57
PetroChina International Jabung Ltd Laporan Kerja Praktik
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Kerja Praktik
Dalam meningkatkan kualitas mahasiswa baik dari segi teori maupun aplikasi maka pihak Politeknik Negeri Jakarta memberikan mata kuliah kerja praktek yang wajib diikuti oleh mahasiswa program studi Teknik Elektronika Industri Politeknik Negeri Jakarta. Kerja praktek ini dimaksudkan agar mahasiswa memperoleh pengalaman dari instansi perusahaan dan industri yang dituju, serta membentuk profesionalisme dalam bidang teknik pada umumnya dan khususnya di bidang instrumentasi.
PetroChina International Companies di Indonesia merupakan salah satu perusahaan eksplorasi minyak dan gas bumi yang memiliki beberapa daerah operasi, salah satunya berada di daerah Jabung – Jambi. Perusahaan ini selain bergerak di bidang bisnis, juga terlibat dalam segi pembinaan khususnya untuk mahasiswa. Oleh karena itu, perusahaan ini memberi pembinaannya melalui program kerja praktek.
Alasan penulis memilih PetroChina International Jabung Ltd sebagai tempat kerja praktek karena PetroChina Internasional merupakan perusahaan besar yang memiliki reputasi yang bagus baik di mata nasional maupun internasional, tentunya perusahaan ini memiliki manajemen yang bagus dan memiliki sistem yang kompleks. Faktor – faktor tersebut sangatlah bagus untuk mahasiswa mempelajari baik dari segi administrasi,tehnik dan lain – lain.
Di PetroChina International Jabung Ltd mahasiswa dapat mempelajari kontrol sistem yang digunakan di perusahaan ini. Kontrol sistem yang merupakan sistem yang terdiri dari beberapa elemen sistem yang dapat mengendalikan atau mengatur suatu besaran tertentu, sedangkan sistem yang merupakan gabungan serta kerja alat – alat pengendalian otomatis di sebut proses kontrol. Sistem kontrol untuk pengaturan well sangatlah penting untuk menjaga proses produksi dan produktifitas perusahaan. Oleh karena itu, penulis tertarik untuk membahas sistem kontrol untuk pengaturan well menggunakan RTU yang terdapat di PetroChina Internasional Jabung Ltd.
1.2 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang dibuat agar laporan ini tidak mengambang dalam uraian dan penyusunan pembuatan laporan penulisan. Laporan ini hanya membahas tentang sistem kontrol untuk pengaturan well menggunakan RTU yang terdapat di PetroChina Internasional Jabung Ltd.
Pembahasan juga disesuaikan dengan landasan teori yang berhubungan dengan RTU serta data – data yang di dapat dari lapangan.
1.3 Tujuan Penulisan
Pelaksanaan Kerja Praktik bertujuan untuk mendapatkan pengetahuan tentang
proses produksi pada PetroChina International Jabung ltd.
Tujuan Umum
Pelaksanaan pengamatan ini memiliki beberapa tujuan umum, yaitu :
Memenuhi persyaratan mata kuliah program studi Teknik Elektronika Industri Politeknik Negeri Jakarta.
Membekali mahasiswa dengan pengalaman, kedisiplinan dan komunikasi sebagai bekal mahasiswa terjun ke dunia kerja.
Menambah wawasan mahasiswa tentang orientasi pengembangan teknologi terapan di industri dimasa sekarang dan masa yang akan datang sehingga diharapkan dapat menyadari realitas antara teori yang di peroleh di bangku kuliah dengan tugas yang didapat di lapangan.
Tujuan Khusus
Pelaksanaan Pengamatan ini juga memiliki beberapa tujuan khusus, yaitu:
Mengetahui prinsip dasar dan mempelajari sistem kontrol untuk pengaturan well menggunakan RTU yang terdapat di PetroChina Internasional Jabung Ltd.
1.4 Metode Pengumpulan Data
Dalam penyusunan laporan kerja praktek ini, semua data dan bahan yang ada bedasarkan data-data PetroChina International Jabung Ltd pada seluruh unit atau departemen yang ada. Pelaksanaan pengumpulan data tersebut dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut:
Data Primer
Diperoleh dengan cara:
Tanya jawab secara langsung dengan pihak perusahaan, terutama pada karyawan yang berada di bagian kontrol dan instrumen.
Pengamatan secara langsung terhadap obyek yang dipelajari dan nantinya akan disesuaikan dengan teori yang diperoleh di bangku kuliah.
Data Sekunder
Diperoleh dari buku-buku pedoman perusahaan serta literatur-literatur lain yang mempunyai hubungan dengan obyek yang akan dipelajari.
1.5 Rincian Pelaksanaan
Tempat : PetroChina International Jabung Ltd.
Alamat : Jl. Lintas Jambi Kuala Tungkal Desa Pematang Lumut Kec. Betara Kabupaten Tanjung Jabung Barat
Telp : (0741) 570 488
Tanggal : 17 Januari 2011 s/d 16 Februari 2011
Hari Kerja : Senin s/d Sabtu
Jam Kerja : 06.00 WIB – 18.00 WIB
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pemahaman tentang isi karya tulis ilmiah ini, maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan
Dalam bab ini berisi tentang latar belakang kerja praktik, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metode pengumpulan data, rincian pelaksanaan dan sistematika penulisan.
Bab II Gambaran Umum Perusahaan
Bab ini menjelaskan sejarah, struktur perusahaan dan gambaran secara umum tentang PetroChina International Jabung Ltd.
Bab III Dasar Teori
Bab ini membahas tentang sistem kontrol yang berkaitan dan mendasari tentang kontrol pengaturan well.
Bab IV Pembahasan
Bab ini berisikan tentang materi yang akan dijelaskan, yaitu Sistem kontrol well menggunakan RTU yang terdapat di PetroChina International Companies Ltd
Bab V Penutup
Bab ini berisikan tentang kesimpulan dan saran dari apa yang telah ditulis dalam makalah ini.
.
BAB II
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1 Sejarah BP-Migas PetroChina International Jabung Ltd
Dalam usaha untuk meningkatkan dan mengeksplorasi hasil minyak dan gas yang ada diprovinsi Jambi maka BP Migas melakukan kerja sama dengan pihak-pihak asing, salah satunya adalah PetroChina International Companies dan Petronas International Companies Malaysia. PetroChina International Companies dan Petronas International Companies Malaysia merupakan satu dari banyak perusahaan asing yang bekerja sama dengan bp migas dan memiliki beberapa daerah operasi di Indonesia. Salah satunya di Kabupaten Tanjung Jabung Timur dan Tanjung Jabung Barat di Provinsi Jambi
Pada bulan Februari 1993 ditandatangani kontrak bagi hasil antara Pertamina sebagai perusahaan Minyak nasional dan wakil pemerintah Indonesia dengan petromer Trend International Ltd. bersama Anadarko Indonesia Corp, dan Kerr McGee Sumatra Ltd. untuk mengembangkan ekplorasi di Blok Jabung, yang kemudian pada tahun 1995 berganti nama menjadi Santafe Energy Resource Ltd. Selanjutnya bulan juli 2001 berganti nama menjadi Devon Energy Ltd. Kemudian pada bulan Juli 2002 perusahaan berganti nama lagi menjadi BP-Migas PetroChina International Ltd.
Untuk di Provinsi Jambi Saat ini BP-Migas PetroChina Internasional Ltd Mengoperasikan dua plant besar untuk Proses Gas yaitu NGf ( North Geragai Fractination ) yang terletak di kecamatan Geragai kabupaten Tanjung Jabung Timur dan BGP ( Betara Gas Plant ) yang terletak di kecamatan Betara kabupaten Tanjung Jabung Barat. Selain itu juga mengoperasikan fasilitas pengolahan minyak mentah diantara di CPS ( Central Procesing Station) di Geragai dan beberapa Central Procesing yang berada di Betara.
Produk yang dihasilkan diantaranya gas alam, propane, butane, kondensat, dan minyak mentah ( crude oil ). Produksi gas ini pada awalnya dihasilkan dari lapangan North Geragai dan Makmur di daerah selatan. Mulai pertengahan tahun 2005, produksi gas dihasilkan dari lapangan Gemah dan Northeast Betara di daerah utara, dan saat ini lapangan West Betara telah mulai produksi Gas dan Oil pada September 2007 dilanjutkan pada januari 2008 telah mulai memproduksi Gas dan Oil di South Betara. Produksi yang terbaru dari PetroChina International Companies adalah dengan mendirikanya pabrik plant baru yang disebut south west betara (SWB) dan Blok Bangko guna meningkatkan hasil produksi baik minyak mentah (crude oil) dan gas alam. Plant baru ini diharapkan mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi dari PetroChina International Companies.
Gambar 2.1 Block Jabung- Jambi
2.2 Daerah Operasi dan Kegiatan Operasional
PetroChina International Jabung Ltd mempunyai daerah operasi di Blok Jabung, Jambi. Blok Jabung dibagi menjadi dua yaitu South Jabung dan North Jabung . Di South Jabung telah dikembangkan beberapa lapangan yaitu :
North Geragai Field (32 sumur produksi)
Makmur Field (21 sumur produksi)
Sedangkan di North Jabung jumlah sumur yang dikembangkan di lapangan yaitu :
North Betara Field (10 sumur produksi)
North East Betara Field (63 sumur produksi)
Gemah Field (35 sumur produksi)
South West Betara Field (18 sumur produksi)
Ripah Field (18 sumur produksi)
Petrochina International Jabung Ltd juga telah mengembangkan wilayah produksinya di daerah Bangko, yang sekarang baru terdapat 2 sumur produksi. Dalam proses pengolahan gasnya Petrochina International Jabung Ltd telah memiliki dua Plant besar yaitu :
BGP (Betara Gas Plant) yang terletak di Kecamatan Betara, Kabupaten Tanjung Jabung Barat
NGF (North Gragai Fractination) yang terletak di Kecamatan Geragai, Kabupaten Tanjung Jabung Timur.
Gambar 2.2 Betara Gas Plant
Gambar 2.3 Betara Gas Plant tampak atas
Gambar 2.4 North Geragai Fractination Plant
Sedangkan untuk proses pengolahan minyaknya PetroChina International Jabung Ltd memiliki fasilitas – fasilitas pengolahan minyak mentah antara lain :
Central Processing Station / CPS
Merupakan station tempat berkumpulnya minyak yang berasal dari Gemah Station dan dari sumur-sumur minyak yang berada di Geragai. Minyak dari Gemah Station dialirkan melalui Pipeline sepanjang 34.8 km, CPS juga menerima Pig atau sebagai Pig Receiver dari Gemah Station, minyak yang dikumpulkan di Station ini nantinya akan diolah, dimana akan dipisahkan kandungan gas dan air yang terdapat dalam minyak. Station ini merupakan station utama untuk pemisahan dan pengolahan minyak.
Gambar 2.5 Central Processing Station
Gemah Station
Gemah Station merupakan tempat pengumpulan sementara minyak dari NEB Station, dimana dalam proses pengangkutannya menggunakan jaringan Pipeline. Gemah Station juga menerima Pig atau sebagai Pig Receiver dari NEB Station. Untuk minyak yang berasal dari Ripah Station, NEB #8, SWB #1 dan #2, serta Bangko akan diangkut menggunakan Vacum Truck menuju Gemah Station, di Gemah Station akan dilakukan pemisahan tahap pertama antara gas,minyak dan air, dimana gasnya akan langsung dikirim ke Betara Gas Plant, sedangkan minyak akan dilakukan pengolahan tahap selanjutnya yang akan dilakukan di CPS, untuk airnya akan di injeksikan ke Dispossal Well.
North East Betara Station
NEB Station merupakan tempat berkumpul minyak yang berasal dari NB #1 Station yang berjarak 10.3 Km, juga yang berasal dari NEB #10 Station yang terdiri dari NEB #5, #7, #11, #12, #13, #16, #19, #20, #27, #31, #32, #33, #34 yang jaraknya 7 Km menuju NEB #10 Station.
NEB Station akan melakukan pemisahan antara campuran Oil, Water serta gasnya, gas akan langsung dikirim menuju Betara Gas Plant sedangkan campuran Oil dan Water akan dikirim ke Gemah Station.
Gambar 2.6 North East Betara Station
North Betara Station
Minyak dari Station ini akan dikirim ke NEB Station dengan Vacum Truck.
Ripah Station
South West Betara (SWB) Station
Untuk minyak yang berasal dari Ripah Station dan SWB Station akan dikirm menuju ke Gemah Station menggunakan VacumTruck.
Produk yang dihasilkan oleh PetroChina International Jabung Ltd diantaranya adalah :
Minyak mentah
Gas alam
Propana
Butana
Kondensat
Semua produksi minyak maupun gas dikumpulkan di CPS (Central Processing Station). Setelah terkumpul dan diolah minyak di kirim ke FSO (Floating Station Offloading) di selat Berhala melalui jalur pipa ukuran 6' sepanjang 57.97 km. Sedangkan gas yang terproduksikan ada yang dibakar di Flare dijadikan LPG dan sebagian lagi di injeksikan ke formasi untuk Pressure Maintenance dan Gas Lift. Air hasil produksi di injeksikan kembali ke dalam formasi. Tujuan dari injeksi air ke dalam sumur ini sebenarnya adalah untuk membuang produksi air. Proses penginjeksian air ini juga memberikan keuntungan lain yaitu dapat membantu mempertahankan tekanan reservoir.
2.3 Kondisi Geologi dan Stratigrafi Blok Jabung
Stratigrafi pada blok Jabung terdiri atas Formasi Lemah / Lahat, Formasi Talang Akar, Formasi Batu Raja, Formasi Telisa, Formasi Gumai, terbentuk pada fase Transgresi, sedangkan yang terbentuk pada fase Regresi terdiri atas Formasi Air Benakat, Formasi Muara Enim, Formasi Kasai. Sedangkan Formasi Lahat terjadi sebelum trangresi utama yang umumnya merupakan sedimen Non Marine menurut. Formasi Lahat/Lemat diperkirakan terbentuk pada Eosen Tengah atau Oligosen bawah, Formasi ini juga diendapakan dalam bongkah-bongkah yang terpatahkan ke bawah. Adapun urutan stratigrafi dari tua kemuda PetroChina International Jabung blok Jabung adalah sebagai berikut :
Formasi Lemat / Lahat terbentuk pada Eosen Tengah atau Oligosen bawah yang terendapkan secara tidak selaras diatas batuan PraTersier dan formasi ini diendapakan dalam bongkah – bongkah / konglomerat.
Formasi Talang Akar terbentuk pada Eosen Atas – Oligosen Bawah yang terendapkan secara tidak selaras dengan batuan Pratersier dan juga beda Fasies dengan Formasi Lemat/ Lahat. Dengan litologi Silstone dan Sandstone dan Formasi ini terdiri dari Upper Talang Akar dan Lower Talang Akar. Dalam Formasi Talang akar ini minyak terjebak dalam perangkap stratigrafi seperti pembajian yang naik dari lapisan sandstone, dan formasi ini merupakan lapisan reservoar yang penting ini dibuktikan dengan adanya lapangan minyak : Sabar, North Betara, North East Betara, dan Gemah.
Formasi Batu Raja terbentuk pada Oligosen akhir sampai Miosen awal yang terendapkan secara tidak selaras diatas Formasi Talang Akar dengan litologi Limestone.
Formasi Gumai terbentuk pada Miosen awal – Miosen tengah dan terendapkan secara selaras diatas Formasi Batu Raja dengan litologi Sandstone dan Shale. Dalam Formasi Gumai ini minyak terjebak dalam perangkap stratigrafi seperti pembajian lapisan Sandstone, dan Formasi ini merupakan lapisan Reservoir yang dibuktikan dengan adanya lapangan minyak : Lambur, Makmur, North Gragai dan North Betara.
Formasi Air Benakat terbentuk pada umur Miosen Tengah dengan litologi Sandstone dan Shale formasi ini diendapkan secara tidak selaras diatas Formasi Gumai. Dalam Formasi Air Benakat ini minyak terjebak dalam perangkap stratigrafi seperti pembajian lapisan Sandstone, dan Formasi ini merupakan lapisan Reservoir yang dibuktikan dengan adanya lapangan minyak : Makmur, North Geragai.
Formasi Muara Enim terbentuk pada umur Miosen Akhir dengan litologi Sandstone dan Shale, Formasi ini diendapkan secara tidak selaras diatas Formasi Air Benakat. Dalam Formasi Muara Enim ini minyak terjebak dalam perangkap stratigrafi seperti pembajian lapisan Sandstone, dan Formasi ini merupakan lapisan Reservoir yang dibuktikan dengan adanya lapangan minyak : Napal
Formasi Kasai terbentuk pada Pliosen dan Formasi ini diendapkan secara tidak selaras diatas Formasi Muara Enim dengan litologi Siltstone.
Lapangan North Geragai merupakan gabungan dari pergeseran Antiklin formasi Air Benakat dan Gumai Atas pada zaman Miocene pertengahan. Dengan luas Closure sebesar 5100 Acre dan ketebalan sekitar 200 ft. Reservoirnya sendiri merupakan kombinasi antara Sandstone, Clay, Shale dan Limestone. Formasi air benakat mempunyai porositas 29% dengan ketebalan rata rata sekitar 400 ft. Sedangkan formasi Gumai Atas mempunyai porositas rata rata 27% dengan ketebalan 329 ft. Urutan stratigrafi blok Jabung ditunjukan pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.7 Urutan kolom stratigrafi blok Jabung
2.4 Kegiatan Instansi Tempat Kerja Praktek
BGP-Migas PetroChina International Jabung Ltd. merupakan perusahaan yang bergerak dibidang eksplorasi, pengembangan, produksi dan penjualan minyak dan gas bumi.
2.5 Struktur Instansi Tempat Kerja Praktek
Terdapat beberapa departemen yang dibawahi langsung oleh Field Manager, berikut kami sebutkan departemen-departemen beserta divisi-divisinya, selain itu juga kami akan membahas beberapa departemen yang ada di bawah BP-Migas PetroChina International Jabung Ltd.
Production Maintenance Department
Production Maintenance mempunyai tugas perawatan dan pemeliharaan semua peralatan-peralatan yang digunakan untuk keperluan produksi perusahaan, dan juga bertugas untuk mengerjakan PM ( Preventive Maintenance ) yaitu pemeliharaan peralatan untuk mencegah terjadinya kerusakan. diantaranya ada beberapa seksi yaitu:
Seksi Electrical
Seksi Instrument
Seksi Mecanical
Khusus untuk Seksi intrument lingkup pekerjaanya meliputi instrument sistem (automasi) yang mengurusi bagian bagian sistem pengontrol seperti ESS (Emergency Shutdown System), PLC (Programmeble Logic Control), DCS (Distribute Control System) dan SCADA (Supervisory Control and Data Aquicition) yang berkaitan dengan proses produksi dan juga intrument yang mengurusi peralatan instrument dilapangan seperti : control valve, transmitter, sensor, fire and gas detektor serta analyzer. Dimana instrument-instrument tersebut merupakan pengontrol kestabilan produksi sesuai kondisi lapangan.
HSE (Health, Safety and Environment) Department
BGP-Migas PetroChina International Jabung Ltd. merupakan perusahaan yang bergerak dibidang eksplorasi,pengembangan,produksi dan penjualan minyak dan gas bumi,dimana lingkungan kerjannya sangat rawan akan kecelakaan baik dari bahan api berupa ledakan ataupun kecelakaan personil yang bisa terjadi setiap saat. Oleh sebab itu diperlukan upaya pengamanan. HSE Departement merupakan salah satu departemen yang bertugas untuk menanggulangi kecelakaan kerja dan menciptakan keselamat kerja serta menjaga kesehatan dan kebersihan lingkuan kerja. Departemen ini mengeluarkan petunjuk-petunjuk keselamatan yang harus dipatuhi oleh semua karyawan agar tidak terjadi kecelakaan selama melakukan kegiatan pekerjaan. Dengan motto think safety,work safety. HSE Departement memiliki aturan yang dikenal sebagai berikut :
Semua kecelakaan bisa dicegah
HSE tanggung jawab bersama
Keselamatan kerja adalah hak semua karyawan
Disiplin, karena tidak mau melanggar aturan HSE, bukan karena takut cedera.
Production Operation Department
Departemen yang menangani seluruh masalah produksi, dari sumur-sumur kemudian dialirkan ke plant setelah minyak dan gas dipisahkan.
HEO (Heavy Equipment Operation) Department
HEO Departement merupakan bagian yang bertugas untuk menyiapkan Segala sesuatu yang diperlukan dalam pengerjaan lokasi baru area perusahaan.Pekerjaan-pekerjaan tersebut meliputi penyediaan alat berat, survey lokasi baru drilling dan lain-lain. Adapun divisi-divisi lain yang berada di HEO adalah:
Drilling Construction and Survey
Survey Drilling Construction and Survey Civil Construction HEO Transportationr bertugas untuk menemukan lokasi sumur migas baru dimana lokasi tersebut ditemukan melalui seismic dari central office PetroChina Jakarta.
Civil Construction
Bertugas mengurus masalah pembuatan dan kontruksi bangunan sipil yang dibutuhkan.
HEO Transportation
Mengurus masalah transportasi mensuport pekerjaan yang membutuhkan alat berat dan membuat serta perawatan jalan di area perusahaan.
Administration Department
Admint Dept. ( Administration Departement ) memiliki tugas seluruh kegiatan Administrasi dengan kebutuhan operasi perusahaan yang secara khusus dikerjakan oleh seksi-seksi dibawah naungan departemen Field Adminstartion.
Marine Department
Marine departemen adalah departemen yang khusus beroperasi dilaut. Departemen ini hanya bertugas mengurus bagian penjualan hasil produksi di laut melalui kapal tanker untuk memasarkan minyak dan gas ke beberapa Negara tetangga.
2.6 Tujuan dan Fungsi Instansi Terkait dengan Bidang Kajian
Meningkatkan hasil produksi baik minyak maupun gas.
Merawat dan memperbaikan alat-alat instrument guna menunjang hasil produksi.
Memperbaikan proses kontrol seperti ESS, PLC, DCS, SCADA dll.
2.7 Struktur Organisasi Divisi Maintenance di PetroChina International Jabung Ltd.
Maintenance Super IntendentMr. Nigel HarrisonMr. Jim Pettit
Maintenance Super Intendent
Mr. Nigel Harrison
Mr. Jim Pettit
Mechanic Super IntendentMr. Jim RawlesInstrument / Electric Super IntendentMr. Desi FaldMr. Andrew Thomas
Mechanic Super Intendent
Mr. Jim Rawles
Instrument / Electric Super Intendent
Mr. Desi Fald
Mr. Andrew Thomas
Mechanic SupervisorMr. F Janto Soewono Mr. Hery Budi SantosoInstrument SupervisorMr. Awaluddin Bakri Mr. Weslyin L TobingElectric SupervisorMr. Tri Ompu ArisikamMr. Adi Samseri
Mechanic Supervisor
Mr. F Janto Soewono
Mr. Hery Budi Santoso
Instrument Supervisor
Mr. Awaluddin Bakri
Mr. Weslyin L Tobing
Electric Supervisor
Mr. Tri Ompu Arisikam
Mr. Adi Samseri
Instrument Crew
Instrument Crew
Electric Maintenance CrewElectric ProjectCrew
Electric Maintenance Crew
Electric Project
Crew
Machine ShopTool ManMechanic Crew
Machine Shop
Tool Man
Mechanic Crew
BAB III
DASAR TEORI
Pompa ESP dibuat atas dasar pompa sentrifugal bertingkat banyak dimana keseluruhan dari pompa dan motornya ditenggelamkan kedalam cairan. Pompa ini digerakkan dengan motor listrik dibawah permukaan melalui suatu poros motor (shaft) yang memutar pompa, dan akan memutar sudu-sudu (impeller) pompa. Perputaran sudu-sudu itu menimbulkan gaya sentrifugal yang digunakan untuk mendorong fluida ke permukaan. Adapun fungsi dari ESP adalah :
Mempermudah penanggulangan scale.
Mampu memompa cairan dalam jumlah yang besar.
Lebih mudah dioprasikan dan biaya operasi rendah.
Gambar 3.1 Pompa ESP dibawah permukaan
Di dalam industri minyak dan gas bumi atau dikenal dengan hydrokarbon, untuk proses produksi dibutuhkan alat-alat produksi misalnya seperti :
Wellhead/ X-Mas Tree (Kepala Sumur).
Separator (Bejana Pemisah).
Pipeline (Pipa penyalur).
Well Subsurface Equipment (Peralatan Bawah Sumur).
Peralatan fasilitas produksi seperti yang tersebut diatas berguna sebagai alat transportasi minyak atau gas dari reservoir ke fasilitas permukaan, dipisahkan dengan separator dan dibersihkan lalu diukur dan dikirim melalui jalur pipa ke tempat lain.
Wellhead dan X-Mas Tree (Kepala Sumur)
Well head merupakan peralatan untuk dudukan christmas tree (x'mas tree) dan untuk menggantungkan casing atau tubing pada suatu sumur. Fungsi lain well head adalah untuk mengontrol operasi atau aktivitas dipermukaan sumur yaitu menyekat untuk mencegah kebocoran fluida formasi atau tersembur dipermukaan.
Christmas tree menurut api definisi christmas tree adalah merupakan rangkaian dari valve dan fitting yang digunakan untuk kontrol produksi dan disambungkan dengan bagian atas tubing head. Fungsi lain dari christmas tree adalah :
Mengontrol laju produksi
Start-up dan shut down
Memonitor reservoir
Melakukan workover
Wellhead dan X-Mas Tree (Kepala Sumur) adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk:
Memisahkan/menahan rangkaian casing & tubing.
Memisahkan tekanan annulus yang satu dengan yang lain.
Memisahkan tekanan annulus dengan tubing.
Tempat duduk X-mas tree, yang terdiri dari rangkaian beberapa valve seperti SV 1(Safety Valve 1), SV2, MV (Master Valve) dan Top Valve.
Mengatur/mengontrol aliran pada waktu aliran fluida produksi dan tekanan dari dalam reservoir.
Biasanya di kepala sumur ini dipasang alat-alat keselamatan untuk menjamin dalam pengoperasiannya, seperti alat-alat monitor tekanan (pressure gauge), ini perlu dikenal sebelum membuka ataupun menutup valve-valve tersebut.
Wellhead merupakan salah satu komponen penting dalam proses pengeboran selain semen atau packer. Wellhead ini dipasang pada setiap akhir dari casing dan tubing string di permukaan sumur. Di dalam kelompok wellhead, termasuk pula casing head, casing head spool, tubing head spool, dan christmas tree.
Wellhead memiliki dua fungsi penting, yaitu:
Sebagai penyangga casing string
Setiap casing dan tubing yang dimasukkan ke dalam sumur secara fisik tergantung pada wellhead.
Sebagai tempat terpasangnya alat pengontrol aliran
Wellhead dirancang untuk dapat dihubungkan dengan alat pengontrol aliran dari dan ke dalam sumur. Pada tahap pengeboran, alat pengontrol aliran ini dikenal sebagai blow out preventer stack atau BOP. BOP ini dipasang pada permukaan wellhead dan digunakan terus hingga tubing masuk ke dalam sumur. Pada tahap completion, tugas BOP diganti dengan sistem pengontrol aliran atau yang dikenal dengan nama Christmas Tree. Ada empat tipe dasar dari wellhead, yaitu:
Wellhead Sistem Konvensional Spool
Wellhead Sistem Compact Spool
Wellhead Sistem Mud Line Suspension
Subsea Wellhead
Wellhead Sistem Konvensional Spool
Pada tipe ini, conductor atau surface string joint yang terakhir di-install ke casing head dengan sambungan ulir untuk threaded connection atau sambungan las untuk welded connection. Profil dalam casing head disiapkan untuk menyangga casing yang selanjutnya. Untuk melengkapi proses ini, pada joint terakhir casing dipasang hanger dan didudukkan di dalam casing head. Tipe hanger tersebut dikenal dengan nama slip hanger.
Hanger jenis ini hanya cocok untuk berat casing ringan dan menengah. Untuk hanger alternatif dapat digunakan mandrel hanger dimana casing joint terakhir disambungkan ke hanger tersebut melalui ulir yang telah tersedia. Untuk menyangga casing berikutnya, dipasang casing head spool diatas casing head. Casing head spool ini memiliki profil dalam yang serupa dengan casing head. Akhirnya, untuk menyangga production tubing string, digunakan spool yang dikenal dengan nama tubing head spool dan dipasang diatas casing head spool. Setelah completion string terpasang, barulah BOP dilepas kemudian dipasang Christmas tree.
Gambar 3.1 Wellhead Sistem Konvensional Spool
Wellhead Sistem Compact Spool
Wellhead sistem compact spool biasanya dikenal juga dengan beberapa nama seperti Unihead, Uni Wellhead atau Unitized Wellhead. Sistem ini adalah pengambangan dari sistem konvensional spool dimana casing head spool dan tubing head spool terintegerasi menjadi satu kesatuan. Sehingga sistem ini dapat menghemat waktu drilling dan meningkatkan keamanan karena tidak perlu melepas BOP seperti yang terjadi pada sistem konvensional dimana BOP harus dilepas pada setiap pemasangan casing head spool atau tubing head spool. Untuk diketahui, dilepasnya BOP memiliki potensi yang membahayakan bagi keamanan sumur, karena hidrokarbon dapat muncul ke permukaan dengan tekanan tinggi secara tidak terduga mengingat bagian bawah sumur merupakan daerah yang mengadung hidrokarbon.
Secara garis besar sistem compact spool atau sistem dengan satu spool, profil dalamnya telah disiapkan untuk menyangga lebih dari satu casing string, misalnya penyangga intermediate casing string, production casing string dan production tubing string berada dalam satu spool. Dengan menggunakan sistem satu spool ini, selama proses drilling, BOP tidak perlu untuk dilepas dari spool hingga tahap completion.
Sistem ini juga mencakup pengembangan pada casing dan tubing hanger. Pengembangan tersebut yaitu casing hanger dan tubing hanger yang digunakan sudah memiliki sistem sealing dan penguncian yang terintegrasi dengan badan casing hanger atau tubing hanger.
Gambar 3.2 Wellhead Sistem Compact Spool (Konfigurasi 3 lubang dalam 1 Conductor)
Wellhead Sistem Mud Line Suspension
Pada sistem ini, wellhead dipasang di dasar laut tetapi production casing dan production tubing-nya disambung hingga platform atau production well jacket. Meski demikian, berat production casing dan production tubing tidak disangga oleh platform atau production well jacket. Wellhead ini terdiri dari dua bagian utama, yakni:
Wellhead yang dipasang di dasar laut akan digunakan sebagai penyangga casing string.
Perpanjangan (extension) casing string yang dipasang dari wellhead di dasar laut hingga subsidiary wellhead di platform dimana BOP dan Christmas Tree akan terpasang.
Ketika sumur akan selesai, christmas tree dipasang diatas wellhead di dalam laut atau diatas permukaan laut dengan menggunakaan jacket kecil. Jika christmas tree akan dipasang pada kedalaman laut, maka perpanjangan casing dilepaskan dari wellhead lalu christmas tree dipasang. Sistem ini dapat dijadikan alternatif jika penggunaan sumur ingin ditunda sementara waktu. Hal ini dapat dilakukan dengan menutup wellhead setelah perpanjangan casing string dilepas dari mudline.
Gambar 3.3 Wellhead Sistem Mud Line Suspension dan Christmas Tree
Subsea Wellhead
Pada offshore exploration, subsea wellhead ini dapat dijadikan alternatif dimana wellhead ini dipasang pada sumur di dasar laut yang dalam (deep water) atau sangat dalam (ultra deep water). Subsea wellhead merupakan sistem wellhead yang tidak memerlukan fixed platform.
Prinsip kerja dan fungsi subsea wellhead ini sama seperti wellhead di permukaan (surface), hanya saja wellhead ini dipasang di dasar laut. Kondisi kerja dan lingkungan yang berbeda mengakibatkan peralatan dan proses pemasangan menjadi sangat berbeda dengan wellhead di permukaan.
Gambar 3.4 Subsea Wellhead
Separator (Bejana Pemisah Fluida)
Separator adalah suatu suatu bejana yang berfungsi untuk memisahkan gas, fluida minyak, kondesat dan air. Ada 2 macam separator adalah sebagai berikut :
2 phase separator.
2 phase separator berguna untuk memisahkan semua cairan dari gas.
3 phase separator.
3 phase separator berguna untuk memisahkan gas, air dan minyak.
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 setlink
c. Turbulensi aliran atau perubahan arah aliran
d. Pemecahan atau tumbukan fluida
Oil OutGas OutPressure Control ValveLevel Control ValveWater OutLCLCP
Oil Out
Gas Out
Pressure Control Valve
Level Control Valve
Water Out
LC
LC
P
Gambar 3.5 Separator
Proses separator mengalir ke dalam gas& air kondensasi
Level conrol valve akan tertutup sampai tingkatan yang diinginkan oleh level separator
Level control valve membuka dengan pressure penuh
Untuk mendapatkan effisiensi dan kerja yang stabil dengan kondisi yang bervariasi, gas liquid separator harus mempunyai komponen pemisah sebagai berikut:
Bagian pemisah pertama, berfungsi untuk memisahkan cairan dari aliran fluida yang masuk dengan cepat berupa tetes minyak dengan ukuran besar.
Bagian pengumpul cairan, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity setlink.
Bagian pemisah kedua, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity setlink.
Mist extraktor, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan berukuran sangat kecil (kabut).
Peralatan kontrol, berfungsi untuk mengontrol kerja separator terutama pada kondisi over pressure.
Ada 3 jenis separator adalah sebagai berikut:
Separator Horizontal.
Biasanya digunakan untuk memisahkan minyak dengan gas yang mempunyai GOR tinggi (Gas Oil Ratio/Perbandingan Gas dan Minyak).
Digunakan untuk kapasitas pemisahan yang besar.
Mudah pemasangannya.
Baik untuk menerima aliran yang stabil.
Gambar 3.6 Skema separator horizontal
Separator Vertikal.
Biasanya digunakan untuk pemisahan minyak dengan GOR yang rendah.
Baik untuk menerima aliran yang relatif tidak stabil.
Mudah dibersihkan.
Pemasangannya tidak memerlukan tempat yang luas
Gambar 3.7 Skema separator vertikal
Separator Spherical ( Bulat).
Intermediate dari kedua diatas.
Lebih padu dari tipe yang lain.
Kapasitas surge cairan dan ruang pemisah yang terbatas.
Gambar 3.8 Skema separator spherical
Dengan mengenal peralatan-peralatan untuk menangani proses hydrokarbon di sebuah proses industri perminyakan dan gas sangat besar pengaruhnya seperti :
Perbedaan atau persamaannya dalam pegunaan alat alat tersebut mengenal fungsi dari Main separator, test separator dan auxillary separator dsb
Perbedaan nama-nama dari separator adalah sangat memegang peranan penting pada saat bekerja dengan aman/safe di proses fasilitas produksi hydrokarbon baik untuk lapangan gas atau minyak.
Bekerja di bejana yang mempunyai tekanan & temperatur tinggi, harus tetap mematuhi aspek keselamatan didalam pengoperasiannya. Tekanan separator biasanya tinggi dan dilengkapi oleh suatu valve yang dikenal Pressure Safety Valve (PSV) yang fungsinya melepaskan tekanan yang berlebihan yang telah diset apabila terjadi di separator tersebut.
Pipeline
Pipeline adalah suatu alat transportasi/alat penyalur untuk mengirim fluida atau gas dari satu tempat ketempat lainnya.
Pipa lepas-pantai (Offshore pipelines) :
Berfungsi untuk mentransfer kandungan hydrokarbon (Gas alam, Minyak bumi, kondesat dan air) dari satu proses anjungan minyak ke anjungan minyak lainnya atau sebaliknya ke tempat penyimpanan baik di lepas pantai ataupun didarat.
Pipa penyalur di darat (Onshore pipelines) :
Sama fungsinya adalah penyalurkan kandungan hydrokarbon (Gas alam, Minyak bumi, kondesat dan air) dari satu lapangan minyak ketempat penyimpanan atau dari satu daerah kedaerah lainnya.
Pipa-pipa ini diklasifikasi berdasarkan dari arah mana aliran fluida mengalir di fasilitas produksi tersebut, sehingga dapat dibedakan sbb:
Incoming line (aliran masuk).
Outgoing line (aliran keluar).
Bidirectional (dapat digunakan untuk aliran masuk atau keluar).
Well Subsurface Equipment (Peralatan Bawah Sumur)
Subsurface Equipment
Pemakaian dari Subsurface Equipment adalah suatu peralatan yang dipasang ditubing dibawah permukaan tanah untuk pencegahan aliran yang bertekanan abnormal apabila terjadi keadaan yang tidak dapat dikontrol baik disurface atau di subsurface sehingga dapat menyebabkan Blow-Out atau semburan liar di well head (kepala sumur).pada lapangan minyak ataupun gas yang mempunyai tekanan reservoir yang tinggi.
Peralatan ini biasa disebut sebagai Sub-Surface Safety Valves (SSSVs) dan dipasang di dalam sumur minyak/gas didalam tubing produksi yang dalamnya bervariasi tergantung dari karakteristiknya reservoir. SSSVs merupakan suatu alat pengaman yang sangat penting didalam sumur minyak dan gas bumi dan ini dipasang atas persyaratan oleh API RP14A, allat ini ditest dalam peride tertentu sesuai kebijakan perusahaan masing-masing. Ada 2 jenis SSSV yang dikenal yaitu :
Jenis flapper valves
Jenis Ball valves
Dari masing-masing jenis tersebut diatas mempunyai suatu keunggulan dan kelemahan sendiri-sendiri. Alat SSSV ini dipakai didalam sumur minyak atau gas bumi adalah sebagai alat pengaman demi keselamatan kerja baik untuk orang atau aset perusahaan dan biasanya peggunaan ini didalam standard API RP-14A Untuk SSSV biasanya sudah diset oleh perusahaan jasa perminyakan dan kontraktor untuk masalah ini biasanya sudah mengetahui cara-cara menanganinya.
Emergency Shutdown System (ESD)
Kegunaan atau pemakaiannya sistem ESD selalu dipasang dan berguna apabila proses fasilitas produksi baik proses didarat ataupun anjungan minyak dilepas pantai mengalami situasi darurat. ESD sistem adalah sebuah sistem untuk mematikan sistem produksi hydrokarbon dengan menarik tombol, dengan ditariknya tombol ESD bekerja secara tekanan angin (pneumatic) dan menutup semua valve yang dioperasikan dan mematikan seluruh sistem produksi baik itu anjungan lepas pantai ataupun proses fasilitas produksi didarat termasuk pemutusan listrik ke Reda Pump untuk beberapa field yang menggunakan sumersible pump, ESD sistem harus dapat dioperasikan setiap saat baik dalam kondisi pengeboran/ service ulang sumur atau dalam kondisi normal produksi.
Biasanya ESD dipasang di lokasi yang strategis seperti :
Landing Boat.
Helipad.
Proses fasilitis.
Dekat dengan driller box pada waktu pengerjaan sumur minyak/gas.
Setiap dek di tangga jalan keluar.
Dekat jalan keluar dari ruang tempat tinggal (living quarter).
Lokasi lain yang dirasakan perlu dipasang ESD.
SCADA
SCADA (kependekan dari Supervisory Control And Data Acquisition) adalah sistem kendali industri berbasis komputer yang dipakai untuk pengontrolan suatu proses, seperti:
proses industri: manufaktur, pabrik, produksi, generator tenaga listrik.
proses infrastruktur: penjernihan air minum dan distribusinya, pengolahan limbah, pipa gas dan minyak, distribusi tenaga listrik, sistem komunikasi yang kompleks, sistem peringatan dini dan sirine
proses fasilitas: gedung, bandara, pelabuhan, stasiun ruang angkasa.
Beberapa contoh lain dari sistem SCADA ini banyak dijumpai di lapangan produksi minyak dan gas (Upstream), Jaringan Listrik Tegangan Tinggi dan Tegangan Menengah (Power Transmission and Distribution) dan beberapa aplikasi yang dipakai untuk memonitor dan mengontrol areal produksi yang cukup luas.
Gambar 3.9 Contoh system SCADA
Suatu sistem SCADA biasanya terdiri dari:
antarmuka manusia mesin (Human-Machine Interface)
unit terminal jarak jauh yang menghubungkan beberapa sensor pengukuran dalam proses-proses di atas
sistem pengawasan berbasis komputer untuk pengumpul data
infrastruktur komunikasi yang menghuhungkan unit terminal jarak jauh dengan sistem pengawasan, dan
PLC atau Programmable Logic Controller
Yang dimaksud dengan Supervisory Control atau Master Terminal Unit (MTU) adalah kendali yang dilakukan diatas kendali lokal atau Remote Terminal Unit (RTU), sebagai ilustrasi, pada suatu ladang minyak dan gas (Oil and Gas Field) ada beberapa sumur minyak (Oil Well) yang berproduksi. Hasil minyak mentah (Crude Oil) dari masing-masing sumur produksi tersebut dikumpulkan di stasium pengumpul atau Gathering Station (GS) di mana proses lanjutan terhadap minyak mentah yang terkumpul tersebut dilakukan. Biasanya pada masing-masing sumur minyak produksi terpasang suatu sistem (RTU) yang memonitor dan mengontrol beberapa kondisi dari sumur minyak produksi tersebut. Kendali lokal dilakukan pada masing-masing production well dan supervisory control yang berada di stasiun pengumpul, melakukan control dan monitoring kepada semua production well yang ada di bawah supervisi. Jika salah satu production well mengalami gangguan, dan stasiun pengumpul tetap harus memberikan dengan production rate tertentu, maka supervisory control akan melakukan koordinasi pada production well lainnya agar jumlah produksi bisa tetap dipertahankan.
Pada umumnya jarak antara RTU dengan MTU cukup jauh sehingga diperlukan media komunikasi antara keduanya. Cara yang paling umum dipakai adalah Komunikasi Radio (Radio Communication) dan Komunikasi Serat Optik (Optical Fiber Communication).
Pada sistem tenaga listrik, media komunikasi yang dipergunakan adalah Power Line Communication, Radio Data, Serat optik dan kabel pilot. Pemilihan media komunikasi sangat bergantung kepada jarak antar site, media yang telah ada dan penting tidaknya suatu titik ( gardu ).
Pengaturan sistem tenaga listrik yang komplek, sangat bergantung kepada SCADA. Tanpa adanya sistem SCADA, sistem tenaga listrik dapat diibaratkan seperti seorang pilot membawa kendaraan tanpa adanya alat instrumen dihadapannya. Pengaturan sistem tenaga listrik dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Pada pengaturan secara manual, operator mengatur pembebanan pembangkit dengan melihat status peralalatan listrik yang mungkin dioperasikan misalnya Circuit Breaker ( CB ), beban suatu pembangkit, beban trafo, beban suatu transmisi atau kabel dan mengubah pembebanan sesuai dengan frekuensi sitem tenaga listrik. Pengaturan secara otomatis dilakukan dengan aplikasi Automatic Generating Control ( AGC ) atau Load Frequency Control ( LFC ) yang mengatur pembebanan pembangkit berdasar setting yang dihitung terhadap simpangan frekuensi.
Salah satu hal yang penting pada sistem SCADA adalah komunikasi data antara sistem remote ( remote station / RTU ) dengan pusat kendali. Komunikasi pada sistem SCADA mempergunakan protokol khusus, walaupun ada juga protokol umum yang dipergunakan. Protokol yang dipergunakan pada sistem SCADA untuk sistem tenaga listrik diantaranya :
IEC Standar meliputi IEC 60870-5-101 yang berbasis serial komunikasi dan IEC 60870-5-104 yang berbasis komunikasi ethernet.
DNP 3.0
Modbus
Proprietary solution, misalnya KIM LIPI, HNZ, INDACTIC, PROFIBUS dan lain-lain (wikipedia)
Distributed Control System (DCS)
DCS merupakan sistem kontrol yang mampu menghimpun (mengakuisisi) data dari lapangan dan memutuskan akan diapakan data tersebut, secara singkat DCS yaitu mengambil/membaca data dan melakukan pengontrolan berdasar data tersebut. Data-data yang telah diakuisisi (diperoleh) dari lapangan bisa disimpan untuk rekaman atau keperluan-keperluan masa datang, atau digunakan dalam proses-proses saat itu juga, atau bisa juga, digabung dengan data-data dari bagian lain proses, untuk kontrol lajutan dari proses yang bersangkutan. DCS terdiri antara lain dari:
Operator Console
Alat ini mirip monitor komputer. Digunakan untuk memberikan informasi umpan balik tentang apa yang sedang dikerjakan atau dilakukan dalam pabrik, selain itu juga bisa menampilkan perintah yang diberikan pada sistem kontrol. Melalui konsol ini juga, operator memberikan perintah pada instrumen-instrumen di lapangan.
Gambar 3.10 Operator Console
Engineering Station
Ini adalah stasion2 untuk para teknisi yang digunakan untuk mengkonfigurasi sistem dan juga mengimplementasi algoritma pengontrolan.
History Module
Alat ini mirip dengan harddisk pada komputer. Alat ini digunakan untuk menyimpan konfigurasi DC dan juga konfigurasi semua titik di pabrik. Alat ini juga bisa digunakan untuk menyimpan berkas-berkas grafik yang ditampilkan di konsol dan banyak sistem saat ini mampu menyimpan data-data operasional pabrik.
Data Historian
Biasanya berupa perangkat lunak yang digunakan untuk menyimpan variabel2 proses, set point dan nilai-nilai keluaran. Perangkat lunak ini memiliki kemammpuan laju scan yang tinggi dibandingkan History Module.
Control Modules
Ini seperti otaknya DCS. Disinilah fungsi-fungsi kontrol dijalankan, seperti kontrol PID, kontrol pembandingan, kontrol rasio, operasi-operasi aritmatika sederhana maupun kompensasi dinamik. Saat ini sudah ada peralatan modul kontrol yang lebih canggih dengan kemampuan yang lebih luas.
I/O
Bagian ini digunakan untuk menangani masukan dan luaran dari DCS. Masukan dan luaran tersebut bisa analog, bisa juga digital. Masukan/luaran digital seperti sinyal-sinyal ON/OFF atau Start/Stop. Kebanyakan dari pengukuran proses dan luaran terkontrol merupakan jenis analog.
Semua elemen-elemen yang telah dijelaskan tersebut terhubungkan dalam satu jaringan (saat ini sudah menggunakan teknologi Ethernet atau bahkan wireless, WiFi atau WiMax).
BAB IV
PEMBAHASAN
PetroChina International Companies Indonesia dalam proses produksi membutuhkan alat-alat produksi. Peralatan fasilitas produksi tersebut berguna sebagai alat transportasi gas dari reservoir ke fasilitas permukaan, dipisahkan dengan separator dan dibersihkan lalu diukur dan dikirim melalui jalur pipa ke tempat lain atau ke BGP (Betara Gas Plant). Tetapi bedasarkan komunikasinya, data yang terdapat di well melalui PLC yang ada di RTU akan dikirim ke DCS yang ada di CCR (Central Control Room) BGP.
DCS di BGPRTUWell Head Control PanelWell
DCS di BGP
RTU
Well Head Control Panel
Well
Gambar 4.1. Blok diagram bedasarkan komunikasi dari well ke BGP
Blok diagram di atas adalah sistem kontrol gas bumi yang terdapat di well atau sumur hingga sampai ke Batara Gas Plant (BGP).
Well
Gambar 4.2 well gas di NEB 38
Sistem kontrol untuk mengendalikan well disebut Well Subsurface Equipment (Peralatan Bawah Sumur). Pemakaian dari Subsurface Equipment adalah suatu peralatan yang dipasang ditubing dibawah permukaan tanah untuk pencegahan aliran yang bertekanan abnormal. Peralatan ini biasa disebut sebagai Sub-Surface Safety Valves (SSSVs).
Gambar 4.3 Well Subsurface Equipment
Sub Surface Safety Valves (SSSvs) merupakan valve yang dipasang pada peralatan produksi didalam sumur. tujuan pemasangan ini adalah untuk menutup sumur dan mencegah akibat yang lebih buruk dari emisi Hidrokarbon apabila peralatan control utama dipermukaan (Christmas Tree) rusak atau tidak dapat dioperasikan secara terkendali dimana hal ini dapat terjadi didarat biasanya disebabkan akibat longsoran, kendaraan menabrak well head dan akibat sabotase. Bagian-bagian dari Sub Surface Safety Valves (SSSvs) antara lain:
Flow Controlled Safety Valve
Valve ini diset dibawah packer yang bertujuan melindungi tubing dan annulus casing tubing . Valve ini secara langsung dikontrol oleh laju alir sumur. Valve ini didesain terbuka pada kondisi normal tetapi akan tertutup jika tekanan tubing turun dibawah kondisi normal atau laju produksi melebihi limit yang telah diset. Oleh karena itu valve ini umumnya merupakan wire line retrievable karena harus diset ulang dari waktu-waktu, khususnya apabila kondisi sumur sudah berubah.
Surface-Controlled Subsurface Safety Valves (SCSSSVs)
SCSSSVs adalah valve bawah permukaan dimana jika terjadi kerusakan pada tubing atau well head dan tekanan akan turun (leak off) maka valve ini akan menutup. Valve ini dapat dibuka kembali dengan bantuan high pressure control line. Control line umumnya dihubungkan dengan sistem penutupan darurat yang bekerja secara otomatis apabila terjadi keadaan yang darurat misalnya kebakaran atau terdeteksi adanya gas.
Bottomhole Choke dan Regulator
Bottomhole Choke didesain untuk memberikan laju produksi yang konstan sedangkan regulator untuk mengatur beda tekanan (pressure diferential) yang konstan. Peralatan ini bukan merupakan peralatan penyelamat dimana biasanya digunakan untuk tujuan :
Pembatasan laju alir sumur yang akan diproduksi,
Pembatasan tekanan operasi pada sumur dengan tekanan yang sangat tinggi
Membatasi laju drawdown pada sumur-sumur yang berkecenderungan mengalami problem kepasiran.
Strom Choke
Peralatan ini berfungsi untuk menutup secara otomatis bila terjadi aliran fluida dari dalam sumur yang terlalu tinggi. Penutupan storm choke terjadi bila wellhead atau pipeline dipermukaan meledak. Dengan adanya ledakan dipermukaan maka minyak akan mengalir sangat cepat ke permukaan akibat turunnya tekanan yang sangat cepat sehingga akan memicu penutupan dari strom choke. Peralatan ini digunakan untuk tubing valve dan dipasang didalam tubing pada kedalam sekitar 1000 meter.
Well Head Control Panel
Setelah gas naik ke permukaan, terdapat Well Head Control Panel atau WHCP berfungsi sebagai pengontrol well secara pneumatik (actuator mendapat sumber tenaga dari instrument-air, yang menggerakkan piston atau diaphragm dan selanjutnya mendorong stem atau piston untuk membuka atu menutup valve) menggunakan sistem proteks yaitu menggunakan Hi-Lo Pilot.
Gambar 4.4 Hi-Lo Pilot
Hi-Lo Pilot berfungsi untuk memprotek pressure bila pressure low, lalu SDV dan SSV akan shut down. Begitu pula, jika pressure high maka SDV dan SSV juga akan shut down. Hi-Lo Pilot memprotek pressure gas dari 200 – 1000 psi, karena normal pressure gas minimal 200 psi dan maksimal 1000 psi dengan operating system 800 psi. Tetapi untuk oil Hi-Lo Pilot memprotek pressure oil dari 50 – 600 psi dengan operating system ± 300 psi. Jadi, jika gas atau minyak melebihi atau kurang dari pressure yang telah di tentukan maka valve akan tertutup secara otomatis agar gas atau oil tidak masuk. WHCP juga berguna sebagai system shut down local apabila terjadi sesuatu di plant atau lapangan.
Gambar 4.5 Bagian luar Well head control panel
Gambar 4.6 Bagian dalam Wellhead control panel
Di dalam well head control panel terdapat dua pressure regulator karena pressure di panel maksimumnya 100 psi, ketika gas masuk dari pressure 800 psi akan di turunkan tekanan pressure hingga masuk ke regulator menjadi 100 psi, lalu output regulator masuk dan dijaga oleh PSV (Pressure Safety Valve) dengan batasan 120 psi. Juga terdapat tiga PSL atau (Pressure Switch Limited). Serta terdapat solenoid yang merupakan kumparan pembentuk medan magnet (koil) sebagai pemerintah shutdown (memerintah actuator untuk close atau open). Di sekitar well head control panel terdapat x'mas tree dan wellhead.
Gambar 4.7 Xmas tree
Pada Xmas tree di atas, terdapat empat valve yang terpasang yaitu :
Pada bagian bawah terdapat valve yang dinamakan master valve atau dapat disebut SSV (Surface Safety Valve). Valve ini bertujuan untuk mengalirkan fluida ke permukaan. Karena perannya yang sedemikian maka valve ini bisa dikatakan sebagai valve induk. Valve ini terbagi menjadi dua yaitu bagian atas dan bagian bawah. Pada bagian bawah, valve ini dioperasikan secara manual sedangkan bagian atas dioperasikan dengan bantuan hidrolik.
Bagian atas adalah Swab Valve atau Top Valve yaitu manual gate valve yang dibuka untuk membiarkan tekanan fluida mencapai top adapter untuk membaca tekanan, mengambil sample fluida dan juga untuk lewatnya wireline unit.
Bagian kiri dan kanan adalah wing valve atau juga dapat di sebut SDV (shut down valve). yaitu manual gate valve yang digunakan untuk operasi penutupan dan pembukaan secara normal sehingga valve ini paling sering mengalami kerusakan. Namun fungsi wing kanan dan wing kiri berbeda. Pada wing kiri dinamakan Kill Wing Valve sedangkan pada wing kanan dinamakan Flow Wing Valve atau Production Wing Valve. Fungsi dari Kill wing valve adalah untuk menginjeksikan fluida seperti inhibitor terhadap korosi atau methanol untuk mencegah terjadinya hidrasi pada formasi. Fungsi dari flow wing valve adalah mengalirmasukkan hidrokarbon menuju fasilitas produksi.
Bagian-bagian dari Surface Safety Valves (SSVs) antara lain adalah :
Safety valve X'mas Tree
Safety valve ini melindungi flowline bila tekanan kepala sumur terlalu besar dan melindungi sumur jika tekanan flowline terlalu besar.
Berdasarkan mekanisme kerja terdapat empat tipe :
The Safomatic
Cara kerja Valve ini menutup aliran minyak dengan melepaskan bola baja ke dalam flow stream dimana tekanan minyak akan mendorong dan menahan bola pada suatu tempat sampai ter reset secara manual. Tekanan flowline dimonitor oleh pegas yang terdapat dalam valve.
The Manumatic
Cara kerja valve ini menutup dengan menggunakan gate yang digerakan secara pneumatic actuator yang dikontrol secara kontinyu memonitor tekanan flowline. Gate akan terbuka secara otomatis jika tekanan di flowline kembali normal.
The Baker Submersible
Cara kerja valve ini sama dengan tipe manumatic valve kecuali actuator digerakan dengan hidrolika dimana gate valve yang dipasang pada dikepala sumur memungkinkan untuk melaksanakan flooding.
The Cameron Type FC
Cara kerja valve ini berfungsi untuk menutup aliran minyak dengan cara hidrolik yang digerakan dengan piston.
Check Valve
Valve ini dipasang di flow line untuk mencegah aliran balik dari separator ke flow line jika terjadi ledakan pada flow line.
Gambar 4.8 Check valve
Pressure Relief Valve (PSV)
Valve ini diset untuk membuka pada tekanan flowline yang didesain untuk mengatasi apabila terjadi tekanan abnormal. Kelebihan tekanan ini kemudian dibuang ke burning pit dan akan terus berlangsung selama masih terdapat kelebihan tekanan sehingga kemudian valve akan menutup kembali secara otomatis bila tekanan kembali normal. Peralatan ini biasanya dipasang disetiap flowline dan collector line.
Gambar 4.9 Pressure Relief Valve (PSV)
Safety Shutdown Valve (SSV)
Gambar 4.10 Safety Shutdown Valve
Peralatan ini harus dipasang pada setiap collector line dan berfungsi secara otomatis menutup aliran fluida dari flow line jika terjadi kondisi yang berbahaya di flow station. SSV dipasang pada collector line dekat dengan sambungan dari arrival manifold. Sedangkan actuator dari SSV bekerja secara Pneumatik.
RTU (Remote Therminal Unit)
Remote Therminal Unit (RTU) adalah unit pengontrol jarak jauh dimana untuk control sistemnya menggunakan mini PLC yang berguna sebagai pengirim data ke DCS atau Distributed Control System dan untuk media komunikasi menggunakan radio sebagai pengirim data dengan sistem gelombang micro (microwave system) karena di PetroChina jarak antara well dengan DCS terlalu jauh. Dalam mengontrol dan mengirim data sistem RTU menggunakan solar cell sebagai power distribusi dan menggunakan mini PLC brand Yokogawa series FA-M3 sebagai control dan pengirim data dengan menggunakan IP address yang sudah ditentukan. Di RTU terdapat solar charger controller, power regulator 12V, radio microwave system, mini PLC brand Yokogawa series FA-M3, terminal kabel, kontaktor relay, resistansi 250Ω, surge irister, antena dan baterai 12V yang diseri menjadi 24V.
Gambar 4.11 Remote Therminal Unit
Disekitar RTU terdapat solar cell, battery box yang berisi battery 12V yang diseri menjadi 24V dan antenna radio.
(a)
(b) (c)
Gambar 4.12 (a) solar cell, (b) bettery box dan (c) battery 24V
Gambar 4.13 Antenna
PLC mengirim data berupa data analog, digital input dan digital output. Data analog berupa arus 4-20 mAmp yaitu berupa pressure, temperature dan flow.
Untuk pressure menggunakan transmitter
Pressure di well head antara 0 – 2500 psi
Pressure di flow line antara 0 – 1500 psi
Untuk temperature
Temperature di flow line antara 0 – 200 F
Temperature di well head menggunakan temperature gate
Untuk flow
0 – 20,5 mmfcsd
Gambar 4.14 Contoh program PLC data analog
Gambar 4.15 Contoh program PLC diagnost
Digital input berupa bilangan biner menggunakan tiga digital input untuk status open ,close SDV dan SSV serta sebagai comment status well.
Gambar 4.16 Contoh program PLC data digital input
Digital output merupakan perintah yang diberikan DCS untuk menshutdownkan well.
Gambar 4.17 Contoh program PLC data digital output
Gambar 4.18 sistem pengiriman data dari RTU ke DCS
Sistem yang dapat mengontrol dan memonitor data yang akusisi dari suatu mesin, transmitter, dan lain – lain yang akan ditampilkan ke monitor atau Human Machine Interface (HMI) disebut SCADA.
Operator di CCR menggunakan sistem SCADA untuk mengambil data wellhead (flow, pressure dan temperature) dan remote menshutdownkan well. Sistem SCADA terdiri dari link radio dan RTU dengan PLC dan terhubung ke DCS di CCR. Jika kegagalan sistem BGP terlihat di CCR, maka operator dapat menshutdownkan dengan baik untuk meminimalkan pembakaran gas.
Sinyal digital yang terhubung ke Well Head Control Panel (WHCP) yang memberikan energy solenoid valve yang menshutdownkan SDV.
DCS (Distributed Control System)
Gambar 4.19 Skema diagram DCS
Dari RTU data-data yang dikirimkan berupa data analog dan digital. Data yang diterima DCS (Distributed Control System) harus sama dengan data yang dikirim oleh PLC yang ada di RTU. DCS akan mengetahui apabila terjadi sesuatu yang ada di well head control panel dan yang ada di RTU.
Operator di Central Control Room (CCR) mengunakan DCS untuk mengendalikan operasi nomal plant. DCS terdiri dari layar PC operator (HMI) dan Field Cotrol System (FCS) yang terhubung dengan transmitter dan control valve untuk proses pengukuran dan pengontrolan (control loop). Jika proses menyimpang dari operasi normal DCS akan alarm, kemudian operator akan mengambil tindakan. Di Betara Gas Plant (BGP) terdapat 150 control loop.
(b)
Gambar 4.20 (a) Field Control System (FCS) dan (b) Human Machine Interface (HMI)
Komunikasi yang digunakan untuk mengontrol dan mengirim data dari PLC yang terdapat di RTU hingga sampai ke DCS adalah komunikasi Ethernet. Ethernet merupakan sebuah teknologi yang sudah dikenal oleh masyarakat luas sebagai interface yang digunakan untuk konektivitas perangkat komputer maupun laptop, hampir di setiap jaringan LAN (Local Area Network).
BAB V
PENUTUP
Bedasarkan pengamatan dan data-data yang telah didapat, penulis dapat menarik kesimpulan dan saran sebagai berikut :
Kesimpulan
Blok sistem control well bedasarkan media komunikasi adalah output dari well akan melewati wellhead sebagai safety valve apabila terjadi over pressure atau low pressure dan di kontrol oleh wellhead control panel, lalu data yang diterima PLC yang terdapat di Remote Therminal Unit (RTU) dan output dari PLC akan terlihat dan dapat dikontrol menggunakan DCS. Data yang di kirim oleh PLC ke DCS harus sama agar tidak terjadi maping address.
Saran
Agar data yang dikirim PLC jangan sampai berbeda dengan data yang diterima DCS
Agar ditingkatkan lagi pengontrolan alat-alat produksi agar tidak terjadi sesuatu yang tidak diinginkan yang dapat mengganggu proses produksi dan produktivitas.
