I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   2021 ,   p p.   137 ~ 145   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 22 .i 1 . pp 137 - 145             137       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   S i m u l a t i o n   f o r   d e t e r m i n i n g   t h e   r o d   p u m p   sy st e m   p a r a m e t e r   v a l u e s   u si n g   f i n i t e   d i f f e r e n c e   m e t h o d       Er w an i   M e r r y   S ar t i k a A r i e f   D a r m aw an   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   U n i v e r s i t a s   K r i s t e M a r a n a t ha ,   I ndo ne s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   F e b   20 ,   2 020   R e v i s e N o v   10,   2020   A c c e pt e D e c   5,   20 20       L i f t i ng   pe t r o l e u m   t o   t h e   s ur f a c e   r e q u i r e s   a   m e c h a n i s m   c a l l e d   a a r t i f i c i a l   l i f t .   T h i s   m e c h a n i s m   i s   u s e f u l   f o r   i nc r e a s i ng   t h e   f l o w   o f   f l u i d s   f r o m   a   w e l l .   O n e   t h a t   us e s   t h i s   m e t ho d   i s   t h e   r o d   p um p .   T he   r o p um s y s t e m   ne e d e d   t h e   a pp r o p r i a t e   de s i g ( t h r o ug t he   d e t e r m i n a t i o o f   t h e   v a l ue   o f   t h e   pa r a m e t e r s   t h a t   a f f e c t )   s o   t ha t   t he   pu m r u n s   o p t i m a l l y .   B u t   c h a ng i ng   t he   a p p r o p r i a t e   d e s i g i r e a l   t e r m s   i s   no t   e c o no m i c a l l y   a n t i m e - e f f i c i e n t .   T h e   i d e a l   r o pum s y s t e m   a n a l y s i s   p r o c e d u r e   i s   t o   t a k e   do w nho l e   d a t a   ( i t he   w e l l )   w h i c i s   c o m m o n l y   c a l l e a   pu m p   c a r d .   A   pu m p   c a r c a l c u l a t i o n   s i m u l a t i o i s   n e e d e t o   e f f i c i e n t l y   a na l y z e   t he   r o p um s y s t e m .   T h e   w a v e   e qu a t i o c a d e s c r i b e   t h e   m o d e l   o f   t h e   r o pu m s y s t e m .   A   s i m u l a t i o o f   p um da t a   c a l c u l a t i o i s   p e r f o r m e d   us i ng   t h e   f i n i t e   d i f f e r e nc e   m e t ho f o r   t h e   w a v e   e q ua t i o s o l u t i o n .   T hr o ug t h e   p r o c e s s   o f   t un i ng   pa r a m e t e r   v a l u e s   u s i ng   t r i a l   a nd  e r r o r   m e t ho d s ,   t h e   s t e p s   o f   t un i ng   t he   pa r a m e t e r   v a l u e   o f   t he   r o p um s y s t e m   a r e   p r o po s e i t h i s   p a p e r .   F o r   f u r t h e r   r e s e a r c h ,   a   p um c a r d   c a l c u l a t i o m e t ho b a s e o a   s ur f a c e   c a r c a b e   de v e l o p e d   t o   e f f i c i e n t l y   a n a l y z e   t h e   r o d   p um p .   Ke y w or d s :   A r t i f i c i a l   l i f t   L i f t i n g   pe t r o l e um   P um c a rd   Ro pum p   S i m ul a t i o n   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   E r w a ni   M e rr y   S a rt i k a   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g   U n i v e r s i t a s   K r i s t e M a ra na t ha   J l n.   S u r i a   S u m a nt r i   65   B a n du ng,   I n do n e s i a   E m a i l :   e r w a n i m e rr y @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     A t   p r e s e n t ,   o i l   a nd  g a s   a r e   o n e   o f   t h e   e n e r gi e s   t ha t   a r e   s t i l l   re l i e o n   by   h u m a n s ,   s o   t h e   de m a n f o o i l   a n g a s   i s   h i g h e r.   H ow e ve r ,   t o   us e   i t   a   s pe c i a l   m e t h o i s   n e e de d   t t ra n s po r t   t hi s   e n e r gy   s o ur c e .   T h e r e f o r e ,   t o   l i f t   pe t r o l e um   t o   t h e   s ur f a c e   a   m e c h a n i s m   c a l l e a n   a rt i f i c i a l   l i f t   i s   n e e de d.   T h i s   m e c h a ni s m   i s   us e f ul   fo r   i n c r e a s i ng  t h e   f l o w   o f   f l ui ds   f r o m   a   w e l l   [1] .   T h e   pum i s   o n e   o f   t h e   i n dus t ri a l   e qui p m e nt   t ha t   i s   w i de l y   us e t o da y ,   i n c l u di n i n   t h e   o i l   a n g a s   i n dus t r y .   P um p   s uc ke r   o r   s uc ke r   r o pum i s   o n e   t y pe   of  pum i n   t h e   ups t r e a m   o i l   a nd  ga s   i n dus t r y   t h a t   us e s   t h e   m e t h o of   a r t i f i c i a l   l i f t   (pow e r   a s s i s t a n c e i n   t h e   r e m o v a l   o pe t r o l e um   f r o m   t h e   w e l l .   T h i s   t y pe   of   pum p   i s   us ua l l y   us e i n   w e l l s   t h a t   h a v e   pa rt i c l e s   i n   t h e m   a n a r e   of t e n   a l s o   a ppl i e t o   o l w e l l s   [1] .   S ur f a c e   c a r d   da t a   c o l l e c t i o n   m e t h o ds   h a v e   be e n   us e t o   a n a l y z e   t h e   r o pum s y s t e m .   In t e r p r e t a t i o n   o t h e   a c t ua l   pu m c o n di t i o n s   of   t h e   s ur f a c e   c a r i s   v e r y   di f f i c ul t   b e c a us e   t h e   da t a   a r e   qua l i t a t i v e   a n de pe n o n   t h e   e xpe r t i s e   o t h e   a na l y z e r   [ 2] .   T h e r e f o r e ,   a n   a n a l y s i s   pr o c e dur e   i s   us e by   t a ki n do w nh o l e   da t a   ( i n   t h e   w e l l w h i c h   i s   c o m m o nl y   c a l l e a   pu m p   c a r d.   A   p um p   c a r d   c a l c ul a t i o n   m e t h o b a s e o n   a   s u r f a c e   c a r d   i s   n e e de t o   e f f i c i e n t l y   a n a l y z e   t h e   a c t u a l   pum p   r o s y s t e m .   A   pu m p   c a r c a l c ul a t i o m e t h o b a s e o n   a   s u r f a c e   c a r i s   n e e de t o   b e   a b l e   t a n a l y z e   t h e   a c t ua l   r o pu m s y s t e m   e ff i c i e n t l y   [3] .   P u m c a r d a t a   c a l c ul a t i o n s   us i n t h e   f i ni t e   di f f e r e n c e   m e t h o h a v e   b e e n   us e t o   ge t   s o l ut i o n s   b a s e o n   t h e   w a v e   e q ua t i o n   [4] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   20 21   :     1 3 7   -   1 4 5   138   A l t e rna t i v e   s y s t e m   de s i gn s   us i n s i m u l a t i o n s   a r e   c a rri e o ut   t o   ge t   o pt i m a l   r e s ul t s   [5 - 8 ] .   T hr o ug h   t h e   pum c a rd  da t a ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   a dj us t   t h e   p a r a m e t e r   v a l ue s   o n   t h e   r o pu m t o   o b t a i n   t h e   i de a l   pu m (o pt i m a l [9] .   B ut   c h a n gi ng  t h e   pa r a m e t e r   v a l ue s   t h a t   a f f e c t   t h e   r o pum i n   r e a l   t e rm s   i s   n o t   e c o n o m i c a l l y   a n t i m e - e ff i c i e n t   [1 0] .   T u n i n g   p a r a m e t e v a l ue s   i s   m o s t l y   do n e   t hr o ug h   di r e c t   d a t a   r e t ri e v a l   by   c o n duc t i ng  s o n o l o gi c a l   t e s t s   t o   de t e r m i n e   t h e   b o t t o m   w e l l   f l ow   pr e s s ur e   a n r e s e r v o i r   p r e s s u r e .   S o n o l o gi s t s   w o r o n   t h e   pri n c i pl e   o f   w a ve s   o r   s o un d   f r o m   t h e   f i ri n o r   f l o w i n o f   pr e s s ui z e d   ga s   qui c kl y .   R e de s i gn  t h e   s uc ke r o pum w i t h o ut   c h a ngi n t h e   t y p e   of   pum i n s t a l l e by   c o m b i n i ng  t h e   s t e l e n gt h   a n pu m s pe e d,   s o   t ha t   vo l um e t r i c   pu m p i n g   a n d   pu m p   di s p l a c e m e nt   e f f i c i e n c y   a r e   o b t a i n e b a s e o di r e c t   da t a   c o l l e c t i o n   [11]   S o ,   t h e   pur po s e   of  t h i s   pa pe r   i s   t o   us e   s i m ul a t i o n s   t o   de t e rm i n e   t h e   pa r a m e t e r   v a l ue s   o n   t h e   r o pum t o   ge t   t h e   i de a l   pu m c a r d .   T hr o ug h   t h i s   s i m ul a t i o n ,   i n   a ddi t i o n   t o   s a v i n c o s t s   a n t i m e ,   i t   c a n   a l s o   be   us e t o   a n t i c i pa t e   t h e   r o pu m p   i f   t h e   pu m p   c a r i s   n o t   i de a l   (b e c a us e   i t   c a da m a ge   t h e   r o pu m p) .   P a ra m e t e r s   t h a t   c a b e   a dj us t e a n a f fe c t   t h e   o ut pu t   o f   t h e   r o pu m s y s t e m   i s   t h e   l e n gt o f   t h e   r o s t r i ng,   t h e   di a m e t e o f   t h e   r o s t r i ng,   a n t h e   s pe e of   t h e   pum [ 1 1] .   D e t e rm i na t i o n   o f   t h e   p a r a m e t e r   v a l ue   o n   t h e   r o pum i n   a dv a n c e   us i ng  t h e   t r i a l - a n d - e rr o r   m e t h o d.   T hro ugh   t h e   t r i a l   a n e rr o r   m e t h o d,   a n   a na l y s i s   i s   pe r f o r m e t o   o b t a i n   t h e   s t a ge s   o f   de t e r m i ni n g   t h e   t u n i ng  p a r a m e t e r s   t o   a c c e l e r a t e   t h e   a c qui s i t i o o f   pa ra m e t e v a l ue s   (t hr o ug h   a   s i m u l a t i o p r o c e s s ).       2.   WO R K I N G   P R I N C I P LE  O F   R O D   P U M P     T h e   w o r ki ng  m e c h a ni s m   o f   t h e   r o pu m i s   t h e   w o r ki n g   p r o c e s s   of   a l l   t h e   c o m po n e n t s   c o n t a i n e d   i t h e   pum s h o w n   i n   F i gu r e   [12 - 14 ] .   T h e   w o r ki n gs   o f   t h e   pum s h a f t   a r e   di v i de i nt o   t w o ,   n a m e l y   o n   t h e   s ur f a c e   a n d   i t h e   w e l l .   T h e   w a y   t h e   r o pu m w o r ks   o n   t h e   s ur f a c e   i s :   a)   P r i m e   m o t i o n   ( p r i m e   m o v e r w i l l   pr o duc e   r o t a t i o na l   m o t i o n,   t h e n   t h i s   m o t i o n   w i l l   b e   c o n v e r t e i n t o   up  a n do w n   t h e   m o t i o by   t h e   pi t m a n   c ra n a s s e m b l y   s y s t e m .   F urt h e rm o r e ,   t hi s   m o t i o n   w i l l   go   t hr o ug h   a   w a l ki n b e a m   a n f o r w a r de t o   t h e   h o r s e   h e a a n m a de   s t ra i g ht   up  a nd  dow n   t o   m ov e   t h e   pl un ge i n s i de   t h e   w e l l .   b)   P um pi ng  uni t   i n s t a l l a t i o n   a b ov e   t h e   s ur f a c e   i s   c o n n e c t e t o   t h e   pum i n s t a l l a t i o n   i n   t h e   w e l l   by   t h e   s uc ke r   r o s y s t e m ,   s o   t ha t   t h e   s t ra i g h t   up  a n do w n   m o t i o n   o f   t h e   h o r s e   h e a d   w i l l   b e   m o v e t o   t h e   pum pl u n ge r ,   a nd  t h e   p l u n ge r   w i l l   m o v e   up  a n d   do w n   i t h e   pum p   b a rr e l .           F i gu r e   1 .   R o pum p   c o m po n e nt s   [ 9]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Si m ul a t i on   f or   d e t e r m i ni ng  t he   r od   pum p   s y s t e m   p ar am e t e r   v al ue s   us i ng   f i ni t e   ( E r w ani   Me r r y   Sar t i k a )   139   T h e   w a y   t h e   r o pu m w o r ks   in   t h e   w e l l   i s :   a)   D uri n a ups t r o ke ,   t h e   pl u nge w i l l   m o v e   upw a r ds   t h e   t r a v e l i n v a l v e   a w a y   f r o m   t h e   s t a n d i n v a l v e ,   c a us i n t h e   t r a v e l i n v a l v e   t o   b e   c l o s e due   t o   pr e s s ur e   f r o m   t h e   f l ui d   a b o ve   i t .   T h e   f l ui c a n   b e   l i f t e a n o ut   t hr o ug h   t h e   p i pe .   W h e n   t h e   pl u nge m o v e s   up w a r d ,   t h e   p r e s s ur e   i n   t h e   b a rr e l   w i l l   de c r e a s e   t o   t h e   v a c uum   pr e s s u r e ,   s o   t h a t   t h e   f o r m a t i o n   p r e s s u r e   w i l l   o pe n   t h e   s t a n di ng  v a l v e   a n t h e   f l ui w i l l   e nt e t h e   b a rr e l .   b)   D uri n t h e   do w n s t r o ke   pr o c e s s ,   t h e   s t a n di ng  v a l v e   w i l l   b e   c l o s e due   t o   t h e   p r e s s ur e   o f   t h e   l i qu i a b ove   i t   a n t h e   i n f l ue n c e   o f   t h e   w e i gh t   o f   t h e   b a l l s   t h e m s e l v e s ,   w h i l e   t h e   t ra v e l i n v a l v e   w i l l   o pe n   a n d   b e   pus h e by   t h e   l i qui d   i n s i de   t h e   b a rr e l ,   t h e n   t h e   l i q ui w i l l   e nt e r   t h e   t ub i n a n l i f t e due   t o   t h e   pu m p   s ur f a c e   m o v e m e n t .   T hi s   p r o c e s s   w i l l   c o n t i nue   u n t i l   t h e   pi pe   i s   f i l l e w i t f l ui a n d   m o v e s   t o   t h e   s u r f a c e .       3.   D Y N A M O M ETER   C A R D     D y n a m o m e t e r   c a r d   i s   d i v i de i nt o   n a m e l y   s ur f a c e   c a r a nd  pum c a r d .   T h e   s u r f a c e   c a r d   di s p l a y s   t h e   l o a o n   t h e   r o du r i ng  t h e   pum c y c l e   a n d   i s   c o n v e rt e t o   a   pum c a r d   t ha t   di s p l a y s   t h e   f l ui d   l o a d   o n   t h e   pum du r i ng  t h e   pu m c y c l e   [15 - 16] .   T h e   s i z e   a nd  s h a pe   o f   t h e   c a r d   s h o w   t h e   o pe r a t i n g   c o n di t i o n s   a n d   pu m pe r f o r m a n c e   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2 .   T h e r e   a r e   po i n t s ,   o r   s e que n c e s   t h a t   o c c ur   w h e n   l i f t i n o i l .   P o i nt   t o   i s   du ri n t h e   ups t r o ke   m o ve m e n t   a n d   po i n t   t o   po i nt   1   i s   du ri n t h e   do w n s t r o ke   m o ve m e n t .   F o   ( f l ui l o a o n   t h e   pum p)  i s   t h e   p r o c e s s   of   t r a n s f e rr i n t h e   v a l v e   t o   f i l l   f l ui i n t o   t h e   w o r ki n b a rr e l .   S t r o ke   l e n g t h   e f fe c t i ve   pl u n ge r   t ra v e l   (S L E P T ),   w hi c h   i s   t h e   e f fe c t i ve   s t r o ke   l e n gt t o   fo r m   t h e   i de a l   pu m c a r d ,   o nl y   o c c ur s   w h e o n e   v a l ve   i s   o pe n   a n t h e   o t h e r   c l o s e d.   S t r o ke   l e n gt h   do w n h o l e   (S L D H ) ,   w h i c h   i s   t h e   t o t a l   s t r o ke   l e n gt h   o t h e   do w n h o l e   p l u n ge r   [ 17] .   T h e   s u r f a c e   c a r d   i s   t h e   r e c o r di n g   o f   t h e   l o a d   o n   t h e   po l i s he r o a ga i n s t   t h e   d i s pl a c e m e n t   o f   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   s uc ke r   r o w h i c h   i s   c o m m o n l y   c a l l e t h e   r o t hr o ug h   p h y s i c a l   s e n s o r s   m o u n t e o n   t h e   po l i s h e r o d.   T h e   w a v e   e qua t i o i s   a   m a t h e m a t i c a l   m o de l   t h a t   c a e s t i m a t e   t h e   m o t i o n   o f   t h e   r o a ga i n s t   c o n di t i o n s   i n   t h e   w e l l   [18] .   A   pu m c a r i s   t h e   r e c o r d i n o f   t h e   l o a a t   t h e   do w nh o l e   a ga i n s t   t h e   di s pl a c e m e n t   o f   t h e   r o d   [19] .           F i gu r e   2 .   S u r f a c e   c a r a n d   pu m p   c a r [1 7 ]       4.   P U M P   C A R D     Int e rp r e t a t i o o f   t h e   a c t u a l   pum p   c o n di t i o n s   o f   s ur f a c e   c a rds   i s   v e r y   di ff i c ul t   b e c a us e   t h e   d a t a   a r e   qua l i t a t i v e   a n de pe n o t h e   e xpe rt i s e   o f   t h e   a na l y z e r .   T h e   i de a l   a na l y s i s   pr o c e dur e   i s   t o   t a ke   dow nh o l e   da t a   (unde r   t h e   w e l l w h i c h   i s   c o m m o n l y   c a l l e a   pum c a r d .   T h e r e   a r e   t y pe s   of   pum c a r ds   a c c o r di n t o   r o pum p   w o r a nd  w e l l   c o n di t i o n s   [17 ] :           Ide a l   c a r d :   n o rm a l   pu m p ,   f ul l   l i q ui &   n o   ga s   i n t e r f e r e n c e .   T h e   pum p   i s   f un c t i o n i ng  p r o pe r l y                   S l a n t e d:   th e r e   i s   ga s   i nt e r f e r e n c e   w h i c h   c a us e s   a   s hi f t   i n   t h e   t ub i n g   w h e n   l i f t i ng           F l ui po un d :   d u r i n g   do w n s r o ke   t h e r e   i s   a e m pt y   s pa c e   s o   t ha t   i t   c a c a us e   t h e   r o t o   b r e a k   w h e n   i t   c o l l i de s   w i t h   f l u i d       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   20 21   :     1 3 7   -   1 4 5   140   5.   TH E   WA V E   E Q U A TI O N S   T h e   w a v e   e qua t i o n   i s   i de a l   f o r   r e p r e s e n t i n r o m o v e m e n t   b e c a us e   i t   i n v o l v e s   w a ve   pr o pa ga t i o i c o n t i n uo us   m e di a .   T h e   w a v e   e qua t i o f o r   t h e   r o d   pum i s   e x pr e s s e by   ( 1 [20]     2  ( , ) 2 = 2 ( , )  2 + ( , )      (1)     In  ( 1 )   i s   t h e   w a v e   e qua t i o n   w hi c h   s t a t e s   t ha t   t h e   m o t i o n   o f   t h e   r o i s   n o t   a f fe c t e by   t h e   di a m e t e r   o t h e   r o s t ri n g .   T h e   w a v e   e qua t i o t ha t   s t a t e s   t h e   m o t i o o f   t h e   r o c a n   b e   a f fe c t e by   t h e   di a m e t e o f   t h e   r o d   s t ri n g   c a n   b e   e xp r e s s e i n   ( 2 [ 20] .      2 ( , ) 2 =  144 2 ( , ) 2 +  144  ( , )      (2)     T h e   f i ni t e   d i f f e r e nc e   m e t h o i s   a   m e t h o f o r   o b t a i ni ng  nu m e ri c a l   s o l u t i o n s   o f   pa rt i a l   d i f f e r e nt i a l   e qu a t i o n s   [2 1] .   E s t i m a t e d   r e s u l t s   o f   w a v e   e q u a t i o ns   a r e   di s c r e t i z e d   us i ng   f i n i t e   d i f f e r e n c e   a s   s ho w i ( 3 )   [ 20 ]     + 1 , = [   ( 1 + ) ] , + 1 [   ( 2 + ) 2 ] , + , 1 1 ,   ( 3 )     = ( )  144    0 =   =     = .  + ,   g PR = r o d   d i sp l a c e me n t   in   su r f a c e   c a r d     f PR = f l u i d   l o a d   in   su r f a c e   c a r d       T h e   f i n a l   c a l c ul a t i o f o r   r o d i s pl a c e m e n t   a nd  f l ui d   l o a us e s   ( 4 a n d   ( 5 )   [20]   :     u p ump , j = ( 1 + c t ) u m 1 , j + 1 c t u m 1 , j + u m 1 , j 1 u m 2 , j   (4)     F p ump , j = ( EA 2 x ) ( 3 u m , j 4 u m 1 , j + u m 2 , j )   (5)     U   =   r o di s p l a c e m e nt   o n   pum p   c a r d   F   =   f l ui l o a d   o n   p um p   c a r d         6.   R ES EA R C H   M ET H O D     In  de s i g n i ng  t h e   pu m c a rd  c a l c ul a t i o s i m ul a t i o n   i s   d i v i de i n t o   t hr e e   m a i n   s t a ge s .   T h e   f i r s t   s t e i s   t o   c o n v e r t   t h e   s ur f a c e   c a r da t a   i nt o   pum c a r d   d a t a   us i n t h e   w a v e   e qua t i o n.   A f t e r   ge t t i ng  t h e   pum p   c a rd   da t a ,   t h e   pa ra m e t e r   d a t a   t ha t   a f f e c t s   t h e   r o pum s y s t e m   i s   a dj us t e d.   T h e   l a s t   s t e i s   t o   a na l y z e   t h e   r e s ul t s   o f   t h e   s i m ul a t i o n   o f   t h e   r o pu m p   s y s t e m   b a s e o n   t h e   pu m p   c a r d   d a t a .     T h e   s ur f a c e   c a rd   i m a ge   i s   t a ke n   f r o m   t h e   da t a b a s e   b a s e on   r e f e r e n c e s   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   [22] S ur f a c e   c a r da t a   i s   i n   t h e   f o r m   o f   da t a   p a i r s   X   a n Y ,   e a c of   w h i c h   ha s   500  po i nt s .   X   i s   t h e   di s p l a c e m e n t   da t a   r o a n Y   i s   t h e   da t a   l o a d.   I t   i s   a s s um e t ha t   t h e   s i m u l a t i o n   o f   o n e   c y c l e   of   t h e   r o pu m s y s t e m   i s   360  po i n t s   (o n e   f ul l   r o t a t i o n   o f   t h e   360 m o t o r ) .   F o l l o w e by   m a ki n g   a   m a t r i o f   M   r o w s   o 100,   a n N   c o l um n s   of   360  a n d   i n p ut   N a N   ( n o t   a   n u m b e r d a t a   t o   a l l o c a t e   i ni t i a l   c o n di t i o n   d a t a   f r o m   t h e   m a t ri x .   I ni t i a l i z a t i o of  E   =   M o dul us   Y o un g   (P s i )   A   =   T ra n s v e r s a l   A r e a   (i n c h 2)     =   T hi c k n e s s   (l b   /   f t 3)   =   Co n v e r s i o F a c t o (l b m   f t   /   l b f   /   s 2)   =   32 . 2   c   =   d a m pi n g   c o e ff i c i e n t   (s - 1)   v   =   V e l o c i t y   (f t   /   s e c )   =   R o D i s pl a c e m e n t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Si m ul a t i on   f or   d e t e r m i ni ng  t he   r od   pum p   s y s t e m   p ar am e t e r   v al ue s   us i ng   f i ni t e   ( E r w ani   Me r r y   Sar t i k a )   141   t h e   f i r s t   r o w   a n t h e   s e c o n r o w   of   t h e   m a t r i x T h e   w a v e   e qu a t i o n   i s   us e t ge t   t h e   n e xt   r o w   (t hi r r o w   t t h e   l a s t   r o w a s   s h o w n   i t h e   f l o w   d i a g r a m   o f   r o p um s y s t e m   s i m u l a t i o i F i gu r e   4 .             F i gu r e   3 S u r f a c e   c a r i m a ge [22]                                                     F i gu r e   4 .   F l o w   di a g ra m   o f   r o pu m p   s y s t e m   s i m ul a t i o n         T h e   pa ra m e t e r s   us e f o r   p um p   c a r da t a   c a l c ul a t i o n s   c a n   b e   s e e n   i n   T a b l e   1 .   T h e   pa ra m e t e r s   t h a t   w i l l   b e   us e a s   r e f e r e n c e   pa ra m e t e r s   f o r   t h e   r o pum s y s t e m   a r e   t h e   pa r a m e t e r s   o f   r o s t r i ng  l e n gt h,   r o s t ri n di a m e t e r ,   a n pu m s pe e b e c a us e   t h e s e   pa r a m e t e r s   a r e   pa ra m e t e r s   t h a t   c a n   b e   c h a n ge fo r   t h e   s y s t e m   de s i gn  r o pu m p .   T h e   o t h e p a r a m e t e r s   a r e   f i xe pa ra m e t e r s   t h a t   c a nn o t   b e   c h a n ge d   [23] .     F i gu r e   i s   t h e   f i n a l   r e s ul t   o f   t h e   pum c a r c a l c ul a t i o n   p r o c e s s   us i n a   w a v e   e qua t i o n   t ha t   h a s   b e e n   di s c r e t i z e d.   T h e   c o l um i t h e   m a t ri i s   i n c r e a s e t o   720  b e c a us e   i f   t h e   c a l c ul a t i o s t a r t s   f r o m   t h e   s u r f a c e   n o de   (i   =   0)  w i t h   o n l y   o n e   c y c l e   un t i l   t h e   pu m s o l ut i o n   ( i   =   m w i l l   n o t   r e p r e s e nt   a   c o m pl e t e   c y c l e   be c a us e   t o   ge t   t h e   m a i n   c a l c ul a t i o n   c u rr e n t   da t a   a n p r e v i o us   da t a   a r e   n e e de d.   360  da t a   c o l um n s   o f   t h e   f i r s t   c y c l e   w i l l   b e   u s e a s   c ur r e n t   d a t a   a n p r e v i o us   da t a   t o   b e   a b l e   t o   c a l c ul a t e   t h e   da t a   t ha t   w i l l   c o m e   i n c o m pl e t e   s o   t h a t   n o   da t a   i s   l o s t .   T h e   f i r s t   r o w   i t h e   m a t r i i s   t h e   i n i t i a l i z a t i o n   o f   t h e   da t a   d i s pl a c e m e nt   r o o n   t h e   s u r f a c e   c a r d.   T h e   s e c o n r o w   i s   i ni t i a l i z i n g   f l ui l o a d a t a   pl us   da t a   r o di s p l a c e m e n t   o t h e   s u r f a c e   c a rd.   T h e   t h i r d   r o w   t o   t h e   m - r o w   i s   t h e   m a i n   c a l c ul a t i o us i ng  t h e   w a v e   e qua t i o t ha t   ha s   b e e n   di s c r e t i z e us i n f i ni t e - di f f e r e n c e .   N a N   i s   t h e   IE E E   a r i t h m e t i c   r e p r e s e nt a t i o n   f o r   N o t - a - N u m b e r   [2 4 ] .   N a N   i s   us e t o   a l l o c a t i n g   i n i t i a l   c o n di t i o n   da t a   f r o m   t h e   m a t r i (b e c a us e   i t   c a nn o t   b e   a   num b e i n c l u di n g   z e ro )   [25] .     S t a r t     D a t a b a s e   o f   va l u e   ( ro d   d i s p l a cem e n t )   a n d   Y   ( f l u i d   l o a d )   S u rf a ce  C a rd   e a ch  o f   5 0 0   p o i n t s   T a k i n g   t h e   v a l u e s   o f   a n d   Y   t o   3 6 0   p o i n t s   Pl o t   s a m p l e   v a l u e s   a n d   Y   D o e s   i t   m a t c h   t h e   d a t a b a s e   i m a g e ?   Pu m p   C a r d   C a l c u l a t i o n   Pa r a m e t e r s   M a k i n g   M x N   M a t r i x   F i r s t   r o w   I n i t i a l i z a t i o n   o n   t h e   M a t r i x   S e c o n d   r o w   I n i t i a l i z a t i o n   o n   t h e   M a t r i x   T h e   m a i n   c a l c u l a t i o n   i s   t h e   t h i r d   r o w   t o   t h e   l a s t   r o w   F i n a l   C a l c u l a t i o n   o f   t h e   Pu m p   C a r d   E n d   No   Y e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   20 21   :     1 3 7   -   1 4 5   142   T a b l e   1 .   T h e   p a r a m e t e r s   us e f o r   pu m p   c a r d   c a l c ul a t i o n   s i m u l a t i o n   [23]                                 F i gu r e   5.   M a t ri f o r   pum p   c a r d   c a l c u l a t i o n s       7.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     T h e   pa ra m e t e r s   t ha t   i n f l ue n c e   t h e   fo r m a t i o n   o f   t h e   pum c a r a r e   r o s t r i n di a m e t e r ,   r o s t r i ng  l e n g t h ,   t ra n s v e r s e   a r e a ,   de n s i t y ,   da m pi n f a c t o r ,   c o n v e r s i o f a c t o r ,   m o dul us   y o un g,   a n pu m s pe e d.   In   t h e   s i m ul a t i o t ha t   w i l l   b e   t u n e d   a r e   t h e   pa ra m e t e r s   o f   t h e   r o s t ri n g   di a m e t e r ,   t h e   l e n gt o f   t h e   r o s t ri n g ,   a n d   t h e   s pe e of   t h e   p um p   a s   a   m e c ha n i c a l   de s i g a n d   t h e   p r o c e s s   of   t h e   r o pu m p   s y s t e m   b e c a us e   t h e   o t h e r   pa r a m e t e r s   a r e   f i xe c o e ff i c i e n t s .   T h e   pu m c a rd  d a t a   t h a t   s how s   t h e   r o pum s y s t e m   w o r ks   w e l l   i s   h a v i n a   l a r ge   n e t   s t r o ke ,   a   s m a l l   s t r o ke   s h i f t ,   a nd  a   l a rge   f l ui l o a w i t h   a   n o t e   t h a t   t h e   pu m c a rd  s h a pe   m us t   r e s e m b l e   a   r e c t a n g l e   (i de a l   p um p   c a r d) .   N e t   s t r o ke   i s   a e ff e c t i v e   s t r o ke   t o   t ra n s po rt   t h e   f l ui d,   i f   t h e   n e t   s t r o ke   v a l ue   i n c r e a s e s ,   t h e   f l ui t r a n s po r t e w i l l   b e   e ve n   g r e a t e r .   G r o s s   s t r o ke   i s   t h e   di s pl a c e m e nt   o f   a   s t r o ke   i n   o n e   pu m c y c l e .   T h e   t o t a l   s t r o ke   s hi f t   i s   a   g r o s s   s t r o ke   re duc e by   a   n e t   s t r o ke   w h i c h   r e p r e s e n t s   a   s t r o ke   t h a t   de v i a t e s   f r o m   n o rm a l   c o n d i t i o n s .   In   t h e   s i m u l a t i o n   o f   t h e   r o pum s y s t e m ,   i t   w a s   c o n duc t e pr e l i m i n a r y   by   t r i a l   a nd  e rr o r   m e t h o by   a dj us t i n t h e   v a l ue s   o f   t h e   v a ri o us   pa r a m e t e r s   o f   t h e   r o pu m na m e l y   t h e   di a m e t e r   o f   t h e   r o s t r i ng  (0 . 625   i n c h es ;   0 . 750   i n c h es ;   0. 875  i n c h es ),   t h e   l e n gt o f   t h e   r o s t ri n (10 00  f t ;   200 f t ;   300 f t ),   a n t h e   s pe e of  t h e   r o pu m i n   o n e   c y c l e   (8  S P M   t o   20  S P M ).   F r o m   a l l   t r i a l s   i n   T a b l e   2,   t h e   r e s ul t s   o f   s i m ul a t i o n   da t a   a r e   s h o w n   w h i c a r e   c o n s i de r e t o   b e   r e p r e s e n t a t i v e   of   a l l   e xpe ri m e nt s .   F r o m   T a b l e   2   t h e   a na l y s i s   of   t h e   t u n i n g   p r o c e s s   c a n   b e   c on c l ude d .   I t h e   i n i t i a l   t u ni n o f   t h e   r o d   s t ri n d i a m e t e a n d   t h e   l e n gt o f   t h e   r o s t ri n g ,   o n e   c a n   b e   c h o s e n   f i r s t ,   b e c a us e   t hi s   gi v e s   t h e   s a m e   r e s ul t s   a s   t h e   e ff e c t   o n   t h e   n e t   s t r o ke   s i z e ,   s t r o ke   s hi f t ,   a n f l ui l o a d .   S m a l l   d i a m e t e r o d   s t r i n g   a nd  l o n r o s t ri n w i l l   pr o duc e   a   l a r ge   n e t   s t r o ke ,   s m a l l   s t r o ke   s h i f t ,   a n a   l a rge   e n o ug h   f l ui l o a d.   M e a n w hi l e ,   t o   f i n o ut   t h e   s ha pe   of   a   pum c a r r e s e m b l i ng  a   r e c t a n gl e   (i de a l   pum c a r d)  i s   de t e r m i n e by   t h e   n e xt   s t e w h i c h   i s   t h e   v a l ue   of  th e   s pe e o f   t h e   r o pu m p   i o n e   c y c l e   (S P M ).   P a ra m e t e r   D e s c ri p t i o n   E   M o d u l u s   Y o u n g   ( P s i =   3 0 , 5 . 10 6     A   T ra n s v e r s a l   A r e a   (i n c h 2 =     ( 4 .   (d i a m e t e r) 2 )   L   Ro d   S t ri n g   L e n g t h   ( f t =   P a ra m e t e r s   t o   b e   s e t   v   S p e e d   i n   o n e   c y c l e   ( S P M =   P a ra m e t e r s   t o   b e   s e t   D   D i a m e t e o f   ro d   s t ri n g   (i n c h =   P a ra m e t e r s   t o   b e   s e t   m   N u m b e r   o m a t ri x   r o w s   fo p u m p   c a r d   d a t a   c a l c u l a t i o n   =   1 0 0   n   N u m b e r   o m a t ri x   c o l u m n s   fo c a l c u l a t i o n   o f   p u m p   c a r d   d a t a   =   3 6 0   c   T h e   d a m p i n g   c o e ffi c i e n t   ( s - 1 =   0 , 8     V i s c o s i t y   ( l b   /   ft 3 =   4 9 0     Co n v e r s i o n   F a c t o (l b m . f t / l b f/ s 2 =   3 2 . 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Si m ul a t i on   f or   d e t e r m i ni ng  t he   r od   pum p   s y s t e m   p ar am e t e r   v al ue s   us i ng   f i ni t e   ( E r w ani   Me r r y   Sar t i k a )   143   T a b l e   2 .   S i m u l a t i o r e s ul t s   o f   pum c a rds   w i t h   r o s t r i ng   d i a m e t e 0 . 625   i n c h e s   f o r   v a r i o us   r o s t ri n g   l e n g t h s ,   r o s t ri n g   l e n gt 3 , 000   f e e t   fo r   v a r i o us   r o s t ri n g   d i a m e t e r s ,   a n d   pum s pe e 8 - 2 s p m   Ro d   S t ri n g   D i a m e t e (In c h )   L e n g t h   o f   t h e   ro d   s t r i n g   (f t )   S p e e d   (S P M )   Ne t   s t r o k e   (i n c h )   G r o s s   S t r o k e   (i n c h )   T o t a l   S t r o k e   S h i ft   (In c h )   F l u i d   l o a d   (l b s )   L e n g t h   o f   t h e   ro d   s t r i n g   (f t )   Ro d   S t ri n g   D i a m e t e (In c h )   S p e e d   (S P M )   Ne t   s t r o k e   (i n c h )   G r o s s   S t r o k e   (i n c h )   T o t a l   S t r o k e   S h i ft   (In c h )   F l u i d   l o a d   (l b s )   0 . 6 2 5   1000   8   7 1 , 2   1 3 3 , 3   6 2 , 1   1 1 7 3 0   3000   0 . 6 2 5   8   1 0 3 , 4   1 2 2 , 4   19   1 1 8 5 0   9   7 0 , 8   1 3 3 , 1   6 2 , 3   1 1 9 3 0   9   1 0 4 . 5   1 2 0 , 3   1 5 . 8   1 2 0 0 0   10   7 0 , 5   133   6 2 , 5   1 1 9 7 0   10   113   1 2 0 , 3   7 . 3   1 2 2 0 0   11   7 0 , 2   1 3 2 , 9   6 2 , 7   1 1 9 8 0   11   1 1 4 . 4   1 2 0 , 8   6 . 4   1 2 2 5 0   12   6 9 , 8   1 3 2 , 7   6 2 , 9   1 2 0 9 0   12   8 8 , 2   1 1 9 , 4   3 1 , 2   1 2 4 0 0   13   6 9 , 3   1 3 2 , 3   63   1 2 1 3 0   13   87   1 1 8 , 8   3 1 , 8   1 2 6 0 0   14   6 9   1 3 1 , 9   6 2 , 9   1 2 1 6 0   14   8 2 , 5   1 1 8 , 2   3 5 , 7   1 2 7 0 0   15   6 8 , 8   1 3 1 , 6   6 2 , 8   1 2 2 0 0   15   8 3 , 3   1 1 7 , 5   3 4 , 2   1 2 7 0 0   16   6 8 , 7   1 3 1 , 5   6 2 , 8   1 3 2 2 0   16   8 2 , 1   1 1 6 , 9   3 4 , 8   1 2 8 0 0   17   6 8 , 5   1 3 1 , 1   6 2 , 6   1 3 3 0 0   17   8 1 , 5   116   3 4 , 5   1 3 0 0 0   18   6 8 , 3   1 3 1 , 2   6 2 , 9   1 2 3 5 0   18   8 0 , 9   1 1 6 , 2   3 5 , 3   1 3 2 0 0   19   6 8 , 2   1 3 0 , 9   6 2 , 7   1 2 4 1 0   19   8 0 , 6   1 1 5 , 8   3 5 , 2   1 3 5 0 0   20   6 7 , 5   1 3 0 , 6   6 3 , 1   1 2 4 5 0   20   8 0 , 2   1 1 5 , 8   3 5 , 6   1 3 7 5 0   2000   8   8 9 . 8   126   3 6 . 2   1 1 8 0 0   0 . 7 5 0   8   9 3 , 8   1 2 5 , 8   32   1 2 2 0 0   9   92 .8   126   3 0 . 2   1 2 0 0 0   9   9 4 , 5   1 2 5 , 3   3 0 , 8   1 2 2 5 0   10   9 3 . 3   1 2 5 . 5   30   1 2 1 0 0   10   9 6 , 2   1 2 4 , 6   2 8 , 4   1 2 3 5 0   11   9 4 . 7   1 2 5 . 3   2 9 . 6   1 2 5 0 0   11   9 1 , 9   1 2 4 , 1   3 2 , 2   1 2 5 0 0   12   9 5   125   29   1 2 6 3 0   12   9 1 , 5   1 2 3 , 5   32   1 2 7 5 0   13   9 6 . 3   1 2 4 . 7   2 8 . 4   1 2 7 0 0   13   9 0 , 6   123   3 2 , 4   1 2 9 5 0   14   9 6 . 5   1 2 4 . 3   2 7 . 8   1 2 8 9 0   14   8 7 , 7   1 2 2 , 3   3 4 , 6   1 3 0 0 0   15   9 6 . 8   1 2 3 . 8   27   1 3 0 5 0   15   7 5 , 4   1 2 1 , 5   4 6 , 1   1 3 2 0 0   16   8 3 . 9   1 2 3 . 5   3 9 . 6   1 3 3 0 0   16   7 4 , 9   1 2 0 , 7   4 5 , 8   1 3 4 5 0   17   8 2 . 7   123   4 0 . 3   1 4 0 0 0   17   7 3 , 5   1 2 0 , 3   4 6 , 8   1 3 7 5 0   18   8 1 . 8   1 2 2 . 4   4 0 . 6   1 4 1 0 0   18   7 2 , 1   120   4 7 , 9   1 4 1 0 0   19   8 0 . 9   1 2 1 . 8   4 0 . 9   1 4 3 5 0   19   7 0 , 3   1 2 0 , 1   4 9 , 8   1 4 3 0 0   20   8 0 . 4   1 2 1 . 3   4 0 . 9   1 4 6 0 0   20   6 7 , 3   118   5 0 , 7   1 4 8 5 0   3000   8   1 0 3 , 4   1 2 2 , 4   19   1 1 8 5 0   0 . 8 7 5   8   79   1 2 8 , 8   4 9 , 8   1 2 4 0 0   9   10 4 . 5   1 2 0 , 3   1 5 . 8   1 2 0 0 0   9   8 3 , 6   1 2 8 , 2   4 4 , 6   1 2 6 0 0   10   1 13   1 2 0 , 3   7 . 3   1 2 2 0 0   10   8 7 , 4   1 2 7 , 6   4 0 , 2   1 2 7 5 0   11   1 1 4 . 4   1 2 0 , 8   6 . 4   1 2 2 5 0   11   6 9 , 5   1 2 6 , 7   5 7 , 2   1 2 9 0 0   12   8 8 , 2   1 1 9 , 4   3 1 , 2   1 2 4 0 0   12   72   1 2 6 , 3   5 4 , 3   1 3 2 0 0   13   87   1 1 8 , 8   3 1 , 8   1 2 6 0 0   13   71   1 2 5 , 5   5 4 , 5   1 3 4 0 0   14   8 2 , 5   1 1 8 , 2   3 5 , 7   1 2 7 0 0   14   7 0 , 1   1 2 4 , 8   5 4 , 7   1 3 7 0 0   15   8 3 , 3   1 1 7 , 5   3 4 , 2   1 2 7 0 0   15   71   1 2 4 , 1   5 3 , 1   1 4 1 0 0   16   8 2 , 1   1 1 6 , 9   3 4 , 8   1 2 8 0 0   16   7 1 , 3   1 2 3 , 2   5 1 , 9   1 4 3 0 0   17   8 1 , 5   116   3 4 , 5   1 3 0 0 0   17   6 8 , 3   1 2 2 , 3   54   1 4 8 0 0   18   8 0 , 9   1 1 6 , 2   3 5 , 3   1 3 2 0 0   18   6 6 , 2   1 2 1 , 7   5 5 , 5   1 5 1 0 0   19   8 0 , 6   1 1 5 , 8   3 5 , 2   1 3 5 0 0   19   60   1 2 0 , 7   6 0 , 7   1 5 4 0 0   20   8 0 , 2   1 1 5 , 8   3 5 , 6   1 3 7 5 0   20   5 8 , 5   1 1 9 , 8   6 1 , 3   1 5 7 0 0         (a )     (b )     F i gu r e   6 .   ( a )   P um p   c a r d   w i t h   a   di a m e t e r   o f   0 . 625 - i n c h   r o s t ri n pa ra m e t e r ,   20 00  f t   r o l e n gt h,   a n d   15   S P M   s pe e d.   (b )   P um p   c a r d   w i t h   0 . 625 - i n c h   di a m e t e r   r o s t ri n g   p a ra m e t e r s ,   3000   f t   r o l e n g t h,   a n d   11  S P M   s pe e d   - 2 0 0 20 40 60 80 100 120 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 x   1 0 4 R o d   D i s p l a c e m e n t ( I n c h ) L o a d ( L b s ) - 4 0 - 2 0 0 20 40 60 80 100 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 x   1 0 4 R o d   D i s p l a c e m e n t ( I n c h ) L o a d ( L b s ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   20 21   :     1 3 7   -   1 4 5   144   S o m e   fo r m s   o f   pum c a r ds   t h a t   a r e   p r o duc e f r o m   s i m ul a t i o n s   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e   6( a a nd  F i gu r e   6(b ) .   T h e   pum c a rd  c l o s e s t   t o   t h e   i de a l   s h a pe   o f   t h e   da t a   i n   T a b l e   3.   i s   a t   t h e   15  S P M   s pe e s h o w n   i n   F i gu r e   6(a ) .   A t   0. 6 25 - i n c r o s t r i n g   di a m e t e r,   200 f t   r o l e n gt h,   n e t   s t r o ke   v a l ue   w a s   96. 8   i n c h e s ,   a nd  t h e   t o t a l   s t r o ke   s h i f t   w a s   27   i n c h e s .   I n   F i gu r e   6 ( a )   i t   i s   s h o w n   t ha t   t he   s h a pe   o f   t h e   pum c a r ha s   f o r m e a   r e c t a n gl e   b ut   s t i l l   n e e ds   t o   l oo f o r   o t h e r   v a l ue s   t ha t   ha v e   a   s qu a r e r   b o s h a pe   (i de a l   pu m c a r d) .   T h e   m o s t   a pp r o a c hi n g   pu m c a rd  t h e   i de a l   s ha pe   o f   t h e   d a t a   i n   T a b l e   2 ,   i s   a t   t h e   s pe e o f   11  S P M   s h o w n   i n   F i gu r e   6(b ) .   A t   0. 625 - i n c h   r o s t ri n di a m e t e r ,   300 f t   r o l e n gt h,   n e t   s t r o ke   v a l ue   i s   114. 4   i n c h e s ,   a n t h e   t o t a l   s t r o ke   s h i f t   i s   6 . 4   i n c h e s .   S o   t h e   c o n c l us i o n   o f   t h e   t u n i n g   p r o c e s s   pa r a m e t e v a l ue s   o t h e   r o p um p   i s :   1)   Ca n   c h o o s e   t h e   s m a l l e s t   r o s t ri n d i a m e t e r   o r   t h e   l o n ge s t   r o s t r i ng  l e n g t h   f o r   t h e   i ni t i a l   s e l e c t i o n   o pa r a m e t e v a l ue s   b e c a us e   bo t h   a r e   l i n e a t o   t h e   n e t   s t r o ke :   a)   T h e   s m a l l e t h e   di a m e t e r   o f   t h e   r o s t ri n g ,   t h e   b i gge r   t h e   n e t   s t r o ke   b)   T h e   l o n ge t h e   r o s t r i ng ,   t h e   b i gge t h e   n e t   s t r o ke   2)   If   a t   t h e   b e gi nn i ng  c h o o s e   t h e   s m a l l e s t   r o s t r i n di a m e t e r ,   t h e n   s e l e c t   t h e   l o n ge s t   r o s t r i n g   o r   i f   a t   t h e   b e gi nn i n g   c h o o s e   t h e   l o n ge s t   r o s t ri n g ,   t h e s e l e c t   t h e   s m a l l e s t   r o s t r i n g   d i a m e t e r.   3)   T h e t h e   s pe e s e l e c t i o n   (S P M c a n   t h e n   b e   a dj us t e f r o m   t h e   s m a l l e s t   t o   t h e   l a rge s t ,   b ut   a l l   c o n d i t i o n s   m us t   b e   c o n s i de r e d :   f i r s t ,   ha v i n t h e   l a r ge s t   n e t   s t r o ke ,   s e c on d   ha v i n t h e   s m a l l e s t   s t r o ke   s h i f t ,   a n t h e   t h i r d   o n e   i s   ha v i n a   l a rge   e n o ug f l ui d   l o a a n d   b e c a m e   a   s q ua r e   pu m p   c a r d   (i de a l   p um p   c a r d) .       8.   C O N C LU S I O N     In   t hi s   pa pe r ,   a   s i m ul a t i o n   w a s   c a r ri e o ut   t ob t a i n   t h e   i de a l   pum c a r d .   T hr o ug h   t h e   a n a l y s i s   o s i m ul a t i o n   r e s ul t s   us i n g   t h e   t ri a l - a nd - e rr o r   m e t h o d,   t h e   t u ni ng  p r o c e s s   of   t h e   pa ra m e t e r   v a l ue s   us e i s   t o   f i r s t   c h o o s e   t h e   di a m e t e r   o f   t h e   r o s t ri n (s e l e c t e s m a l l a nd  t h e   l e n gt h   o f   t h e   r o s t ri n (s e l e c t e t h e   l o n ge s t ),   fo l l ow e by   t h e   s e l e c t i o n   of   t h e   s pe e of   t h e   r o pu m (S P M w h i c p r o duc e s   s e que n c e   of   t h e   l a rge s t   n e t   s t r o ke ,   s h i f t i ng  t h e   s m a l l e s t   s t r o ke ,   a n f l ui l o a d   l a rge   e n o u gh  t o   a pp r o a c h   t h e   i de a l   s h a pe   o f   t h e   p um p   c a r (r e c t a ngl e ).   I n   o t h e r   pa pe r   t u ni n pa ra m e t e r s   i s   do n e   by   t a ki ng  da t a   d i r e c t l y   by   pe r fo r m i ng  a   s o n o l o gi s t   t e s t   t de t e r m i n e   t h e   bo t t o m   w e l l   f l ow   pr e s s ur e   a n r e s e r v o i r   p r e s s ur e .   B a s e o n   t h e   s i m u l a t i o n   t h e   di a m e t e r   o f   t h e   r o s t r i ng  i s   0. 625  i n c h e s ,   t h e   l e n g t h   o f   t h e   r o s t r i ng  i s   30 0 f e e t ,   a n t h e   pum p   s pe e of   11  S P M   fo r m s   t h e   i de a l   p um c a r d.   B a s e o n   t h e   t u ni n p r o c e s s   o n   t h e   p r o po s e r o pum p,   t u ni n i s   do n e   by   s e l e c t i n t h e   s m a l l e s t   r o s t r i ng  di a m e t e r   a n t h e   l o n ge s t   l e n gt o f   t h e   r o s t r i ng,   t h e n   c o n t i n ui ng  t o   de t e r m i n e   t h e   m o t o s pe e s t h a t   t h e   m o s t   i de a l   pum c a r i s   o b t a i n e d.   F o r   f u rt h e r   r e s e a r c h,   a   pum c a r c a l c ul a t i o n   m e t h o b a s e o n   t h e   s u r f a c e   w i l l   b e   de v e l o pe t o   a n a l y z e   t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   r o pum p.   S i m u l a t i o n   i s   us e t o   a dj us t   t h e   r o pum pa ra m e t e r s   di r e c t l y   b a s e d   o n   t h e   s ur f a c e   c a r d .   I n   a dd i t i o n ,   f urt h e r   de v e l o pm e n t s   c a n   t a ke   a dv a n t a ge   o f   I o T   fo r   m o n i t o ri n r e a l   c o n di t i o n s   i n   t h e   f i e l (w e l l   c o n di t i o n s t o   de t e r m i n e   c ha n ge s   i pa r a m e t e v a l ue s   t h a t   a f f e c t   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   r o d   pum p   s y s t e m .       A C K N O WL ED G E M EN TS     T h a nk  y o t o   P T   D a n f o s s   In do n e s i a   f o r   t h e   o ppo r t u ni t y   gi v e i r e s e a r c hi n g   t hi s   t o pi c .       R EF ER EN C ES   [ 1]   O.   R . ;   P .   A l m e i d a ,   N um e r i c a l   s i m ul a t i o o f   t he   s uc ke r - r o pum p i ng   s y s t e m   S i m ul a c i ón  n um é r i c a   de   u s i s t e m a   de   bo m be o   m e c á n i c o ,   I ng .   E   I nv e s t i g . ,   v o l .   34 ,   pp.   4 - 11 ,   201 4,   do i :   10 . 15 446 / i ng . i nv e s t i g . v 34n3 . 4 0835 .   [ 2]   X .   X u ,   R .   G o ng ,   Y .   L i ,   J .   L i ,   Q .   L i ,   a nd  Z .   X u,   B i na r y   H i s t o g r a m   o f   O r i e nt e G r a d i e nt s   B a s e d   D y na m om e t e r   C a r d   R e c og ni t i o n,   i P r oc e e di ng s   -   13 t I n t e r nat i on al   C o nf e r e nc e   on   C om put a t i ona l   I n t e l l i ge nc e   and  Se c u r i t y ,   C I 2017 ,   2018 ,   v o l .   20 18 - J a n ua ,   pp.   1 11 1 14,   do i :   10. 110 9/ C I S . 2017 . 0 0032 .   [ 3]   M .   I .   K ha ki m y a nov   a nd  F .   F .   K hus a i no v ,   T he   i nf o r m a t i o pr o c e s s i ng   o f   d y na m o m e t e r   c a r d s   a t   c o nt r o l l e r s   o f   a ut o m a t i o po w e r   d r i v e s   S uc ke r   R o P um ps ,   i n   201 9 t I n t e r nat i ona l   C o nf e r e nc e   on  P ow e r   D r i v e s   S y s t e m s ,   I C P D 2016   -   C o nf e r e nc e   P r oc e e di ng s ,   20 16,   p p.   1 6,   do i :   10. 110 9/ I C P D S . 2016 . 77 5669 0.   [ 4]   X .   L v   a nd  H .   W a ng ,   A   s e l f - e vo l ut i o f a ul t   d i a g no s i s   m e t ho o f   s uc ke r   r o pum ba s e o s i m u l a t i ng   dy na m o m e t e r   c a r d,   i P r oc e e di ng s   -   202 12 t h   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  M e as u r i n T e c hn ol o gy   and   M e c ha t r on i c s   A ut om at i on ,   I C M T M A   202 0 ,   20 20 ,   p p.   1 6,   do i :   10. 1 109/ I C M T M A 50254 . 2 020 . 000 09 .   [ 5]   J .   L i u,   J .   F e ng ,   a nd  X .   G a o ,   F a ul t   D i a g no s i s   o f   R o P um pi ng   W e l l s   B a s e o S uppo r t   V e c t o r   M a c h i ne   O p t i m i z e by   I m pr ov e C hi c ke S w a r m   O p t i m i z a t i o n ,   i I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,   pp .   1715 98 1 7160 8,   2 019 ,   do i :   10. 1 109 / A C C E S S . 201 9. 2956 221 .   [ 6]   B .   W .   H a ns e n,   S m a r t   T e c hno l o g i e s   f o r   O i l   P r o duc t i o w i t h   R o P um pi ng ,   2 018 .   [ 7]   A .   K r a s o v s k y ,   S i m u l a t i o a nd  a n a l y s i s   o f   i m pr o v e di r e c t   t o r que   c o nt r o l   o f   s w i t c he d   r e l uc t a nc e   m a c hi n e ,   I ndo ne s .   J .   E l e c t r .   E ng .   C om pu t .   S c i . ,   v o l .   18 ,   no .   1 ,   pp .   251 - 260 ,   2 019,   do i :   1 0. 1159 1/ i j e e c s . v 18. i 1. pp25 1 - 260 .   [ 8]   M .   S .   K .   B i J a m a l u s ,   N .   M d .   Y us o f f ,   a nd  A .   H a di   S ul a i m a n,   S i m u l a t i o o f   dua l   s t a g e   t hu l i um - do pe f i b e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Si m ul a t i on   f or   d e t e r m i ni ng  t he   r od   pum p   s y s t e m   p ar am e t e r   v al ue s   us i ng   f i ni t e   ( E r w ani   Me r r y   Sar t i k a )   145   am pl i f i e r   us i ng   pum po w e r   di s t r i but i o t e c hn i qu e ,   I nd one s .   J .   E l e c t r .   E n g.   C om put .   Sc i . ,   v o l .   15 ,   no .   3,   p .   12 03 ,   2019 ,   do i :   10. 115 91 / i j e e c s . v 15. i 3 . pp1 203 - 121 1.   [ 9]   L .   W .   W hi t e ,   P r e d i c t i ng   B e ha v i o r   o f   S uc ke r - R o P um p i ng   S y s t e m s   W i t O p t i m a l   C o nt r o l ,   J .   D y n.   Sy s t .   M e as .   C ont r ol ,   no .   O c t o be r ,   pp .   1 - 17,   2 017 ,   do i :   10. 11 15/ 1. 4038 112 .   [ 10]   A .   V .   S e m e no v ,   S .   I .   T e c l e ,   a n A .   Z i uz e v ,   M o de l i ng   I nduc t i o M o t o r   D r i v e S uc ke r   R o P um i M A T L A B   S i m s c a pe ,   i P r oc e e di ngs   -   2020  R us s i a W or k s hop  o P ow e r   E ngi ne e r i ng  and  A ut om at i on  o f   M e t al l u r gy   I ndu s t r y :   R e s e ar c and   P r ac t i c e ,   P E A M I   2 020 ,   2020 ,   pp .   67 7 1,   do i :   10. 11 09 / P E A M I 49900. 20 20. 9234 336 .   [ 11]   S .   I .   T e c l e   a nd  A .   Z i uz e v ,   A   R e v i e w   o S uc ke r   R o P um M o ni t o r i ng   a nd  D i a g no s t i c   S y s t e m ,   i P r oc e e di ng s   -   2019  I E E E   R u s s i an  W or k s hop  o P ow e r   E ngi ne e r i ng  and  A u t o m at i on  o f   M e t al l ur gy   I ndu s t r y :   R e s e ar c a nd   P r ac t i c e ,   P E A M I   2019 ,   201 9,   pp .   85 88 ,   do i :   10. 110 9/ P E A M I . 2019. 89 1529 6.   [ 12]   A .   W a ng  e t   al . ,   T r a c ki ng   t he   m ul t i - w e l l   s ur f a c e   dy na m om e t e r   c a r s t a t e   f o r   a   s uc ke r - r o pum p   by   us i ng   a   pa r t i c l e   f i l t e r ,   i I E T   C om m un i c a t i ons v o l .   1 2,   no .   16 ,   pp.   2 058 - 206 6,   20 1 8,   do i :   10. 10 49 / i e t - c o m . 2018. 5331 .   [ 13]   A .   N .   L a d y g i n,   D .   D .   B o g a c he nko ,   V .   V .   K ho l i n ,   a n N .   A .   L a d y gi n,   M e t ho o f   E f f i c i e nt   C o nt r o l   o f   t he   S uc ke r - R o P um E l e c t r i c   D r i v e ,   i 2 020   27 t I n t e r na t i ona l   W or k s hop  o E l e c t r i c   D r i v e s :   M P E I   D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r i c   D r i v e s   90 t h   A nn i v e r s ar y ,   I W E D   202 -   P r oc e e di n gs ,   2 020 ,   pp .   4 - 7 ,   do i :   10. 1109 / I W E D 48848. 2 020 . 906 9584 .   [ 14]   B .   Z he ng ,   X .   G a o ,   a nd  R .   P a n ,   S uc ke r   R o P um W o r ki ng   S t a t e   D i a g no s i s   U s i ng   M o t o r   D a t a   a n H i d de n   C o ndi t i o na l   R a ndo m   F i e l ds ,   i I E E E   T r a ns a c t i on s   o I ndu s t r i a l   E l e c t r oni c s ,   v o l .   6 7,   no .   9 ,   pp.   79 19 7 928 ,   2 020 ,   do i :   10. 1109 / T I E . 2019 . 2 9440 81.   [ 15]   X .   L i ,   X .   G a o ,   C .   Y u a n ,   Y .   H o u,   a nd  X .   C he n,   P r a c t i c a l   P a r a m e t e r   E s t i m a t o r   f o r   D y na m o m e t e r   C a r o f   R o d   P um pi ng   S y s t e m s   by   M e a s u r i ng   T e r m i na l   D a t a   o f   D r i v e   M o t o r ,   i P r oc e e di ngs   o f   t he   31s t   C hi ne s e   C ont r ol   a nd   D e c i s i o C onf e r e nc e ,   C C D C   2019 ,   201 9,   pp .   407 4 - 4077 ,   do i :   10. 11 09/ C C D C . 201 9. 8833 370 .   [ 16]   H .   H e t   al . ,   T he   D e v e l o pm e nt   a nd  A ppl i c a t i o o f   D y na m o m e t e r   C a r M e a s u r e m e n t   a n A na l y s i s   S y s t e m   B a s e d   o A ndr i o P l a t f o r m ,   i P r o c e e di ngs   -   2 016   8t I nt e r n at i ona l   C onf e r e nc e   on  C om pu t at i o nal   I n t e l l i ge nc e   a nd   C om m uni c at i on   N e t w or k s ,   C I C N   20 16 ,   2 017 ,   pp.   1 50 - 154 ,   do i :   10. 1109 / C I C N . 2016. 35.   [ 17]   D .   D i a g no s t i c ,   S uc ke r   R o P um pi ng   S ho r t   C o ur s e ,   v o l .   2 .   pp .   1 6,   2 014 ,   [ O nl i ne ] .   A v a i l a bl e :   ht t ps : / / 0 a a 73 c 5e - 5e 00 - 4b6 4 - 90e a - 77 63a 66d9c 30 . f i l e s u s r . c o m / ug d/ f 8e e 70 _d4b a 77 a 8 b77e 4 0d89 8037 b28b e ba d23e . p df .   [ 18]   T .   S un ,   J .   S h i ,   M .   D a i ,   L .   X u,   Y .   W a ng ,   a n F .   L .   J i n ,   A ppl i c a t i o o f   a ut o m a t i c   g a ug i ng   t e c hno l ogy   of   r o pum p   dy na m o m e t e r   c a r d   i n   t h e   o i l f i e l d,   i P r oc e e d i ngs   -   2 011  I E E E   I n t e r nat i o nal   C on f e r e nc e   on  C om pu t e r   Sc i e nc e   and   A ut om a t i on   E ng i ne e r i ng ,   C SA E   201 1 ,   v o l .   1 ,   no .   1,   2 011 ,   pp.   3 99 - 4 03,   do i :   10. 1 109 / C S A E . 201 1. 5 9532 48 .   [ 19]   A .   M .   Z y u z e v ,   M .   V .   B ubno v ,   a n M .   V .   M u dr o v ,   S uc ke r - r o p um un i t   e l e c t r i c   d r i v e   s i m u l a t o r ,   i 20 16  2nd   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on  I ndu s t r i a l   E ng i ne e r i ng ,   A p pl i c a t i o ns   and   M anu f ac t u r i n g,   I C I E A M   20 16  -   P r oc e e di ngs ,   20 16,   p p.   0 3,   do i :   10. 1109 / I C I E A M . 2016 . 79 1152 2.   [ 20]   M .   P .   L a m o ur e ux ,   T he   m a t h e m a t i c s   o f   P D E s   a nd  t he   w a v e   e qu a t i o n,   Se i s m .   I m a gi ng  Sum m e r   S c h .   A ug us t   7 1 1,   2006 ,   C al gar y ,   p p.   1 - 39 ,   20 06 ,   [ O nl i ne ] .   A v a i l a b l e :   ht t p: / / w w w . m a t h t u be . o r g / s i t e s / d e f a ul t / f i l e s / l e c t ur e - no t e s / L a m o ur e u x_ M i c ha e l . pdf .   [ 21]   S .   C .   C h a pr a   a nd  R .   P .   C a na l e ,   N um e r i c a l   M e t h ods   f o r   E n gi ne e r s ,   S e v e n t E d.   N e w   Y o r k:   M c G r a w - H i l l   S c i e nc e / E ng i n e e r i ng / M a t h ,   2015 .   [ 22]   T .   A .   E v e r i t t ,   C .   O i l ,   J .   W .   J e n ni ng s ,   a n A .   T e xa s ,   A I m pr ov e F i ni t e - D i f f e r e nc e   C a l c ul a t i o o f   D o w nho l e   D y na m o m e t e r   C a r ds   f o r   S uc ke r - R o P um ps ,   SP E   P r od.   E ng. no .   F e b r u a r y ,   pp.   12 1 12 7,   1992 ,   do i 10. 2 118 / 181 89 - PA .   [ 23]   E .   P .   S p e c i f i c a t i o n ,   E ur o p e a n   P a t e n t   S pe c i f i c a t i o n,   2 018 .   [ 24]   D .   H o uc que ,   I nt r od uc t i o T M a t l ab   f o r   E ng i ne e r i ng   S t ude nt s ,   no .   A u g us t .   20 05 .   [ 25]   M a t L a b,   P r ogr am m i ng   F undam e nt a l s   R   201 b .   20 14 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       E r w an i   M e r r y   S ar t i k a ,   a   l e c t ur e r   i t h e   e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   s t udy   pr og r a m   a t   U ni v e r s i t a s   K r i s t e M a r a n a t h a .   S h e   e xp l o r e t h e   f i e l d   o f   c o nt r o l   s y s t e m s   a n s y s t e m   i de nt i f i c a t i o n.   H e r   w o r f o c us e s   o t he   r o l e   o f   a u t o m a t i o n,   m o de l i ng ,   a nd   s i m u l a t i o n.         A r i e f   D ar m aw a n ,   a   g r a du a t e   o f   t he   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   D e pa r t m e nt   a t   U n i v e r s i t a s   K r i s t e n   M a r a n a t h a   i B a ndu ng ,   a nd  h i s   a r e a   o f   e xpe r t i s e   i s   c o m put e r   p r o g r a m m i ng .   H e   w a s   bo r i 199 6   i B o g o r   a nd   ha a n   i n t e r n s hi a t   P T   D a nf o s s   I ndo ne s i a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.