Sucker Rod Pump (Pompa Angguk) Seputar Oil & Natural Gas

1. Pengertian Pompa Sucker Rod
Pompa Sucker Rod adalah sebagai alat yang berfungsi untuk mengangkat fluida dari dasar sumur ke permukaan, secara garis besar peralatan pompa sucker rod dibagi 2 bagian :
a. Peralatan dibawah permukaan
b. Peralatan diatas permukaan

2. Peralatan diatas permukaan dan cara kerja
Prime Mover, merupakan suatu tenaga penggerak utama dari seluruh rangkaian peralatan-peralatan pompa, baik komponen yang berada diatas permukaan maupun dibawah permukaan
Gear Reducer, merupakan peralatan yang berfungsi untuk menurunkan putaran tingkat tinggi ke putaran rendah dari prime mover.
Beam Pumping, adalah suatu peralatan yang mengubah gerak putar menjadi gerak naik turun.

Beam pumpung terdiri dari :
V belt, adalah sabuk untuk memindahkan gerak prime mover ke gear reducer.
Crank shaft, merupakan penghubung antara crank pada gear reducer balance dan berfungsi untuk mengikat crank pada gear reducer dan meneruskan gerak.
Counter weight atau counter balance, merupakan sepasang pemberat yang berfungsi untuk : memberikan keseimbangan Pumping Unit terhadap beban yang dideritanya, dalam hal ini adalah Sucker Rod String.
Crank, merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan crank shaft pada gear reducer dengan counter balance.
Pitman, merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan antara crank pada pitmen bearing. Fungsinya adalah mengubah dan meneruskan gerak putar menjadi gerak bolak – bolik naik turun
Walking beam, merupakan tangkai horisontal dibelakang horse head. Fungsinya meneruskan gerak naik turun yang dihasilkan oleh pasangan pitman – counter balance, kerangkaian pompa di dalam sumur melalui tangkai rod.
Horse head, merupakan gerak dari walking beam ke unit pompa kedalam sumur melalui bridle, polished rod dan Sucker Rot string atau merupakan kepala dari walking beam yang menyerupai kuda.
Bridle, merupakan nama lain dari wire line hanger, yaitu sepasang kabel baja yang disatukan pada carrier bar.
Carrier bar, merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat bergantungnya ra ngkaian rod dan polished rod. Polished rod clamp, berfungsi untuk menjepit polished rod yang terletak dibagian tas polished rod
Sampson post, merupakan kaki penyangga atau penampang walking beam
Equalizer, adalah bagian pitman yang terdapat bergerak letaknya menurut kebutuhan, misanya saat dilakukan perawatan sumur atau reparasi unit pompanya sendiri.

STUFFING BOX, dipasang diatas kepala sumur (casing atau tubing head) yang berfungsi untuk mencegah atau menahan minyak agar tidak /menyebar keluar bersamaan naik turunnya polished rod.
WELL HEAD, well head adalah kumpuan atau susunan beberapa casing head dan tubing head yang dipasang dan digunakan pada suatu sumur fungsinya adalah tempat kedudukan x-mastree.

Cara Kerja Peralatan Diatas Permukaan :
Untuk menjelaskan cara kerja pompa sucker rod dapat dilihat pada gambar, dimana diperlihatkan susunan peralatan Pompa Sucker Rod diatas permukaan untuk jenis konvensional.
Ø Gear reducer yang berfungsi untuk mengubah kecepatan putar dari prime mover. Kecepatan dari prime mover diteruskan ke gear reducer melalui unit sheave menggunakan belt. Dimana belt ini dipasang di engine sheave pada prime mover dan unit sheave pada gear reducer.
Ø Crank shaft merupakan poros dari peralatan yang berfungsi mengikat crank pada gear reducer dan meneruskan gerak. Pada crank ini terdapat lubang – lubang tempat pitman bearing. Besar kecilnya langkah pemompaan atau stoke yang diinginkan dapat diatur dengan jalan mengubah posisi pitman bearing ke posisi bearing. Apabila kedudukan pitman baring. Besar kecilnya langkah pemompaan atau stroke yang diinginkan dapat diatur dengan jalan mengubah posisi pitman bearing. Apabila kedudukan pitman bearing ke posisi lubang mendekati counter balance maka langkah pompa menjadi lebih besar dan sebaliknya.
Gerak naik turun yang dihsailkan oleh pasangan pitman – crank – counter balance diteruskan oleh walking beam yang dipotong oleh sampson post dan didudukan pada sadle bearing, untuk menggerakan rangkaian pompa di dalam sumur melalui horse head, bidle, polished rod dan Sucker Rod string.

3. PERALATAN DIBAWAH PERMUKAAN DAN CARA KERJA
ROD STRING, Rod String Terdiri Dari Polished Rod, Sucker Rod, Pony Rod. Merupakan rangkaian string yang menghubungkan sub surface pump dan instalasi pompa dipermukaan.
POLISHED ROD, adalah tempat rod yang berada diluar sumur yang menghubungkan Sucker Rod String dengan carrier bar dan dapat naik turu di dalam stuffing box.
Ukuran diameter polished rod antara lain : 1 1/8 – 1 1/ 4 1 ½ dan 1 ¾ Panjangnya antara lain : 8’ 11’ 16’, 21 ‘ bahan dari polished rod harus lebih kuat dari pada Sukcer Rod sebab selain menanam beban maksimum dari seluruh rangkaian dan fluida, juga menahan gaya lain akibat gerakan horse head dan terus menerus menderita serangan cairan sumur yang mudah membentuk karat.
SUCKER ROD STRING, merupakan batang atau penghubung antara plunger dengan peralatan dipermukaan. Fungsinya adalah untuk melanjutkan gerak naik turun dari horse head ke plunger ukuran standarnya adalah 5/8’’, 3/4 ‘ 7/8” 1” dan 1 1/8” dan panjang satu single dari Sucker Rod String yang sering digunakan adalah 25 sampai 30 feet. Sucker Rod String digunakan mulai dari permukaan sampai pompa diameternya tidak perlu sama, bahkan dicari kombinasi dari Sucker Rod String untuk mendapatkan beban yang minim tetapi cukup kuat untuk menahan beban yang dideritanya oleh sebab itu , selain digunakan satu ukuran rod pada sumur yang tidak dalam juga Rangkaian Sucker Rod String dari satu ukuran disebut Untaoerred Rod String, sedangkan rangkaian kombinasi Rod String disebut Tappered Rod String. Menurut konstruksinya, sucker rod string ada 2 macam yaitu yang berujung Box pin dan yang berujung pin-pin.
PONY ROD, merupakan rod yang mempunyai panjang lebih pendek dari panjang sucker rod fungsinya adalah untuk melengkapi panjang dari Sucker Rod apabila tidak mencapai kepanjangan yang dibutuhkan ukuran panjangnya antara lain : 2ft, 4ft, 6ft, 8ft, 10ft dan 12ft.

4. BAGIAN – BAGIAN POMPA
WORKING BARREL, merupakan tempat dimana plunger dapat bergerak naik turun sesuai dengan langkah pemompaan dan penampung minyak sebelum diangkat oleh plunger pada waktu UpStroke. Barrel merupakan silinder pompa menurut standar api. Barrel dibagi menjadi 2 golongan yaitu :
FULL BARREL, merupakan barrel yang utuh dan kuat yang terdiri heavy wall (H) dan Thin Wall (W). untuk Full Barrel digunakan dengan non metallic plunger. Bore Tolerance standard API adalah minus 0.022”-0,0062”. Full Barrel dari jenis Heavy wall digunakan untuk pemompaan sumur-sumur dalam sekitar 7500 atau lebih dangkal.
LINNER BARREL, linner adalah: Selubung metal, dapat sebagai potongan yang terbagi-bagi (Rectional Piece) atau satu potong saja, yang mempunyai permukaan dalam yang sangat licin dan mengkilap.
Tolerasnsi diri dalam berkisar dari plus 0,0012” sampai minus 0,002
PLUNGER, merupakan bagian dari pompa yang terdapat di dalam barrel dan dapat bergerak naik turun. Fungsinya adalah sebagai pengisap minyak dari formasi masuk barrel yang kemudian diangkat kepermukaan melalui tubing.
STANDING VALVE, merupakan katup yang terdapat di bagian bawah working barrel yang berfungsi memberikan kesempatan minyak dari dalam sumur masuk ke working barrel (pada saat up stroke valve terbuka) dan menahan minyak agar tidak keluar dari working barrel pada saat plunger bergerak kebawah (pada saat down stroke valve tertutup)
TRAVELING VALVE, merupakan ball and seat yang terletak pada bagian bawah plunger dan akan ikut bergerak keatas dan kebawah menurut gerakan plunger. Yang fungsinya memindahkan minyak dari working barrel masuk ke plunger (pada saat down stroke) dan menahan minyak pada saat plunger bergerak keatas (up stroke) dan menahan minyak pada saat plunger bergerak keatas (up stroke).

5. MACAM / TYPE POMPA
Tubing Pump dan Rod Pump (Insert Pumps)
1.TUBING PUM
Pada tubing pump working barrel diletakkan melekat pada tubing bersama tubing.
Pada rod pump working barrel dan plunger dapat diangkat dengan rodnya tanpa harus mengangkat tubing.
Terdiri dari rangkaian barrel (pump barrel, extension dan sheathing shoe) yang langsung disambungkan dan diikatkan pada ujung tubing sehingga merupakan bagian dari tubing. Sedangkan plungernya diikatkan pada rod string keuntungan tubing pump adalah :
Ø Untuk ukuran tubing yang dipakai dapat digunakan ukuran plunger yang lebih besar.
Ø Dipakai untuk sumur-sumur dangkal sebab akan memberikan kapasitas pemompaan cairan yang lebih besar.
Ø Memberikan ukuran plunger yang lebih besar apabila dipakai untuk (diturunkan) bersama – sama heavy working barrel.
Ø Ongkosnya relatif murah.
Sedangkan kerugiannya, adalah tubing sering harus diangkat apabila kita akan mengganti atau memperbaiki pompa yang rusak atau aus (pump barrelnya) untuk tubing pump plunger dan travelling valve dapat diturunkan bersama – sama rod string setelah tubing ditempatkan (dipasang), atau dapat juga dipasang pada pump barrel (barel pompa) sebelum diturunkan kedalam sumur.
2. ROD PUMP (INSERT PUMP)
Pada rod pump, plunger maupun working barrel bisa dinaikan dengan mudah untuk diperbaiki. Agar barrel tersebut terikat kuat didasar tubing maka diberi seating cups atau dengan hold down anchor.

GAS ANCHOR
Pemisahan minyak dan gas dapat terjadi di dalam sumur ketika sumur dipompa, dan apabila ini tidak dilakukan maka gas akan masuk kedalam pompa dan ikut terproduksi. Hal ini dengan sendirinya akan mengganggu effisiensi pemompaan cairan karena sebagian dari pump displacement adalah gas.

CARA KERJA PERALATAN DIBAWAH PERMUKAAN
Dari prime over dihasilkan gerakan rotasi, gerakan ini diubah menjadi gerak naik-turun oleh beam pumping unit, kemudian gerakan naik turun ini akan menggerakkan plungernya yang berada di dalam sumur.
Pada saat up stroke, ruangan antara standing valve dan traveling valve akan bertam bah besar, ini akan mengakibatkan tekanan di dalam pompa akan berkurang sehingga fluida dari sumur masuk kedalam pompa dengan mendorong standing valve.
Sewaktu plunger terus bergerak naik, traveling valve akan tertutup akibat berat fluida dari sumur masuk ke dalam pompa dengan mendorong standing valve.
Sewaktu plunger terus bergerak naik, traveling valve akan tertutup akibat berat fluida diatasnya. Sedangkan disaat akhir up stroke, kedua valve akan tertutup yang bersamaan begitu juga pada saat down stroke.
Sewaktu down stroke, standing valve tertutup. Maka tekanan akan naik di dalam barrel disebabkan tekanan dari plunger sehingga fluida yang bertekanan itu akan mendorong traveling valve, sehingga terbuka dan fluida di dalam barrel masuk ke plunger.
Demikianlah siklus ini terjadi secara terus menerus, sehingga fluida di dalam tubing terangkat kepermukaan.