PROSES PENGANGKATAN MINYAK DAN GAS BUMI Secara umum naiknya minyak ke permukaan dipengaruhi oleh dua metode metode pengan pengangk gkata atan, n, yaitu yaitu menga mengalir lir dengan dengan sendir sendiriny inya a atau atau alami alami (natural fow) dan fow) dan pengangkatan buatan (articial lit).
1.
Natural Flow Bila Bil a tekana tekanan n reservo eservoir ir cukup cukup besar, besar, sehing sehingga ga mampu mampu mendor mendorong ong
fuida reservoir reservoir sampai sampai ke permukaan permukaan disebut disebut sebagai sebagai “sumur “sumur sembur sembur alam” alam”.. Sumur Sumur sembur sembur alam alam dapat dapat dipro diproduk duksik sikan an dengan dengan atau atau tanpa tanpa “jepitan “jepitan” ” (choke) choke) di perm permuk ukaa aan. n. Seba Sebagi gian an besa besarr su sumu murr semb sembur ur alam alam menggunakan choke di choke di permukaan permukaan dengan berbagai alasan, antara lain a. Seba Sebaga gaii peng pengam aman an b. !ntuk !ntuk mempertahan mempertahankan kan produk produksi, si, sebesar sebesar yang diinginkan diinginkan c. "empe emperrtahan ahank kan bat batas atas atas laju laju produk duksi, si, unt untuk mence enceg gah masuknya pasir d. !ntuk memproduk memproduksikan sikan reservoir pada laju yang paling e#sien e. !ntu !ntuk k men mence cega gah h water atau atau gas coning Bias iasanya anya cho choke dip dipasang sang pad pada a$al a$al prod produk uksi si (choke / bean perormance), perormance), kemudian dengan bertambahnya $aktu ukuran choke akan bertambah, dan pada akhirnya choke akan dilepaskan seluruhnya agar tetap diperoleh laju produksi yang optimum. Bebera Beberapa pa %aktor %aktor yang yang harus harus diper diperhat hatik ikan an dalam dalam menen menentuk tukan an laju produksi maupun menganalisa kelakuan sumur sembur alam, yaitu a. b. c. d. e.
Infow Perormance Relationship Tubing (Vertical low) Perormance Sist Sistim im di di permu permuka kaan an &asilitas asilitas peralata peralatan n di permuk permukaan aan &asilitas asilitas peralatan peralatan ba$ah ba$ah permuk permukaan aan Semua %aktor di atas berkaitan erat satu dengan yang lain, dan akan
memp mempen enga garu ruhi hi alir aliran an miny minyak ak,, gas, gas, dan dan air air dari dari reser eservo voir ir samp sampai ai ke %asilitas di permukaan. permukaan. &onseca &onseca ('*) ('*) memberik memberikan an diskusi diskusi berikut berikut tentang tentang %asilitas %asilitas yang ada di lapang lapangan an untuk untuk melen melengk gkapi api konti kontinui nuitas tas sis sistim tim dan cara cara contr control ol masing+masing a. ntara ntara batuan reservoi reservoirr dan sumur minyak minyak terdapat terdapat peralatan peralatan ba$ah per permuk mukaan aan yang yang ter terdiri diri dari dari casing casing!! tubing tubing!! packer packer!! bri"g bri"ge e plug! plug!
bottom#hole choke, katup+katup, seating nipple, peralatan pengaman dan lain+lain. Semua peralatan yang dipasang ini disebut sebagai kondisi mekanis suatu sumur dan didesain sedemikian rupa sehingga akan
terjadi
hubungan
antara
reservoir
dan
sumur-
dan
memungkinkan untuk melakukan control yang e%ekti% terhadap %ormasi produkti%, meliputi kemungkinan worko$er khusus, stimulasi, dan operasi rekomplesi untuk problema produksi. b. ntara sumur minyak dan sistim fowline terdapat
peralatan
permukaan untuk menngontrol sumur, meliputi %asilitas pengamanan dan %asilitas untuk memungkinkan dilakukannya operasi khusus sehubungan dengan kelakuan sumur produksi. omponen utama dari sistim ini adalah fowline choke yang mengontrol tekanan aliran di permukaan (tubing dan casing), dan pada dasar lubang. c. ntara fowline dan %asilitas permukaan, terdapat peralatan untuk memisahkan %asa+%asa yang berbeda (gas, minyak, dan air). 2. Artifcial Lit %rticial lit , yaitu metode dimana sumur+sumur yang dipasangi peralatan
pengangkatan
buatan.
Salah
satu
pertimbangan
untuk
memasang alat bantu tersebut adalah karena %aktor kecilnya tekanan reservoir. /eservoir yang telah diproduksikan akan mengalami penurunan tekanan reservoir, dimana akan tercapai suatu harga dimana perbedaan tekanan
reservoir
dengan
tekanan
hidrostatik
sumur
tidak
dapat
mengangkat fuida ke permukaan secara alami. !ntuk itulah metode articial lit digunakan. 0etapi selain itu, bisa juga karena alasan untuk meningkatkan target produksi, sehingga sumur+sumur yang memiliki tekanan bagus pun bisa di pasang peralatan arti#cial. 1enis+jenis articial lit metho" antara lain
a. Electric Submergible Pump (ESP) lat ini merupakan rangkaian dari jenis pompa centri%ugal sebagai penghisap yang terdiri dari shat! "i&user yang bersi%at diam dan impeler yang berputar secara dinamik yang berada pada setiap stage. Bentuk dari alat ini tersusun dengan satu poros memanjang atau bertingkat serta
terhubung ke motor penggerak, motor penggerak tersebut terhubung langsung dengan arus listrik yang disuplai sebagai energi penggerak motor. !kuran dari setiap stage menentukan jumlah fuida yang dapat dipompa, sedangkan jumlah susunan stage menentukan total daya angkat atau gaya dorong ke permukaan. Sistem 2S3 ini terdiri dari pump, gas separator, motor, protector, 4"0 ('ownhole onitoring Tool) dan electric cable. 3rinsip erja 2S3 lectric s*bmergible pump mempunyai karakteristik yang tidak berbeda jauh dengan pompa centri%ugal pada umumnya. 3ada susunan perangkat ini memiliki beberapa stage yang terdiri dari "i&user dan impeller , pada prosesnya fuida akan dialirkan ke arah impeller yang terus berputar secara dinamik, gerak putar impeller diberikan kepada cairan oleh sudu+sudu impeller sehingga membuat cairan terangkat dengan kecepatan yang tinggi menuju pada stage berikutnya dan kembali akan diarahkan ke impeller begitupun seterusnya. 5airan yang telah ditampung di dalam rumah pompa selanjutnya akan dievaluasikan melalui pipa keluar, dimana tenaga kinetis diubah menjadi tenaga potensial yang berupa tekanan sehingga fuida tersebut naik ke atas permukaan.
b. Gas Lit "etode ini merupakan salah satu cara pengangkatan buatan dengan bantuan injeksi gas bertekanan tinggi (678 psi) yang ditujukan untuk mengangkat cairan ke atas permukaan. 9as di injeksikan melalui lubang anulus tubing+casing pada kondisi tekanan dan temperatur tertentu. 3rinsip erja +as ,it 5airan yang berada di dalam anulus antara tubing dan casing diberi tekanan dengan injeksi gas, sehingga permukaan cairan akan turun ke ba$ah $al$e, selanjutnya akan terbuka dan injeksi gas akan memasuki tubing! dengan adanya pencampuran gas dengan fuida resorvoir maka densitas minyak akan menurun sehingga akan mengkibatkan tekanan gradien pada fuida menurun dan mempermudah fuida resorvoir mengalir ke atas permukaan.
c. Jet Pump 3ompa ini dikenal sebagai pompa yang memiliki kecepatan tinggi untuk mengangkat minyak bumi ke atas permukaan, penggunaan jenis pompa ini biasanya diperuntuhkan untuk sumur yang baru diproduksi, setelah sumur bersih dari padatan+padatan maka akan diganti dengan pompa piston hidrolik. -et pump digolongkan sebgai ree pump (bongkar pasang) sehingga mudah untuk di angkat jika akan mengalami perbaikan maupun pembersihan. 3rinsip erja -et Pump 5ara kerja dari alat ini berdasarkan dengan trans%er momentum antar kedua fuida, dimana fuida yang betekanan tinggi akan dipompakan dengan menggunakan pompa di atas permukaan mele$ati nole dan selanjutnya akan bercampur dengan fuida produksi di pipa pencampur. 3erubahan tekanan pada no::le akan menghasilkan kecepatan yang tinggi untuk memba$a cairan ke atas permukaan.
d. Sucker Ro Pump (Pompa Angguk) 3ompa
ini
lebih
sering
ditemui
pada
sumur+sumur
minyak,
dikarenakan biaya dari jenis pompa ini cukup murah. 3ompa ini salah satu alat yang digunakan untuk
meaikan minyak ke
atas permukaan,
penggunaan pompa ini biasanya lebih diperuntuhkan untuk sumur+sumur tua yang sudah tidak mampu mengangkat cairannya ke atas permukaan. 3rinsip kerja Pompa %ngguk 3ompa ini memiliki prinsip kerja yaitu mengubah gerak putar pada prime mover menjadi gerak naik turun, sehingga menyebabkan pompa dapat bekerja menaikkan fuida dari dalam sumur.
e. PP !Progressi"e #a"it$ Pump% lat
ini
menerapkan
metode
pengangkatan
dengan
prinsip
progressing ca$it* , pompa ini dapat dirancang dan diaplikasikan secara tepat dalam berbagai kondisi sehingga dapat menekan biaya instalasinya
(pemasangan) serta memiliki komponen+komponen yang sederhana dan mudah dijangkau. 3rinsip erja Progressi$e a$it* Pump 3ompa ini memiliki gesekan yang renah selama proses operasinya sehingga menghasilkan e%esiensi mekanik yang tinggi. eseragaman kompresi dan stator hanya menghasilkan slip yang rendah, sehingga menjamin e%esiensi volumetrik tetap terjaga. 3ompa ini memiliki belt atau kontrol hidrolik yang dapat memudahkan saat akan dilakukan perubahan kecepatan pompa untuk berbagai jenis laju produksi suatu sumur.0enaga yang digunakan oleh pompa hanya untuk mrngangkat minyak bumi ke atas permukaan.
!ASI"ITAS DI "APANGAN PRODUKSI MINYAK DAN GAS BUMI &asilitas produksi adalah suatu kumpulan alat+alat yang ber%ungsi pada proses produksi pada lapangan sumur produksi yang membantu kinerja perormance pada sumur produksi. &asilitas produksi terbagi menjadi * yaitu '. 'own 0ole acilit* o Tubular Pro"uct( 'rill Pipe!asing an" tubing) o Packer o 1li"ing 1lee$e
*. 1urace acilit* o 2ellhea" (3epala sumur) o +athering s*stem o aniol" s*stem o 1eparator o 4il storage 3ompa o
A. &ow' (ole Facilit$ 'own 0ole acilit* terdiri dari a. 0ubular 3roduct 0abular 3roduct dalam industri oil and gas adalah pipa+pipa baja yang diperlukan untuk dipasang pada sumur+sumur minyak dan gas sebagai penghubung ke reservoir.0ubular 3roduct terbagi ; yaitu
5. 'rill Pipe 6. asing 7. Tubing 5. 'rill Pipe 4rill 3ipe adalah suatu pipa berat dimana mata bor (bit) berputar dan •
•
fuida pemboran serta lumpur disirkulasikan. 4rill 3ipe digunakan untuk mengebor dan membuat lubang dari
•
sur%ace hingga reservoir. 4rill 3ipe mempunyai sambungan ;8 %t setiap sambungannya dan tidak dipasang secara permanen.
9ambar 4rill pipe
6. asing 5asing adalah pipa selubung dengan panjang antara '<%t (7m) •
sampai dengan =8 %t (';m) dengan diameter bervariasi dari = > inci •
• •
sampai ;8 inci. "elindungi lubang bor dari pengaruh fuida %ormasi dan tekanan di sekitarnya. "emisahkan %ormasi produkti% satu dengan yang lainnya. Bersama+sama semen memperkuat dinding lubang
serta
mempermudah operasi produkti% nantinya.
"acam+macam casing •
on"uctor casing dipasang pada a$al pengeboran umumnya
•
berukuran *8” dan ;8”. 1urace casing dipasang untuk melindungi lubang sumur serta diman%aatkan
sebagai
!kurannya (*8” atau '<”)
kedudukan
B?3
(8low
4ut
Pre$enter).
•
Interme"iate casing dipasang pada sumur+sumur yang dalam
•
ukuran casing ini biasanya '; ;@6 atau '8 A. Pro"uction casing sesuai dengan namanya casing ini berhadapan langsung dengan %ormasi.
9ambar asing
7. Tubing 3ipa baja dengan panjang antara *8%t (
a. 2ellhea" ( epala Sumur) 2ellhea" merupakan peralatan sumur di permukaan yang terbuat •
dari besi baja membentuk
suatu
sistem seal@penyekat untuk
menahan semburan atau kebocoran fuida sumur ke permukaan yang
tersusun atas casing hea" (casing hanger) dan tubing hea" (tubing •
hanger). 2ellhea" memiliki %ungsi sebagai penyangga casing string, setiap casing
•
dan tubing
dimasukkan ke
bergantung pada wellhea". 2ellhea" juga dirancang
agar
dalam sumur
dapat
secara
#sik
mengakomodasi
dan
menghubungkan dengan alat pengontrol aliran fuida dari dan ke •
dalam sumur 3ada tahap pengeboran, alat pengontrol ini disebut sebagai blow out pre$enter stack (B?3) . B?3 ini digunakan pada permukaan wellhea"
•
dan digunakan terus hingga tubing masuk ke dalam sumur. 3ada tahap completion! tugas B?3 diganti dengansistem pengontrol aliran atau yang dikenal sebagai 9#mass tree.
9ambar 2ellhea"
b. +athering 1*stem Ber%ungsi mengatur jalannya minyak dari masing+masing sumur, agar •
•
mendapatkan laju produksi yang optimum. "engapa pelu diatur karena masing+masing mempunyai karakter (laju, tekanan, 9?/, dsb) yang berbeda+beda.
9ambar +athering s*stem
c. aniol" 1*stem aniol" adalah sekumpulan pipa salur atau choke yang bertujuan •
untuk mengatur jalannya laju produksi dan pengetesan dari masing+ •
masing sumur ke separator. "acam+macam sumur (kapasitas produksi, tekanan, 9?/, ada tidaknya kandungan material, si%at #sik dan kimia fuida pada sumur) berbeda+beda.
9ambar aniol" 1*stem
". 1eparator 1eparator adalah alat yang mempunyai %ungsi memisahkan gas dari cairan yang ikut terproduksi dari sumur. omponen separator •
Bagian pemisah utama ber%ungsi memisahkan cairan@slug cairan masuk separator juga butir+butir cairan yang ikut terba$a gas akan
•
cepat dipisahkan. Bagian pemisah cairan ber%ungsi sebagai tempat penampung cairan
•
telah terpisahkan. Bagian pemisah kedua ber%ungsi sebagai pemisah butir+butir cairan yang sangat kecil yang tidak terpisahkan pada bagian utama, 3rinsip
•
kerjanya adalah gra$it* setting dari aliran gas. ist e:traction section memisahkan cairan yang berbentuk kabut.
9ambar Skema 1eparator
9ambar 1eparator 0oriontal
9ambar 1eparator Vertikal e. 4il 1torage Setelah fuida •
reservoir
dipisahkan,
minyak
hasil
pemisahan
diharapkan hanya mengandung air @ solid sangat kecil ( C 8,* D) dialirkan ke penampungan sementara di dalam kompleks block station
kemudian
melalui
sistem
pipa
dialirkan
ke
pusat
penampungan@penimbum (33") untuk kemudian dipersiapkan akan dikirim ke reener* unit! gas plant pada jad$al yang sudah ditentukan melalui sale+line.
•
•
dapun test tank yang ber%ungsi sebagai tangki pengukur jumlah produksi dari satu atau beberapa sumur. 0angki penimbum adalah tangki penyimpan gas dan minyak mentah.
9ambar ilang 3enampungan E %. 3ompa 3ompa adalah alat yang ber%ungsi untuk meningkatkan kinerja aliran •
•
sumur agar mendapat jumlah produksi pada suatu sumur "acam+macam pompa terdiri dari 1ucker ro" pump (S/3) adalah pompa yang umum digunakan dalam kegiatan produksi pada sumur karena relati% murah dan mudah
pengoperasiannya.
mengangkat
fuida
melalui
3rinsip energi
kerjanya
adalah dengan
dari prime
mo$er (di
permukaan) ditrans%er ke subsurace pump yang diletakkan dalam sumur.
9ambar 1ucker Ro" Pump
lectric submersible pump (2S3) adalah pompa jenis sentri%ugal yang digerakkan oleh tenaga motor listrik. 3ompa ini disebut
submersible karena dalam pengoperasiannya pompa dan motor berada di ba$ah fui" le$el atau tercelup di dalam fuida.
9ambar 2S3
3ompa 353 (Progressi$e a$it* Pump) adalah pompa putar untuk mengangkat fuida ke permukaan dengan menggunakan rotor dan stator. "ekanisme kerjanya dalah dengan rongga+rongga yang terbentuk antara rotor dan stator saat berputar dengan arah keatas akan mengangkat fuida mengalir ke permukaan.
9ambar Progressi$e a$it* Pump
0*"raulic pump unit (F3!) adalah F3! atau dikenal dengan sebutan h*"raulic pump unit . F3! merupakan penggerak utama hydraulic system sebelum ke sistem h*"raulic control lainnya tanpa F3!, semua sistem h*"raulic tidak akan bekerja dengan sempurna.
9ambar 0*"raulic Pump ;nit
