Alur Proses Produksi Minyak Mentah (Crude Oil)

            Alur proses produksi minyak mentah , dari sumur sampai produk minyak mentah yang telah terpisahkan dengan air sesuai dengan BS&W.

1.1. Sumur

Satu perangkat pipa yang dipasang pada waktu pengeboran, kemudian menjadi tempat laluan minyak gas dan air dari reservoir ke permukaan, selanjutnya disebut sumur.  Terdapat dua cara pengambilan minyak mentah dari dalam sumur yang digunakanyaitu Sucker Rod Pump dan Electric Submersible Pump (ESP).

a)    Prinsip kerja sucker rod pump

Mekanisme kerja pompa sucker rod merupakan gerakan yang kompleks dari semua komponen yang ada. Bentuk dari sucker rod pump dapat dilihat pada Gambar 1.2. Prime mover menghasilkan gerak rotasi, gerakan ini diubah menjadi gerakan naik turun oleh pumping unit. Terutama oleh system pitman assembly crank. Kemudian gerak angguk naik turun ini oleh horse head dijadikan gerak angguk naik-turun yang selanjutnya menggerakan plunger yang berada didalam sumur.

Instalasi pumping unit di permukaan dihubungkan dengan pompa yang ada di dalam sumur oleh sucker rod, sehingga gerak lurus naik-turun dari horse head dipindahkan ke plunger pompa, dan plunger ini bergerak naik turun dalam barrel pompa.

Pada saat upstroke, plunger bergerak ke atas (up-stroke) dimana traveling valve menjauhi standing valve, maka traveling valve akan tertutup dikarenakan adanya tekanan dari fluida yang ada di atasnya, sehingga fluida tersebut dapat terangkat dan keluar melalui pipa. Pada saat plunger bergerak ke atas, tekanan dalam barrel akan berkurang atau vacuum, sehingga tekanan formasi akan membuka standing valve dan fluida masuk ke dalam barrel.

Pada saat down stroke, standing valve menutup karena tekanan cairan yang diatasnya dan pengaruh berat bola-bola itu sendiri. Sedangkan travelling valve akan membuka dan terdorong oleh cairan yang ada dalam barrel, kemudian liquid tersebut mengisi tubing. Proses ini akan berlanjut (kontinu) sesuai dengan gerakan yang diberikan oleh unit pompa dipermukaan (surface pumping unit) sampai pipa terisi oleh fluida dan akan bergerak ke permukaan.

Gambar 1.1. Sucker Rod Pump

b) Prinsip kerja ESP

ESP adalah sebuah rangkaian pompa yang terdiri dari banyak tingkat (multistage) dengan motor yang dibenamkan di dalam fluida dan menggunakan aliran listrik dari permukaan. ESP merupakan artificial lift dengan harga yang cukup mahal dibandingkan dengan buatan lainnya, akan tetapi dapat menghasilkan pengembalian biaya dengan cepat oleh karena kemampuannya untuk menghasilkan laju produksi yang tinggi.

Sistem kerja dari ESP ini adalah dengan mengalirkan energi listrik dari transformer (step down) melalui switch board. Pada switch board, semua kinerja dari ESP dan kabel dikontrol atau dimonitor. Kemudian energi listrik akan diteruskan dari switch board ke motor melalui kabel yang diletakkan disepanjang tubing dari rangkaian ESP.

Selanjutnya melalui motor, energi listrik akan diubah menjadi energi mekanik berupa tenaga putar. Putaran akan diteruskan ke protector dan pump melalui shaft yang dihubungkan dengan coupling. Pada saat shaft dari pompa berputar, impeller akan ikut berputar dan mendorong fluida masuk melalui pump intake atau gas separator ke permukaan. Fluida yang didorong secara perlahan akan memasuki tubing dan terus menuju ke permukaan sampai gathering system (SPU). Bentuk dari ESP dapat dilihat pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2. Electric Submersible Pump

1.2. Manifold

Manifold merupakan kumpulan dari valve-valve yang berfungsi untuk mengatur aliran fluida produksi untuk mengatur aliran fluida produksi dari masing-masing sumur. Untuk itu produksi dari masing-masing sumur itu perlu dikelompokkan terlebih dahulu ke suatu pemusatan well centre.

Gambar 1.3. Manifold

1.3. Header

Header merupakan pipa berukuran lebih besar dari flowline yang berfungsi untuk menyatakan fluida produksi. Secara keseluruhan header mempunyai fungsi sebagai berikut:

a.    Menampung fluida produksi dari beberapa gate valve pada suatu unit manifold.

b.  Membantu terjadinya suatu proses pemisahan dengan adanya penginjeksian chemical demulsifier.

Terdapat tiga macam header yaitu header produksi, header test dan header cadangan. Minyak mentah yang dialirkan dari sumur disatukan dalam header produksi. Penginjeksian demulsifier ditempatkan pada header produksi. Apabila header produksi mengalami kerusakan atau dalam perawatan, aliran dialihkan menuju header cadangan. Sedangkan header test berfungsi untuk mengetahui laju aliran fluida.

1.4. Free Water Knock Out / FWKO

FWKO digunakan untuk memisahkan air dan minyak dari fluida hidrokarbon. Air dan minyak dipisahkan dengan gaya gravitasi serta tekanan ± 39 psi. Air menuju ke bagian bawah FWKO sedangkan minyak menuju bagian atas FWKO. Air kemudian tersekat-sekat di bawah yang kemudian dikeluarkan ke Skimming Pit. Sedangkan minyak keluar melalui flowline menuju kedalam heater treater. Gambar 1.5 merupakan bentuk FWKO .

Gambar 1.5. Free Water Knock Out

1.5. Heater Treater

Minyak mentah seluruh manifold yang telah mengalami proses pemisahan di FWKO di pompa kan ke heater treater. Alat ini digunakan untuk memisahkan air dan minyak pada fluida hidrokarbon. Pemisahan dilakukan dengan cara menginjeksikan uap panas dari boiler. Suhu pada heater treater berkisar antara 120-125 ⁰F. Gambar 3.6 merupakan bentuk heater treater.

Gambar 1.6.  Heater Treater

1.6. Storage Tank

Fungsi storage tank ada dua, yaitu sebagai penampung minyak sementara di manifold dan SPU serta sebagai tempat untuk memisahkan minyak dan air di PPP. Pada PPP, storage tank ini dialirkan minyak dari FWKO. Di dalam storage tank ini, minyak dan air yang masih menyatu akan didiamkan selama beberapa jam untuk dilakukan settling, agar minyak berada diatas dan air berada dibawah.

Secara umum kegunaan Skimming Pit yaitu sebagai kolam tempat penampungan air pemisahan. Namun, sekarang Skimming Pit disini digunakan untuk tempat pemisahan kembali air yang masih mengandung minyak dari storage tank, dan kebocoran pipa dari triplex-pump. Air keluaran dari skimming pit ini selanjutnya dipompa kan ke sand filter dan ditampung di water injection tank dan selanjutnya digunakan untuk water injection. Sedangkan minyak yang terpisahkan dipompakan kembali ke storage tank.

1.8. Heat Exchanger

Digunakan untuk mempercepat proses pemisahan fluida dengan menggunakan steam atau penguapan. Serta untuk menaikan suhu dari Tangki PPP agar sesuai dengan suhu yang diinginkan pada saat trucking. Suhu di Tangki PPP adalah 140⁰F dan suhu pada saat trucking adalah 180⁰F.

1.9. Boiler

Boiler merupakan alat yang mempunyai cara kerja sama dengan karburator. Di boiler di operasikan menggunakan campuran minyak mentah yang disemprotkan dengan udara untuk menghasilkan steam/uap. Steam/uap digunakan untuk memanaskan storage tank dan menjaga temperature storage tank agar terjaga antara 132-140 ⁰F serta untuk steam/uap di dalam heat exchanger.

1.10. HRSG

Heat Recovery Steam Gas (HRSG) merupakan alat yang mempunyai cara kerja sama dengan boiler.  HSRG di operasikan menggunakan gas yang disemprotkan dengan udara untuk menghasilkan steam/uap. Steam/uap digunakan untuk memanaskan storage tank dan menjaga temperature storage tank agar terjaga antara 132-140 ⁰F.

1.11. Pompa Triplex

Pompa triplex digunakan untuk memompakan minyak dari storage tank menuju trucking. Terdapat dua pompa triplex, yaitu pompa produksi dan pompa emergency.

1.12. Trucking

Minyak dari storage tank yang telah disampling terlebih dahulu untuk mengetahui kadar WOC kemudian akan di trucking ke dalam mobil tangki. Minyak yang akan di trucking ke mobil tangki harus minyak yang mempunyai kadar WOC tidak lebih dari 0,5%.