TUGAS MAKALAH
CHRI STMAS STMAS TRE E
Disusun Oleh : Gigih Adi Pambudi (113150049) Guruh Mah Bintang (113150050) (113150050) Rambu Muhammad Ma’roefy (113150051) Ma’roefy (113150051) Muhammad Fawwaz Imanudin (113150052)
JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2017
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan anugerah- Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah “Peralatan Christmas Tree” ini tepat pada waktu yang telah ditentukan. Selanjutnya ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Dosen peralatan produksi dan teman-teman tim penyusun yang sangat berjasa dalam pembuatan makalah ini. Penulis menyadari bahwa penulisan makalah ini masih banyak mempunyai kekurangan, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar dalam penyusunan makalah berikutnya dapat lebih baik. Akhir kata penulis mengharapkan agar makalah ini sangat berguna baik bagi penulis sendiri maupun bagi bagi pembaca sekalian.
Yogyakarta,
September 2017
Tim Penyusun
ii
DAFTAR ISI
COVER ........................................................ ............................................................................... .............................................. ............................. ...... i KATA PENGANTAR ............................................ .................................................................. ........................................ .................. ii DAFTAR ISI ............................................ .................................................................. ............................................ ................................. ........... iii DAFTAR GAMBAR .......................................... ................................................................ ............................................ ...................... iv DAFTAR TABEL .......................................... ................................................................ ............................................ .......................... .... v BAB I. PENDAHULUAN ......................................... ............................................................... ..................................... ............... 1 BAB II. PEMBAHASAN .......................................... ................................................................ ..................................... ............... 3
2.1 DEFINISI ............................................ .................................................................. ........................................ .................. 3 2.2 DESKRIPSI DESKRIPSI ........................................... ................................................................. ..................................... ............... 4 2.2.1 Tree cap ......................... cap ................................................ .............................................. ............................. ...... 4 2.2.2 Swab Valve..................... Valve ............................................ .............................................. ............................. ...... 5 2.2.3 WingValve ........ WingValve .............................. ............................................ ............................................ ...................... 5 2.2.4 Master 2.2.4 Master Valve ........... Valve ................................. ............................................ ..................................... ............... 6 2.2.5 Choke/Bean ...... Choke/Bean ............................ ............................................ ............................................ ...................... 6 2.2.6 Check Valve ....................... Valve ............................................. ............................................. .......................... ... 7 2.3 FUNGSI .......................................... ................................................................ ............................................ ...................... 11 2.4 SPESIFIKASI .............................. .................................................... ............................................. .......................... ... 12 2.5 STANDARD MATERIAL .................................... .......................................................... ...................... 14 BAB III. PENUTUP ................................ ...................................................... ............................................ ................................. ........... 17 DAFTAR PUSTAKA ............................................. ................................................................... ........................................ .................. 18
iii
DAFTAR GAMBAR
hr i stm stmas Tr T r ee............................................ Gambar 1. Bagian-bagian C hri ................................................... ....... 3 Gambar 2. T r ee C ap ........................................... ................................................................. ............................................ ...................... 4 Gambar 3. Swa ............................................................. ............................................ ...................... 5 Swab Valv Valve .......................................
Wi ng Va V alve ....................................... Gambar 4. Wing ............................................................. ............................................ ...................... 5 Valve .................................... Gambar 5. K i ll Wing Valv .......................................................... ........................................ .................. 5 Master Valv Valve di C hri hr i stm stmas Tr T r ee........................................... Gambar 6. Mast .................................................. ....... 6 Gambar 7. Mast ............................................................................ .......................... .... 6 Master Valv Valve ...................................................... Gambar 8. Choke / bean .................................... .......................................................... ............................................ ...................... 7
heck Va V alve.......................................... Gambar 9. C heck ................................................................ ........................................ .................. 8 Gambar 10. F langed and C lampe ..................................... 9 lamped d Chr i stmas stmas Tre Tr ee .....................................
Unitized Chri C hrist stm mas Tre Tr ee................. ......... ................ ................ ................ ................. ................. ............ 9 Gambar 11. Unitize lock Chr C hrii stm stmas Tre Tr ee .......................................... Gambar 12. B lock ................................................................ ...................... 10 Gambar 13. Sea .............................................. ............................................ ...................... 11 Sea Christ Chr istm mas Tre Tr ee ........................
A PI Class Classif ifica icattion pada Oper Oper ating ting T emper atur ature e..................... 12 Gambar 14. API Mater ial Class Class Mi Mi nimum nimum Mate Materi al R equire uir ements nts 14 Gambar 15. Spesifikasi Mate
iv
DAFTAR TABEL
Tabel D-1. 2,000 PSI 140 bar W.P. .............................. .................................................... ................................. ........... 13 Tabel D-2. 5,000 PSI 350 bar W.P. .............................. .................................................... ................................. ........... 13 Tabel D-3. 15,000 PSI 1050 bar W.P. .......................... ................................................ ................................. ........... 13 Tabel E-1. Met ................................................................... ............................. ...... 15 Metallic Mate Materi als............................................
v
BAB I PENDAHULUAN
Tahap operasi produksi dimulai apabila sumur telah selesai dikomplesi (Well Completion), Completion), dimana tipe komplesi yang digunakan terutama tergantung pada karakteristik dan konfigurasi antar formasi produktif dengan formasi diatas dan dibawahnya, tekanan formasi, jenis fluida dan metoda produksi. Metoda produksi yang selama ini dikenal, meliputi metoda sembur alam (Flowing Well) dan metoda pengangkatan buatan ( Artificial ( Artificial Lift ). ). Metoda sembur alam diterapkan apabila tenaga alami reservoir res ervoir masih mampu mendorong fluida ke permukaan, sedangkan metoda pengangkatan diterapkan apabila tenaga alami reservoir sudah tidak mampu mendorong fluida ke permukaan. Sembur alam adalah salah satu metode pengangkatan minyak ke permukaan dengan menggunakan menggunakan tenaga atau tekanan yang berasal dari reservoir / formasi dimana sumur berada. Dalam merencanakan produksi, produksi optimum sumur selalu merupakan sasaran, sehingga berdasarkan kondisi optimum inilah peralatan produksi dapat direncanakan dengan baik dalam hal dimensi, kekuatan (grade), jumlah / panjang, macam alat maupun spesifikasi lainnya. Faktor yang mendasari tercapainya kondisi optimum adalah cadangan, ulah aliran fluida untuk dapat diproduksi, interaksi atau hubungan antara kelakuan formasi berproduksi dengan kondisi atau parameter produksi di permukaan (Psp, Pwh). Peralatan produksi sumur sembur alam terdiri dari : 1.
Peralatan di atas permukaan. a. Kepala sumur (well-head). b. Silang sembur (X-mastree).
2.
Peralatan di bawah permukaan. a. Tubing (pipa alir vertikal) dan coupling. b. Packer (penyekat annulus). c. Anchor. d. Peralatan pelengkap bawah permukaan/accesories.
1
Salah satu dari peralatan tersebut yang akan kami bahas dalam makalah ini yaitu silang sembur ( X-mas tree). tree). Alat ini merupakan susunan kerangan (valve ( valve)) yang berfungsi sebagai pengaman dan pengatur aliran produksi di permukaan yang dicirikan oleh jumlah sayap / lengan (wing ( wing ) dimana choke atau choke atau bean atau bean atau jepitan berada.
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1.DEFINISI
Rangkaian valvevalve-valve, valve, spools, spools, pengukur tekanan dan beberapa choke yang choke yang terpasang pada sumur yang telah dikomplesi untuk mengontrol produksi. Alat ini berada di atas wellhead yang memiliki susunan katup (valve) valve) yang berfungsi sebagai pengaman dan pengatur aliran produksi di permukaan yang dicirikan oleh jumlah sayap/lengan (wing (wing ) dimana choke atau choke atau bean atau bean atau jepitan berada. Christmas tree tree tersedia dalam beberapa ukuran dan konfigurasi, seperti untuk tekanan rendah maupun tekanan tinggi dan untuk single single atau multiple completion. completion.
Gambar 1. Bagian-bagian C hri hr i stm stmas Tr T r ee
3
Tree cap cap adalah tempat terletaknya pressure gauge gauge untuk menghitung tekanan sumur, dan juga menyediakan akses ke wellhead untuk service service dan monitoring. Tree adapter sebagai konektor antara tree cap cap dan swab valve valve untuk meneruskan tekanan agar dapat dibaca oleh pressure oleh pressure gauge. gauge. Swab valve atau valve atau biasa disebut top valve adalah valve adalah valve manual yang dibuka untuk membiarkan tekanan fluida mencapai tree cap cap untuk membaca tekanan, mengambil sample fluida dan juga untuk lewatnya wireline unit. Kill wing valve valve yang terletak pada sayap Christmas tree tree tersedia untuk pengendalian sumur. Sedangkan production Sedangkan production wing valve berguna valve berguna untuk mengontrol dan mengisolasi produksi. Kill wing connection connection sebagai konektor dalam pengendalian sumur. Upper master valve valve digunakan secara rutin, dengan lower master valve menyediakan fungsi sebagai cadangan jika valve bocor valve bocor dan perlu penggantian. Choke merupakan Choke merupakan valve yang valve yang berfungsi sebagai penahan dan pengatur aliran produksi sumur, melalui lubang (orifice) orifice) yang ada.
2.2.DESKRIPSI
Peralatan pada Christmas tree terdiri tree terdiri dari: 2.2.1
Tree cap biasa cap biasa dipasang pada atas dari christmas tree, tree, standar yang
digunakan adalah API-UPTBG(EUE). Pada bagian atas tree cap digunakan sebagai tempat pressure tempat pressure gauge untuk gauge untuk mengukur tekanan sumur. Tree cap menyediakan akses kepada wellhead untuk service untuk service dan dan montoring .
Gambar 2. T r ee C ap
4
valve atau biasa disebut top valve adalah valve adalah valve manual yang 2.2.2 2.2.2 Swab valve atau dibuka untuk membiarkan tekanan fluida mencapai tree cap untuk cap untuk membaca tekanan, mengambil sample fluida dan juga untuk lewatnya wireline unit.
Swab Valv Valve Gambar 3. Swa 2.2.3
Wing valve terletak valve terletak pada sayap dari christmas tree atau tree atau terkadang
digunakan sebagai peralatan aliran permukaan, seperti digunakan untuk drillstem test. Dua bagian wing valve umumnya valve umumnya terpasang pada christmas tree. tree. Diantaranya adalah : a. Production valve valve berfungsi untuk mengatur aliran dan mengisolasi produksi. b. Kill wing valve valve terletak pada berlawanan arah pada production valve yang dapat bertujuan memperlakukan atau mengatur sumur.
Wi ng Va V alve lve Gambar 4. Wing `
Wi ng Valv Valve Gambar 5. K ill Wing
5
Master valve// gate, gate, berfungsi untuk membuka atau menutup sumur, 2.2.4 Master valve jumlahnya satu atau tergantung pada kapasitas dan tekanan kerja kerja sumur.
Master Valv Valve di C hri hr i stm stmas Tr T r ee Gambar 6. Mast
Master Valv Valve Gambar 7. Mast 2.2.5
Choke/ Choke/bean/jepitan, bean/jepitan, merupakan valve valve yang berfungsi sebagai
penahan dan pengatur aliran produksi sumur, melalui lubang (orifice ( orifice)) yang ada. Akibat adanya orifice ini, orifice ini, tekanan sebelum dan sesudah orifice menjadi orifice menjadi
6
berbeda yang besarnya besarn ya tergantung t ergantung dari diameter orificenya. orificenya. Prinsip inilah yang digunakan untuk menahan dan mengatur aliran. Ada dua macam choke/ choke/bean/jepitan, bean/jepitan, yaitu: -
Positive choke: choke: merupakan valve dimana valve dimana lubang (orifice ( orifice)) yang ada sudah mempunyai diamater tertentu, sehingga pengaturan aliran t ergantung pada diameter orificenya. orificenya.
-
Adjustable choke: choke: choke ini choke ini lebih fleksibel karena diameter orifice dapat orifice dapat diatur sesuai posisi needle needle terhadap seat sehingga pengaturan alirannya pun fleksibel sesuai keperluan (tekanan dan laju aliran). Prinsip kerja: Dengan memutar handweel yang yang berhubungan langsung dengan stem dan
needle valve valve maka dapat diatur lubang antara needle needle dengan seat yang juga merupakan diameter choke, choke, yang besarnya akan ditunjukkan pada skala melalui indikator yang ikut bergerak sesuai pergerakan stem.
Gambar 8. Choke / bean
2.2.6
Check valve Check valve,, merupakan valve yang valve yang hanya dapat mengalirkan fluida
pada satu arah tertentu yang berfungsi untuk menahan aliran dan tekanan
7
balik dari separator. Pada X-MASTREE Pada X-MASTREE , Check valve Check valve ini ini ditempatkan setelah choke sebelum choke sebelum masuk ke flowline ke flowline..
Gambar 9. C heck heck Va V alve
Jenis-jenis christmas tree: tree: a. Christmas tree konvensional tree konvensional – – sambungan sambungan menggunakan flange. menggunakan flange. Jenis christmas tree ini tree ini mempunyai tekanan operasi sampai dengan 10.000 psi dan memiliki katup yang dioperasikan secara manual dan sebagai pengaman digunakan wing valve. b. Christmas tree konvensional tree konvensional – – sambungan sambungan menggunakan clamped Oleh karena christmas tree dengan tree dengan tekanan operasi 10.000 dan 15.000 psi sangat tebal dan masif maka clamp conector biasanya digunakan untuk kemudahan transportasi dan kemudahan penanganan.
8
Gambar 10. F langed and Cla Cl amped Chr i stma stmas Tr T r ee
c. Unitized christmas tree (blok tree (blok tunggal) Christmas tree single casting (di cor satu blok) yang dilengkapi dengan peralatan utamanya digunakan untuk sumur sumur dengan tekanan menengah.
Gambar 11. Unitized Christmas Tree
9
d. Block Christmas Tree Pada platform offshore dimana terdapat banyak x-mas tree tr ee pada pada satu deknya maka ruang merupakan hal penting. Suatu pengembangan dari unitized christmas tree dinamakan tree dinamakan block christmas tree, tree, yang mana memiliki semua bagian utama dari suatu x-mas suatu x-mas tree yang tree yang digabung dalam satu blok termasuk master valve.
Gambar 12. B lock lock Chr C hrii stm stmas Tre Tr ee
e. Sea Christmas Tree Christmas tree tree yang didesain untuk komplesi di dasar laut dengan floating vessel yang digunakan untuk penempatan secara otomatis, penyambungan flowline, flowline, pengoperasian katup dan pengendalian dengan menggunakan remote control.
10
Sea Christ Chr istm mas Tre Tr ee Gambar 13. Sea 2.3.FUNGSI
Fungsi utamanya adalah untuk mengontrol aliran, biasanya minyak atau gas, keluar dari sumur. Selain itu juga dapat digunakan untuk mengontrol injeksi gas atau air ke dalam non-sumur produksi dalam rangka meningkatkan tingkat produksi minyak dari sumur lainnya. Ketika sumur dan fasilitas lain siap memproduksi dan menerima minyak atau gas, katup dibuka dan cairan formasi diperbolehkan untuk pergi melalui jalur aliran. Hal ini menyebabkan fasilitas pengolahan, penyimpanan dan / atau pipa lainnya akhirnya mengarah ke kilang atau pusat distribusi (untuk gas). Fungsi lain dari Christmas tree adalah: tree adalah: a. Mengontrol laju produksi. b. Start-up dan Start-up dan shut shut down. c. Memonitor reservoir. d. Melakukan workover.
11
D ry Tre Tr ee dan Wet Tr ee Fungsi tree tree adalah untuk mengontrol aliran produksi dari sumur melalui
beberapa valve dan valve dan choke, choke, ke manifold atau tempat lain. Bila lapangan migas berada di lepas pantai, untuk memproduksinya kita mempunyai dua alternatif dalam menetukan lokasi tree ini. tree ini. Untuk dasar laut (wet ( wet tree) tree) atau diatas air yaitu di fixed di fixed platform platform atau di atas fasilitas mengapung (dry ( dry tree). tree). Ada banyak faktor dalam penentuan lokasi ini, tapi yang paling menentukan adalah karakter reservoirnya. Jika intervensi sumur akan banyak dibutuhkan, maka akan lebih ekonomis bila menggunakan dry tree. tree. Fungsi tree tree ini tidak hanya untuk mengalirkan hasil produksi dari perut bumi, tapi juga untuk mengalirkan mengalirkan sesuatu kembali ke ke reservoir untuk berbagai keperluan, misalnya bila produksi gas tidak terlalu ekonomis untuk diproduksi dan kalau dibakar akan mengganggu lingkungan, maka biasanya gas tersebut akan diinjeksi kembali ke bumi lewat sumur gas sumur gas injection. injection . Atau bila kita ingin menjaga supaya tekanan reservoir tidak menurun dengan tajam, biasanya kita butuh injeksi air dengan tekanan tertentu. Atau mungkin kita semata-mata tidak ingin merusak lingkungan dengan membuang air sisa produksi ke laut lepas. Dalam hal ini kita akan butuh sumur dengan water injection untuk injection untuk mengirim air ke dalam reservoir.
2.4.SPESIFIKASI
A PI Class Classii fic fi cation pada Oper Oper ating ting T emper atur ature e Gambar 14. API
12
Tabel D-1
2,000 PSI 140 bar W.P. On Vertical Column
2
2 9/16
1/16
On
2
2
Wings
1/16
1/16
3 1/8
2
2
9/16 1/16
4 1/16
6
2
3
2
2
3
4
4
9/16
1/8
1/16
9/16
1/8
1/16
1/16
6
Tabel D-2
5,000 PSI 350 bar W.P. On Vertical Column
2
2 9/16
1/16
3 1/8
4 1/16
On
2
2
2
2
2
Wings
1/16
1/16
9/16
1/16 9/16
6
3
2
2
3
4
4
1/8
1/16
9/16
1/8
1/16
1/16
6
Tabel D-3
15,000 PSI 1050 bar W.P. On Vertical
2 1/16
2 9/16
3 1/16
Column On
1
Wings
13/16
2 1/16
1 13/16
2 1/16
13
1
2
13/16
1/16
2 9/16
3 1/16
2.5.STANDARD MATERIAL
Mater ial Class Class Mi Mi nimum nimum Mate Mater ial R equire uir ements nts Gambar 15. Spesifikasi Mate Tabel E-1 Metallic Materials
Generic type
N omi omi nal alloy com composi positi tion on
UNS
C omme omments nts
others % Cr
% Ni
% Mo
(%)
Carbon and low all alloy oy ste steels 235
SMYS >= 220 Mpa, Not Mpa, Not impact tested .
235LT
SMYS >= 220 Mpa, Impact Mpa, Impact tested at - 46°C.
360LT
SMYS >= 350 Mpa, Impact Mpa, Impact tested at - 46°C.
3.5% Ni
3.5
Marte Martensitic nsitic sta stai nless nless 13Cr
13
14
13Cr 4Ni 17 - 4 PH
13
4
S17400
17
4
S31000
25
20
Aus A usttenitic nitic sta stainless inless 310 316 S31600
17
12
Alloys with with 2 - 3% Mo and equivalent to UNS to UNS S31600.
2.5
6Mo
N=0,2 Cu=1, N=0,2
S31254
20
18
6
N08925
20
25
6
N08926
20
25
6
N08367
21
24
6
N08904
21
25
4.5
22Cr
S31803
22
5,5
3
25Cr
S32550
25
5.5
3.5
S32550
S32750
25
7
3.5
S32750
Alloy C22
N26022
21
rem.
14
W=3
Alloy C-276
N10276
16
rem.
16
W=4
Alloy 625
N06625
22
rem.
9
Nb=4
904
N max. 0.15 N=0.2 Cu=1.5
Duplex
N i ckel base base alloys
Base materials: materials: UNS N06625. Welding consumables: consumables: AWS ERNiCrMo 3
Alloy 718
N07718 N07718
19
53
3
Nb=5
Alloy 800
N08810
21
33
-
Al + Ti
15
Alloy 825
N08825
21
42
3
Ti
Co-alloy
R30003
20
16
7
Co=40
MP-35-N
R30035
20
35
10
Ti, Co
16
BAB III PENUTUP
Dari paparan dan penjelasan di atas, dapat diketahui lebih spesifik mengenai silang sembur (Christmas (Christmas Tree) Tree) dimulai dari definisi, deskripsi, fungsi, dan spesifikasi dari masing-masing bagian alat tersebut. Secara umum Christmas Tree dibagi menjadi dua, yaitu dry tree tree dan wet tree, tree, hal ini tergantung pada kondisi platform dan lingkungannya. Fungsi utama dari alat ini adalah untuk mengontrol laju alir minyak dan gas dari sumur. Ada beberapa bagian yang ada pada Christmas Tree yaitu : master valve, check valve, wing wi ng valve, swab valve, dan choke. Demikianlah yang dapat kami sampaikan mengenai materi yang menjadi bahasan dalam makalah ini, tentunya banyak kekurangan dan kelemahan kerena terbatasnya pengetahuan kurangnya rujukan atau referensi yang kami peroleh hubungannya dengan makalah ini Penulis banyak berharap kepada para pembaca yang budiman memberikan kritik saran yang membangun kepada kami demi sempurnanya makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis para pembaca khusus pada penulis.
17
DAFTAR PUSTAKA
Guo boyun,dkk. Petroleum Petroleum Production Engineering.2007 Engineering.2007 Norsok Standart. Material Material Selection.1994 Selection.1994 www.glossary.oilfield.slb.com/Terms/c/christmas_tree.aspx http://migasnet05ade8042.blogspot.co.id/2010/01/jenis-jemis-chistmas-tree.html http://oilandgasindonesia.blogspot.co.id/2015/03/sistim-produksi-subsea.html
18
