFL : Static Fluid Level (ft) BHP : Brake Horse Power (KW) C : Constant (3960) P out : Daya Output Motor (KW) P in : Daya Input Motor (KW) BFPD : Barel Fluid Perday (Bpd)
Debit maksimum atau hasil produksi fluida yang optimal memiliki satuan GPM atau Galoon Per  Minute  sehingga  dibutuhkan  konversi  nilai  GPM  ke  BFPD  untuk  mengubah  nilai satuannya.  Berdasarkan sumber:  Baker  Hughes  Centrilift  Submersible  Pump Handbook , persamaan untuk mengubah GPM ke BFPD dapat dilihat pada Persamaan 10.
(10)
Keterangan  : BFPDi   : Barel Fluid Perday ideal (Bpd) GPM     : Galoon Perminute (GPM)
Dari  sumber  yang  sama,  korelasi  daya output  motor  terhadap  hasil  produksi    dapat ditentukan berdasarkan Persamaan 11:
(11)
Sehingga dapat diperoleh persamaan hasil produksi idealnya pada Persamaan 12.
(12)
Dengan memperoleh persamaan korelasi antara daya output motor terhadap hasil produksi ideal perhari (12), maka dapat diperoleh persamaan hasil produksi ideal perjamnya seperti pada Persamaan 13.
(13)
Keterangan: BFPHi   : Barel Fluid Perhour ideal (Bph) Sp.Gr.  : Spec Gravity (1.00)
Berdasarkan  Persamaan  13,  dapat  diturunkan  persamaan  korelasi  daya output  motor terhadap parameter sumur yang terakhir yaitu BFPDi/TDHi pada Persamaan 14.
(14)
2.5 Friction Loss Fluida  yang  mengalir  di  dalam  pipa  maka  akan  mengalami  tegangan  geser  ( shear  stress) pada dinding pipa, sehingga terjadi kehilangan sebagian tenaga yang sering disebut dengan friction loss. Persamaan gradien tekanan pada umumnya digunakan untuk setiap fluida yang mengalir  pada  sudut  kemiringan  pipa  tertentu  yang  dinyatakan  dengan  tiga  komponen, yaitu :
a. Adanya perubahan energi potensial (elevasi). b. Adanya gesekan pada dinding pipa.
c. Adanya perubahan energi kinetik.
Darcy dan Weisbah’s menghitung kehilangan energi karena gesekan dengan persamaan :
(15)
Keterangan : h = friction loss, ft f = friction factor L = Panjang pipa, ft V = kecepatan aliran rata-rata dalam pipa, ft/s 2
Berdasarkan persamaan 15, Wiliam–hazen membuat suatu persamaan empiris untuk friction loss (hf), yaitu :
(16)
Dimana : hf = feet friction loss per 1000 feet C = 120 = Konstanta dari bahan yang digunakan dalam pembuatan pipa Q = BFPD = laju produksi, bpd ID = 3,375” (inch) = diameter dalam pipa (sumber PT Baker Hughes Indonesia)

## 3. HASIL PENGOLAHAN DATA DAN ANALISIS SISTEM
Setelah dilakukan pengumpulan dari hasil monitoring sistem ESP di lapangan pada 5 sumur dengan kedalaman yang berbeda dan dilakukan pengolahan data, maka diperoleh data-data real yang menunjang untuk memperoleh korelasi daya ouput motor terhadap 4 parameter sumur yang dapat dilihat pada Tabel 5.

## Tabel 5. Hasil Pengolahan Data Real

## 3.1 Korelasi Daya Output Motor ESP terhadap Total Dynamic Head (TDH)
Dari  data  Tabel  5,  TDH  pada  Sumur  A  adalah  sebesar  625  ft  (190,5  m),  Sumur  B  626ft, Sumur  C  606  ft  dan  seterusnya,  dibandingkan  dengan  data  hasil  perhitungan  dengan Persamaan 8, maka diperoleh hasil data real dan perhitungan yang ditampilkan pada Tabel 6.  Perhitungan  dilakukan  terhadap  semua  sumur.  Data real  dan  hasil  perhitungannya dimasukkan pada Tabel 6 dan diplot ke dalam grafik seperti pada Gambar 11.
Tabel 6. Hasil Pengolahan Data TDH Ideal
No Date Wellpad Nama Sumur Daya Output Motor (KW) Daya Input Motor (KW) BFPD (Bpd) BFPH (Bph) HHP (Bpd.ft) BHP (Bpd.ft) Depth (ft) TDH (ft) SFL (ft) Thurst /Stage (ft/stg) BFPD /TDH (Bpd/ft) 1 09- Jan- 15 Well ABC Sumur A 22.37 29.54 1481.47 61.73 233.82 389.7 1141 625 516 7.13 2.37 2 19- Jun- 15 Well ABC Sumur B 28.34 34.79 1703.23 70.97 269.25 448.75 1134 626 508 13.03 2.72 3 09- Mar- 15 Well ABC Sumur C 28.34 34.79 1557 64.87 238.27 397.11 1114 606 508 13.03 2.57 4 11- Jun- 15 Well Bekasap Sumur BK180 46.98 57.68 1276.33 53.18 698.11 1163.53 3638 2166 1472 13.03 0.59 5 25- Jun- 15 Well Bangko Sumur BO235 70.84 87.47 4544.33 189.35 1993.31 3322.18 2219 1737 482 13.03 2.62
No  Nama Sumur Daya Output Motor (KW) TDH (ft)  TDHi (ft) 1  Sumur A 22.37 625 788.87 2  Sumur B 28.34 626 849.81 3  Sumur C 28.34 606 822.64 4  Sumur BK180 46.98 2166 2940.28 5  Sumur BO235 70.84 1737 2344.65
Dari Tabel 6 dan  Gambar  11,  nilai TDH real pada sumur A, B dan C mendekati nilai TDH ideal,  sedangkan  Sumur  BK180  dan  Sumur  BO235  masih  jauh  dari  nilai  idealnya.  Hal  ini menjelaskan  bahwa  untuk  daya output motor sekitar 22 KW hingga 30 KW memiliki jarak TDH sekitar 800 ft.
Sedangkan  untuk  motor  yang  lebih  besar  dari  40  KW  memiliki  jarak  TDH  lebih  besar  dari 1500  ft.  Semakin  besar  daya output  motor  belum  tentu  memiliki  jarak  TDH  yang  besar karena dibatasi oleh spesifikasi pompa tertentu pada Tabel 3.

## 3.2 Korelasi Daya Output Motor ESP terhadap Kedalaman Sumur (Depth)
Berdasarkan  Tabel  5,  data  kedalaman real  pada  tiap  sumur  berbeda-beda.  Kedalaman ditinjau  dari  sekitar  1100  ft  hingga  3600  ft.  Masing-masing  kedalaman  mewakili  kapasitas motor yang berbeda-beda pula. Pada sumur A, kedalaman yang dimilikinya adalah 1141 ft (347.8 m). Untuk menentukan kedalaman idealnya dapat digunakan Persamaan 7.
Perhitungan  dilakukan  terhadap  semua  sumur.  Kemudian  data  hasil  pengolahan  yang berupa data real dan data hasil perhitungannya dimasukkan pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil Pengolahan Data Kedalaman Sumur
No Nama Sumur Daya Output Motor (KW) Depth (ft) Depth ideal (ft) 1 Sumur A 22.37 1141 1304.87 2 Sumur B 28.34 1134 1357.81 3 Sumur C 28.34 1114 1330.64 4 Sumur BK180 46.98 3638 4412.28 5 Sumur BO235 70.84 2219 2826.65
Gambar 12. Grafik Korelasi Daya Output Motor terhadap Depth
Gambar  12  menerangkan  kedalaman real  di  beberapa  sumur  mendekati  kedalaman idealnya.  Pada  sumur  A,B,  dan  C  memiliki  kedalaman  sekitar  1100  ft  sedangkan  idealnya memiliki  kedalaman  1300  ft.  Meskipun  selisih  kedalamannya  sekitar  200  ft,  daya  ouput
pompa motor yang digunakan pada sumur A, B, dan C sudah mendekati kinerja optimalnya. Berbeda halnya dengan Sumur BK180 dan BO235. Dengan memiliki daya output yang lebih besar  dibandingkan  Sumur  A,B,  dan  C,  kedalaman  yang  dapat  dicapai  masih  bisa  lebih dalam lagi hingga mencapai kedalaman idealnya.
3.3 Korelasi Daya Output Motor ESP terhadap Hasil Produksi Perjam (BFPH)
Berdasarkan hasil data real pada Tabel 5, Sumur A memproduksi 1481,47 bpd atau setara dengan 61,73 bph, sedangkan pada Sumur B dapat memproduksi sebesar 1703,23 bpd atau setara  dengan  70,97  bph.  Berdasarkan  perhitungan  menggunakan  Persamaan  10  dan  13, hasil  produksi  perjam  maka  diperoleh  nilai  perhitungan  hasil  produksi  perjam  (BFPHi) dimasukkan pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil Pengolahan Data Hasil Produksi Perjam
No Nama Sumur Daya Output Motor (KW) BFPH (Bph) BFPHi (Bph) 1 Sumur A 22.37 61.73 160.49 2 Sumur B 28.34 70.97 188.71 3 Sumur C 28.34 64.87 194.95 4 Sumur BK180 46.98 53.18 90.43 5 Sumur BO235 70.84 189.35 171.00
Gambar 13. Grafik Korelasi Daya Output Motor terhadap BFPH
Dari Tabel 8 dan Gambar 13 dapat dilihat bahwa, Sumur A, B, dan C memiliki hasil produksi yang masih jauh dari hasil produksi idealnya. Dengan kapasitas daya output 20 KW-30 KW dan spesifikasi pompa (Tabel 3), hasil produksi yang seharusnya dapat mencapai lebih dari 150bph.  Pada  Sumur  BK180  dengan  kapasitas  daya output  motor  47  KW,  memiliki  hasil produksi yang mendekati nilai produksi idealnya yaitu dengan selisih sekitar 30 bph tetapi hasil  produksi  yang  diperoleh  sangatlah  kecil  untuk  kapasitas  daya output  motor  yang sebesar 47 KW yaitu 53,18 bph data real dan 90,43 bph data ideal. Berbeda halnya dengan Sumur  BO235,  dengan  menggunakan  kapasitas  daya output  yang  lebih  besar,  dengan kedalaman  yang  lebih  kecil  dari  Sumur  BK180  dan  spesifikasi  kapasitas pompa  yang  lebih kecil  (Tabel  3),  memiliki  hasil  produksi  yang  lebih  besar  dibandingkan  hasil  produksi idealnya.  Hal  ini  membuktikan  bahwa  semakin  besarnya  kapasitas  daya output  motor, semakin besar pula hasil produksinya.

## 3.4  Korelasi  Daya Output  Motor  ESP  terhadap  Hasil  Produksi  Perhari  per- TDH(BFPD/TDH)
Hasil produksi per-TDH merupakan parameter sumur yang terakhir dalam mencari korelasi daya output  motor.  BFPD/TDH  juga  dapat  disebut  sebagai  debit  maksimum  tiap  jarak pengangkutannya.  Pada  Tabel  5,  nilai real  untuk  BFPD/TDH  untuk  semua  Sumur  berada pada sekitar 2.5 bpd/ft, kecuali pada Sumur BK180 yang hanya bernilai 0.59 bpd/ft. Untuk membandingkan  nilai  tersebut,  diperlukan  perhitungan  nilai  idealnya  menggunakan Persamaan  14.  Perhitungan  nilai  ideal  BFPD/TDH  dilakukan  untuk  semua  sumur  sehingga diperoleh nilai ideal BFPD/TDH-nya dan dimasukkan ke dalam Tabel 9.
Tabel 9. Hasil Pengolahan Data BFPD/TDH Ideal No Nama Sumur Daya Output Motor (KW) BFPD/TDH (Bpd/ft) BFPDi/TDHi (Bpd/ft) 1 Sumur A 22.37 2.37 4.88 2 Sumur B 28.34 2.72 5.33 3 Sumur C 28.34 2.57 5.69 4 Sumur BK180 46.98 0.59 0.74 5 Sumur BO235 70.84 2.62 1.75
Gambar 14. Grafik Korelasi Daya Output Motor terhadap BFPD/TDH
Berdasarkan  Tabel  9  dan  Gambar  14,  dapat  dilihat  bahwa  nilai real  dari  BFPD/TDH  pada Sumur  A,  B,  dan  C  memiliki  jarak  yang  jauh  menuju  nilai  idealnya.  Sumur  B  dan  C  juga memiliki perbedaan meskipun menggunakan motor yang memiliki daya output yang sama. Untuk  Sumur  BK180,  nilai  BFPD/TDH-nya  sudah  sangat  mendekati  nilai  idealnya.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  penggunaan  motor dengan  kapasitas daya output sebesar 46.98 KW dapat dioptimalkan untuk memproduksi fluida yang ada di dalam sumur dengan kedalaman yang sebesar 3638 ft.
Berbeda halnya dengan Sumur BO235, nilai real BFPD/TDH-nya mampu melewati batas nilai idealnya. Hal ini membuktikan bahwa, pemanfaatan kapasitas daya output motor yang besar dapat menghasilkan produksi perjarak angkutnya semaksimal mungkin. Dengan daya output sebesar  70.84  KW  mampu  menghasilkan  BFPD/TDH  sebesar  2.62  bpd/ft  yang  lebih  besar dibandingkan nilai idealnya yang hanya 1.75 bpd/ft.
Rumus tidak perlu ditulis lagi, sebutkan saja berdasarkan rumus no berapa. Yang harus dijelaskan dari mana angka- angka yang ada didalam rumus itu

## 3.5 Korelasi Kapasitas Daya Motor terhadap Friction Loss
Di dalam kasus ini, kedalaman untuk masing-masing sumur bernilai lebih dari 1000 ft. Untuk itu,  diperlukan  perhitungan  data feet  friction  loss  per1000  feet  (hf)  untuk  menentukan besarnya  pengaruh  hilangnya  energi  akibat  gesekan  fluida  di  dalam  pipa  terhadap penggunaan kapasitas daya motornya. Sesuai dengan Persamaan 16, maka diperoleh data friction loss pada Tabel 10.
Tabel 10. Tabel Pegolahan Data Friction Loss
Gambar 15. Grafik BFPD terhadap Friction Loss Pada tiap Sumur
Rumus tidak perlu ditulis lagi, sebutkan saja berdasarkan rumus no berapa. Yang harus dijelaskan dari mana angka- angka yang ada didalam rumus itu
Gambar 16. Grafik BFPD terhadap Friction Loss Pada tiap Sumur dengan Skala 2-7
Dari Gambar 15 dan Gambar 16, garis berwarna merah merupakan  nilai friction loss yang diperoleh sumur A. Garis biru merupakan nilai frcition loss pada sumur B. Garis hijau putus- putus merupakan nilai friction loss pada sumur C. Garis hijau tebal (Gambar 15) merupakan nilai friction  loss  pada  sumur  BO235  dan  Garis  Kuning  merupakan  nilai  friction  loss  pada sumur  BK180.  Dari  grafik  tersebut  dapat  dilihat  bawha  sumur  yang  memiliki  kedalaman paling  dalam  yaitu  BK180  sebesar  lebih  dari  3600ft  dengan  hasil  produksi  perhari  sekitar 1300bpd mengalami friction loss yang paling kecil yaitu bernilai 2,95 – 3,37 ft. Sedangkan sumur  A,  B,  dan  C,  yang  memiliki  kedalaman  yang  sekitar  1100ft  dengan  hasil  produksi perhari sekitar 1500bpd memiliki friction loss yang hampir sama yaitu berkisar 3,38 – 5,60. Tetapi,  untuk  sumur  BO235  yang  memiliki  kedalaman  sumur  sekitar  2200ft  dengan  hasil produksi perhari lebih dari 4500bpd, mengalami friction loss yang paling besar yaitu sekitar 33,6 ft.
Dari hasil yang diperoleh berdasarkan Tabel 10, Gambar 15, dan Gambar 16 dapat dianalisis bahwa kedalaman yang besar tidak mempengaruhi friction loss yang terjadi. Tetapi, hal ini diakibatkan  oleh  kapasitas  daya  motor  yang  besar  mempengaruhi  besarnya  laju  fluida  di dalam pipa yang menimbulkan gesekan yang semakin besar anatara fluida terhadap dinding dalam pipa sehingga terjadi hilangnya energi yang ditimbulkan oleh gesekan tersebut.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan Hasil Pengolahan Data dan Analisis Sistem dapat disimpulkan bahwa:
a. Kapasitas  daya output  motor  dapat  mempengaruhi  besarnya  nilai  Total  Dynamic  Head (TDH) pada suatu sumur minyak. Sumur A, B, dan C memiliki nilai TDH sekitar 600 ft dan dapat diperbesar hingga sekitar 800 ft. Sumur BK180 memiliki nilai TDH sebesar 2166 ft dan dapat diperbesar hingga 2940,28 ft. Sumur BO235 memiliki besar TDH 1737 ft dan dapat diperbesar hingga 2344,65 ft.
b. Kapasitas  daya output motor  dapat  memperbesar  jarak  kedalaman  pemasangan  sistem ESP  pada  suatu  sumur  minyak.  Pada  Sumur  A,  B,  dan  C,  memiliki  kedalaman  sumur sekitar 1100 ft dan dapat diperbesar hingga jarak kedalaman sumur sekitar 1300 ft. Pada Sumur BK180, memiliki kedalaman sumur minyak sebesar 3638 ft dan dapat diperbesar
hingga kedalaman 4412,28 ft. Sumur BO235 memiliki kedalaman sumur sebesar 2219 ft dan dapat diperbesar hingga kedalaman 2826,65 ft.
c. Kapasitas  daya output  motor  dapat  meningkatkan  hasil  produksi  pada  suatu  sumur minyak.  Pada  Sumur  A,  B,  dan  C,  memiliki  hasil  produksi  sekitar  65  bph  dan  dapat ditingkatkan  menjadi  sekitar  180  bph.  Pada  Sumur  BK180  memiliki  nilai  hasil  produksi sebesar 53,18 bph dan dapat ditingkatkan hanya sampai 90,43 bph. Untuk Sumur BO235 memiliki hasil produksi sebesar 189,35 bph yang melebihi dari nilai idealnya yang hanya sebesar 171 bph.
d. Kapasitas daya output motor dapat meningkatkan hasil produksi tiap jarak TDH-nya pada sistem ESP. Pada Sumur A, B, dan C besarnya BFPD/TDH yang bernilai sekitar 2,5 bpd/ft dapat  ditingkatkan  2  kali  lipatnya  menjadi  sekitar  5,0  bpd/ft.  Pada  Sumur  BK180  yang memiliki  nilai  BFPD/TDH  sebesar  0,59  bpd/ft  dapat  ditingkatkan  menjadi  0.74  bpd/ft. Pada  Sumur  BO235  nilai  TDH  yang  diperoleh  2.62  bpd/ft  melebihi  nilai  idealnya  yang bernilai 1.75 bpd/ft.
e. Kapasitas daya motor dapat mengakibatkan terjadinya friction loss pada tubing pompa. Pada  Sumur  A,  B,  dan  C  (22,37  KW,  28,34  KW,  dan  28,34  KW),  terjadi friction  loss maksimum hingga 5,60 ft. Sumur BK180 (46,98 KW) terjadi friction loss maksimum higga 3,37  ft.  Sedangkan  Sumur  BO235  (70,84  KW)  terjadi friction  loss  maksimum  hingga 33,77  ft.  Semakin  besar  kapasitas  daya  motor  yang  digunakan  semakin  besar  pula friction loss yang dialami oleh pumping system pada sumur minyak.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Pada  ucapan  terimakasih  ini,  penulis  berterimakasih  kepada  PT  Baker  Hughes  Indonesia yang  telah  memberikan  kesempatan  untuk  melakukan  studi  kasus  yang  berkaitan  dengan penelitian  ini,  baik  dari  segi  waktu,  tempat,  serta  data  yang  diperoleh  untuk  melakukan penelitian ini.

## DAFTAR RUJUKAN
Centrilift. (2006). GCS  Vortex  Motor  Controller  operator’s  Manual.  USA:  Baker  Hughes Indonesia.
Hughes,  Baker. (2006). Electrical  Submersible  Pump  Motor  Controller  Operator’s  Manual. Baker Hughes Indonesia.
Hughes,  Baker.  (2009). Submersible  Pump  Handbook  Ninth  Edition.  USA:  Baker  Hughes Indonesia.
Pungky  Hermawan,  Pungky.  (2002). Perbandingan  Hasil  Pengujian  Horisontal  dan  Vertikal pada Pompa Roda Electric Submersible Tipe DN 3000. Depok: Teknik Mesin UI.
Robi  Irsamukhti,  Robi.  (2012). System  and  Technology  of  Geothermal.  Garut:  PLTP Kamojang.
Wiharya, Chandra; Suyono, Hadi; dan Hasanah, Rini Nur. (2014). Analisis Voltage Sag pada Sistem  Tenaga  Listrik  PT.  Petrochina  International  Ltd.  Sorong.  Jurnal EECCIS  Vol.  1, No. 1.