BAB II DESKRIPSI PROSES Pada bab ini akan dijelaskan tentang deskripsi proses suatu fluida (minyak, air, dan gas) menjadi minyak mentah yang ada di PT. Pertamina EP Asset 1 1 Field Jambi, Jambi, wilayah Stasiun Pengumpul I Ketaling Timur (SP I KTT). 2.1 Proses Produksi Minyak Mentah Mentah di Stasiun Pengumpul I Ketaling Timur (SP I KTT)
Gambar 2.1 Flowsheet Proses Proses Produksi Minyak Mentah di SP I KTT Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 1 Field Jambi, Jambi, 2017
10
11
Sumur
Pompa Injeksi
Flowline
Manifold
Header
Chemical Material
FWKO
Emulsi Minyak
Gas
Scrubber
Heater Treater Treater
Air
Min ak
Produced Water Tank
Crude Oil Tank Sand Filter
Flare Pompaan
Water Tank SPU KAS
Gambar 2.2 Blok Diagram Proses Minyak Mentah di SP I KTT Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 1 Field Jambi, Jambi, 2017
Chemical Material
12
2.2 Uraian Proses
Proses produksi minyak mentah di SP I KTT melalui beberapa tahap produksi yaitu: 1. Sumur 2. Flowline 3. Header manifold 4. Separator 5. FWKO 6. Heater Treater 7. Crude Oil Tank 8. Water Tank 9. Scrubber 10. Gas Flare 11. Pompa injeksi 12. Pompaan ke Stasiun Pengumpul Umum Kenali Asam (SPU KAS)
2.2.1
Sumur
Sumur merupakan suatu perangkat pipa yang dipasang pada waktu pengeboran, kemudian menjadi tempat laluan minyak, gas dan air dari sumur ke permukaan. Pengangkutan crude oil dari dalam sumur ke atas permukaan dapat dilakukan dengan cara natural lift dan artifical lift . Dalam pengertiannya, natural flow merupakan proses pengangkatan minyak bumi tanpa adanya tenaga bantuan atau dengan kata lain terangkat secara alami ke atas permukaan, hal ini disebabkan karena tekanan sumur yang besar dari dalam sumur. Sedangkan metode artifical lift merupakan pengangkatan yang dilakukan dengan bantuan peralatan sebagai sumber tenaga, hal ini disebabkan karena rendahnya tekanan sumur dari dalam sumur sehingga tidak mampu untuk mengangkat minyak bumi secara alami. Dalam metode artifical lift terdapat berbagai macam jenis alat serta cara kerjanya masing-masing seperti sucker rod pump, electrical submergible pump (ESP), jet pump, gas lift , dan progressive cavity pump (PCP). Di Lapangan Ketaling terdapat dua cara pengambilan minyak mentah dari dalam sumur yang digunakan, yaitu Sucker Rod Pump dan Electric Submergible Pump (ESP).
13
1.
Sucker Rod Pump Bentuk dari sucker rod pump dapat dilihat pada Gambar 2.3. Prime mover
menghasilkan gerak rotasi yang diubah menjadi gerakan naik turun oleh pumping unit , terutama oleh sistem assembly crank . Kemudian horse head akan menghasilkan gerak angguk naik turun yang selanjutnya menggerakan plungger yang berada di dalam sumur. Instalasi pumping unit di permukaan dihubungkan dengan pompa yang ada di dalam sumur oleh sucker rod , sehingga gerak lurus naik turun dari horse head dipindahkan ke plungger pompa, dan plungger ini bergerak naik turun dalam barrel pompa.
Gambar 2.3 Sucker Rod Pump Sumber: Protelium Production Engineering Data, 2017
Pada saat up stroke, plungger bergerak ke atas (up-stroke) di mana traveling valve menjauhi standing valve, maka traveling valve akan tertutup dikarenakan adanya tekanan dari fluida yang ada di atasnya, sehingga fluida tersebut dapat terangkat dan keluar melalui pipa. Pada saat plungger bergerak ke atas, tekanan dalam barrel akan berkurang atau vakum, sehingga tekanan formasi akan membuka standing valve dan fluida masuk ke dalam barrel .
14
Pada saat down stroke, standing valve menutup karena tekanan cairan yang di atasnya dan pengaruh berat bola-bola itu sendiri. Sedangkan traveling valve akan membuka dan terdorong oleh cairan yang ada di dalam barrel , kemudian liquid tersebut mengisi tubing . Proses ini akan berlanjut (kontinu) sesuai dengan gerakan yang diberikan oleh unit pompa di permukaan ( surface pumping unit ) sampai pipa terisi oleh fluida dan akan bergerak ke permukaan.
2. Electrical Submergible Pump (ESP) ESP adalah sebuah rangkaian pompa yang terdiri dari banyak tingkat (multistage) dengan motor yang dibenamkan di dalam fluida dan menggunakan aliran listrik dari permukaan. ESP merupakan artifical lift dengan harga yang cukup mahal dibandingkan dengan buatan lainnya, akan tetapi dapat menghasilkan pengembalian biaya dengan cepat oleh karena kemampuannya untuk menghasilkan laju produksi yang tinggi. Bentuk dari ESP dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Electrical Submergible Pump (ESP) Sumber: Protelium Production Engineering Data, 2017
Sistem kerja dari ESP ini adalah dengan mengalirkan energi listrik dari transformer ( step down) melalui switch board . Pada switch board , semua kinerja dari ESP dan kabel dikontrol atau dimonitor. Kemudian energi listrik akan diteruskan dari switch board ke motor melalui kabel yang diletakan sepanjang tubing dari rangkaian ESP. Selanjutnya melalui motor, energi listrik akan diubah menjadi energi mekanik berupa tenaga putar. Putaran akan diteruskan ke protector dan pompa melalui shaft yang dihubungkan dengan coupling . Pada saat shaft dari pompa berputar, impeller
15
akan ikut berputar dan mendorong fluida masuk melalui pump intake atau gas separator ke permukaan. Fluida yang didorong secara perlahan akan memasuki tubing dan terus menuju ke permukaan sampai Stasiun Pengumpul (SP).
2.2.2
F lowline Flowline adalah pipa penyalur minyak dan gas bumi dari suatu sumur menuju
tempat pemisahan atau penyulingan.
2.2.3
H eader Manifold Header manifold (Gambar 2.5) merupakan pipa berukuran lebih besar dari
flowline yang berfungsi untuk menyatukan fluida produksi. Secara keseluruhan header mempunyai fungsi sebagai berikut. 1. Menampung fluida produksi dari beberapa gate valve pada suatu unit header . 2. Membantu terjadinya suatu proses pemisahan dengan adanya penginjeksian chemical material .
Gambar 2.5 Header Manifold Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
16
Header di SP I KTT terbagi menjadi 2 bagian yaitu: 1. Header Test Header test adalah suatu pipa yang digunakan untuk menguji masing-masing sumur secara periodik, jadi header ini dapat diartikan juga sebagai suatu alat untuk mengalirkan fluida produksi yang akan diuji ke separator test untuk di hitung jumlah produksi dari tiap-tiap sumur. 2. Header Group Header Group adalah suatu pipa yang digunakan pada sumur-sumur yang memiliki laju alir tinggi. Jenis dari fluida produksi akan mempengaruhi sistem kerangan yang digunakan. Jenis pipa atau kualitas pipa yang digunakan harus mempunyai grade dan ketebalan yang mampu menahan tekanan maksimum yang terjadi.
2.2.4
Separator
Separator adalah suatu bejana atau tabung yang mempunyai tekanan dan temperatur kerja yang difungsikan untuk memisahkan campuran fluida berdasarkan perbedaan densitasnya, sehingga akan diperoleh cairan dan gas (dua fasa) atau minyak, air dan gas. Separator merupakan peralatan yang sangat penting dari operasi proses produksi, separator juga merupakan peralatan yang paling umum digunakan di lapangan migas. Fluida yang dihasilkan dari sumur merupakan campuran senyawa yang kompleks, di mana satu dengan yang lainnya mempunyai karakteristik yang berbeda-beda, agar pemisahan pada separator lebih sempurna maka separator harus: 1. Memiliki residence time (waktu tinggal) yang optimum, sesuai kapasitas separator dan laju fluida yang masuk separator. 2. Meminimalkan terjadinya turbulency. 3. Memiliki pressure control yang dapat bekerja dengan baik. 4. Memiliki level control yang dapat bekerja dengan baik. 5. Memiliki alat visual untuk pemeriksaan level atau batas cairan antara minyak dan air ( sight glass).
17
2.2.4.1 Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pemisahan fluida
1. Perbedaan densitas minyak dan air Apabila fluida dalam kondisi tekanan dan temperatur tertentu, maka fluida tersebut akan memposisikan dirinya masing-masing dengan adanya pengaruh specific gravity. 2. Viskositas Viskositas yaitu ukuran kekentalan fluida atau keengganan fluida untuk mengalir, secara umum viskositas juga dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan. Bila temperatur dan tekanan tinggi maka viskositas akan rendah, bila temperatur dan tekanan rendah maka viskositas akan semakin tinggi. 3. Laju alir fluida Laju alir fluida yang semakin besar maka akan mempengaruhi waktu tinggal (retention time) sehingga pemisahan fluida tidak maksimal, ukuran partikel yang menuju mist extractor akan semakin besar bahkan cairan akan terbawa oleh gas. 4. Temperatur Temperatur akan mempengaruhi pemisahan fluida bila fluida tersebut memiliki temperatur yang rendah, maka viskositas akan semakin tinggi pemisahan fluida akan sulit dan sebaliknya bila temperatur tinggi atau naik maka viskositas akan turun. 5. Waktu Waktu tinggal (retention time) saat fluida masuk ke separator hingga fluida keluar disesuaikan pada kapasitas separator dan laju f luida yang masuk.
2.2.4.2 Bagian-Bagian Separator
Untuk mendapatkan efisiensi kerja yang stabil dengan kondisi yang bervariasi, seperator gas-cair 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. Bagain pengumpul cairan, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity settling . 3. Bagian pemisah kedua, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity settling . 4. Mist extractor , berfungsi untuk memisahkan tetes cairan berukuran sangat kecil (kabut).
18
5. Peralatan kontrol, berfungsi untuk mengontrol kerja separator terutama pada kondisi over pressure.
2.2.4.3 Jenis Separator
1. Berdasarkan Bentuk dan Posisi a. Separator Vertikal Separator
vertikal
(Gambar
2.6)
biasanya
digunakan
untuk
memisahkan fluida produksi yang mempunyai gas liquid ratio (GLR) rendah dan/atau kadar padatan tinggi. Kelebihannya:
Pengontrolan level cairan tidak terlalu rumit.
Dapat menanggung pasir dalam jumlah yang besar.
Mudah dibersihkan.
Sedikit sekali kecenderungan akan penguapan kembali dari cairan.
Mempunyai surge cairan yang besar.
Kelemahannya:
Lebih mahal.
Bagain-bagaiannya lebih sukar dikapalkan (pengiriman).
Membutuhkan diameter yang lebih besar untuk kapasitas gas tertentu.
Gambar 2.6 Separator Vertikal Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
19
b. Separator Horizontal Separator horizontal (Gambar 2.7) sangat baik untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR tinggi dan cairan berbusa. Separator ini dibedakan menjadi dua jenis, yaitu single tube horizontal separator dan double tube horizontal separator. Karena bentuknya yang panjang, seperator ini banyak memakan tempat dan sulit dibersihkan, namun demikian kebanyakan fasilitas pemisahan minyak menggunakan separator ini dan untuk fluida produksi yang banyak mengandung pasir, separator ini tidak menguntungkan. PT Pertamina EP Asset 1 Field Jambi menggunakan separator horizontal (FWKO). Kelebihannya:
Lebih murah dari separator vertikal.
Lebih mudah pengiriman bagian-bagiannya.
Baik untuk minyak berbuih ( foaming ).
Lebih ekonomis dan efisien untuk mengolah volume gas yang lebih besar.
Lebih luas untuk settling bila terdapat dua fasa cair.
Kekurangannya :
Pengontrolan level cairan lebih rumit daripada separator vertikal.
Sukar dalam membersihkan lumpur, pasir, dan parafin.
Diameter lebih kecil untuk kapasitas gas tertentu.
Gambar 2.7 Separator Horizontal Sumber:PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
20
c. Separator bulat Separator bulat (Gambar 2.8) ini mempunyai kapasitas gas dan surge terbatas sehingga umumnya digunakan untuk memisahakn fluida produksi dengan GLR kecil sampai sedang, namun separator ini dapat bekerja pada tekanan tinggi.
Gambar 2.8 Separator Bulat Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
Kelebihannya :
Termurah dari kedua tipe di atas.
Lebih mudah mengeringkan dan membersihkannya.
Kekurangannya :
Pengontrolan cairan rumit.
Mempunyai ruang pemisah dan kapasitas surge yang lebih kecil.
2. Berdasarkan Fasa Hasil Pemisahannya a. Separator dua fasa, memisahkan fluida formasi menjadi cairan dan gas, gas keluar dari atas sedangkan cairan keluar dari bawah. b. Separator tiga fasa, memisahkan fluida formasi menjadi minyak, air, dan gas. Gas keluar dari bagian atas, minyak dari tengah dan air dari bawah.
21
Separator yang digunakan di SP I KTT terbagi menjadi dua, yaitu: 1. Separator Test Separator test berfungsi untuk melakukan pengujian laju produksi fluida (minyak, air dan gas) dari suatu sumur yang biasanya dilambangkan dengan Q o, Qw, dan Qg. Qo dan Qw diperoleh dari barel meter, sedangkan Qg diperoleh dari orifice flow meter atau pencatat aliran gas lainnya. 2. Separator Horizontal (FWKO) Separator ini dipilih karena fluida produksi yang dihasilkan mempunyai kadar padatan yang tinggi dan cairan yang berbusa, dan mempunyai ruang yang lebih luas untuk setling . Separator yang digunakan memiliki cara kerja di mana fluida dipompakan dari sumur ke separator tiga fasa (fwko) melalui aliran header , di mana fwko ini berfungsi untuk memisahkan antara minyak, air, dan gas.
2.2.5
F ree Water K nock Out (FWKO) FWKO ( Free Water Knock Out ) (Gambar 2.9) adalah suatu bejana bertekanan
dan bertemperatur untuk memisahkan fluida menjadi gas, minyak, dan air, berdasarkan tekanannya ( Low Pressure Separator 0,68 – 15,31 atm). FWKO merupakan salah satu jenis separator tiga fasa. Pada FWKO di SP 1 KTT, Pemisahan fluida berlangsung pada temperatur 86 ºF dan diberi tekanan sebesar 70 psig. Sedangkan tekanan dan temperatur designnya adalah 120 psig dan 200°F. Free Water Knock Out dapat dilihat pada gambar 2.9
Gambar 2.9 Free Water Knock Out (FWKO) Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
22
2.2.5.1 Proses Pemisahan Pada Free Water Knock Out Proses pemisahan fluida yang terjadi di FWKO dapat dilihat pada gambar 2.10
Gambar 2.10 Proses Pemisahan Fluida Pada FWKO Sumber: Protelium Production Engineering Data (2017)
Proses terjadinya pemisahan fluida pada Free Water Knock Out yaitu sebagai berikut: Fluida yang mengalir dari sumur masuk ke dalam vessel melalui inlet FWKO akan langsung membentur inlet diverter yang menyebabkan terjadinya perubahan momentum yang mendadak, gaya gravitasi menyebabkan droplets (cairan keluar dari aliran gas berjalan dengan cepat) dan terjadilah proses primary separation (pemisahan pertama), gas yang masih banyak mengandung butiran-butiran cairan akan mengalir melalui straightening vanes yang berfungsi untuk menghilangkan aliran gas yang turbulen. Butiran cairan yang terikut oleh gas akan menempel atau melekat pada straightening vanes yang lama kelamaan cairan tersebut akan menyatu kemudian jatuh ke bagian akumulasi cairan (liquid collecting section) dan butiran cairan yang tidak melekat pada straghtening vanes terbawa oleh arus gas, kemudian akan mengendap di ruang pemisahan yaitu gravity settling section. Gas dari gravity settling section masih banyak mengandung butiran cairan kemudian mengalir menuju bagian mist exstractor (bagian penyerap kabut). Gas akan keluar dari outlet gas dan cairancairan yang jatuh kebawah akan jatuh kebawah akan terkumpul diruang akumulasi cairan (liquid collecting section) sehingga terjadi pemisahan antara minyak dengan air dikarenakan adanya perbedaan berat densitas dan waktu tinggal di dalam FWKO. Ketinggian permukaan antara minyak dan air diatur oleh rangkaian liqiud level conroller yaitu dengan mengatur aliran keluar dari minyak dan air melalui control valve dan dialirkan keluar mealuli outlet minyak dan air.
23
1. Fasa gas, di mana gas ini dialirkan ke scrubber lalu dibakar menuju flare. 2. Fasa minyak, dimana minyak ini ditampung di oil storage tank dan dipompakan ke heater treater . 3. Fasa air, dimana air dialirkan menuju water treatment dan kemudian diinjeksikan lagi ke dalam sumur sebagai air injeksi (water injection).
2.2.5.2 Peralatan FWKO
Peralatan FWKO ditunjukkan oleh Gambar 2.10. Agar FWKO dapat bekerja dengan baik sebagai bejana pemisahan fluida produksi maka FWKO pada umumnya dilengkapi dengan beberapa peralatan penunjang, yaitu:
Gambar 2.11 Peralatan FWKO Sumber: Protelium Production Engineering Data, 2017
1. Peralatan Bagian Luar FWKO
FWKO dilengkapi dengan peralatan-peralatan pendukung yang terpasang di bagian luar, seperti : a. Pr essure Gauge
Alat ini dipasang pada bagian luar FWKO dan berfungsi untuk mengetahui besarnya tekanan yang bekerja pada FWKO.
24
b. Temperature I ndicator
Alat ini berupa temperature gauge yang digunakan untuk mengetahui atau menunjukkan besarnya temperatur kerja FWKO. c. Sight Glass (Gelas Penduga)
Di dalam FWKO terdapat permukaan cairan yang terbagi menjadi dua bagian berdasarkan fasanya, yaitu minyak dan air, dengan adanya gelas penduga maka dapat dilihat posisi permukaan cairan di dalam FWKO tersebut. d. Level Controller
Alat ini sebagai pengontrol permukaan cairan (liquid level controller ), tinggi permukaan cairan di dalam FWKO diatur sedemikian rupa agar FWKO dapat berkerja dengan optimum. Alat pengatur permukaan cairan yang dipasang pada liquid outlet dan dihubungkan dengan pelampung ( float ) dan control valve sehingga dapat mengatur tinggi rendahnya permukaan cairan dalam FWKO. e. Pressure Controller
Alat ini dihubungkan dengan control valve yang berfungsi untuk menjaga atau mengontrol tekanan di dalam FWKO agar bisa bertahan sesuai dengan tekanan yang sudah ditentukan. Pada gas outlet FWKO dipasang alat untuk mengontrol tekanan gas yang keluar dari FWKO. f.
Relief Valve (Pressure Safety Valve) Alat ini akan bekerja apabila pada FWKO terjadi kenaikan tekanan secara tiba-tiba dan tidak terkontrol, maka relief valve ini akan bekerja dengan cara membuang tekanan berlebih yang ada di dalam FWKO secara otomatis. Jika tekanan di dalam FWKO kembali normal, yaitu lebih rendah dari setting pressure pada relief valve, maka relief valve akan menutup kembali secara otomatis.
g. Refture Disc
Untuk melindungi FWKO jika tekanan terlalu tinggi dan relief valve tidak berfungsi atau gagal dalam bekerja, tekanan FWKO akan memecah plate di dalam repture disc. h. Man H ole
Bagian ini akan berguna bila suatu saat FWKO perlu dibersihkan atau akan dilakukan perbaikan peralatan di dalam FWKO, maka orang yang akan
25
membersihkan atau melakukan perbaikan bagian dalam FWKO akan masuk melalui man hole. 2. Peralatan Bagian Dalam FWKO
FWKO dilengkapi dengan peralatan-peralatan pendukung yang terpasang di bagian dalam, seperti : a. Deflector Plate/ I nlet Diverter
Deflector Plate berfungsi untuk memecahkan aliran yang datang dari sumur, mengubah arah aliran, dan awal dari proses pemisahan. b. Mist E xtractor
Mist extractor adalah alat yang berfungsi untuk memisahkan cairan yang masih terikut dalam aliran gas sebelum gas keluar dari FWKO. Gas yang terpisah dari minyak masih mengandung butiran-butiran minyak yang akan menggumpal dan jatuh bila ukurannya lebih besar dan berat. c. Weir
Weir adalah dinding yang dipasang tegak lurus di dalam FWKO, berfungsi untuk meningkatkan retention time bagi fluida untuk terjadi pengendapan, sehingga cairan melewati weir sebelum keluar melalui outlet minyak. d. Sand J et
Pipa yang dipasang di dasar tangki FWKO yang dirancang untuk membersihkan/mencuci dasar tangki dari pasir atau padatan lainnya yang dapat mengganggu efisiensi proses pemisahan.
2.2.5.2 Pengoperasian FWKO
Dalam mengoperasikan FWKO harus mengikuti Standar Operasi Prosedur (SOP). 1. Prosedur Start Up
Langkah-langkah yang dilakukan untuk proses start up FWKO yaitu : a. Jika bejana kosong, tutup valve pada saluran outlet cairan untuk mencegah kebocoran pada control valve pada saluran cairan. b. Jika bejana mempunyai suatu pengontrol tekanan ( pressure controller ) maka, pengontrol tekanan harus di- setting 75% dari tekanan control normal, kemudian tekanan pelan-pelan dinaikkan sampai suatu tekanan kerja. Hal ini mencegah pressure relief valve membuka dan agar tekanan tidak memecah repture disc.
26
c. Jika bejana mempunyai low level shut down device, maka harus di non aktifkan atau cairan ditambahkan dalam bejana supaya mencapai suatu titik di atas low level device. d. Cek saluran keluar bejana ( gas outlet dan liquid outlet ), apakah arah aliran sudah sesuai atau benar. e. Buka inlet stream perlahan-lahan. f.
Ketika liquid level telah mencapai range of level controller , atau level control dalam keadaan normal maka buka ball valve yang ditutup pada langkah pertama.
g. Atur level dan pressure controller untuk mendapatkan operasi yang stabil.
2. Prosedur Shut Down
Langkah-langkah yang dilakukan untuk proses shut down FWKO yaitu: a. Tutup valve pada inlet stream. b. Tutup valve pada pipa outlet cairan, untuk mencegah cairan bocor keluar. c. Jika bejana harus dikosongkan, buka bypass pada level control valve, atau mengatur level controller sehingga level control valve tetap membuka sampai bejana kosong. Tutup ball valve pada saluran cairan keluar setelah cairan dalam bejana habis. d. Jika tekanan di dalam bejana perlu dibuang, maka tutup valve pada pipa outlet gas. e. Kurangi tekanan bejana dengan membuka valve dari bejana ke vent atau blowdown system. f.
Jika memungkinkan, sisakan sedikit tekanan di dalam bejana, sehingga jika start up tidak perlu melakukan purging .
3. Pengoperasian Rutin
a. Pengoperasian rutin adalah mengamati level cairan, tekanan, temperatur, dan instrumen yang mengontrol aliran sehingga dapat dipastikan peralatan bekerja sesuai fungsinya dengan baik. b. Control valve kadang-kadang sebaiknya digerakkan agar dapat dilihat posisinya dapat terbuka atau tertutup secara penuh tanpa ada gangguan.
27
c. Gelas penduga (Sight Glass) sebaiknya dibersihkan secara berkala untuk mencegah penumpukan scale dan padatan yang akan mengganggu pembacaan pada gelas penduga. d. Apabila vessel memiliki saringan ( filter ), perubahan tekanan yang melaluinya harus diamati untuk kenaikkan tekanan yang menunjukkan adanya partikel padatan. Hal ini menandakan FWKO harus dibersihkan.
2.2.5.3 Permasalahan dan Solusi ( Trouble Shooting )
Permasalahan yang sering terjadi pada pengoperasian FWKO di SP KTT seperti : 1. Minyak berbuih
Timbulnya buih di dalam minyak adalah pengotoran dan air di dalam minyak. Masalah yang ditimbulkan :
Mengganggu mekanisme pengontrolan cairan tinggi.
Mengambil banyak tempat dalam separator.
Menghalangi terpisahnya gas dalam cairan. Solusi penanganan minyak yang berbuih dapat diatasi bila dalam perencanaan
separator memberikan waktu yang cukup agar buih tersebut pecah.
2. H igh L iquid Level / Liquid Over F low
Suatu keadaan di mana level cairan melebihi dari level maksimal normal operasi FWKO atau cairan keluar melalui outlet gas. Penyebab high liquid level antara lain :
Cairan yang masuk lebih besar dari cairan yang keluar.
Control level pada liquid outlet tidak bekerja (close)
Valve outlet sebelum control valve tertutup
Terjadi penyumbatan di pipa liquid outlet Langkah – langkah penanganan high liquid level antara lain:
Buka by pass air dan minyak.
Buka drain di scrubber .
Tunggu sampai tekanan normal kembali.
Kalau sudah normal tutup kembali by pass dan drain di scrubber .
Reset kembali alarm kontrol.
28
3. Low Liquid level / Gas Blow-by
Suatu keadaan di mana level cairan berada di bawah level minimum normal operasi FWKO atau gas keluar dari FWKO melalui liquid outlet lebih besar. Penyebab low liquid level antara lain :
Berkurang atau tidak adanya cairan yang masuk.
Cairan yang keluar lebih besar dari yang masuk.
Controll valve di liquid outlet terbuka terlalu besar.
Bypass valve pada liquid outlet terbuka.
Drain valve terbuka.
Control valve di outlet gas tidak bekerja (close). Langkah – langkah penanganan low liquid level antara lain:
Tutup by pass dan valve yang terbuka.
Lakukan setting control valve.
4. Pasir
Pasir dapat menjadi masalah pada FWKO karena dapat merusak katup, menyumbat ruang dalam FWKO dan terkumpul di dasar FWKO. Penyumbatan bagian dalam FWKO dan terkumpul di dasar FWKO. Penyumbatan dalam FWKO harus dipertimbangkan dalam perencanaan FWKO karena harus tersedianya ruangan tempat untuk pasir.
5. E mulsi
Emulsi dapat menimbulkan masalah pada FWKO. Jenis emulsi pada minyak mentah merupakan jenis emulsi oil in water (minyak sebagai fasa terdispersi dan air sebagai fasa continue).Cairan yang terpecah menjadi butir-butiran dinamakan fasa terdispersi sedangkan cairan yang mengelilingi butir-butiran itu disebut fasa continue atau medium dispersi. Dalam selang waktu tertentu akumulasi emulsi dan pengotoran akan terbentuk di bidang batas minyak-air. Akumulasi emulsi ini dapat mempengaruhi mekanisme kerja pengontrolan tinggi permukaan cairan, juga bisa menurunkan retention time minyak dan air berkurang. Masalah ini dapat ditanggulangi dengan penambahan zat kimia (demulsifier ) atau pemanasan.
29
2.2.5.4 Pemeliharaan FWKO
Di dalam pengoperasian FWKO di SP 1 KTT, ada beberapa hal yang harus diperhatikan oleh Operator supaya FWKO dapat bekerja dengan baik. Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan :
Periksa dan perhatikan keadaan permukaan liquid level (air dan minyak) yang dapat dilihat pada sight glass dari FWKO tersebut, apakah masih dalam batas batas yang dikehendaki.
Bersihkan sight glass dari kotoran-kotoran yang mungkin ada dengan cara membuka valve tersebut.
Periksa atau ganti sesegera mungkin apabila ada pressure gauge yang dicurigai telah rusak atau tidak bekerja sebagaimana mestinya.
Pastikan control valve bekerja dengan baik, tidak ada kebocoran dan apabila ada kerusakan segera diperbaiki.
Lakukan pengoperasian sand jet untuk membersihkan endapan pasir dan padatan lainnya dalam FWKO tanpa mengganggu operasi FWKO tersebut.
Inspeksi secara periodik, baik bejana maupun pipa – pipanya terhadap korosif, scale, dan parafin.
Pemasangan peralatan keselamatan,semua peralatan dihubungkan secara langsung dengan bejana.Dalam pemasangan safety valve harus diarahkan ke tempat penjaga (yang mudah didengar).
Pemasangan safety head langsung pada bejana, lubang harus terbuka penuh dan tidak boleh ada hambatan, untuk FWKO horizontal arahnya tegak lurus badan.
Benda-benda yang biasanya mengendap pada mist extractor (misalnya parafin dan scale) harus dibersihkan karena dapat mengurangi efisiensi dari mist extractor .
Kalau cairan bersifat korosif, maka harus diadakan inspeksi visual secara periodik yakni meneliti bagian-bagian dari luar pada sambungan-sambungan yang memungkinkan terjadi kebocoran.
Setiap enam bulan sekali manhole harus dibuka agar dapat dibersihkan bagian dalam FWKO dari pasir, scale dan parafin. Endapan pasir, lumpur atau padatan padatan padatan lainnya biasanya mengendap di bagian bawah, untuk itu bejana harus di-drain.
30
2.2.6 H eater Treater
Minyak mentah seluruh manifold yang telah mengalami proses pemisahan di FWKO dipompakan ke heater treater . Alat ini digunkan untuk memanaskan minyak yang mengakibatkan air yang tersisa dalam minyak akan menguap dan minyaknya akan terpisah dari air. Heater treater ini dapat dimanfaatkan bagi minyak yang berasal dari sumur yang bertemperatur rendah agar minyak tidak akan menjadi kental ataupun membeku sebelum dialirkan ke tangki penampungan, kemudian air yang terpisah dialirkan ke dalam water tank sedangkan minyak dialirkan ke crude oil tank . Pemisahan dilakukan dengan cara menginjeksikan uap panas dari kompresor. Suhu pada heater treater berkisar antara 141 °F. Jenis heater dibagi menjadi 2 : 1. Heater vertikal berfungsi sebagai pentaransfer panas 2. Heater horizontal berfungsi sebagai media yang dilalui oleh minyak sehingga dapat menurunkan viskositas minyak tersebut. Gambar 2.11 merupakan bentuk heater treater di SP I KTT.
Gambar 2.12 Heater Treater Sumber: PT.Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
2.2.7 Skimer Tank
Skimer tank adalah
tempat
pengumpulan air yang di dalamnya terdapat proses
pengikatan kembali minyak-minyak dengan bantuan biocide dan menghilangkan zat padat dalam bentuk suspensi dengan bantuan water clarifier. Skimer tank juga dapat didefinisikan sebagai tahapan awal proses pengolahan air, untuk mengurangi kandungan minyak dan kekeruhan dengan metode gravitasi. Skimer tank ini berfungsi untuk menampung air terproduksi sementara, dan memisahkan butiran-butiran minyak yang masih terikut di dalam air sebelum air dipompakan ke water tank . Gambar 2.12 merupakan skimer tank di SP 1 KTT.
31
Gambar 2.13 Skimer Tank Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
2.2.8 Sand F ilter
Outlet dari skim tank kemudian dialirkan ke sand filter yang berfungsi untuk menyaring partikel-partikel kotoran yang terdapat didalam air. Prinsip kerja alat sand filter adalah menyaring partikel-partikel kotoran yang terdapat di dalam air. Pada proses sand filter, bahan koloid akan tertahan yaitu dalam bentuk lapisan gelatin, sedangkan ion-ion yang larut dalam air akan dinetralkan oleh ion-ion pasir (sebagian partikel pasir juga mengalami ionisasi di dalam filter).Kapasitas proses pada sand filter di SP 1 KTT sebesar 10.000 barrel, dengan tekanan sebesar 35 kg3/cm3.
Gambar 2.14 Sand F ilter Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
32
2.2.9
Water Tank
Water tank adalah tempat penampungan air hasil water treatment di sand filter untuk diinjeksikan ke sumur-sumur lapangan. Water tank ini berkapasitas 5000 barrel. Water tank dapat dilihat pada gambar 2.15
Gambar 2.15 Water Tank Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
2.2.10 Scrubber
Scrubber dipakai untuk memisahkan cairan yang terikut bersama gas dari outlet FWKO (oil carry over). Biasanya vertical dengan diameter yang besar agar kecepatan alirannya pelan, sehingga banyak cairan yang tertangkap. Sama hal nya dengan separator, Scrubber juga memiliki prinsip kerja yang sama, yaitu pemisahan berdasarkan perbedaan berat jenis dan gaya gravitasi. Dengan adanya gaya gravitasi dan perbedaan berat jenis antara fluida cair dan fluida gas akan mengakibatkan hidrokarbon cair (C3H8) jatuh ke bawah menuju vessel, sedangkan hidrogen (H 2) murni akan bergerak ke atas menuju flare. Scrubber dapat dilihat pada gambar 2.16
Gambar 2.16 Scrubber Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
33
2.2.11 Gas Flare
Gas flare adalah menara pembuangan gas yang dihasilkan dari produksi minyak bumi. Gas buang dihasilkan dari proses pemisahan cairan yang terikut bersama gas outlet scrubber .
Gambar 2.17 Gas F lare Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
2.2.12 Cr ude Oil Tank
Crude oil tank adalah tangki penampungan minyak mentah. Minyak yang telah ditampung diendapkan dengan menggunakan prinsip gravitasi didalam tangki, kemudian minyak dipompakan ke Stasiun Pengumpul Utama Kenali Asam (SPU KAS).
Gambar 2.18 Crude oil Tank Sumber: PT. Pertamina EP Asset 1 Field Jambi, 2017
