Catatan Kuliah Teknik Produksi

[TEKNIK PRODUKSI] August 7, 2014

1

CATATAN KULIAH TEKNIK PRODUKSI

BAB.1 - PENDAHULUAN

Tahap operasi produksi dimulai apabila sumur telah selesaidikomplesi (well completion),

dimana tipe komplesi yang digunakanterutama tergantung pada karakteristik dan

konfigurasi antaraformasi produktif dengan formasi di atas dan di bawahnya, tekanan

formasi, jenis fluida dan metoda produksi.

Metoda produksi yang selama ini dikenal, meliputi metoda semburalam (flowing well) dan metoda

pengangkatan buatan (artificial lift).Metoda sembur alam diterapkan apabila tenaga alami

reservoir masihmampu mendorong fluida ke permukaan, sedangkan metodapengangkatan

buatan diterapkan apabila tenaga alami reservoirsudah tidak mampu mendorong fluida ke permukaan

atau untuk maksud-maksud peningkatan produksi.

Setelah fluida sumur sampai di permukaan, fluida dialirkan ke block station (BS) melalui pipa-pipa alir

(flow line) untuk dilakukan pemisahan antara air, minyak dan gas bumi. Gas hasil pemisahan, selain

dapat langsung dimanfaatkan untuk industri dapat pula digunakan untuk injeksi gas-lift

atau pressure maintenance, sedangkan minyak bumi (crude oil) umumnya ditampung

terlebih dahulu di pusat pengumpulan minyak (PPM) sebelum dikirim kepengilangan atau

terminal untuk dikapalkan.

BAB.II - KOMPLESI SUMUR (WELL COMPLETION)

Setelah pemboran mencapai target pemboran (formasi produktif),maka sumur perlu

dipersiapkan untuk dikomplesi. Persiapan sumuruntuk dikomplesi bertujuan untuk

memproduksikan fluidahidrokarbon ke permukaan. Komplesi sumur demikian

dikenaldengan istilah Well Completion.

Komplesi sumur meliputi bagian tahapan operasi produksi, yaitu : 1. Tahap pemasangan dan penyemenan pipa selubung produksi (production casing). 2. Tahap perforasi dan atau pemasangan pipa liner. 3. Tahap penimbaan (swabbing) sumur. 2.1. Metoda Well Completion

Kriteria umum untuk klasifikasi metode well completion didasarkanpada beberapa faktor, yaitu : 1. Down-hole completion atau formation completion, yaitu membuat hubungan antara

formasi produktif dan sumur produksi dengan tiga metoda adalah sebagai berikut : a. Open-hole completion (komplesi sumur dengan formasi produktif terbuka). b. Cased-hole completion atau perforated completion (komplesi sumur dengan

formasi produktif dipasang casing dan di perforasi). c. Sand exclussion completion (problem kepasiran).

2. Tubing completion (komplesi pipa produksi) yaitu merencanakan pemasangan atau permilihan pipa produksi (tubing), yaitu meliputi metoda natural flow dan artificial lift.


2

3. Well-head Completion yaitu meliputi komplesi X-mastree, casing head, dan tubing head. 2.1.1. Open-hole Completion

Pada metoda ini, pipa selubung produksi hanya dipasang hingga diatas zone produktif (zona produktif terbuka). Metoda komplesi ini diterapkan jika formasi produktif kompak dan keuntungannya adalah didapatkannya lubang sumur secara maksimum, kerusakan/skinakibat perforasi dapat dieliminir, mudah dipasang screen, liner, gravel packing dan mudah diperdalam apabila diperlukan. Kerugian metoda ini adalah sulit menempatkan casing produksi pada horison yang tepat di atas zona produktif, sukarnya pengontrolan bila produksi air atau gas berlebihan dan sukarnya menentukan zona stimulasi.

2.1.2. Conventional Perforated Completion

Pada tipe komplesi ini, casing produksi disemen hingga zona produktif, kemudian dilakukan perforasi. Komplesi ini sangat umum dipakai, terutama apabila formasi perlu penahan atau pada formasi yang kurang kompak. Keuntungan metoda ini, produksi air atau gas yang berlebihan mudah dikontrol, stimulasi mudah dilakukan, mudah dilakukan penyesuaian untuk konfigurasi multiple completion jika diperlukan. Kerugian metoda ini, diperlukan biaya untuk perforasi dan kerusakan (damage) akibat perforasi.

2.1.3. Sand Exclusion Types Akibat terlepasnya pasir dari formasi dan terproduksi bersama fluida,dapat menyebabkan abrasi pada alat-alat produksi dan kerugian lain,maka untuk mengatasi adanya kepasiran diperlukan carapencegahan pada sistem komplesinya, yaitu dengan menggunakan : 1. Slotted atau screen liner. 2. Menutup permukaan formasi dengan gravel dan ditahan dengan screen

(gravel packing system).

2.2.3.1. Wireline Conveyed Perforation Pada sistem ini gun diturunkan kedalam sumur denganmenggunakan wireline (kawat iistrik). a. Wireline Conveyed Perforation (WCP)

Biasanya menggunakan gun berdiameter besar. Kondisi kerja perforasi dengan teknik ini adalah overbalance, sehingga tidak terjadi aliran setelah perforasi dan menara pemboran dengan blowout preventer (BOP) masih tetap terpasang untuk penyelesaiansumur lebih lanjut.

b. Wireline Conveyed Tubing Gun Gun berdiameter kecil dimasukkan kedalam sumur melalui X-Mastree dan tubing string, setelah tubing dan packer terpasangdi atas interval perforasi. Penyalaan gun dilakukan pada kondisi underbalance dan untuk operasi ini, umumnya tidak diperlukan menara pemboran tetapi cukup dengan lubricator (alat kontrol tekanan) atau snubbing unit.

2.2.3.2. Tubing Conveyed Perforator (TCP) Gun berdiameter besar dipasang pada ujung bawah tubing atau ujung tail-pipe yang diturunkan kedalam sumur bersama-sama dengan tubing string. Setelah pemasangan x-mastree dan packer, perforasi dilakukan secara mekanik dengan menjatuhkan bar atau go-devil melalui tubing yang akan menghantam firing-head yang ditempatkan di bagian atas perforator.


3

Perforasi dapat dilakukan baik pada kondisi overbalance maupun underbalance dan setelah perforasi dilakukan, gun dibiarkan tetap tergantung atau dijatuhkan ke dasar sumur (rathole).

2.3. Swabbing

Swabbing adalah pengisapan fluida sumur / fluida komplesi setelah perforasi pada kondisi overbalance dilakukan, sehingga fluida produksi dari formasi dapat mengalir masuk kedalam sumur dan kemudian diproduksikan ke permukaan. Ada 2 sistem pengisapan fluida yang berbeda pada sumur sebelum diproduksikan, yaitu : 1. Penurunan densitas cairan. Dengan menginjeksikan lumpur yang mempunyai densitaslebih kecil dari fluida yang

berada di sumur, sehingga densitaslumpur baru akan memperkecil tekanan hidrostatik (Ph) fluidasumur, sehingga akan terjadi aliran dari formasi menujusumur produksi selanjutnya ke permukaan.

2. Penurunan kolom cairan. Seperti halnya penurunan densitas, untuk tujuan menurunkan tekanan hidrostatik

fluida dalam sumur agar lebih kecil dari tekanan formasi, dapat dilakukan dengan dua cara : a. Pengisapan. Dengan memasukkan karet penghisap (swabb-cup) yang berdiameter persis

sama dengan tubing untuk swabbing. Dengan cara menarik swab-cup ke atas, maka tekanan dibawah swab-cup menjadi kecil sehingga akan terjadi surge dari bawah yang akan mengakibatkan aliran.

b. Timba Timba dimasukkan melalui tubing, dimana pada saat timba diturunkan, katup

pada ujung membuka dan bila ditarik katup tersebut akan menutup. Dengan cara ini, maka suatu saat tekanan formasi akan melebihi tekanan hidrostatik kolom lumpur.

BAB.III - METODE SEMBUR ALAM Sembur alam adalah salah satu metode pengangkatan minyak kepermukaan dengan menggunakan tenaga atau tekanan yang berasal dari reservoir/ formasi dimana sumur berada. 3.1. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan PeralatanSumur

Dalam merencanakan produksi, produksi optimum sumur selalu merupakan sasaran, sehingga berdasarkan kondisi optimum inilah peralatan produksi dapat direncanakan dengan baik, baik dalam hal dimensi, kekuatan (grade), jumlah/panjang, macam alat maupun spesifikasi lainnya. Faktor yang mendasari tercapainya kondisi optimum adalah cadangan, ulah aliran fluida untuk dapat diproduksi, interaksi atau hubungan antara kelakuan formasi berproduksi dengan kondisi atau parameter produksi di permukaan (Psp, Pwh).


4

Disamping faktor diatas, faktor berikut ini dapat juga merupakan faktor yang mempenga-ruhi perencanaan peralatan produksi seperti :

1. Fleksibilitas untuk sistem produksi dimasa yang akandatang (artificial lift). 2. Jenis material untuk kondisi-kondisi khusus (korosi, dsb). 3. Faktor kemudahan pemasangan dan penanganan serta keamanan kerja. 3.2. Jenis-Jenis peralatan dan kegunaannya

Peralatan produksi sumur sembur alam terdiri dari 1. Peralatan diatas permukaan : a. Kepala sumur (well-head) b. Silang sembur (x-mastree) 2. Peralatan di bawah permukaan : a. Tubing (pipa alir vertikal) dan coupling b. Packer (penyekat annulus) c. Anchord. d. Peralatan pelengkap bawah permukaan / asesories 3.2.1.1. Kepala sumur (well-head)

Well-head merupakan peralatan kontrol sumur di permukaan yang terbuat dari besi baja membentuk suatu sistern seal/penyekat untuk menahan semburan atau kebocoran cairan sumur ke permukaan yang tersusun atas casing head (casing hanger) dan tubing head (tubing hanger).

a. Casing hanger Merupakan fitting (sambungan) tempat menggantungkan casing. Diantara casing string pada casing head terdapat seal untuk menahan aliran fluida keluar. Pada casing head terdapat pula gas-outlet yang berfungsi untuk : - meredusir tekanan gas yang mungkin timbul diantara casingstring. - mengalirkan fluida di annulus (produksi).

b. Tubing head Alat ini terletak dibawah x-mastree untuk menggantungkan tubing dan

menghubungkan tubing dengan sistem keranan (x-mastree). Fungsi utama dari tubing head, adalah : - sebagai penyokong rangkaian tubing. - menutup ruang antara easing-tubing pada waktu pemasangan x-mastree

atau perbaikan kerangan/valve. - fluida yang mengalir dapat dikontrol dengan adanya connection diatasnya.

3.2.1.2. Silang Sembur (X-Mastree)

Alat ini merupakan susunan kerangan (valve) yang berfungsi sebagai pengamanan dan pengatur aliran produksi di permukaan yang dicirikan oleh jumlah sayap/lengan (wing) dimana choke atau bean atau jepitan berada.

Peralatan pada X-Mastree terdiri dari : a. Manometer tekanan dan temperatur, ditempatkan pada tubing line dan

casing line.


5

b. Master valve/gate, berfungsi untuk membuka atau menutup sumur, jumlahnya satu atau tergantung pada kapasitas dan tekanan kerja sumur.

c. Wing valve/gate, terletak di wing/lengan dan jumiahnya tergantung kapasitas dan tekanan kerja sumur yang berfungsi untuk mengarahkan aliran produksi sumur.

d. Choke / bean / jepitan, merupakan valve yang berfungsi sebagai penahan dan pengatur aliran produksi sumur, melalui lubang (orifice) yang ada. Akibat adanya orifice ini, tekanan sebelum dan sesudah orifice menjadi berbeda yang besarnya tergantung dari diameter orifice-nya. Prinsip inilah yang digunakan untuk menahan dan mengatur aliran. Ada dua macam choke/bean/jepitan, yaitu : - Positive choke : merupakan valve dimana lubang (orifice)yang ada sudah

mempunyai diameter tertentu, sehinggapengaturan aliran tergantung pada diameter orificenya.

- Adjustable choke : choke ini lebih fleksibel karena diameter orifice dapat diatur sesuai posisi needle terhadap seat sehingga pengaturan alirannya- pun fleksibel sesuai keperluan (tekanan dan laju aliran).

Prinsip kerja : Dengan memutar handwee (1) yang berhubungan langsung dengan stem

(4) dan needle valve (8) maka dapat diatur lubangantara needle dengan seat yang juga merupakan diameter choke,yang besarnya akan ditunjukkan pada skala (2) melalui indikator(3) yang ikut bergerak sesuai pergerakan stem.

e. Check Valve, merupakan valve yang hanya dapat mengalirkan fluida pada

satu arah tertentu yang berfungsi untuk menahan aliran dan tekanan balik dari separator. Pada X-Mastree, check valve ini ditempatkan setelah choke sebelum masuk ke flow-line.

3.2.2. Peralatan di bawah permukaan 3.2.2.1. Tubing dan coupling

Merupakan pipa alir vertikal yang ditempatkan di dalam casing produksi yang berfungsi untuk mengalirkan fluida produksi sumur kepermukaan atau mengalirkan fluida injeksi ke dalam sumur.

Disamping itu, tubing dapat pula digunakan dalam pekerjaan swab, squeeze

cementing, sirkulasi pembersihan sumur dan mengalirkan fluida serta material peretak hidraulis dan pengasaman. Didalam sumur, tubing digantungkan pada tubing hanger dan biasanya ditempatkan hingga beberapa feet diatas zona perforasi. Diameter tubing berkisar antara 2 inci sampai 4.50 inci dengan panjang setiap single berkisar antara 6 sampai 9.50 meter.

Baik tubing maupun coupling dispesifikasikan oleh API (American Petroleum

Institute) atas grade, jenis sambungannya, bentuk ulir dan dimensinya. Terdapat sembilan grade tubing yaitu : H-40, J-55,K-55, C-75, L-80, N-80, C-95, P-105 dan P-110 dimana angka menunjukkan harga API minimum yield strength dan


6

abjad H, J, dan N hanyalah kependekan verbal, sedangkan untuk : K berarti mempunyai ultimate strength yang lebih besar dibandingkan grade J.C, L berarti restricted yield strength dan P berarti high strength.

Untuk jenis sambungan, baik tubing maupun coupling dibagi atas : a. External Upset End (EUE) b. Non External Upset End (NUE) c. Integral Joint Sedangkan bentuk ulir dikenal dengan API round threads dan butterss threads.

3.2.2.2. Peralatan pelengkap bawah permukaan

1. Packer Fungsi pokok darl packer adalah memisahkan atau mengisolasi annulus

tubing - casing dan membantu efisiensi produksi. 2. Landing Nipple Adalah bagian dari sistem tubing dimana bagian dalamnya mempunyai profil

untuk memasang alat kontrol aliran. Ada dua jenis nipple, yaitu jenis selective nipple dan jenis non selective nipple (nogo nipple), yang mempunyai diameter dalam sedikit lebih kecil dari jenis yang selective. Jenis selective bisa dipasang lebih dari satu pada suatu rangkaian tubing, sedangkan jenis non-selective hanya dipasang satu untuk setiap sumur dan ditempatkan bagian paling bawah dari susunan tubing.

3. Flow Coupling & Blast Joint Keduanya mempunyai dinding yang relatif tebal dan biasanya dipasang pada

bagian bawah atau atas dari nipple, untuk mengatasi turbulensi aliran, blast joint dipasang berhadapan dengan lubang perforasi untuk mencegah pengaruh benturan kecepatan aliran (jet action) dari formasi.

4. Circulation Device Alat ini mirip pintu yang bisa digeser yang biasa disebut dengan sliding

sleeve door (SSD). Alat ini dapat dibuka dan ditutup dengan menggunakan wire line unit. Bagian luar dari alat ini mempunyai lubang yang berguna untuk keperluan sirkulasi dan bila diperlukan alat pengatur aliran dapat dipasang dibagian dalamnya yang berbentuk suatu profil.

5. Safety Joint Alat ini dipasang apabila didalam sumur dipasang beberapa packer (lebih

dari satu) yang berguna untuk membantu melepas rangkaian tubing pada waktu mencabut rangkaian tubing tersebut untuk kerja ulang (workover).

6. Gas Lift Mandrel Merupakan sambungan tempat duduk valve gas lift yang dipasang apabila

sumur direncanakan akan diproduksikan dengan cara sembur buatan (gas lift) di masa yang akan datang.

7. Sub-Surface Safety Valve Merupakan valve yang dipasang pada rangkaian tubing yang berfungsi untuk

pengamanan aliran yang bekerja secara otomatis dengan menggunakan tenaga hidrolis melalui pipa 1/4 inchi dari permukaan, yang umumnya dipasang kira-kira 100 meter dibawah permukaan tanah atau dasar laut. Untuk sumur-sumur di lepas pantai alat ini mutlak harus digunakan.

8. Flow control & Down Hole Choke


7

BAB.IV - METODE ARTIFICIAL LIFT Artificial lift adalah metode pengangkatan fluid sumur dengan cara mengintroduksi tenaga tambahan ke dalam sumur (bukan kedalam reservoir) dimana metoda ini diterapkan apabila tenaga alami reservoir sudah tidak mampu lagi mendorong fluida ke permukaan atau untuk maksud-maksud peningkatan produksi. Introduksi tenaga tambahan yang ada terdiri dari :

1. Pompa terdiri dari : a. Pompa sucker rod b. Pompa sentrifugal multistage c. Pompa hidraulik d. Pompa jet 2. Gas lift, terdiri dari

a. continous gas-lift b. intermittent gas-lift 4.1. Unit Pompa Sucker-Rod 4.1.1. Peralatan Pompa Sucker-Rod

Peralatan pompa sucker-rod terdiri dari mesin penggerak mula,peralatan diatas dan dibawahpermukaan. 4.1.1.1. Mesin penggerak mula (Prime Mover)

Penggerak mula merupakan sumber utama seluruh peralatan pompa sucker rod dimana bahan bakarnya dapat berupa gas alam yang berasal dari sumur sucker-rod digunakan, solar atau listrik tergantung pada jenis mesin yang digunakan.

4.1.1.2. Peralatan pompa diatas permukaan

Fungsi utama dari peralatan-peralatan ini adalah : a. Memindahkan energi atau tenaga dari prime mover ke unit peralatan pompa

didalam sumur. b. Mengubah gerak berputar dari prime mover menjadi suatu gerak bolak-balik

naik turun. c. Mengubah kecepatan putar prime mover menjadi suatu langkah pemompaan

(stroke per menit, SPM) yang sesuai atau yang diinginkan. Didalam industri migas, dikenal ada 3 (tiga) macam pompa sucker-rod yaitu :

1. Konvensional (C).

2. Air Balance (A).

3. Mark 11 (M).dan klasifikasi oleh API RP 11 L adalah sebagai berikut :

X – XXX.X - XXX – XX 1 2 3 4 5


8

Dimana : 1. Jenis alat permukaan C = Konvensional M = Mark 11 A = Air Balance 2. Peak Tor-que Rating, ribuan in-ib 3. Gear reducer. D = double S = single 4. Polished rod rating, ratusan lb. 5. Panjang langkah maximum, inchi

Misal : C – 1600 S - 173 – 64 Komponen-komponen utama sucker rod dan fungsinya adalah sebagai berikut :

1. Gear Reducer.

Merupakan transmisi yang berfungsi untuk mengubah kecepatan putar dari prime mover, gerak putaran prime mover diteruskan ke gear reducer dengan menggunakan belt. Dimana belt ini dipasang engine pada prime mover dan unit sheave pada gear reducer.

2. V-Belt

Sabuk untuk memindahkan gerak dari prime mover ke gear reducer. 3. Crank Shaft.

Merupakan poros dari crank yang befungsi untuk mengikat crank pada gear reducer dan meneruskan gerak.

4. Counter Balance

Adalah sepasang pemberat yang fungsinya :

- untuk mengubah gerak berputar dari prime mover menjadi gerak naik-turun. - menyimpan tenaga prime mover pada saat down stroke atau pada saat counter

balance menuju keatas, yaitu pada saat kebutuhan tenaga kecil atau minimum. - membantu tenaga prime mover pada saat up-stroke (saat counter balance

bergerak ke bawah) sebesar tenaga potensialnya karena kerja prime mover yang terbesar adalah pada saat up-stroke (pompa bergerak keatas) dimana sejumlah minyak ikut terangkat keatas ke permukaan.

5. Crank

Merupakan sepasang tangkai yang menghubungkan crank shaft pada gear reducer dengan counter balance. Pada crank ini terdapat lubang-lubang tempat pitman bearing. Besar kecilnya langkah atau stroke pemompaan yang diinginkan dapat diaturdisini dengan cara mengubah-ubah pitman bearing, apabila kedudukan pitman bearing ke posisi lubang mendekati counterbalance, maka langkah pemompaan menjadi bertambah besar atau sebaliknya apabila menjauhi, jarak antara crank shaft sampai dengan pitman bearing dengan sebagai Polished stroke lengthyang fungsinya meneruskan gerak berputar dari crank shaft pada gear reducer ke walking bean melalui pitman.


9

6. Pitman

Adalah sepasang tangkai yang menghubungkan antara crank pada pitman bearing. Fungsinya adalah merubah dan meneruskan gerak berputar menjadi bolak-balik naik turun.

7. Walking Bean

Merupakan tangkai horisontal di belakang horse head. Fungsinya merupakan gerak naik turun yang dihasilkan oleh pasangan pitman-crank-counter balance, ke rangkaian pompa di dalam sumur melalui rangkaian rod.

8. Horse head

Menurunkan gerak dari walking bean ke unit pompa di dalam sumur melalui bridle, polish rod dan sucker string atau merupakan kepala dari walking bean yang menyerupai kepala kuda.

9. Bridle

Merupakan nama lain dari wire line hanger, yaitu merupakan sepasang kabel baja yang disatukan pada carrier bar.

10. Carrier bar

Merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat bergantungnya rangkaian rod dan polished rod.

11. Polished Rod Clamp

Komponen yang bertumpu pada carrier bar yang fungsinya untuk mengeraskan kaitan polish rod pada carrier bar dan tempat dimana dinamo meter (alat pencatat unit berapa pompa) diletakkan.

12. Polished Rod

Polished rod merupakan bagian teratas dari rangkaian rod yang muncul dipermukaan. Fungsinya adalah menghubungkan antara rangkaian rod didalam, sumur dengan peralatan-peralatan dipermukaan.

13. Suffing box

Dipasang diatas kepala sumur (casing atau tubing head) untuk mencegah/menahan minyak agar supaya tidak keluar bersama naik turunnya polish rod. Dengan demikian seluruh aliran minyak hasil pemompaan akan mengalir ke flowline lewat crosstee.

Disamping itu juga berfungsi sebagai tempat kedudukan polishhead rod sehingga dengan demikian polish rod dapat bergerak naik turun dengan bebas.

14. Sampson Post

Merupakan kaki penyangga atau penopang walking bean. 15. Saddle Bearing

Adalah tempat kedudukan dari walking bean pada sampson post pada bagian atas.


10

16. Equalizer

Adalah bagian atau dari pitman yang dapat bergerak secara leluasa menurut kebutuhan operasi pemompaan minyak berlangsung,

17. Brake

Brake disini berfungsi untuk mengerem gerak pompa jika dibutuhkan, misainya pada saat akan dilakukan reparasi sumur atau unit pompanya sendiri.

4.1.1.3. Peralatan pompa didalam sumur

Fungsi peralatan pompa sucker rod didalam sumur, adalah untuk membantu menaikan fluida sumur ke permukaan melalui tubing. Unit pompa sucker rod didalam sumur terdiri dari :

1. Tubing Seperti halnya pada peralatan sembur alam, tubing digunakan untuk

mengalirkan minyak dari dasar sumur ke permukaan setelahminyak diangkat oleh pompa yang ditempatkan pada ujungtubing.

2. Working barrel Merupakan tempat dimana plunger dapat bergerak naik turunsesuai dengan

langkah pemompaan dan menampung minyak sebelum diangkat oleh plunger pada saat up stroke.Menurut standart API ada 2 (dua) jenis barrel, yaitu : a. Liner barrel, biasanya jenis diberi simbol "L". b. Full barrel, yang terdiri dari satu bagian yang utuh dan kuat, biasanya

jenis ini diberi simbul "H" untuk heavy-wall dan "W" untuk thin-wall.

3. Plunger Merupakan bagian dari pompa yang terdapat didalam barrel dan dapat

bergerak naik turun yang berfungsi sebagai pengisap minyak dari formasi mank ke dalam barrel yang kemudian diangkat ke permukaan melalui tubing.

4. Standing Valve Merupakan katup yang terdapat di bagian bawah working barrel yang

berfungsi memberi kesempatan minyak dari dalam sumur masuk ke working barrel (pada saat up-stroke valve terbuka) dan untuk menahan minyak agar tidak keluar dari working barrel padasaat plunger bergerak ke bawah (pada saat down stroke valvetertutup). Standing valve terdiri dari sebuah bola besi dan tempatkedudukan (ball and seat). Standing valve ini mempunyai perananyang penting dalam sistem pemompaan, karena effisiensi volumetris pompa sangat tergantung pada cara kerja dan bentuk dari ball dan seat standing-valve.

5. Travelling Valve Merupakan ball and seat yang terletak pada bagian bawah dari plunger dan

akan ikut bergerak ke atas dan ke bawah menurut gerakan plunger. Fungsinya : - Mengalirkan atau memindahkan minyak dari working masuk ke plunger,

hal ini terjadi pada saat plunger bergerak ke bawah. - Menahan minyak pada saat plunger bergerak ke atas (upstroke)

sehingga minyak tersebut dapat (dipindahkan) ke tubing untuk selanjutnya dialirkan ke permukaan.


11

6. Anchor Komponen dipasang di bagian bawah dari pompa, yang berfungsi :

- Untuk memisahkan gas dari minyak agar supaya gas tersebut tidak ikut masuk kedalam pompa bersama-sama dengan minyak, karena adanya gas akan mengurangi efisiensi pompa.

- Untuk menghindarkan masuknya pasir atau padatan ke dalam pompa. - Mengurangi / menghindari terjadinya tubing stertch.

Ada dua macam type Gas Anchor : a. Poorman Type

Larutan gas dalam minyak yang masuk ke dalam anchor akan melepaskan diri dari larutan (bouyancy effect). Minyak akan masuk ke dalam barrel melalui suction pipe, sedangkan gas yang telah terpisah akan dialirkan ke annulus. Apabila suction pipe terlalu panjang atau diameternya terlalu panjang atau diametemya terialu kecil, maka akan terjadi pressure lost yang cukup besar sehingga menyebabkan terjadinya penurunan PI sumur pompa. Sedangkan apabila suction pipe terlalu pendek, maka proses pemisahan gas kurang sempurna. Diameter suction pipe terlalu besar menyebabkan ruang annulus antara dinding anchor dengan suction pipe menjadi lebih kecil, sehingga kecepatan aliran minyak besar dan akibatnya gas akan masih terbawa oleh butiran-butiran minyak. Diameter gas anchor yang terlalu besar akan menyebabkan penurunan PI sumur pompa.

b. Packer Type Minyak masuk melalui ruang dinding anchor dan suction pipe. Kemudian minyak jatuh di dalam annulus antara casing dan gas anchor dan ditahan oleh packer, selanjutnya minyak masuk kedalam pompa melalui suction pipe. Disini minyak masuk ke dalam annulus sudah terpisah dari gasnya.

7. Tangkai Pompa

Tangkai Pompa (sucker rod string) terdiri dari : a. Sucker rod b. Pony rod c. Polished rod Ad.a. Sucker Rod Merupakan batang/rod penghubung antara plunger dengan peralatan di

permukaan. Fungsi utamanya adalah melanjutkan gerak naik turun dari horse head ke plunger. Berdasarkan konstruksinya, maka sucker rod dibagi menjadi 2 (dua) :

- berujung box-pin - berujung pin-pin Untuk menghubungkan antara dua buah sucker rod digunakan sucker

rod coupling. Umumnya panjang satu single dari sucker rod yang sering digunakan berkisar antara 25-30 ft. Terdapat beberapa macam ukuran sucker rod, seperti pada tabel dibawah ini, dimana ukuran-ukuran tersebut merupakan standart API.


12

Dalam perencanaan sucker rod selalu diusahakan atau yang dipilih yang ringan, artinya memenuhi kriteria ekonomis, tetapi dengan syarat tanpa mengabaikan kelebihan (allowable stress) pada sucker rod tersebut. Sucker yang dipilih dari permukaan, sampai unit pompa di dasar sumur, plunger tidak perlu sama diameternya, tetapi dapat dilakukan/ dibuat kombinasi dan beberapa type dan ukuran rod. Sucker string yang merupakan kombinasi dari beberapa tipe dan ukuran tersebut, disebut Tappered Rod String.

Ad.b. Pony Rod Merupakan rod yang mempunyai yang lebih pendek dari panjang rod

umumnya (25 ft). fungsinya adalah untuk melengkapi panjang dari sucker rod, apabila tidak mencapai panjang yang dibutuhkan, ukurannya adalah : 2, 4, 6, 8, 12 feet.

Ad.c. Polished Rod Adalah tangkai rod yang berada di luar sumur yang menghubungkan

sucker rod string dengan carier bar dan dapat naik-turun didalam stuffing box. Diameter stuffing box lebih besar daripada diameter sucker rod yaitu : 1-1/8, 1-¼, 1-½ , 1-¾. Panjang polished rod adalah : 8.11 ft, dan 16.22 ft.

4.1.2. Prinsip Kerja Pompa Sucker Rod

Gerak Rotasi dari Prime Mover di ubah menjadi gerak naik turun oleh sitem pitman crank Assembly. Kemudian gerakan naik turun ini oleh horse head dijadikan gerak lurus naik turun (Angguk) untuk menggerakan plunger melalui rangkaian rod. pada saat down stroke plunger bergerak ke bawah menyebabkan tekanan dibawah turun. Tipe tubing pump ada 2 (dua) jenis, yaitu : 1. Tubing pump dengan regular shoes. 2. Tubing pump dengan extenstion shoes dan nipple pada bagian bawah pompa. Catatan : Kode-kode huruf yang terdapat pada jenis pompa sucker rod “T” didepan menyatakan Type Tubing Pump; “R” didepan menyatakan Type Rod Pump; “W” ditengah menyatakan Full barrel; “L” ditengah menyatakan Linear Barrel; “E” dibelakang


13

menyatakan Extention Shoe Nipple; “A” menyatakan Stationary-barrel dimana bagian atas yang disambung pada tubing; “B” menyatakan Stationary barrel dengan bagian atas dan bawah disambung dengan tubing. “T” dibelakang menyatakan travelling barrel. 4.2. Instalasi Gas Lift

Yang dimaksud disini adalah sernua peralatan gas lift baik yangberada didalam sumur maupun yang berada di permukaan, juga termasuk komplesi yang digunakan dalam sistem gas lift tersebut. 4.2.1. Jenis-jenis komplesi gas lift

1. Komplesi terbuka Yaitu jenis komplesi sumur gas lift, dengan tubing string digantungkan didalam sumur tanpa memakai packer maupun standing valve. Jenis komplesi yang demikian dianjurkan untuk sistem continuous gas lift. Jenis komplesi terbuka ini jarang digunakan, tetapi untuk injeksi gas dari bagian tubing dan keluar dari annulus akan lebih ekonomis, atau pada sumur yang mempunyai problem kepasiran.

2. Komplesi Setengah Tertutup Yaitu jenis komplesi sumur gas lift, dengan tubing string digantungkan didalam

sumur, menggunakan packer antara tubing dan casing serta tidak menggunakan standing valve. Jadi disini pengaruh injeksi gas terhadap formasi produktif dicegah oleh adanya packer. Komplesi semacam ini cocok untuk continuous maupun intermittent gas lift.

3. Komplesi tertutup Yaitu jenis komplesi sumur gas lift, dengan tubing string digantungkan didalam

sumur, menggunakan packer dan juga standing valve ditempatkan dibawah valve gas lift terbawah atau ujung tubing string. Dalam hal ini injeksi gas sama sekali tidak terpengaruh terhadap formasi, karena dihalangi oleh packer dan standing valve. Komplesi ini biasanya digunakan pada sumur-sumur dengan tekanan dasar sumur rendah, dan produktivity index (PI) rendah.

4. Komplesi Ganda Komplesi ganda ini digunakan pada sumur-sumur yang mana terdapat dua

formasi produktif atau lebih, diproduksikan melalui dua tubing yang terpisah dalam satu sumur. Masing-masing formasi produktif tersebut dipisahkan dengan menggunakan packer. Sedangkan susunan tubing tersebut bisa paralel atau sesuai (konsentris). Sistem ini mempunyai keuntungan lebih menghemat gas injeksinya bila production casing cukup besar, sehingga memungkinkan untuk ditempati oleh dua tubing secara bersejajaran. Model sepusat ini digunakan bila diameter casingnya kecil atau tidak memungkinkan untuk ditempati oleh dua tubing yang diletakkan secara sejajar.

5. Komplesi Ruang (Accumulation Chamber Lift Instalation) Sistim ini mirip dengan sistem komplesi tertutup, hanya bedanya disini

menggunakan ruang akumulasi. Ruang akumulasi berfungsi untuk memperkecil tekanan kolom minyak yang berada didalam tubing. Tekanan kolom minyak menjadi kecil, karena akibat rendahnya kolom cairan yang ada


14

didalam ruang akumulasi, karena adanya packer didalam tubing. Disamping ruang akumulasi yang berfungsi untuk memperbesar rate produksi minyak yang dihasilkan. Tipe komplesi ini digunakan pada sumur-sumur dengan tekanan dasar sumur rendah serta productivity index yang rendah pula.

6. Pack off Instalation Pada jenis ini, tidak perlu dilakukan penggantian tubing apabila ingin dilakukan

pemasangan valve-valve gas lift pda sumur-sumur yang bersangkutan. Hal ini disebabkan, pada kedalaman casing tertentu telah dipasang pack oft, dimana berfungsi sebagai penghubung annulus dengan fluida didalam tubing melalui lubang kecil yang dapat dibuka dan ditutup. Hal ini dapat dilakukan karena terdapat alat yang disebut slidding side door. Jadi pada jenis alat ini, bila suatu saat memerlukan gas lift agar dapat meneruskan produksinya tidak perlu dilakukan penggantian tubing. Dengan menggunakan metode wireline, slidding side door dapat dibuka dan valve gas lift langsung digunakan.

4.2.2. Peralatan gas Lift

Peralatan gas lift untuk menunjang operasinya sistem pengangkatan minyak dengan menggunakan metode injeksi gas kedalam sumur dapat dibagi dua kelompok yaitu : 4.2.2.1. Peralatan diatas permukaan (Surface Equipment)

1. Well head Gas Lift X-Mastree Well head sebetulnya bukan merupakan alat khusus untuk gas lift saja, tetapi juga merupakan salah satu alat yang digunakan pada metode sembur alam, dimana dalam periode masa produksi, alat ini berfungsi untuk menggantungkan tubing dan casing disamping itu well head merupakan tempat duduknya x-mastree.

2. Station Kompresor Gas Kornpresor gas yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mendapatkan gas bertekanan tinggi untuk keperluan injeksi. Didalam stasiun kompresor, terdapat beberapa buah kompresor dengan sistem manifold-nya. Dari stasiun kornpresor ini dikirimkan gas bertekanan sesuai dengan tekanan yang diperlukan sumur-sumur gas lift melalui stasiun distribusi.

3. Stasiun Distribusi Dalam menyalurkan gas injeksi dari kornpresor ke sumur terdapat beberapa cara, antara lain : a. Stasiun distribusi langsung

Pada sistem ini gas dari kornpresor disalurkan langsung ke sumur-sumur produksi, sehingga untuk beberapa sumur mana membutuhkan gasnya tidak sama, sistem ini kurang effesien.

b. Stasiun Distribusi dengan pipa induk Pada sistem ini lebih ekonomis, karena panjang pipa dapat diperkecil. Tetapi karena ada hubungan langsung antara satu sumur dengan sumur lainnya, maka bila salah satu sumur sedang dilakukan penginjeksian gas sumur lain bisa terpengaruh.


15

c. Stasiun Distribusi dengan Stasiun Distribusi Pada sistem ini sangat rasional dan banyak dipakai dimana-mana,

gas dibawa dari stasiun pusat ke stasiun distribusi dari sini gas dikirim melalui pipa-pipa.

4. Alat-alat kontrol Alat-alat kontrol yang dimaksudkan disini adalah sernua peralatan

yang berfungsi untuk mengontrol atau mengatur gas injeksi, seperti a. Choke kontrol

Adalah alat yang mengatur jumlah gas yang diinjeksikan, sehingga dalam waktu yang telah ditentukan tersebut dapat mencapai tekanan tertentu seperti yang diinginkan untuk penutupan dan pembukaan valve. khusus untuk intermittent gas lift.

b. Regulator Adalah alat yang melengkapi choke kontrol berfungsi jumiah/ banyaknya gas yang masuk. Apabila gas injeksi telah cukup regulator ini akan menutup. Khusus untuk intermittent gas lift.

c. Time Cycle Controller Adalah merupakan alat yang digunakan untuk mengontrol laju/rate aliran injeksi pada aliran intermittent berdasarkan interval waktu tertentu/ dengan kata lain, kerjanya berdasarkan prinsip kerja jam. Maka alat ini akan membuka regulator selama waktu yang telah ditentukan untuk mengalirkan gas injeksi, setelah selama waktu tertentu regulator menutup dalam selang waktu yang telah ditentukan.

4.2.2.2. Peralatan Dibawah Permukaan (Sub Surface Equipment)

1. Kamar akumulasi Kamar akumulasi merupakan ruang/chamber terbuat dari tubing yang berdiameter lebih besar dari tubing dibawahnya terdapat katup/valve tetap untuk menahan cairan supaya jangan sampai keluar dari kamar akumulasi pada saat dilakukan injeksi. Fungsinya adalah memperkecil tekanan kolom minyak yang berada diatas tubing.

2. Pinhole Collar Pinhole Collar adalah suatu collar khusus yang mempunyai lubang kecil tempat gas injeksi masuk kedalam tubing. Letaknya didalam sumur ditentukan lebih dahulu. Pada umumnya, penggunaan collar semacam ini tidak effesien, karena sumur tidak memproduksi secara optimum ratenya.

3. Valve gas Lift Secara umum penggunaan valve gas lift berfungsi untuk : a. Memproduksi minyak dengan murah dan mudah tanpamemerlukan

injeksi gas yang tekanannya sangat besar. b. Mengurangi unloading (kick off) atau tambahan portable

compressor. c. Kemantapan (stability) mampu mengimbangi secara otomatis

terhadap perubahan-perubahan tekanan yang terjadi pada sistem injeksi gas.


16

d. Mendapatkan kedalaman injeksi yang lebih besar untuk suatu kornpresor dengan tekanan tertentu.

e. Menghindari swabbing untulk high fluid well atau yang diliputi air.

Secara berturut-turut perkembangan valve dapat diikuti seperti berikut, yaitu : 1. Spring loaded differential valve :

Jenis ini paling banyak digunakan pada masa-masa yang lalu bekerja berdasarkan kondisi reservoir. Secara normal bila tidak ada gaya-gaya maka valve tersebut akan membuka. Spring loaded pressure dapat diatur dengan Adjust Table Nut agar spring pressure ini dapat berkisar 100 - 150 psi. Pada saat valve terbuka, maka dua gaya yang bekerja pada tangkai valve : a. Melalui port dibagian valve, sehingga tekanan injeksi gas

sepenuhnya pada kedalaman dimana valve dipasang, akan bekerja seluruh permukaan atau dari steam, dan menekan melawan tekanan dari spring (berusaha untuk menutup).

b. Melalui choke pada dinding sampai valve tersebut. 2. Mechanically Controlled Differential Valve Membuka dan menutupnya valve dilakukan dengan kawat dari

permukaan. Jenis ini sudah jarang dipakai pada waktu sekarang, karena akan terjadi banyak kesulitan, kawat mudah putus, korosi effesiensi rendah, prinsip pemikiran kurang populer, saat pemasangan lama, juga sangat sukar operasinya pada saat unloading. Valve jenis ini di-design untuk intermittent flow.

3. Specific Gravity Differential Valve Jenis ini biasa dipergunakan untuk continuous flow, dengan

menggunakan diafragma karet. Membuka dan menutupnya valveberdasarkan gradient tekanan di tubing bila gradient tekanan ditubing naik, maka valve akan membuka, bila gradient tekanan turun dengan adanya gas injeksi, maka valve akan menutup.

4. Pressure Charge Bellow Valve Jenis ini paling umum digunakan dewasa ini, karena mempunyai

sifat-sifat khusus, yaitu mudah dikontrol kerjanya, karena otomatis operating pressure konstan dapat digunakan baik intermittent maupun continuous.

Secara normal valve ini akan menutup, karena adanya pressure charge bellow. Sedangkan valve ini akan bekerja karena adanya tekanan injeksi gas.

5. Flexible Sleave Valve Aliran gas masuk kedalam tubing adalah karet yang mudah lentur

(flexible). Sedangkan valve ini mempunyai dome (ruang) berisi gas kering dengan tekanan tertentu. Tekanan buka valve sama dengan tekanan tutupnya dan juga sama dengan tekanan gas dalam dome. Valve dapat digunakan untuk aliran intermittent maupun continuous dengan injeksi gas diatur dari permukaan.

4.3. Pompa Centrifugal

Pompa centrifugal adalah pompa bertingkat banyak yang porosnya dihubungkan langsung dengan motor penggerak. Motor penggerak ini menggunakan tenaga listrik


17

yang disupplay dari permukaan dengan kabel dan sumbernya diambil dari power plant lapangan.

Unit peralatan pompa centrifugal atau electric submergible centrifugal pump, terdiri dari beberapa komponen utama

1. Swicthboard Alat ini berfungsi sebagai kontrol dipermukaan guna melindungi peralatan-peralatan bawah permukaan. Alat ini merupakan gabungan dari Starter, Upperload dan Underload Protection dan Recorder Instrument (alat pencatat) yang bekerja secara otomatis jika terjadi penyimpangan.

2. Junction box Junction box adalah tempat (kotak) yang terletak diantara switchboard dan well head.

Fungsinya untuk menghubungkan kabel switchboard dengan kabel dari well head.

3. Transformer. Alat ini digunakan untuk mengubah tegangan (Voltage) dari sumber arus (generator)

menjadi tegangan yang sesuai dengan operating voltage motor di bawah permukaan

4. Tubing Head. Tubing head pada pompa centrifugal agak berbeda dengan tubing head biasa,

perbedaannya terletak adanya kabel yang melalui tubing head.

5. Drum Dipakai sebagi tempat menggulung kabel apabila pompa sedang dicabut. 4.3.2. Peralatan Dibawah Permukaan

Peralatan dibawah permukaan dari pompa centrifugal terdiri dari : motor listrik sebagi unit penggerak, protector, gas separator, pompa centrifugal multistage dan kabel listrik. Dalam kondisi kerja, unit bawah permukaan ditenggelamkan dalam fluida pada sumur dengan disambungkan pada tubing yang kemudian disambungkan pada wellhead serta di perlengkapi dengan peralatan pelengkap antara lain : check valve, klem kabel serta peralatan service pada saat pemasangan pompa centrifugal, reel of cable, shock absorbers. Peralatan-peralatan bawah permukaan dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Motor Listrik Motor listrik penggerak pompa adalah 3 phase, motor listrik ini dimasukan kedalam rumah motor yang diisi dengan minyak motor untuk pendinginan dan merupakan isolasi motor terhadapfluida sumur.

2. Protector Protector ini dipasang dibawah pompa fungsinya antara lain : - menyimak minyak motor dan minyak pompa - mengijinkan terhadap pengembangan dan penyusutan minyak motor dan

minyak pelumas pompa - mencegah fluida sumur masuk kedalam motor atau rumah motor - untuk keseimbangan tekanan dalam motor dengan tekanan luar yaitu

tekanan fluida sumur pada kedalaman penenggelaman. 3. Pompa Jenis pompanya merupakan pompa multistage dengan masing-masing stage

terdiri dari satu impeller dan diffuser yang dimasukan dalam rumah, pada


18

impeller terdapat sudu-sudu atau blades yang akan mengalirkan fluida kepermukaan.

4. Gas Separator Untuk sumur yang gas oil rationya tinggi, gas separator dapat disambungkan

pada pompa guna memperbaiki effesiensi pompa, gasa separator ini sekaligus berfungsi sebagi intake pompa (tempat masuknya fluida ke dalam pompa ) dan karena perbedaan density gas dan minyak maka gas akan terpisah dari minyak.

5. Kabel Tenaga listrik dari permukaan dialirkan ke motor melalui kabel yang terdiri dari

tiga kabel tembaga yang di isolasi satu sama lain. Kabel di klem dengan tubing pada interval jarak tertentu sampai ke tubing head.

6. Check valve. Letak peralatan ini satu joint diatas pompa yang berfungsi sebagai :

- bila pompa berhenti bekerja (shut down), menahan fluida agar tidak keluar dari tubing (turun ke pompa lagi) dan menahan partikel-partikel padat agar tidak mengendap dalam pompa.

- menjaga tubing tetap penuh dengan fluida pada saat pompa berhenti. 7. Bladeer Valve Dipasang satu joint tubing diatas check valve berfungsi untuk mengijinkan

aliran fluida keluar pada waktu dilaksanakan pencabutan pompa centrifugal.

4.3.3. Prinsip Kerja Centrifugal

Prinsip kerjanya adalah berdasarkan pada prinsip kerja pompa centrifugal dengan sumbu putarnya tegak lurus. Pompa centrifugal adalah motor hidraulis yang menghasilkan tenaga hidraulis dengan jalan memutar cairan yang melalui impeller pompa. Cairan masuk kedalam impeller pompa menuruti poros pompa dikumpulkan cairan rumah pompa atau diffuser kemudian dikeluarkan keluar oleh impeller, tenaga mekanis motor diubah menjadi tenaga hidarolis. Impeller terdiri dari dua piriingan yang didalamnya terdapat sudu, pada saat impeller diputar dengan kecepatan sudut W, cairan dalam impeller dilemparkan keluar dengan tenaga potensiai dan kinetik tertentu.

Cairan yang tertampung dalam rumah pompa kemudian dialirkan melalui pipa keluar (diffuser), dimana sebagian tenaga kinetis diubah menjadi tenaga potensial berupa tekanan, karena cairan dilemparkan keluar maka terjadi proses pengisapan.

BAB.V - SISTEM GATHERING DAN BLOCK STATION Peralatan produksi berdasarkan sistem gathering dan block station adalah merupakan pola atau sistem jaringan alat transporatsi, fasilitas peralatan pemisah fluida produksi dan fasilitas peralatan penampungan fluida hasil pemisahan. Berdasarkan pada jumiah, tata letak sumur dan letak tanki pengumpul serta kondisi laju produksi sumur-sumurnya gathering system dapat dibedakan atas system dan axial gathering system.


19

Pada radial gathering system, semua flow line menuju ke header dan langsung berbubungan dengan fasilitas pemisah, sedangkan pada axial gathering system, beberapa kelompok sumur mempunyai satu header yang kemudian dari tiap-tiap header akan dialirkan kepernisah-pernisah trunk line (jenis flow line yang mempunyai diameter relatif lebih besar dari flow line biasa, yang berfungsi untuk menyatukan aliran dengan volume besar). 5.1. Peralatan Transportasi

Merupakan komponen dari gathering system untuk mengalirkan fluida (minyak, air dan gas bumi) dari wellhead / x-mastree ke peralatan pemisah termasuk perlengkapan keamanan, manometer, dll. 5.1.1. Flow Line

Untuk industri migas, flow line dibedakan berdasarkan : 1. Fluida yang dialirkan, seperti minyak, gas atau uap. 2. Material pipa stell pipe, non metalic, plastic, wood. 3. Tekanan kerja, pipa bertekanan tinggi, sedang, rendah. 4. Fungsinya, sebagai pipa lateral, gathering, pipa utama. 5. Penggunaannya, surface pipa , subsurface pipa dsb.

Dilapangan penempatan flowline tidak selalu terletak pada bidang datar tetapi disesuaikan dengan topografi daerah walaupun tetap diusahakan agar menempati posisi horizontal.

5.1.2. Manifold

Merupakan akhir / pertemuan flowline yang berasal dari beberapa sumur yang terdiri dari rangkaian susunan katup yang berfungsi untuk : 1. Mengendalikan aliran fluida produksi dari tiap sumur yang ada (satu manifold

mampu menampung hingga 20 sumur) 2. Memisahkan aliran dari berbagai grade yang ada. 3. Mengisolasi suatu bagian dari sistem jaringan flowline guna melakukan

perawatan atau perbaikan. 4. Memisahkan setiap sistrem tanki penampung dengan main lines (jaringan

utama). 5. Membagi main lines menjadi beberapa segmen (bagian). 6. Mengarahkan / membelokkan aliran fluida produksi dari setiap sumur ke test-

line atau ke main header. 5.1.3. Header

Merupakan pipa berukuran lebih besar dari flowline yang berfungsi untuk menyatukan fluida produksi dari sumber-sumber produksi (setelah melalui manifold) dan mengalirkannya ke fasillitas pemisah. Terdapat dua macam header yaitu : test-header dan main-header. Arah header dapat vertikal, horizontal dapat pula menyudut (deviated-header).

5.2. Fasilitas Peralatan Pemisah


20

5.2.1. Separator Separator adalah tabung bertekanan yang digunakan untuk memisahkan fluida sumur menjadi air dan gas (tiga fasa) atau cairan dan gas (dua fasa), dimana pemisahannya dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu : a. Prinsip penurunan tekanan. b. Gravity set-link c. Turbulensi aliran atau perubahan arah aliran d. Pemecahan atau tumbukan fluida e. Untuk mendapatkan effisiensi dan kerja yang stabil dengan kondisi yang

bervariasi, gas liquid separator harus mempunyai komponen pemisah sebagai berikut :

1. Bagian pemisah pertama, berfungsi untuk memisahkan cairan dari aliran

fluida yang masuk dengan cepat berupa tetes minyak dengan ukuran besar. 2. Bagian pengumpul cairan, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil

dengan prinsip gravity setlink. 3. Bagian pemisah kedua, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil

dengan prinsip gravity settlink. 4. Mist extraktor, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan berukuran sangat

kecil (kabut). 5. Peralatan kontrol, berfungsi untuk mengontrol kerja separator terutama pada

kondisi over pressure.

Didalam block station, disamping terdapat separator pemisah gabungan terdapat juga separator uji yang berfungsi untuk melakukan pengujian (test) produksi suatu sumur dan dari separator uji ini laju produksi sumur (Qo, Qw, dan Qg) bisa didapat dimana Qo dan Qw diperoleh dari barel meter. Sedangkan Qg diperoleh dari pencatatan orifice flow meter (orifice plate) atau dari alat pencatat aliran gas lainnya. Disamping itu ditinjau dari tekanan kerjanyapun separator dapat dibagi tiga, yaitu separator tekanan tinggi, tekanansedang, tekanan rendah. 5.2.1.1. Jenis Separator

Dalam industri perminyakan dikenal beberapa jenis separator berdasarkan bentuk, posisinya dan fungsinya. 1. Jenis separator berdasarkan bentuk dan posisinya.

a. Separator tegak/vertikal. Biasanya digunakan untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR rendah dan/atau kadar padatan tinggi, separator ini sudah dibersihkan serta mempunyal kapasitas cairan dan gas yang besar.

b. Separator datar /horisontal Sangat baik untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR tinggi dan cairan berbusa. Separator inidibedakan menjadi dua jenis, yaitu single tube horizontal seprator dan double tube horizontal separator. Karena bentuknya yang panjang, separator ini banyak memakan tempat dan sulit dibersihkan, namun demikian kebanyakan fasilitas pemisahan dilepas pantai menggunakan separator ini dan untuk fluida produksi yang banyak mengandung pasir, separator ini tidak menguntungkan.


21

c. Separator bulat /Spherical Separator jenis ini mempunyai kapasitas gas dan surge terbatas sehingga umumnya digunakan untuk memisahkan fluida produksi dengan GLR kecil sampai sedang namun separator ini dapat bekerja pada tekanan tinggi. Terdapat dua tipe separator bulat yaitu tipe untuk pemisahan dua fasa dan tipe untuk pemisahan tiga fasa.

2. Jenis separator berdasarkan fungsinya.

Berdasarkan fungsinya atau jenis penggunaannya, separator dapat dibedakan atas : gas scrubber, knock-out flash-chamber, expansion vessal, chemical electric dan filter. a. Gas scrubber

Jenis ini dirancang untuk memisahkan butir cairan yang masih terikut gas hasil pemisahan tingkat pertama, karenanya alat ini ditempatkan setelah separator, atau sebelum dehydrator, extraction plant atau kompresor untuk mencegah masuknya cairan kedalam alat tersebut.

b. Knock-out Jenis ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu free water knock-out (FWK0) yang digunakan untuk memisahkan air bebas dari hidrokarbon cair dan total liquid knock-out (TLKO) yang digunakan untuk memisahkan cairan dari aliran gas bertekanan tinggi (> 125psi).

c. Flash chamber Alat ini digunakan pada tahap lanjut dari proses pemisahan secara kilat (flash) dari separator. Flash chamber ini digunakan sebagai separator, tingkat kedua dan dirancang untuk bekerja pada tekanan rendah (>125 psi).

d. Expansion Vessel Alat ini digunakan untuk proses pengembangan pada pemisahan bertemperatur rendah yang dirancang untuk menampung gas hidrat yang terbentuk pada proses pendinginan dan mempunyai tekanan kerja antara 100 -1300 psi.

e. Chemical Electric Merupakan jenis separator tingkat lanjut untuk memisahkan air dari cairan hasil separasi tingkat sebelumnya yang dilakukan secara electris (menggunakan prisip anoda katoda) dan umumnya untuk memudahkan pemisahan.

5.2.2. Oil Skimmer Merupakan peralatan pemisah yang direncanakan untuk menyaring tetes-tetes minyak dalam air yang akan dibuang sebagai hasil proses pemisahan sebelumnya untuk mencegah turbulensi aliran, air yangmengandung tetes minyak dimasukkan melalui pembagi aliran yang berisi batu bara / batu arang tipis-tipis, sedangkan proses pemisahan berdasarkan sistem gravity setling. Kapasitas oil skimmer tergantung pada beberapa faktor terutama pada densitas minyak air yang dapat ditentukan berdasarkan hukum intermediate yang berhubungan dengan kecepatan setling dari partikel.


22

5.2.3. Gas Dehydrator Gas dehydrator adalah alat yang digunakan untuk memisahkan partikel air yang terkandung didalam gas. Peralatan ini merupakanbagian akhir dari pemisahan gas hidrokarbon terutama pada lapangan gas alam.

Ada dua cara pemisahan air dari gas, yaitu dengan : a. Solid desiccant, misainya calsium chloride b. Liquid desiccant, misainya glycol.

5.2.3.1. Calsium Chloride Gas Dehydrator

Komponen peralatan ini merupakan kombinasi dari separator tiga tingkat, yaitu gas - liquid absorbtion tower dan solid bad desiccant unit. Pemisahan partikei air dari gas dilakukan dengan cara meng-kontakkan aliran gas dengan calsium chloride didalam chemical bad section.

5.2.3.2. Glycol Dehydrator

Liquid desiccant yang sering digunakan adalah trienthylene glycol. Peneyerapan partikel air terjadi karena adanya kontak antara glycol dengan gas yang mengandung air pada tray didalam absorber (kontaktor), proses regenerasi glycol yang mengandung air dilakukan dengan cara pemanasan sehingga air terbebaskan dari glycol.

5.3. Penampung Hasil Pemisahan

Setelah fluida reservoir dipisahkan, minyak hasil pemisahan diharapkan hanya rnengandung air/solid sangat kecil (< 0,2%) dialirkan ke penampung sementara didalam kompleks block-station, kemudian melalui sistem pipa, minyak dan gas dialirkan ke pusat penampungan/penimbun (PPM), untuk kemudian pada waktu tertentu dikirim ke refainery, gas plant atau terminal melalui sale-line.

Documents

Catatan Kuliah Teknik Produksi