Cara Kerja Pompa angguk (Rod Pump)

Minyak bumi masih menjadi sumber energi yang paling dicari di dunia. Lalu, bagaimana cara perusahaan perminyakan mendapatkan minyak bumi dari dalam bumi? Salah satu alat yang paling sering digunakan adalah pompa angguk (Rod Pump).

Pompa angguk adalah salah satu jenis pompa pada industri hulu migas pada pengangkatan minyak bumi dari dalam sumur. Pompa ini menggunakan piston sebagai komponen utamanya serta bantuan tenaga listrik atau gas sebagai sumber tenaga dalam proses pengangkatan minyak mentah dari bawah permukaan tanah. Pompa jenis ini biasanya dipergunakan pada sumur-sumur yang memiliki partikel-partikel pada di dalamnya dan sering juga diaplikasikan pada sumur-sumur tua.

Umumnya pompa angguk menghasilkan 5 – 40 liter minyak setiap kali kayuhan. Beberapa faktor yang menentukan ukuran pompa adalah berat dan kedalaman reservoir yang akan diangkut. Daya yang lebih tinggi diperlukan untuk menambah head (energi persatuan berat) discharge pada reservoir yang lebih dalam.

Prinsip Kerja

Pompa Angguk. Sumber: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-56092014000300002

Pergerakan pompa angguk hampir mirip seperti piston pada kendaraan bermotor. Pompa dihubungkan pada motor listrik dan engkol (shaft). Putaran motor dan pergerakan engkol akan menghasilkan gerakan naik turun (upstroke dan downstroke).

Bagian terpenting dari cara kerja pompa angguk adalah pemahaman upstroke dan downstroke. Ketika fase upstroke, sucker rod akan bergerak ke atas (up stroke) dimana traveling valve menjauhi standing valve, sehingga menyebabkan traveling valve akan tertutup dikarenakan adanya tekanan dari fluida yang berada di atasnya, fluida tersebut dapat terangkat dan keluar melalui pipa. Pada saat rod bergerak ke atas, tekanan di dalam barrel akan berkurang sampai dengan tekanan vacum, sehingga tekanan formasi akan membuka standing valve dan fluida akan masuk ke dalam barrel. Pada saat proses down stroke, standing valve akan tertutup karena tekanan fluida yang berada di atasnya serta pengaruh dari berat bola pembatas, sedangkan pada traveling valve akan terbuka dan terdorong oleh fluida yang berada di dalam barrel, kemudian fluida tersebut akan masuk kedalam tubing dan terangkat karena gerakan pompa dipermukaan. Proses ini akan terus berlanjut sampai pipa terisi oleh fluida dan bergerak ke atas permukaan.

Upstroke dan Downstroke. Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=4F581WnmE8U&t=37s

Pompa angguk memberi efek positif pada industri perminyaka sehingga efisiensi proses meningkat. Dalam banyak kasus, umur pemakaian sumur minyak menjadi lebih lama karena pengaruh pompa angguk. Hal ini membuat pengguna pompa mendapatkan minyak lebih banyak.

Pompa angguk juga memiliki biaya operasional yang rendah. Kinerja pompa angguk dapat dipantau dari jarak jauh dengan menggunakan teknologi. Hal Ini berarti bahwa tidak perlu terlalu banyak usaha untuk mengawasinya. Untuk sumur minyak yang memiliki produksi rendah, pompa angguk sangat bermanfaat untuk memastikan bahwa biaya operasional tidak melebihi tingkat pasokan minyak.

Pompa angguk tidak hanya digunakan pada industri perminyakan. Pompa angguk juga digunakan dalam skala yang lebih kecil seperti pompa tangan di sumur air.

Dalam mendesain pompa angguk, metode menggunakan komputasi numerik dapat digunakan. Finite Element Analysis (FEA) adalah metode numerik yang bisa digunakan untuk mendesain komponen struktur dari pompa. FEA adalah metode numerik yang memanfaatkan komputer untuk menyelesaikan persamaan struktur yang sudah didiskritisasi dari yang tadinya sebuah object kontinyu menjadi object dengan jumlah elemen dengan jumlah terhingga (finite element) sehingga persamaan tersebut dapat diselesaikan secara numerik. Variabel-variabel seperti displacement, frekuensi putaran motor, distribusi tekanan, distribusi termal, dll bisa dimodelkan dengan metode FEA.