Bab Vi Sistem Gathering Dan Block Station [PDF]

Citation preview

BAB VI SISTEM GATHERING DAN BLOCK STATION



6.1.



DASAR TEORI Peralatan produksi berdasarkan sistem gathering dan sistem block



merupakan pola atau sistem jaringan alat transportasi, fasilitas peralatan pemisah fluida produksi dan fasilitas peralatan penampung fluida hasil pemisahan. Berdasarkan pada jumlah, tata letak sumur dan letak tangki pengumpul serta kondisi laju produksi sumur, gathering system dapat dibedakan atas Radial Gathering System dan Axial Gathering System. Pada radial gathering system, semua flowline menuju header dan langsung berhubungan dengan fasilitas pemisah. Sedangkan pada axial gathering system, beberapa kelompok sumur mempunyai satu header yang kemudian dari tiap-tiap header akan dialirkan menuju pemisah-pemisah Trunk Line (jenis flowline yang mempunyai diameter relatif lebih besar dari flowline biasa, yang berfungsi untuk menyatukan aliran dengan volume besar). 6.1.1.



Peralatan Transportasi Merupakan komponen dari gathering system untuk mengalirkan fluida (minyak, air, dan gas bumi) dari well-head / x-mas tree menuju peralatan pemisah termasuk perlengkapan keamanan, manometer, dan lain-lain.



6.1.1.1. Flowline Untuk industri migas, flowline dapat dibedakan berdasarkan : a) Fluida yang dialirkan : seperti minyak, gas, atau uap b)Material pipa stell pipe: non metallic, plastic, wood c) Tekanan kerja



: pipa bertekanan tinggi, sedang, rendah



d)Fungsinya



: sebagai pipa lateral, gathering, pipa utama



e) Penggunaannya



: surface pipa, sub-surface pipa



Di lapangan, penempatan flowline tidak selalu terletak pada bidang datar tetapi disesuaikan dengan topografi daerah walaupun tetap diusahakan agar menempati posisi horizontal. 119



120



6.1.1.2. Manifold Merupakan akhir / pertemuan flowline yang berasal dari beberapa sumur, terdiri dari rangkaian susunan katup yang berfungsi untuk : a) Mengendalikan aliran fluida produksi dari tiap sumur yang ada (satu manifold mampu menampung hingga 20 sumur) b) Memisahkan aliran dari berbagai grade yang ada c) Mengisolasi suatu bagian dari sistem jaringan



flowline guna



melakukan perawatan atau perbaikan d) Memisahkan setiap sistem tangki penampung dengan Main lines (jaringan utama) e) Membagi mainlines menjadi beberapa segmen (bagian) f) Mengarahkan / membelokkan aliran fluida produksi dari setiap sumur menuju Testline atau Mainheader g) Mencegah terjadinya tekanan dari separator menuju lubang sumur 6.1.1.3. Header Merupakan pipa berukuran lebih besar dari flowline yang berfungsi untuk menyatukan fluida produksi dari beberapa sumber produksi (setelah melalui manifold) dan mengalirkannya ke fasilitas pemisah. Terdapat dua macam header yaitu : Test-header dan Main-header dengan arah header dapat berupa vertikal, horizontal, dapat pula menyudut (Deviated-header). 6.1.2.



Fasilitas Peralatan Pemisah



6.1.2.1. Separator Separator adalah tabung bertekanan yang digunakan untuk memisahkan fluida produksi menjadi air, minyak, dan gas (tiga fasa) atau cairan/liquid dan gas (dua fasa) dimana pemisahannya dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu :  prinsip penurunan tekanan



 gravity setling  turbulensi aliran atau perubahan arah aliran



121



 pemecahan atau tumbukan fluida Untuk mendapatkan efisiensi dan kerja yang stabil dengan kondisi yang bervariasi, gas-liquid separator harus mempunyai komponen pemisah sebagai berikut : a) Bagian pemisah pertama, berfungsi untuk memisahkan cairan dari aliran fluida yang masuk dengan cepat berupa tetes minyak dengan ukuran besar b) Bagian pengumpul cairan, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity settling c) Bagian pemisah kedua, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity settling d) Mist Extractor, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan berukuran sangat kecil (kabut) e) Peralatan kontrol, berfungsi untuk mengontrol kerja separator terutama pada kondisi over-pressure Di dalam block station, disamping terdapat separator pemisah gabungan terdapat juga separator uji (Testing Separator) yang berfungsi untuk melakukan pengujian produksi suatu sumur dan dari separator uji ini laju produksi sumur (Qo, Qw dan Qg) bisa didapat dimana Qo dan Qw diperoleh dari Barrel Meter sedangkan Qg diperoleh dari pencatatan Orifice Flow Meter (Orifice Plate) ataupun dari alat pencatat aliran gas lainnya. Disamping itu jika ditinjau dari tekanan kerja, separator dapat dibagi tiga, yaitu separator tekanan tinggi, tekanan sedang, dan tekanan rendah. Dalam industri perminyakan dikenal beberapa jenis separator berdasarkan bentuk, posisinya dan fungsinya. a) Jenis separator berdasarkan bentuk dan posisinya. i.



Separator tegak (Vertical Separator) Biasanya digunakan untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR rendah dan atau kadar padatan tinggi. Separator



122



ini mudah dibersihkan serta mempunyai kapasitas cairan dan gas yang besar. ii.



Separator datar (Horizontal Separator) Sangat baik untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR tinggi dan cairan berbusa. Separator ini dibedakan menjadi dua jenis, yaitu Single Tube Horizontal Separator dan Double Tube Horizontal Separator. Karena bentuknya yang memanjang, separator ini banyak memakan tempat dan sulit dibersihkan, namun demikian kebanyakan fasilitas



pemisahan di lepas pantai



menggunakan separator ini dan untuk fluida produksi yang banyak mengandung pasir, separator ini tidak menguntungkan. iii.



Separator bulat (Spherical Separator) Separator jenis ini mempunyai kapasitas gas dan surge terbatas sehingga umumnya digunakan untuk memisahkan fluida produksi dengan GLR kecil sampai sedang namun separator ini dapat bekerja pada tekanan tinggi. Terdapat dua tipe separator bulat, yaitu tipe untuk pemisahan dua fasa dan tipe untuk pemisahan tiga fasa.



b) Jenis separator berdasarkan fungsinya Berdasarkan fungsi atau jenis penggunaan, separator dapat dibedakan



atas:



Gas-Scrubber,



Knock-Out,



Flash-Chamber,



Expansion Vessel, Chemical Electric, dan Filter. i.



Gas Scrubber Jenis ini dirancang untuk memisahkan butiran cairan yang masih terikut dengan gas hasil pemisahan tingkat pertama, karenanya alat ini ditempatkan setelah separator ataupun sebelum Dehydrator, Extraction Plant maupun kompressor untuk mencegah masuknya cairan ke dalam alat tersebut



ii.



Knock-Out Jenis ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu Free Water KnockOut (FWKO) yang digunakan untuk memisahkan air bebas dari



123



hidrokarbon cair dan Total Liquid Knock-Out (TLKO) yang digunakan untuk memisahkan cairan dari aliran gas bertekanan tinggi (> 125 psi) iii.



Flash Chamber Alat ini digunakan pada tahap lanjut dari proses pemisahan secara kilat (flash) dari separator. Flash chamber digunakan sebagai separator tingkat kedua dan dirancang untuk bekerja pada tekanan rendah (< 125 psi)



iv.



Expansion Vessel Alat ini digunakan untuk proses pengembangan pada pemisahan bertemperatur rendah yang dirancang untuk menampung gas hidrat yang tebentuk pada proses pendinginan dan mempunyai tekanan kerja antara 100-1300 psi



v.



Chemical Electric Merupakan jenis separator tingkat lanjut untuk memisahkan air dan cairan hasil separasi tingkat sebelumnya yang dilakukan secara electris (menggunakan prinsip anoda-katoda) dan pada umumnya untuk memudahkan pemisahan.



6.1.2.2. Oil Skimmer Merupakan peralatan pemisah yang direncanakan untuk menyaring tetes-tetes minyak dalam air yang akan dibuang sebagai hasil proses pemisahan sebelumnya untuk mencegah turbulensi aliran, air yang mengandung tetes minyak dimasukkan melalui pembagi aliran yang berisi batubara / batu arang tipis, sedangkan proses pemisahan berdasarkan gravity settling. Kapasitas oil skimmer tergantung pada beberapa faktor, terutama pada densitas minyak-air yang dapat ditentukan berdasarkan hukum intermediate yang berhubungan dengan kecepatan settling dari partikel. 6.1.2.3. Gas Dehydrator Gas dehydrator adalah alat yang digunakan untuk memisahkan partikel air yang terkandung di dalam gas. Peralatan ini merupakan



124



bagian akhir dari pemisahan gas hidrokarbon terutama pada lapangan gas alam. Ada dua cara pemisahan air dari gas, yaitu : a. Solid Desiccant, misalnya Calcium Chloride (Calcium Chloride Gas Dehydrator) Komponen peralatan ini merupakan kombinasi dari separator tiga tingkat, yaitu Gas-Liquid Absorbtion Tower dan Solid Bad Desiccant Unit. Pemisahan partikel air dari gas dilakukan dengan cara mengontakkan aliran gas dengan calsium chloride di dalam chemical bad section b. Liquid Desiccant, misalnya Glycol (Glycol Dehydrator) Liquid desiccant yang sering digunakan adalah Triethylene Glycol. Penyerapan partikel air tejadi karena adanya kontak antara glycol dengan gas yang mengandung air pada tray di dalam Absorber (kontraktor), proses regenerasi glycol yang mengandung air dilakukan dengan cara pemanasan sehingga air terbebaskan dari glycol 6.1.3.



Penampung Hasil Pemisahan Setelah fluida produksi dipisahkan, minyak hasil pemisahan diharapkan



hanya mengandung air / solid yang sangat kecil (< 0,2 %) dialirkan ke dalam penampung sementara di dalam kompleks block-station, kemudian melalui sistem pipa, minyak dan gas dialirkan menuju pusat penampungan / penimbun (PPM), untuk kemudian pada waktu tertentu dikirim kepada Refinery, Gas Plant, ataupun terminal melalui Sale-Line.



125



6.2. DESKRIPSI ALAT 6.2.1. - Nama Alat : Storage Tank. - Fungsi



: Berfungsi



untuk



menampung



minyak



yang



telah



dipisahkan. - Mekanisme : Fluida tiga fasa dengan crude dominant akan masuk ke FWKO untuk dipisahkan sesuai dengan fasanya. Minyak akan masuk ke heater teater dan keluar menuju wash tank. Setelah masuk ke wash tank minyak akan dipisahkan dari tetesan-tetesan air,seingga setelah keluar dari wash tank minyak benar-benar bersih dari air, kemudian minyak akan menuju ke storage tank dari wash tank.



Gambar 6.1. Storage Tank (http:/sciencephoto.com/image/337Oil_refinery_storage_tank-SPL.jpg)



126



-



Spesifikasi : Tabel VI-1. Spesifikasi Storage Tank STANDART SIZING RATED CAPACITY FHISICAL SIZE 0-500 BBLS/DAY 4"X12" 100-1000 BBLS/DAY 4"X16" 600-2600 BBLS/DAY 6"X20" 1500-4000 BBLS/DAY 8"X20" 3000-5000 BBLS/DAY 8"X30" 4000-9000 BBLS/DAY 10"X30" 5000-12000 BBLS/DAY 10"X40" 10000-20000 BBLS/DAY 12"X40" 15000-30000 BBLS/DAY 12"X50"



127



6.2.2. - Nama Alat : Flowline. - Fungsi



: Untuk mengalirkan fluida (minyak, air, dan gas bumi) dari wellhead maupun x-mast tree ke peralatan pemisah.



- Mekanisme : Fluida produksi yang diproduksikan melalui tubing di sumur dilanjutkan ke wellhead. Dari wellhead, Fluida produksi mengalir menuju manifold dan header sabelum mencapai fasilitas pemisah. Pipa untuk mengalir ini yang disebut flowline.



Gambar 6.2. Flow Line (http://image.shutterstock.com/stock-photo-flow-lines-307197.jpg)



128



- Spesifikasi : Tabel VI-2. Spesifikasi Flowline



Typical size (diameter) Pipe Contents ADEC Regulation Leak Detection Design Standard



Crude Oil Transmission Pipeline 6 – 48 inches Crude Oil 18 AAC 75.055 Yes (1% daily volume) No



Cathodic Protection Standard Corrosion Control Standard



No



Inspection Standard Maintenance Standard



No



No



No



Flow Line



Facility Oil Piping



4 – 30 inches