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%.