Simulasi Numerik Aliran Fluida Melalui Pipa Berlubang

Abstract

Salah satu peralatan bawah sumur (sub-surface) yang dipasang saat tahappenyelesaian sumur adalah sand control devices untuk mencegah agar pasir di dalam reservoir tidak ikut terproduksi ke permukaan sumur. Sand control devices sebagian besar menggunakan pipa berlubang(perforated pipe) sebagai base pipe yang terpasang pada lubang sumur (wellbore). Salahsatu parameter penting yang mempengaruhi laju alir fluida dari reservoir menuju lubang sumur adalah penurunan tekanan total (total pressure drop). Pipa berlubang memiliki desain yang beragam tergantung dengan kebutuhan di lapangan. Dalam mendesain suatu pipa berlubang maka yang perlu diperhatikan adalah jenis material dan dimensi pipa berlubang, jumlah lubang (perforation density), sudut fasa dan pola distribusi lubang perforasi. Untuk dapat mengetahui perilaku pola aliran (axial and radial inflow) yang melalui pipa berlubang sebagai base pipe dari sand control devices akibat pengaruh sudut fasa perforasi (60^o, 90°, 180°) dan pola distribusi lubang perforasi bentuk staggered dan non-staggered maka dilakukan simulasi numerik menggunakan software ANSYS 18.2. Model turbulen yang digunakan adalah k-ε standard dan simulasi dilakukan dengan 5 kondisi flow rate ratio yaitu 0%, 10%, 15%, 20% dan 30%. Hasil simulasi pengaruh sudut fasa lubang perforasi menunjukkan bahwa sudut fasa 60° memiliki penurunan tekanan total paling rendah dibandingkan dengan dua sudut fasa lainnya. Sedangkan pada pengaruh pola distribusi lubang didapatkan bahwa pola distribusi model non-staggered memiliki penurunan tekanan total paling rendah dibandingkan dengan dua model pola distribusi staggered (screw dan non screw).