PERALATAN PRODUKSI PERMUKAAN

PERALATAN PRODUKSI PERMUKAAN Oleh : 1. Resza Hartanto 2. Ganang Sulistyo 3. Revanov Christian B. 4. M. Khadafi

OBJECTIVE  Mengetahui jenis-jenis peralatan produksi

 Mengetahui konsep sistem pemipaan pada

fasilitas produksi  Mengetahui komponen-komponen separator dan permasalahan yang dihadapi dalam operasional separator  Mengatahui jenis-jenis dehidrator  Mengetahui komponen-komponen heater treater

WellHead 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

Fungsi Wellhead 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.

TIPE DASAR DARI WELLHEAD, YAITU:  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

 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.

 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

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. Dikarenakan wellhead dipasang di dasar

Wellhead tersusun dari dua rangkaian didalamnya, yaitu :  Casing head Casing head berfungsi sebagai tempat menggantungkan rangakaian casing danmencegah terjadinya kebocoran. Pada casing head terdapat gas outlet untuk meredusir gas yang mungkin terkumpul diantara rangkaian casing.  Tubing head Tubing headadalah bagian dari wellhead untuk menyokong rangkaian tubing yang berada di bawahnya dan untuk menutup ruangan yang terdapat diantara casing dan tubing,sehingga aliran fluida dapat keluar melalui tubing.

CHRISTMAST TREE Adalah kumpulan dari valve, fitting, choke dan manometer pengukur tekanan sumur yang dipasang di atas tubing head. Peralatan ini terbuat dari bahan besi baja yang berkualitas tinggi, sehingga selain dapat menahan tekanan tinggi dari sumur jugadapat menahan reaksi dari air formasi yang bersifat korosif yang mengalir bersamasama dengan minyak atau dapat menahan pengikisan pasir yang terbawa ke permukaan.

KOMPONEN-KOMPONEN CHRISTMAST TREE  Manometer pengukur

tekanan adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur besarnya tekanan pada casing dan tekanan pada tubing.

 Master gate (master

valve) merupakan jenis valve yang digunakan untuk menutup sumur jika diperlukan. Untuk sumur-sumur yang bertekanan tinggi, disamping master gate dipasang pula valve lain yang terletak di bawah master gate

 Choke

Choke atau bean ini berfungsi untuk menahan sebagian aliran dari sumur,sehingga produksi minyak dan gas pada sumur dapat diatur sesuai yangdiinginkan atau diharapkan.Dalam prakteknya dikenal dua jenis choke, yaitu :  Positive choke, jenis ini terbuat dari bahan besi baja

pejal dimana pada bagian dalam terdapat lubang kecil berbentuk silinder sebagai tempatuntuk mengalir minyak dan gas menuju separator. Besar perbedaantekanan aliran fluida sebelum dan sesudah melewati choke pada dasarnyatergantung dari diameter choke yang digunakan.  Adjustable choke, diameternya dapat disetel sesuai dengan kebutuhan,dengan jalan memutar handwheel yang terdapat di atasnya, tanpa harusmelepas untuk menggantinya. Pemasangan jenis choke ini dimaksudkanuntuk mencegah terjadinya penggantian choke yang terlalu sering, terutama peda sumur-sumur yang menggunakan christmas tree single wings.

TIPE-TIPE CHRISTMAST TREE  Christmas

Tree konvensional sambungan dengan flange (Gbr. 5), digunakan gate type wing valve sebagai pengaman untuk operasi hingga 10000 psi (Gbr. 6)

 Christmas

tree konvensional sambungan dengan Clamp (Gbr. 7) : digunakan untuk tekanan operasi hingga 15000 psi karena alasan kemudahan transportasi dan kemudahan penanganan

SEPARATOR Fluida yang dihasilkan oleh industri migas tidak seluruhnya adalah hidrokarbon satu fasa kebanyakandan hampir pasti fluida yang dihasilkan adalah campuran dari berbagai fasa, yang paling umum adalahminyak, air dan gas. Ketiga fasa tersebut mempunyai ninai ekonomi berbeda-beda, yang paling tinggi adalah minyak lalu gassedangkan air formasi hampir bisa dikatakan tidak mempunyai nilai ekonomi, dan ketiga jenis fluidatersebut harus diolah secara terpisah, sehingga perlu untuk dilakukan pemisahan antara fasa-fasa tersebut. Oleh karena itu peralatan pemisah fasa itu mutlak diperlukan di dalam sebuah industri migas. Separatordalam industri migas adalah sebuah drum besar yang didesain untuk memisahkan fluida hasil produksimenjadi komponen konstituen yaitu minyak, air dan gas. Dalam separator terdapat beberapa variabel yang mempengaruhi proses, diantaranya yaitu; laju aliran masukan fluida, tekanan, temperatur, ketinggian air-minyak, dan

TUJUAN PENGGUNAAN SEPARATOR Secara umum separator berfungsi untuk memisahkan fluida produksi menjadi dua atau tiga fasa, yaituair minyak dan gas. Ada juga separator yang hanya berfungsi sebagai pemisah antara liquid dan gas.Separator bekerja berdasarkan perbedaan densitas yang dimiliki oleh minyak, air dan gas, gas akanberada di atas minyak, dan minyak akan berada di atas air. Selain mempunyai tujuan sebagai pemisah fasa, separator juga dapat digunakan sebagai alatuntuk menentukan laju produksi sumur atau yang biasa disebut sebagai test separator.

 Prinsip pemisahan : tergantung dari

efek gravitasi untuk memisahkan cairan dan gas dan tergantung sepenuhnya pada perbedaan densitas dari fluida  Gambar 13 memperlihatkan komponen yang masuk ke dalam separator

 Perbedaan densitas minyak dan gas menentukan

laju alir maksimum cairan dalam separator (Gbr. 14)

TIPE-TIPE SEPARATOR  Tipe separator :

 Separator 2 fasa  Separator 3 fasa

Tipe separator berdasarkan bentuknya:  Separator Vertikal :

pengontrolan cairan yang tidak rumit dan mudah dibersihkan. Kelemahannya adalah lebih mahal dan diameter yang besar untuk kapasitas gas yang besar

 Separator Horizontal : lebih murah dan efisien untuk

mengolah volume gas yang besar namun pengontrolan level cairan rumit dan sukar untuk pembersihan pasir

 Separator bulat :

direncanakan untuk memaksimalkan pemisahan gas dan cairan spt : gravity, kecep.rendah, gy sentrifugal dan kontak permukaan.  Termurah dari ke 2 type di atas  Pengontrolan level cairan rumit dan ruang untuk pemisahan serta kapasitas surge

ALAT-ALAT PADA INTERNAL SEPARATOR  Deflektor

platePlat ini dipasang didepan salran masuk/ inlet separator, bisa berbentuk lempeng datar,cekung, atau cembung. Plat ini berguna untuk mengasilkan momentum tumbukanantara fluida masuk dengan lat tersebut sehingga momentum tersebut bisamemisahkan antara gas dan liquid, selain itu plat tersebut juga berfungsi

 Weir

Weir adalah sebuah dinding yang dipasang didalam bejana. Dinding ini memiliki fungsiuntuk menahan cairan sebelum meninggalkan bejana, sehingga mampu meningkatkanresiden ce time dan pemisahan air dengan minyak bisa terjadi disini

 Horizontal Baffle

Dipasang dekat permukaan liquid untuk mencegah terjadinya gelombang yang bisaterseret oleh aliran gas

 Vertical Baffle

Dipasang pada setengah lingkaran vessel untuk menenangkan gelombang, sehinggapemisahan antara minyak dengan air dapat menjadi lebih cepat.

 Demister Pad

Dipasang pada outlet gas untuk menangkap kembali liquid yang masih ikut pada alirangas sebelum keluar dari separator. Bentuk peralatan ini berupa rajutan .

 Straightening Vanes

Berupa plat-plat pelurus yang bertujuan untuk menghilangkan turbulensi gas sesudahterjadi separasi

 Centrifugal devices

Pada umumnya Centrifigal devices digunakan pada separator vertical untuk menimbulkan gaya sentrifugal yang akan menyebabkan fraksi liquid terlempar kedinding dan jatuh ke bawah.

 Fload shield

Dipasang sebagai instrument pengontrol leve

 Vortex breaker

Dipasang pada liquid outlet yang bertujuan untuk mencegah timbulnyapusaranpusaranminyak yang nantinya akan membebaskan gas di dalam minyak.

 Weir Box

Dipasang pada bagian liquid untuk menahan minyak yang menuju ke outlet danmencegah terjadinya gelombang.

ALAT-ALAT EKSTERNAL SEPARATOR  Inlet pipePipa untuk









mengaairkan fluida masukan.2. Level ControllerPiranti untuk mengatur level permukaan cairan3. Pressure ControllerPiranti untuk mengatur tekanan dalam separator.4. Pressure GaugeAlat untuk mengetahui tekanan dalam separator.5. Safety ValveValve untuk melindungi separator dari overpressure

 Rupture DiskAlat









berbentuk cakram untuk pengaman dari tekanan berlebih.7. Gas outlet pipePipa untuk mengalirkan gas hasil separasi.8. Liquid Outlet Pipe (2 Fasa)Pipa untuk mengalirkan liquid hasil separasi. Oil,Water Outlet Pipe (3 Fasa)Pipa untukmengalirkan air atau minyak hasil separasi.10. Drain PipeAdalah pipa untuk mengalirkan fluida saat pengosongan separator