![Laporan Selesai Kerja Praktek [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/laporan-selesai-kerja-praktek.jpg)
16 0 3 MB
LAPORAN KERJA PRAKTEK AKTIVITAS OPERASI PRODUKSI MIGAS DI PT PERTAMINA EP ASSET 2 LIMAU FIELD
Dibuat untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Laporan Kerja Praktek pada PT.Pertamina Asset 2 Limau Field
Oleh: Ahmad Rif’at Hoirullah
03021181419033 03021181419183
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2017
i
Universitas Sriwijaya
ii
Universitas Sriwijaya
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas berkah dan rahmat-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan Kerja Praktek
di Fungsi
Petroleum Engineer PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field yang berjudul “Aktivitas Operasi Produksi Migas di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field”. Kerja praktek ini di laksanakan pada tanggal 02 Oktober sampai 31 Oktober 2017 Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. Mukiat, M.S selaku Dosen Pebimbing yang membimbing dalam penyelesaian Laporan Kerja Praktek ini. Penulis juga berterima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. DR. Hj. Rr. Harminuke Eko Handayani, S.T., M.T., dan Bochori, S.T., M.T., selaku Ketua dan Sekretaris Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya. 2. Dr. Ir. H. Marwan Asof, DEA dan Ir. Mukiat, M.S selaku dosen pembimbing akademik. 3. Staf dosen dan Karyawan Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya yang telah memberikan banyak ilmu pengetahuan dan telah membantu dalam menyukseskan kerja praktek ini. 4. Bapak M. Hafiz Alkaff selaku Pembimbing Lapangan Kerja Praktek di PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field. 5. Seluruh Staf Karyawan dan Staf Fungsi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini tidak lepas dari kesalahan, maka diharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun guna penyempurnaan isi dari laporan ini. Semoga laporan ini berguna dan dapat menunjang perkembangan ilmu pengetahuan serta dapat bermanfaat bagi Penulis khususnya, juga bagi pembaca pada umumnya. Indralaya, Oktober 2017
Penulis
iii
Universitas Sriwijaya
DAFTAR ISI Halaman COVER ............................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ..................................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
vi
DAFTAR TABEL ............................................................................................
viii
BAB 1. PENDAHULUAN ..................................................................................
1
1.1. Latar Belakang ................................................................................
1
1.2. Tujuan Kerja Praktek ......................................................................
2
1.3. Metode Penulisan ............................................................................
2
1.4. Matrik Rangkaian Kegiatan Kerja Praktek .....................................
3
2. TINJAUAN UMUM ..............................................................................
4
2.1. Sejarah Singkat PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field ................
4
2.2. Daerah Operasional PT. Pertamina Asset 2 Limau Field ...............
5
2.3. Struktur Organisasi PT. Pertamina Asset 2 Limau Field ................
6
2.4. Kondisi Geologi Wilayah Operasi PT. Pertamina Asset 2 Limau Field .................................................................................................
7
2.5. Petroleum system di Limau Field ...................................................
9
3. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................
12
3.1. Sistem Produksi ..............................................................................
12
3.1.1. Sumur Sembur Alam (Natural Flow) ...................................
13
3.1.2. Pompa Angguk (Sucker Rod Pump) .....................................
14
3.1.3. Gas Lift ..................................................................................
15
3.1.4. Electric Submersible Pump ...................................................
16
3.2. Fasilitas Produksi .............................................................................
17
3.2.1. Pipa Alir (Flowline Pipe) ......................................................
17
3.2.2. Stasiun Pengumpul ................................................................
17
3.2.3. Separator ................................................................................
18
3.2.4. Stock Tank .............................................................................
19
iv
Universitas Sriwijaya
3.2.5 Stasiun Kompresor Gas ..........................................................
20
3.3. Kegiatan Workover & Well Service .................................................
21
4. HASIL PENGAMATAN ......................................................................
23
4.1. Kegiatan Operasi Produksi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field .................................................................................................
23
4.2. Sumur Produksi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field ............
24
4.3. Stasiun Pengumpul ..........................................................................
27
4.4. Stasiun Kompressor Gas .................................................................
29
4.5. Water Injection Plant ......................................................................
31
4.6. Kegiatan Work Over dan Well Service di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field .....................................................................................
31
4.6.1. Perforasi .................................................................................
32
4.6.2. Squeeze Cementing ...............................................................
33
4.6.3. Sonolog .................................................................................
34
5. KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................
37
5.1. Kesimpulan ......................................................................................
37
5.2. Saran ................................................................................................
38
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
39
LAMPIRAN .....................................................................................................
40
v
Universitas Sriwijaya
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1. Sejarah Produksi PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field ......................... 5 2.2. Peta Lokasi PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field................................. 6 2.3. Peta Wilayah Operasi Limau Field ........................................................... 6 2.4. Struktur Organisasi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field .................... 7 2.5. Kolom Stratigrafi Sub Cekungan Sumatera Selatan ................................. 9 3.1. Sketsa Petroleum Production System ....................................................... 12 3.2. Sumur Setelah Dikompresi ....................................................................... 13 3.3. Christmas Tree .......................................................................................... 13 3.4.Sucked Rod Pump Pada Bagian Bawah ..................................................... 14 3.5. Proses Downstroke dan Upstrike ............................................................. 14 3.6. Beam Pumping Unit .................................................................................. 15 3.7. Gas Lift Well ............................................................................................ 15 3.8. Electric Submersible Pump ....................................................................... 16 3.9. Two Phase Separator ................................................................................ 19 3.10. Three Phase Separator............................................................................ 19 4.1. Bagan alir aktivitas operasi produksi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. ............................................................................................................... 23 4.2. Sumur Electric Submersible Pump .......................................................... 25 4.3. Sucker Rod Conventional Unit ................................................................. 26 4.4. Natural Flow ............................................................................................ 27 4.5. Bagan alir stasiun pengempul .................................................................. 27 4.6. Diagram Alir di Stasiun kompresor gas ................................................... 29 4.7. Casing Gun Setelah Perforasi .................................................................. 33 4.8 Alat Squeeze Cementing ............................................................................ 33 4.9. Gun / Well Sounder ................................................................................... 35 4.10. Microphone Cable ................................................................................... 35 4.11. Total Well Management .......................................................................... 36
vi
Universitas Sriwijaya
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1.1. Rangkaian Kegiatan Kerja Praktek ........................................................... 3
vii
Universitas Sriwijaya
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang PT. Pertamina (Persero), merupakan perusahaan milik negara yang bergerak di bidang energi meliputi minyak, gas, serta energi baru dan terbarukan. Sejak didirikan pada 10 Desember 1957, Pertamina menyelenggarakan usaha minyak dan gas bumi di sektor hulu hingga hilir. Kegiatan di sektor hulu dilaksanakan oleh anak perusahaan Pertamina yakni PT. Pertamina EP. Saat ini tingkat produksi Pertamina EP adalah sekitar 100.000 barrel oil per day (BOPD) untuk minyak dan sekitar 1.016 million standard cubic feet per day (MMSCFD) untuk gas. Wilayah Kerja (WK) Pertamina EP seluas 113,613.90 kilometer persegi merupakan limpahan dari sebagian besar Wilayah Kuasa Pertambangan Migas PT PERTAMINA (PERSERO). Pola pengelolaan usaha WK seluas itu dilakukan dengan cara dioperasikan sendiri (own operation) dan kerja sama dalam bentuk kemitraan, yakni 4 proyek pengembangan migas, 7 area unitisasi dan 39 area kontrak kerjasama kemitraan terdiri dari 24 kontrak Technical Assistant Contract (TAC), 15 kontrak Kerja Sama Operasi (KSO). Jika dilihat dari rentang geografinya, Pertamina EP beroperasi hampir di seluruh wilayah Indonesia, dari Sabang sampai Merauke (Arsip Pertamina, 2017). Kegiatan operasi produksi yang dilakukan di lokasi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field dimulai dengan kegiatan pengangkatan fluida dari sumur produksi menuju permukaan bumi, transportasi fluida menuju Stasiun Pengumpul, kemudian transportasi minyak ke
Stasiun Pengumpul Utama, sampai pada pengiriman
minyak dari Stasiun Pengumpul Utama menuju Pusat Pengumpul Produksi. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai kegiatan produksi minyak dan gas bumi, maka dilakukan Kerja Praktek ini. Pengamatan yang di lakukan mengenai kegiatan operasi produksi pada PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field yang meliputi metode pengangkatan fluida, serta proses yang dilakukan pengecekan terhadap fluida yang diproduksikan. Kegiatan Kerja Praktek ini dimulai dari
1
Universitas Sriwijaya
tanggal 02 Oktober 2017 sampai dengan 31 Oktober 2017 di lapangan produksi Limau PT. Pertamina EP Asset 2. . 1.2. Perumusan Masalah 1. Bagaimana proses kegiatan operasi produksi minyak dan gas di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field? 2. Apa saja peralatan yang digunakan oleh PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field dalam memproduksi minyak dan gas bumi? 3. Metode apa saja yang di gunakan di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field? 1.3. Tujuan Kerja Penulisan Adapun tujuan dari Kerja praktek ini dilaksanakan adalah : 1) Mengetahui dan memahami rangkaian proses kegiatan operasi produksi serta alur pengelolaan minyak dan gas yang terdapat di wilayah kerja PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. 2) Mengetahui mekanisme peralatan yang digunakan oleh PT Pertamina EP Asset 2 Limau Field dalam memproduksi minyak dan gas bumi. 3) Mengetahui alur kegiatan pengelolaan air terproduksi pada Stasiun Pengumpul dan Water Injection Plant, kegiatan Workover dan Well Service di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. 4) Mengetahui dan menganalisia cara desain ulang Sucker Rod Pump (SRP)
1.4. Batasan Masalah Adapun batasan masalah dari penelitian ini adalah mengetahui dan memahami alur kegiatan operasi produksi dan kegiatan workover and well service.
1.5. Metode Penulisan Metode yang digunakan dalam pelaksanaan Kerja Praktek adalah sebagai berikut : 1. Observasi
2
Universitas Sriwijaya
Metode observasi ini dilakukan dengan cara mengamati secara langsung ke lapangan untuk mendapatkan gambaran umum mengenai peralatan yang digunakan dalam kegiatan operasi produksi, prinsip kerja, cara kerja, alur kerja, proses, fasilitas penunjang serta hal – hal penting lainnya yang berkaitan dengan kegiatan operasi dan produksi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. 2. Diskusi Metode diskusi ini dilakukan dengan cara melakukan diskusi langsung antara mahasiswa dengan engineer, supervisor, operator maupun karyawan lainnya mengenai kondisi dan kegiatan di lapangan di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. 3. Studi pustaka Metode ini dilakukan dengan cara pengambilan data berdasarkan studi literatur yang berkaitan dengan permasalahan yang ada.
1.6. Matrik Rangkaian Kegiatan Kerja Praktek Tabel 1.1. Rangkaian Kegiatan Kerja Praktek NO 1
TANGGAL 2 Oktober
KEGIATAN HSSE
2
3-5 Oktober
WORKSHOP
3
6 Oktober
RIG
4
9 Oktober
SONOLOG
5
10 Oktober
RAM
6
11 Oktober
SKG
7
12 Oktober
Water Injection
8
13 Oktober
9
16 -19 Oktober
Operasi dan Produksi RIG
CAPAIAN Mengetahui K3 perusahaan Pengenalan dasar-dasar alat Mengetahui kegiatan perforai Mengetahui kegiatan cek sumur Mengetahui mekanisme peralatan Mengetahui alur proses water injection Mengetahui pengolahan SKG Mengetahui Pengolahan produksi Cementing
10
20 Oktober
Petroleum enginer
Pengenalan dasar dasar
11
23 Oktober
Laporan
Penyusunan laporan
3
Universitas Sriwijaya
12
24 Oktober
Enginering Planning
13
25 Oktober
SPECIAL TASK
14
26 Oktober
PRESENTATION
Menambah pengetahuan Menambah pengetahuan Menjelaskan pencapaian yang telah didapat
BAB 2 TINJAUAN UMUM
2.1. Sejarah Singkat PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field Pusat dari kegiatan PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field terletak di Kota Prabumulih dan Kabupaten Muaraenim. Tepatnya berada di Kecamatan Rambang Dangku Kabupaten Muara Enim Sumatera Selatan, yang terdiri dari 5 struktur penghasil minyak yakni Belimbing, Limau Barat, Limau Tengah, Niru, dan Karangan. BPM (Bataafsche Petroleum Maatschappij) melakukan penemuan terhadap struktur tersebut. Struktur Limau Barat adalah struktur pertama yang ditemukan. Struktur ini ditemukan pada tahun 1910. Kemudian pada tahun 1949 BPM kembali menemukan struktur yang kedua yakni struktur Niru, dilanjutkan dengan penemuan struktur Limau Tengah pada tahun 1950, serta struktur Belimbing pada tahun 1955. (Arsip Pertamina, 2017) Pengelolaan terhadap struktur-struktur tersebut diberikan kepada Pertamina Own Operation pada tahun 1949 hingga tahun 5 Juli 1989. Kemudian pada tanggal 6 Juli 1989 hingga 1 April 1997, pengelolaan struktur atau lapangan tersebut dilakukan secara Joint Operation Body (JOB) antara Husky Energy dengan Pertamina. Pada tanggal 1 April 1997 sampai Juli 2004 saham JOB Pertamina Husky Limau dialihguna oleh JOB EOR Pertamina Sea Union Energi (Limau) Ltd. Kemudian pada bulan Agustus hingga Desember 2004 mengalami masa transisi yang dipegang oleh IPOA (Interim Production Operation Agreement) Sea Union Energy Resources. Pada Januari 2005 hingga Februari.
4
Universitas Sriwijaya
2013, JOB Pertamina Seaunion Energi (Limau) berubah menjadi Unit Bisnis EP (UBEP) Limau. Selanjutnya pada tanggal 1 Maret 2013 terjadi perubahan struktur organisasi di PT. Pertamina EP, yakni PT. Pertamina EP Limau Field berubah menjadi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. Adapun gambaran sejarah singkat PT. Pertamina EP Limau Field dapat dilihat pada Gambar 2.1 (Arsip Pertamina, 2017).
Gambar 2.1. Sejarah produksi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field (Arsip Pertamina, 2017)
2.2. Daerah Operasional PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field Area operasi PT. Pertamina EP Asset 2 Field Limau terletak di Kabupaten Muaraenim dan Kota Prabumulih. Bedasarkan data geologi Limau Field, Lapangan Limau terletak ± 110 km ke arah selatan Kota Palembang, Provinsi Sumatera Selatan dengan luas area lapangan sekitar 211 km2. Wilayah operasi PT Pertamina Limau Field berada di 3 kecamatan yaitu, Rambang Dangku, Rambang Lubai, dan Gunung Megang, adapun peta lokasi dan peta wilayah operasi Limau field dan peta wilayah PT. Pertamina EP asset 2 Limau field dapat dilihat pada gambar 2.2 dan 2.3.
5
Universitas Sriwijaya
Gambar 2.2.
Peta Lokasi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field (Arsip Pertamina, 2017
Gambar 2.3. Peta Wilayah Operasi Limau Field (Arsip Pertamina, 2017)
6
Universitas Sriwijaya
2.3. Struktur Organisasi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field Dalam melaksanakan operasi kegiatannya, PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field memiliki struktur organisasi yang disusun untuk mempermudah pelaksanaaan kegiatan operasional serta dalam pertanggung-jawaban kegiatan dan operasional perusahaan. Adapun struktur organisasi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field dapat dilihat pada Gambar 2.4 (Arsip Pertamina, 2017).
Gambar 2.4. Struktur Organisasi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field (Arsip Pertamina, 2017) Pimpinan tertinggi di PT. Pertamina EP Asset 2 Field Limau terletak pada Field Manager Limau. Dalam menjalankan tugasnya, Field Manager dibantu oleh 11 Assistant Manager dan 1 Sekretaris. Kesebelas Assistant Manager tersebut antara lain Assistant Manager Operation Planning, Assistant Manager Petroleum Engineer, Assistant Manager Work Over/Well Services, Assistant Manager Production Operation, Assistant Manager Reliability And Maintenance, Assistant Manager HSSE, Assistant Manager HR, Assistant Manager Finance, Assistant Manager Legal And Relationship, Assistant Manager SCM, dan Assistant Manager ICT. Masing-masing Asisten Manajer akan menjalankan tugas serta fungsinya dalam organisasi dan memiliki tanggung-jawab terhadap segala kegiatan-kegiatan yang berada di ruang lingkup kerjanya. Sedangkan Field Manager Limau sendiri bertanggung-jawab kepada General Manager Asset 2. (Arsip Pertamina, 2017)
7
Universitas Sriwijaya
2.4. Kondisi Geologi Wilayah Operasi PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field Struktur geologi yang mempengaruhi terbentuknya perangkap hidrokarbon sebagian besar merupakan antiklinal, patahan yang berorientasi barat laut tenggara sebagai akibat gaya kompresi. Pada cekungan Sumatera Selatan, minyak dan gas terperangkap pada lapisan batupasir, batugamping dan granit wash ataupun basement fracture yang berasosiasi dengan sesar geser yang berorientasi barat daya-timur laut. Urutan stratigrafi didalam Sub Cekungan Sumatera Selatan telah dilakukan oleh Tobler pada tahun 1908. Penelitian selanjutnya pada pertengahan tahun duapuluhan menentukan keberadaan unconformity antara sedimen Tersier dan batuan Pra-Tersier yang berada di bawahnya. Klasifikasi lebih detail kemudian dihasilkan oleh Spruyt pada tahun 1956 atas dasar sejumlah data yang diperoleh melalui pemboran intensif dan aktivitas-aktivitas eksplorasi minyak di daerah ini (Arsip Pertamina, 2017). Sekuen transgresi pada bagian atas diikuti oleh sekuen regresi dengan diendapkannya Formasi Air Benakat, Formasi Muara Enim dan Formasi Kasai. Keseluruhan sekuen sedimentasi secara umum dikenal sebagai megacycle, dimana pada bagian bawah berupa fasies transgresi (Telisa Group), yang terutama terdiri dari material klastik kasar, dan pada bagian atas berupa fasies regresi (Palembang Group) terdiri atas material klastik kasar (Gambar 2.5).
8
Universitas Sriwijaya
@2410 0.56 (P21) 165 HI 5.62 445 (Tmax) 10.6kg/ton
P19/P18 Acrostichum spaciosum Zonocostites ramonae (TPS-11)
Eocene Proxapertites assamicus
@2870 0.63 (P20) 144HI 3.54 457 Tmax 5.49 kg/ton @3030 (P19) 2.14
0.68 138 HI 449 Tmax 3.70 kg/ton
(TPS-6)
Gambar 2.5. Kolom Stratigrafi Sub Cekungan Sumatera Selatan (Arsip Pertamina, 2017) Berdasarkan Sumber dari PT Pertamina data-data eksplorasi Limau Field, pada Lapangan Limau hanya terdapat dua formasi yang mengandung hidrokarbon yang bersifat ekonomis, yaitu Formasi Talang Akar (TAF) dan Formasi Baturaja (BRF). Sedangkan litologi formasi yang ditembus oleh pemboran adalah sebagai berikut : 1) Formasi Kasai (KAF) Terdiri dari batu pasir kasar unconsolidated, lempung berwarna hijau abu-abu, kerikil, lempung, batu apung. 2) Formasi Muara Enim (MEF) Terdiri dari lempung pasiran, pasir dan lapisan batubara. 3) Formasi Air Benakat (ABF)
9
Universitas Sriwijaya
Terdiri dari batu pasir selang selingdengan serpih atau lempung kelabu tua dengan sisipan batubara 4) Formasi Gumai (GUF) Terdiri dari batuan utama serpih kelabu, napal berwarna coklat putih merupakan sisipan karbonat di dasar formasi. 5) Formasi Baturaja (BRF) Terdiri dari batu gamping terumbu, 6) Formasi Talang Akar (TAF) Terdiri dari batu pasir, batu gamping, batu lempung, batubara dan batu pasir kasar. 7) Formasi lahat (LAF) Merupakan batuan dasar atau Basement Rock.
2.5. Petroleum System di Limau Field Petroleum System merupakan kumpulan-kumpulan komponen yang harus dimiliki untuk memungkinkan terkumpul dan ber-akumulasinya suatu minyak bumi di suatu tempat yang meliputi komponen dasar (Source rock, Reservoir, Seal, Overburden
rock)
dan
Proses
(Trap
formation,
generation-migration,
Accumulation). Komponen tersebut mutlak harus dimiliki, karena tanpa satu komponen saja tidak akan terkumpul minyak bumi tersebut (Beamont dan Foster,1999). 1)
Batuan Induk (Source Rock) Batuan induk di daerah Lapangan Limau terdiri dari serpih Formasi Lahat, Formasi Talang Akar dan Formasi Gumai. Dari studi yang dilakukan oleh Pertamina (2004), di daerah sub-basin Lematang – Muara Enim, dikenal adanya 2 jenis batuan induk. Jenis 1 adalah batuan induk dimana material organiknya berasal dari darat, dan jenis ke 2 adalah material organiknya berasal dari laut. Pembentukan hidrokarbon dari serpih Formasi Talang Akar yang banyak mengandung material organik yang berasal dari darat di subbasin Lematang dimulai dari Miosen Tengah. Sedangkan di sub-basin Muara Enim, selain Formasi Talang Akar, serpih Formasi Gumai juga merupakan batuan induk yang mengandung material organik yang berasosiasi dengan
10
Universitas Sriwijaya
alga laut, memiliki HI 200 – 400, merupakan kerogen tipe II dan sudah matang, sehingga menghasilkan minyak. Kandungan organik dan kematangan batuan induk daerah Lapangan Limau yaitu sebagai berikut : a) Formasi Lahat mempunyai kandungan Total Organic Carbon (TOC) sebesar 1,7 – 4,1% b) Formasi Talang Akar, mempunyai kandungan TOC sebesar 1,5 – 8% c) Formasi Baturaja, mempunyai kandungan TOC sebesar 0,6 – 1,5 % d) Formasi Gumai, mempunyai kandungan TOC sebesar 0,5 – 11,5% 2)
Batuan Reservoir Di dalam Cekungan Sumatra Selatan, batuan yang berperan sebagai batuan reservoir yang mengandung minyak dan gas bumi dijumpai pada hampir di semua batuan, dari Formasi-formasi Lahat, Talang Akar, Baturaja, Gumai/Telisa, Air Benakat, Muara Enim dan bahkan dari batuan dasar PraTersier (basement). Tetapi pada umumnya sebagai batuan reservoir utama adalah batupasir dari Formasi Talang Akar dan batu gamping dari Formasi Baturaja.
3)
Batuan Penutup (Seal) Batuan yang berperan sebagai batuan penyekat bersifat regional, dijumpai sebagai shale yang tebal dari Formasi Telisa/Gumai (GUF) dan shale yang terdapat pada intra-formasi didalam tiap-tiap zone batupasir pada masingmasing formasi. Shale ini meskipun relatif tipis, namun terbukti merupakan batuan penutup (seal) yang baik bagi migrasi atau akumulasi minyak dan gas untuk lapisan-lapisan reservoir yang ada dibawahnya.
4)
Perangkap (Trap) Perangkap struktur terjadi pada kala Plio–Pleistosen. Semua penemuan minyak dan gas bumi di Lapangan Limau terperangkap di dalam system terangkap struktur.
11
Universitas Sriwijaya
BAB 3 TINJAUAN PUSTAKA
3.1. Sistem Produksi Sistem produksi minyak dan gas bumi (Gambar 3.1) terdiri dari reservoir, well, flowline, separator, pompa, dan transportation flowline. Reservoir mengisi wellbore dengan minyak dan gas. Sumur menyediakan jalur bagi fluida untuk mengalir dari bawah permukaan menuju permukaan dan dapat mengatur production rate. Flowline mengalirkan fluida terproduksi menuju separator, separator memisahkan gas dan air dari minyak. Pompa dan compressor digunakan untuk mengalirkan minyak dan gas melalui pipa menuju ke tempat penjualan.
Gambar 3.1
Sketsa Petroleum Production System (Boyun Guo et. al., 2007)
Menurut Boyun Guo et. al. (2007), tugas dari seorang Production Engineer adalah untuk memaksimalkan produksi minyak dan gas bumi dengan penggunaan biaya se-efektif mungkin. Kegiatan produksi minyak dan gas bumi diawali dengan kegiatan pengangkatan fluida. Pengangkatan fluida dilakukan dengan dua metode, yaitu sembur alam (natural flow) dan menggunakan alat bantuan (artificial lift). Pengangkatan fluida secara natural flow memanfaatkan tekanan reservoir yang tinggi, sehingga fluida mengalir secara alami. Pengangkatan fluida secara artificial
12
Universitas Sriwijaya
lift menggunakan alat-alat bantuan, yaitu gas lift, pompa angguk atau Sucker Rod Pump (SRP) dan pompa Electric Submersible Pump (ESP). Setelah fluida diangkat dari sumur-sumur, fluida dialirkan ke stasiun pengumpul untuk diproses sebelum akhirnya dikirim menuju PPP (Pusat Pengumpul Produksi).
3.1.1. Sumur Sembur Alam (Natural Flow) Suatu sumur minyak dapat mengalir secara alamiah karena energi yang dikandung dalam reservoir masih cukup kuat untuk mengangkat / mendorong fluida sampai permukaan.Tekanan reservoir merupakan sumber tenaga bagi fluida reservoir untuk dapat mengalir secara alamiah, mampu mengatasi hambatan yang dilaluinya, mulai dari reservoir sampai separator. Umumnya ditemui pada awal sumur diproduksikan.
Gambar 3.2 Sumur setelah dikomplesi (Norman J. Hyne, 2001)
Gambar 3.3 Christmas tree (Norman J. Hyne, 2001)
Wellhead adalah steel fitting permanen yang terdapat pada bagian atas sumur di permukaan. Wellhead terdiri dari casing head dan tubing head. Wellhead biasanya dilas atau disatukan dengan conductor pipe atau surface casing. Wellhead equipment adalah perlengkapan yang dipasang pada bagian atas tubing dan casing, menyangga string dan menutup annulus diantara string serta mengendalikan laju produksi. Wellhead equipment terdiri dari casing head, tubing head, Christmas tree
13
Universitas Sriwijaya
(Gambar 3.3), stuffing box, dan pressure gauge. Ketika minyak sudah tidak memiliki tekanan yang cukup lagi untuk mengalir ke permukaan, fluida harus diangkat ke permukaan dengan beberapa metode yang disebut dengan artificial lift. Meskipun pada flowing well, semakin banyak fluida yang terproduksi dari bawah permukaan, tekanan pada fluida yang tersisa berkurang hingga fluida tersebut tidak dapat lagi mengalir ke permukaan. Ketika hal ini terjadi, Christmas tree harus dicabut, dan diganti dengan pompa yang disebut dengan proses putting the well on pump.
3.1.2. Pompa Angguk (Sucker Rod Pump) Sucker rod pump atau rod pumping system menggunakan sucker rod pada bagian bawah tubing string, serta surface pumping unit dan sucker rod menjuntai ke bawah untuk menghubungkannya. Sucker rod pump (Gambar 3.4) didesain berdasarkan standar API (American Petroleum Index) dan mempunyai standing valve dan travelling valve.
Gambar 3.4 Sucker rod pump pada bagian bawah sumur (Norman J. Hyne, 2001)
Gambar 3.5 Proses downstroke (a) dan upstroke (b) (Norman J. Hyne, 2001)
Travelling valve bergerak ke atas dan ke bawah ketika standing valve tetap diam. Kedua valve terdiri dari ball, seat (piringan dengan lubang ditengahnya), dan cage untuk menahan bola agar tetap berada diatas seat. Steel ball memungkinkan 14
Universitas Sriwijaya
minyak untuk mengalir ke atas tapi tidak akan kembali ke bawah. Fluida yang mengalir ke atas mengangkat ball dari seat dan membuka valve. Fluida tidak dapat kembali ke bawah karena gravitasi menahan ball pada seat. Setiap upward stroke dari travelling valve mengankat minyak dan air ke atas melalui tubing. Umunya bekerja antara 10 s.d 20 stroke per minute. Menurut Norman J. Hyne (2001), pumping unit yang umum digunakan adalah beam pumping unit (Gambar 3.6). Terdiri dari I-beam baja atau beton yang berat. Beam pumping unit memiliki beam baja (walking beam) yang bergerak ke atas dan ke bawah pada bearing di atas Samson post. Walking beam digerakkan oleh electric motor dan juga dapat digerakkan menggunakan motor yang menggunakan gas terproduksi dari sumur.
Gambar 3.6 Beam Pumping Unit (Norman J. Hyne, 2001)
3.1.3. Gas Lift Gas lift (Gambar 3.7) adalah jenis artificial lift yang menggunakan gas yang sudah dikompresi dan diinjeksikan ke annulus pada dalam sumur diantara casing dan tubing (Norman J. Hyne, 2001). Gas yang digunakan merupakan natural gas yang terproduksi dari sumur. Gas lift valve merupakan pressure valve yang terbuka dan tertutup dan terpasang dengan jarak tertentu di sepanjang tubing string,
15
Universitas Sriwijaya
memungkinkan gas untuk mengalir ke dalam tubing dan bercampur dengan fluida sumur serta membentuk gelembung. Hal ini meringankan densitas liquid sepanjang pembentukan gelembung, mendorong liquid ke atas permukaan dimana gas bisa digunakan kembali.
Gambar 3.7 Gas lift well (Norman J. Hyne, 2001)
3.1.4. Electric Submersible Pump Electric Submersible Pump (Gambar 3.8) menggunakan sebuah electric motor yang menggerakkan centrifugal pump dengan rangkaian dari rotating blade pada shaft di bagian bawah tubing (Norman J. Hyne, 2001). Sebuah kabel berpelindung menjuntai hingga ke atas sumur, diikat pada tubing string. Sumber listrik berasal dari trafo. Electric motor memiliki kecepatan berbeda yang dapat diatur untuk mengangkat liquid dalam jumlah yang berbeda. Electric submersible pump digunakan untuk mengangkat liquid dalam jumlah besar dari dalam sumur dan ditujukan buat sumur deviasi. Sebuah gas separator digunakan pada bagian bawah pompa untuk mencegah gas masuk ke dalam pompa dan mengurangi efisiensi pompa. 16
Universitas Sriwijaya
Gambar 3.8 Electric Submersible Pump (Norman J. Hyne, 2001)
3.2. Fasilitas Produksi Fasilitas produkis adalah sarana untuk memisahkan fluida yaitu minyak, air dan gas yang berasal dari sumur produksi untuk di manfaatkan menjadi sesuatu yang berharga (Arnol & Stewart, 2008). 3.2.1. Pipa Alir (Flowline pipe) Flowline pipe terbuat dari baja yang berfungsi mengalirkan fluida dari Christmas tree wing atau pumping tee menuju separator, pengolahan dan fasilitas penyimpanan (Norman J. Hyne, 2001). Flowline biasanya berada pada permukaan atau berada di bawah timbunan tanah dibawah freeze line untuk perlindungan dari cuaca ekstrim. Valve merupakan gerbang dari flowline yang dibuat untuk mengatur flow rate pada pipa dan menutup pipa.
3.2.2. Stasiun Pengumpul Stasiun pengumpul atau biasa kita kenal dengan Block Station merupakan suatu tempat terjadinya pemisahan fluida pertama kali setelah fluida diangkat dan
17
Universitas Sriwijaya
dialirkan melalui flowline dari sumur. Didalamnya terdapat peralatan peralatan produksi yang berfungsi untuk melakukaan pekerjaan pengarahan, pemisahan, penampungan, pengukuran, dan pengaliran fluida produksi. Besar kecilnya suatu stasiun pengunpul tergantung dari banyaknya sumur produksi yang masuk ke dalam stasiun pengumpul tersebut. Bila jumlah sumur yang diproduksi sedikit maka stasiun pengumpul yang dibangun akan berukuran kecil serta mempunyai peralatan yang bersifat sementara. (Sujanarko, 2010) Stasiun pengumpul sebagai tempat dilakukannya pemrosesan fluida produksi mempunyai beberapa fungsi, yaitu: 1) Mengatur aliran fluida sumur yang masuk ke stasiun pengumpul tersebut 2) Memisahkan fluida sumur menjadi komponen minyak, gas dan air 3) Menampung sementara dan mengalirkan hasil produksi ke proses lebih lanjut 4) Menguji kapasitas produksi tiap sumur 5) Mengetahui produksi harian yang masuk ke stasiun pengumpul tersebut 6) Mengeringkan gas Stasiun pengumpul sebagai tempat terjadinya proses pemisahan fluida pertama kali setelah fluida keluar dari sumur. Stasiun pengumpul memiliki beberapa peralatan spesifik yang digunakan untuk melakukan proses pemisahan tersebut. Peralatan tersebut yaitu: separator, manifold dan header, gas scrubber dan tangki minyak.
3.2.3. Separator kebanyakan sumur minyak memproduksikan salt water dan gas yang membentuk gelembung. Ketiganya dipisahkan pada tanki baja yang silindris dan panjang yang disebut dengan separator. Separator menggunakan gravitasi untuk memisahkan gas, minyak, dan air. Separator dapat berupa two-phase separator (Gambar 3.9) untuk memisahkan gas dari liquid, atau berupa three-phase separator (Gambar 3.10) yang memisahkan gas, minyak, dan air. Pada diffuser section dalam vertical separator, fluida dari inlet berputar pada sekeliling vessel untuk menghasilkan gaya sentrifugal yang membantu pemisahan.
18
Universitas Sriwijaya
Gambar 3.9
Two-phase separator (Norman J. Hyne, 2001)
Gambar 3.10 Three-phase separator (Norman J. Hyne, 2001)
3.2.4. Stock Tank Menurut Norman J. Hyne (2001), minyak dari separator mengalir menuju stock tank untuk disimpan. Stock tank (Gambar 3.11) terbuat dari baja karbon yang dilas dengan ukuran tertentu untuk menampung 90 hingga ribuan barrel minyak, dan memenuhi standar American Petroleum Index (API). Diatas stock tank terdapat tangga yang memungkinkan operator untuk melaukan pekerjaan measuring. Measuring dilakukan untuk mengetahui jumlah dan kualitas minyak yang terdapat pada stock tank. Pada bagian atas terdapat thief hatch yang dapat dibuka, dan dapat dimasukkan dengan alat gauge tape (Gambar 3.12) untuk mengukur kolom minyak pada tanki.
19
Universitas Sriwijaya
Gambar 3.11 Stock tank (Norman J. Hyne, 2001)
Gambar 3.12 Gauge tape (Norman J. Hyne, 2001)
3.2.5. Stasiun Kompresor Gas Stasiun kompresor Gas merupakan tempat diprosesnya gas lebih lanjut yang sebelumnya dipisahkan di stasiun pengumpul. Tujuan dari diprosesnya gas ini adalah untuk dinaikkan tekanannya. Adapun peralatan yang ada digunakan didalam stasiun kompresor gas adalah sebagai berikut : 1) Scrubber Scrubber dilengkapi dengan Pressure Control (PC), Temperature Control (TC), dan Control Valve yang sama fungsinya dengan yang ada di separator. Di dalam scrubber terdapat silinder yang disebut Floater. Silinder ini berfungsi sebagai Liquid Level Control (LLC). Volume gas pada scrubber harus dikontrol agar gas tidak mengalir ke tangki. Tekanan gas pada scrubber diatur oleh pressure control. Control valve merupakan katup otomatis untuk mengatur pressure gas dalam scrubber. Misalnya tekanan gas di setting pada 40 psi. Apabila tekanan pada
20
Universitas Sriwijaya
scrubber naik, maka control valve akan terbuka (open) dan dibuang ke flaring. Dari scrubber gas mengalir ke header gas untuk disalurkan ke stasiun kompresor gas. 2) Compressor Engine Compressor engine merupakan alat yang digunakan untuk menambah tekanan pada gas. Fungsi utama kompresor yaitu untuk menambah jumlah energi suatu compressible fluid, baik itu dengan cara memberikan tekanan tinggi, menambah kecepatan dan ketinggian fluida gas tersebut sesuai yang telah disebutkan dalam hukum bernoulli. Selain itu, ada juga jenis kompresor vacum yang bisanya banyak digunakan untuk menghisap gas atau udara yang memiliki tekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer.
3.3. Kegiatan Workover & Well Service Workover adalaah semua pekerjaan yang dilakukan untuk mempertahankan atau memperbaiki/menambah produksi dengan cara-cara mengubah atau mengolah zona produksi atau mengganti zona produksi. Sedangkan well servive adalah kegiatan perawatan sumur untuk mempertahankan produksi tanpa mengubah zona produksi. Service company melakukan workover dengan menggunakan production rig atau workover rig untuk kegiatan pulling unit yang lebih kecil. Workover rig (Gambar 3.13) terlihat sama dengan drilling rig, menggunakan hoisting system yang terdapat pada badan truk. Winch dan mast system terpasang pada badan truk yang digerakkan oleh mesin. Terdapat juga crown block, travelling block, dan hoisting line yang mirip dengan drilling rig berukuran kecil. Operasi workover memerlukan penggunaan rig over, secara sederhana unit servicenya memerlukan tambahan tenaga hidroli atau peralat pemutar (rotary head) untuk melakukan kerja pemutaran rangkaian pipa. Pompa yang berdiri sendiri dan tangki diperlukan untuk menyuplai dan mensirkulasikan fluida pemati sumur (kill fluid). Kemampuan menariknya harus lebih berat rangkaian pipa sebagai syarat awal pada rig workover, kemampuan ini digunakan untuk menarik pipa yang terjepit pada operasi fishing atau penarikan pipa yang menggunakan jar sehingga memungkinkan untuk menarik keatas karena kemampuan rig workover ini. Operasi
21
Universitas Sriwijaya
workover dapat dengan baik didefinisikan berdasarkan pelaksanaan jenis pekerjaan yang dilakukan. Workover akan melibatkan satu atau lebih kriteria sebagi berikut : 1) Pekerjaan yang dilakukan pada awal penyelesaian sumur. 2) Pekerjaan yang dilakukan untuk memodifikasi formasi atau treating formasi. 3) Pekerjaan pemasangan pipa menjadi permanen (pemasangan cassing, packer) yang di modifikasi atau di perbaiki. 4) Pekerjaan dimana sumur dilakukan rekomplikasi memindakan atau menanmbah zona yang akan di produksi. 5) Pekerjaan
yang dilkukan pembukaan tubing produksi sehingga
memerlukan fluida pembunuh (kill fluid) atau mengontrol tekanan. Sehingga jelas operasi workover dapat mempengaruhi sifit fisik formasi disekitar sumur terutama permeabilitas formasi. Dengan demikian pengoperasiaan workover harus berhati-hati termasuk perencanaannya dan suverpisinya, pada dasarnya memerlukan pengetahuan keteknikan, diskusi untuk mngetahui penyebabpenyebab untuk dilakukannya workover serta identifikasinya berdasarkan metode analitis.
22
Universitas Sriwijaya
BAB 4 HASIL PENGAMATAN
4.1.
Kegiatan Operasi Produksi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field
Gambar 4.1. Bagan alir aktivitas operasi produksi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. Kegiatan Operasi Produksi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field dimulai dari pengangkatan fluida dari dasar sumur keatas permukaan. Pengangkatan fluida ke atas permukaan dilakukan dengan dua cara, yaitu bisa dengan cara alami ( Natural Flow ) dan bisa juga dengan menggunakan alat bantu ( Artificial Lift). Di PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field terdapat 88 sumur dengan 121 sumur produksi dan 27 sumur injeksi. Dari 121 sumur produksi, 4 diantaranya sumur natural flow, 3 sumur gas dan 114 sumur Artificial Lift. Berdasarkan alat yang digunakan di PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field Artificial Lift dibagi menjadi tiga yaitu Electric Submersible Pump (ESP), Sucker Rod Pump (SRP), dan Gas Lift. Untuk Electric Submersible Pump terdapat 48 sumur, Sucker Rod Pump terdapat 52 sumur dan Gas Lift 14 sumur. Berdasarkan laporan produksi harian PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field 9 April 2017 bahwa untuk Field Limau
23
Universitas Sriwijaya
menghasilkan produksi minyak dan gas berturut-turut sebesar 4686 BOPD dan 10281 MMSCFD. Fluida yang naik ke atas permukaan dialirkan melalui pipa produksi (Flow Line) menuju Stasiun Pengumpul. Di Stasiun Pengumpul terjadi pemisahan antara minyak, air dan gas. Setelah terjadi pemisahan, minyak akan dialirkan kembali ke Stasiun Pegumpul Utama Limau Field. Dari stasiun pengumpul utama, minyak di alirkan ke Pusat Pengumpul Produksi (PPP) Prabumulih. Dari PPP minyak kemudian dialirkan lagi ke Kilang Plaju untuk diproses lebih lanjut. Sementara itu, gas hasil pemisahan pada Stasiun Pengumpul akan dialirkan ke Stasiun Kompresor Gas (SKG) Limau Field. Di SKG gas akan diproses untuk ditingkatkan tekanannya. Gas tersebut akan dikirim kembali ke Stasiun Pengumpul dan ke sumur-sumur produksi sebagai bahan bakar mesin yang terdapat pada Stasiun Pengumpul maupun bahan bakar untuk mesin pada sumur-sumur produksi. Sedangkan air hasil pemisahan pada Stasiun Pengumpul akan diinjeksikan kembali ke sumur-sumur produksi untuk upaya peningkatan tekanan (pressure maintenance) pada sumur.
4.2. Sumur Produksi di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field Sumur produksi merupakan sumur yang mampu menghasilkan minyak dan gas bumi. Sumur produksi yang ada di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field adalah sumur sembur alam (Natural flow), sumur Electric Submersible Pump (ESP) dan sumur Sucker Rod Pump (SRP). Sumur electric submersible pump dan sumur Sucker Rod Pump ini merupakan salah satu sumur dengan metode pengangkatan buatan (artificial lift) yang diterapkan pada sumur produksi dengan kondisi tekanan reservoir sumur yang sudah tidak mampu lagi mengangkat fluida ke permukaan. Hal ini disebabkan oleh faktor tekanan reservoir sumur yang semakin hari mengalami penurunan sehingga untuk menyesuaikan perubahan tekanan sumur tersebut maka PT Pertamina EP Asset 2 Limau Field menerapkan metode pengangkatan buatan tersebut. 1)
Sumur Electric Submersible Pump Sumur Electric submersible pump adalah sumur yang metode pengangkatan
yang paling banyak digunakan di lapangan Limau. Sumur produksi electric submersible pump di lapangan Limau berjumlah 48 sumur. Hal ini disebabkan oleh
24
Universitas Sriwijaya
instalasinya yang sederhana dan peralatannya mudah dioperasikan, serta dapat meningkatankan laju produksi.
Gambar.4.2. Sumur Electric Submersible Pump Proses
pengangkatan
fluida dengan menggunakan pompa
electric
submersible pump di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field dimulai dari surface equipment seperti transformator dan switchoard yang berfungsi sebagai penyuplai energi listrik ke motor. Aliran listrik yang berasal dari switchboard akan masuk ke dalam sumur melalui kabel yang tersambung pada motor sehingga terjadi perubahan energi listrik menjadi energi mekanik untuk menggerakan pompa. Fluida yang masuk melalui pump intake mengalami pemisahan gas yang terjadi di dalamgas separator. Setelah terjadi pemisahan antara gas dengan fluida, maka gas yang telah dipisahkan dan dialirkan menuju tahapan selanjutnya yaitu pemompaan fluida menuju wellhead yang dilakukan oleh pump. Fluida yang masuk ke dalam pompa akan diterima oleh stage paling bawah dari pompa, kemudian impeller akan mendorongnya masuk, sebagai akibat proses sentrifugal. Fluida yang diputar oleh impeller di dalam pump mengakibatkan terjadinya perubahan energi mekanik menjadi kinetik. Setelah itu, aliran fluida dari impeller akan terlempar keluar dan diterima oleh diffuser. Fluida yang diterima oleh difusser akan mengalami perubahan energi kinetis (velocity) fluida menjadi energi potensial (tekanan).
25
Universitas Sriwijaya
Proses ini terus berlangsung sampai fluida berada distage paling atas. Pump merupakan peralatan terakhir pada subsurface equipment yang berfungsi untuk mengalirkan secara langsung fluida yang dipompakan dari dalam sumur menuju wellhead dan selanjutnya aliran fluida tersebut mengalir melalui flowline sumur ke stasiun pengumpul. 2)
Sumur Sucker Rod Pump
Gambar 4.3. Sucker Rod Conventional Unit
Sumur Sucker Rod Pump merupakan salah satu sumur dengan metode pengangkatan yang digunakan di lapangan Limau. Prinsip kerja dari Sucker rod coventional unit yaitu mengubah gerak prime mover menjadi gerak naik-turun (upstroke dan down-stroke) oleh pitman dan crank. Gerak naik-turun ini diteruskan ke polished rod menuju sucker rod dan plunger yang merupakan gerakan pemompaan. Saat plunger up-stroke, standing valve akan terbuka dimana fluida akan masuk ke dalam pump intake dan terisi penuh. Kemudian gerakan downstroke, dimana fluida menekan travelling valve sehingga terbuka dan fluida keluar naik ke permukaan. Proses tersebut berlangsung secara berulang, sehingga fluida dapat naik ke permukaan melalui tubing. 3)
Sumur sembur alam (Natural Flow)
26
Universitas Sriwijaya
Gambar 4.4. Natural Flow
Sumur Natural flow yang ada di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field sangat sedikit sekali, hanya tersisa satu sumur lagi. Hal ini dikarenakan sumur produksi yang ada di field Limau sudah tidak mampu lagi mengangkat fluida secara alami hal ini dikarenakan sudah berkurangnya tekanan reservoir Sumur. Apabila tekanan reservoir sudah tidak dapat lagi mengangkat fluida ke atas permukaan maka di perlukan pengangkatan buatan. Sumur Natural flow diproduksikan dengan menggunakan Christmas-tree. Alat ini merupakan susunan kerangan (valve) yang berfungsi sebagai pengaman dan pengatur aliran produksi di permukaan yang dicirikan oleh sayap/lengan (wing) dimana choke berada.
4.3. Stasiun Pengumpul (SP)
Gambar 4.5. Bagan alir stasiun pengempul
27
Universitas Sriwijaya
Stasiun pengumpul merupakan tempat penampungan dan pemisahan fluida yang diangkat dari bawah permukaan sampai keatas permukaan yang kemudian dialirkan melalui flowline dari sumur-sumur produksi. Di PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field terdapat 7 Stasiun Pengumpul yaitu SP II, SP III, SP VIII, SP XI, SP Belimbing, SP Krayan dan SP Karangan. Pada saat aliran fluida masuk ke Stasiun Pengumpul melalui flowline, flowline dikelompokkan menjadi 3 jenis berdasarkan alat produksi yang ada di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field, yaitu Natural Flow, ESP, dan SRP. Hal ini bertujuan agar fluida dari masing-masing tipe sumur produksi dapat optimal. Kemudian masuk ke manifold, lalu aliran dari manifold yang sejenis akan dialirkan ke pipa header. Pipa header yang digunakan adalah sebanyak 3 pipa berdasarkan pengelompokkan, dan ditambah dengan 1 pipa header test untuk pengujian. Kemudian dari masing-masing header, Fluida akan dialirkan ke separator. Separator yang digunakan di SP II adalah separator dua fasa. Dimana Liquid akan dialirkan menuju wash tank, sedangkan Gas akan dialirkan menuju Scrubber. Scrubber akan menghasilkan Gas Kering dan Gas Basah. Gas kering akan dialirkan menuju SKG, sedangkan Gas Basah akan dialirkan menuju wash tank. Gas dari SKG kemudian dialirkan ke high pressure scrubber, sebelum dialirkan ke gas engine. Di wash tank terjadi pemisahan antara
Minyak dan Air. Minyak akan
dialirkan menuju Oil Production tank yang siap untuk dikirim ke SPU, sedangkan Air akan dialirkan menuju skim tank. Di skim tank terjadi pemisahan sekunder antara minyak dan air, agar air yang dihasilkan benar-benar terpisah dari minyak. Minyak yang terpisah pada skim tank akan di alirkan ke Oil Production tank. Crude Oil yang sudah tertampung di Oil Production Tank akan dipompakan dengan menggunakan pompa piston menuju Stasiun Pengumpul Utama. Air yang sudah benar-benar terpisah akan dialirkan menuju Water Storage Tank, untuk dipompakan menuju sumur injeksi.Pada dasarnya, penanganan air terproduksi ada 2 jenis, yaitu Injeksi sumur pemanfaatan air terproduksi untuk di injeksikan kembali ke formasi produksi untuk menjaga tekanan formasi dan Disposal. air terproduksi diinjeksikan ke lapisan lain yang tidak berhubungan dengan formasi produksi.
28
Universitas Sriwijaya
Pada stasiun pengumpul, terdapat system pemadam kebakaran (hydrant), yang terdiri dari cooling system dan foaming system. Foaming system adalah cara memadamkan kebakaran dengan cara menambahkan foam pada lapisan atas crude oil yang terdapat pada oil production tank, agar menghindari kontak crude oil dengan oksigen yang bertujuan agar kebakaran tidak membesar. Cooling system adalah cara mencegah perambatan api dengan cara mendinginkan tank yang berada disekitarnya agar crude oil yang terdapat di oil production tank tidak mencapai flash point. Flash point merupakan titik nyala api crude oil.
4.4. Staiun Kompresor Gas (SKG)
Gambar 4.6. Diagram Alir di Stasiun kompresor gas
Terdapat dua buah Stasiun Kompressor Gas di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field Stasiun Kompresor Gas (SKG) 1 dan 2. Sebelum dialirkan ke stasiun kompresor gas, gas dari sumur produksi mengalami beberapa proses. Sebagian gas dibuang ke tangki on side untuk kemudian di flaring dengan tujuan mengurangi tekanan pada annulus (celah antara tubing dan casing). Tekanan annulus tidak boleh melebihi tekanan tubing karena akan menyebabkan gas lock. Kondisi ini dapat merusak pompa di bawah permukaan. Nilai tekanan dikategorikan tinggi tergantung dari jarak dan karakteristik formasi. Misalnya pada sumur yang cukup
29
Universitas Sriwijaya
dekat dengan Stasiun Pengumpul, tekanan 100 psi dapat digolongkan tinggi dan harus dikurangi. Gas tersebut dibuang ke tangki onside sebelum di flaring karena dalam aliran ini masih terdapat fluida. Fluida yang dialirkan menuju header kemudian akan dipisahkan dengan separator. Setelah dipisahkan di separator, gas akan masuk ke Scrubber sebelum ditransfer ke Stasiun Kompresor Gas. Scrubber merupakan alat pemisah antara cairan dan gas dalam fasa gas. Di scrubber ini gas dipisahkan lagi dengan cairan yang masih terikut di dalam aliran. Scrubber dilengkapi dengan Pressure Control (PC), Temperature Control (TC), dan Control Valve yang sama fungsinya dengan yang ada di separator. Di dalam scrubber terdapat silinder yang disebut Floater. Silinder ini berfungsi sebagai Liquid Level Control (LLC). Volume gas pada scrubber harus dikontrol agar gas tidak mengalir ke tangki. Tekanan gas pada scrubber diatur oleh pressure control. Controlvalve merupakan katup otomatis untuk mengatur pressure gas dalam scrubber. Misalnya tekanan gas di setting pada 40 psi. Apabila tekanan pada scrubber naik, maka control valve akan terbuka (open) dan dibuang ke flaring. Dari scrubber gas mengalir ke header gas untuk disalurkan ke stasiun kompresor gas. Pada stasiun kompresor gas, gas masuk melalui suction menuju Scrubber Low Pressure (Scrubber LP). Di scrubber ini gas dipisahkan lagi dari cairan atau liquid yang masih ikut terbawa dalam aliran. Liquid (air) yang dipisahkan pada proses ini disebut kondensat yang kemudian ditampung di dalam sump. Sedangkan minyak ditampung di oil saver. Dari scrubber low pressure, gas dialirkan menuju kompresor untuk dinaikkan tekanannya. Mesin kompresi yang di gunakan pada SKG PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field yaitu SKG 1 Copper Bessemer (CB) : CB 2, CB 4 , dan CB 5 sedangkan pada SKG 2 Copper Bessemer (CB) : CB 1 dan CB 3 Proses kompresi gas pada Stasiun Kompresor Gas ini melalui kompresor 3 tingkat. Sebelum masuk ke kompresor, gas terlebih dahulu akan masuk menuju Cooler yang berfungsi untuk mendinginkan gas sebelum masuk ke dalam kompresor. Pada kompresor tingkat pertama tekanan gas awalnya 30 psi akan dinaikkan hingga mencapai 120 psi. Dari kompresor gas masuk ke scrubber untuk dipisahkan lagi. Lalu masuk ke cooler dan masuk ke kompresor tingkat 2 dengan tekanan hingga 250 psi. Skema berulang lagi sampai ke kompresor tingkat 3 dengan tekanan 600 psi. Gas yang tekanannya sudah
30
Universitas Sriwijaya
mencapai ≥ 550 psi kemudian dialirkan ke Scrubber High Pressure (Scrubber HP). Dari scrubber HP ini, gas diinjeksikan kembali ke stasiun pengumpul melalui discharge yang berfungi sebagai fuel engine. Selain untuk fuel engine pada Stasiun Pengumpul gas ini juga akan digunakan sebagai fuel engine pada sumur-sumur produksi.
4.5. Water Injection Plant Water injection plant (WIP) di PT.Pertamina Asset 2 Field Limau salah satunya berlokasi di Stasiun Pengumpul Belimbing. WIP berfungsi sebagai fasilitas pengolahan air terproduksi yang dikirim dari stasiun pengumpul. Air terproduksi yang telah di oleh di WIP akan dipompakan kembali menuju sumur injeksi. Tujuan dari pemompaan adalah untuk mempertahankan pressure fluida pada formasi, meningkatkan produksi sumur, dan mendorong fluida formasi mengalir ke permukaan. Proses water injection di PT.Pertamina Asset 2 Field Limau dimulai pada saat fluida masuk kedalam wash tank, air yang telah dipisahkan dengan minyak akan di injeksikan kembali kedalam sumur. Air dialirkan menuju skimmer tank melewati pipa penghubung dan pipa sypon, kemudian di alirkan ke dalam 4 unit filter nut shell untuk dipisahkan dengan kotoran atau dipisahkan dengan minyak yang masih terbawa. Minyak yang dipisahkan di filter nut shell akan di alirkan menuju ke production tank dan air akan di alirkan menuju ke 4 unit filter catridge 10µ untuk dimurnikan. Selanjutnya air akan dialirkan menuju storage tank dan kotorankotoran hasilkan pemurnian akan di alirkan menuju back wash tank. Selanjutnya air akan di pompa menuju sumur injeksi melalui pipa. Sebelum masuk kedalam sumur injeksi, air di murnikan kembali menggunakan filter catridge 5µ 1. Scale inhibitor, yang berfungsi untuk mencegah terbentuknya scale pada flowline, tubing, dan peralatan surface 2. Corrosion inhibitor, merupakan bahan kimia yang digunakan untuk mencegah terjadinya korosi pada pipa
4.6. Kegiatan Work Over dan Well Service di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field
31
Universitas Sriwijaya
4.6.1 Perforasi Kegiatan Perforasi yang dilakukan merupakan rangkaian dari kegitan workover & well service pada sumur L5A-X sebelum proses swabbing dan sbhp. Perforasi ini bertujuan untuk pelubangan dinding sumur (casing dan lapisan semen) agar terjadi kontak antara lapisan reservoir dengan sumur yang memungkinkan fluida masuk kedalam formasi melalui lubang perforasi. Perforasi dilakukan pada kedalaman 1778-1780 m Perforator yang digunakan untuk perforasi di sumur ini adalah bullet atau gun perforator, sedangkan gun body yang digunakan adalah HSD (High Shoot Density) 4-1/2” casing gun dengan 5 SPF (shoot per foot). Fluida yang digunakan adalah fresh water. Pada saat melakukan proses perforasi fluida harus dikontrol hingga mencapai kondisi overbalance, yaitu kondisi dimana tekanan hidrostatik lumpur (Ph) lebih besar dari tekanan formasi (Pf) sehingga tidak terjadi aliran fluida formasi sesaat setelah perforasi dilakukan. Cara menurunkan gun body ke dalam sumur dilakukan dengan sistem wireline conveyed perforation. Pada sistem ini gun body diturunkan menggunakan wireline (kawat listrik) yang kecepatan penurunannya dapat diatur didalam mobil kendali. Untuk mendapatkan kedalaman zona perforasi yang tepat, terlebih dahulu telah dipasang marker pada casing. Terdapat dua jenis marker, yaitu short collar dan long collar yang diletakkan pada kedalaman didekat zona yang akan diperforasi. Selain itu, terdapat juga Casing Collar Locator (CCL) yang dipasang pada rangkaian casing gun. Anomali logging yang ditimbulkan oleh marker ini akan dibaca oleh CCL sebagai penanda bahwa gun tersebut sudah mendekati zona perforasi. Hasil log dari CCL yang sedang direkam inilah yang akan dikorelasi dengan Cement Bond Logging (CBL) untuk mendapatkan kedalaman yang tepat sebelum dilakukan proses perforasi. Setelah gun berada pada kedalaman yang diinginkan, operator yang ada di dalam mobil kendali akan mengalirkan arus listrik ke wireline sehingga detonator pada gun yang berada dalam sumur terpantik dan menyebabkan ledakan yang menghasilkan lubang-lubang pada dinding sumur. Casing gun setelah dilakukan perforasi akan terlihat seperti pada Gambar 4.13.
32
Universitas Sriwijaya
Gambar 4.7. Casing Gun Setelah Perforasi
4.6.2
Squeeze Cementing
Gambar 4.8 Alat Squeeze Cementing
Squeeze Cementing termasuk ke dalam bagian secondary cementing yang sering dilakukan setelah operasi khusus penyemenan dilakukan, seperti Cement Bond Logging (CBL). Kemudian didapati kurang sempurnanya atau terdapat kerusakan pada primary cementing sehingga perlu dilakukan perbaikan pada bagian tersebut. Tujuan dilakukannya secondary cementing ini, antara lain : 1. Memperbaiki pekerjaan primary cementing, 2. Menutup zona air,
33
Universitas Sriwijaya
3. Mengisi saluran perforasi atau saluran di belakang casing dengan semen untuk memperoleh kerpatan antara casing dengan formasi 4. Mengurang water-oil ratio, gas-oil ratio dan water-gas ratio, 5. Memperbaiki kerusakan casing, 6. Menutup zona lost circulation, 7. Melindungi zona produksi dari migrasi fluida. Pada sumur L5A-X dilakukan proses penyemenan karena sudah tidak ekonomis, water cut terlalu tinggi, decline watercut terjadi secara alamiah. Zona Cementing perforasi “S” yaitu pada kedalaman 1490-1493 m. Total slurry yang di gunakan sebesar 13 bbl, Thickening time selama 4 jam, dan volume water head yang digunakan sebesar 7.1 bbl.
4.6.2
Sonolog
Sonolog merupakan salah satu kegiatan rutin yang dilakukan 2 – 3 hari sekali di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field. Kegiatan ini bertujuan untuk mengethaui ketinggian fluida (fluid level), di sumur produksi baik sumur srp maupun sumuer esp. Untuk mengetahui ketinggian fluida dilakukan perekaman kedalaman permukaan cairan anulus suatu sumur dengan menggunakan alat sonolog unit. Alat ini bekerja berdasarkan prinsip rambatan suara pada anulus. Komponen-komponen dari sonolog unit yaitu gun, transducer, microphone cable dan total well management. 1) Gun atau Well Sounder Gun atau well sounder berfungsi untuk menghasilkan gelombang suara yang berasal dari gas nitrogen (N2) yang dipantulkan ke dalam casing annulus (Gambar 4.15).
34
Universitas Sriwijaya
Gambar 4.9. Gun / Well Sounder 2) Transducer Transducer merupakan alat yang digunakan untuk menyambungkan microphone cable dari echometer dengan gun serta mentransmisikan pembacaan pantulan gelombang yang mengenai permukaan fluid level. 3) Microphone Cable Microphone Cable berfungsi untuk menangkap gelombang suara yang telah dipantulkan dari casing annulus dan kemudian menghantarkan gelombang tersebut ke total well management (Gambar 4.16).
Gambar 4.10. Microphone Cable 4) Total Well Management Total Well Management adalah program komputer yang berfungsi untuk menangkap dan menerjemahkan gelombang suara yang dipantulkan menjadi
35
Universitas Sriwijaya
data sonolog chart. Total Well Management termasuk dalam komponen peralatan dari echometer (Gambar 4.17).
Gambar 4.11. Total Well Management Prinsip kerja dari kegiatan sonolog test yaitu mengirimkan getaran melalui gun kedalam sumur yang berasal dari gas N2. Gas N2 diisi ke dalam gun dengan tekanan dua kali lebih besar dari tekanan casing. Setelah diisi, gun yang telah terpasang dengan transducer dipasang di sumur dan disambungkan dengan echometer (total well management) melalui microphone cable agar nantinya pantulan dari gelombang bunyi tersebut yang mengenai permukaan fluid level di dalam sumur dapat dibaca di layar monitor total well managementyang kemudian menghasilkan tubing joint yang tergambar pada layar monitor.Jumlah tubing joint tersebut akan dikonversikan menjadi satuan kedalaman fluid level. Berdasarkan pembacaan sonolog test ini didapat data ketinggian fluid level, tekanan reservoir, tekanan aliran dasar sumur, kedalaman dan tekanan pump intake serta banyaknya gas terlarut yang ada di dalam sumur. Level fluida yang telah didapat dari sonolog test akan dijadikan indikator dalam menaikan atau menurunkan frekuensi putaran dari pompa ESP ataupun stroke per minute pada pompa sucker rod pump.
36
Universitas Sriwijaya
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Dari pembahasan yang telah diuraikan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1) Rangkaian proses oprasi dan produksi minyak yang digunakan di PT. Pertamina EP Asset 2 Limau Field aktif (April 2017) di mulai dari pengangkatan fluida yang berasal dari sumur sumur seperti Natural Flow (4), Gas (3), SRP (52), ESP (48), dan Gas Lift (14). Terdapat 5 fasilitas SP, 1 SPU, dan 2 SKG di PT.Pertamina EP Asset 2 Limau Field menuju alur produksi minyak dari sumur ditransportasikan ke Stasiun Pengumpul, kemudian dialirkan ke Stasiun Pengumpul Utama, dan di transfer ke PPP Prabumulih. 2) Kegiatan pengelolaan gas pada stasiun kompressor gas (SKG) yaitu memisahakan cairan yang masih ikut oleh gas yang dipompakan dari stasiun pengumpul (SP) dan gas yang bertekanan rendah (low pressure) dikompresi menjadi gas bertekanan tinggi (high pressure). Setelah itu gas dikirim menuju ke stasiun stasiun pengumpul masing masing. 3) Kegiatan pengelolaan air pada stasiun pengumpul yaitu memisahkan air dan minyak dan akan diinjeksikan kembali yang bertujuan untuk mempertahankan pressure fluida pada formasi, meningkatkan produksi sumur, dan mendorong fluida formasi mengalir ke permukaan 4) Kegiatan Workover dan Well Service itu sendiri terdiri dari Perforasi (pelubangan casing agar fluida dapat masuk ke dalam lubang sumur), , Sonolog (perekaman kedalaman permukaan cairan annulus) dan Squeeze cementing (proses penyemenan pada sumur).
37
Universitas Sriwijaya
5.2. Saran Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan di lapangan, maka disarankan hal-hal sebagai berikut : 1) Dalam sistem produksi dan penyaluran minyak sebisa mungkin untuk menghindari adanya tumpahan minyak ke lingkungan, sehingga tidak merusak ekosistem lingkungan. 2) Pada pengelolaan gas terproduksi diharapkan agar gas dapat diolah sesuai dengan yang dibutuhkan oleh mesin, sehingga tidak berdampak pada kinerja mesin. 3) Dalam kegiatan operasi dan produksi migas, hal yang harus diperhatikan adalah Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3). Oleh karena itu kita perlu mengetahui bahaya yang mungkin terjadi, sehingga kita dapat menghindari kemungkinan bahaya yang dapat terjadi.
38
Universitas Sriwijaya
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2017. Data-data dan Arsip PT Pertamina EP Asset 2 Limau field. Prabumulih Arnold, K. dan Stewart, M. 2008. Surface Production Operation, Huston. Texas: AMEC Paragon Beaumont, E. A. dan Foster, N. H. 1999. Exploring for Oil and Gas Traps. Tulsa: American Association of Petroleum Geologists. Boyun Guo et. al. 2007. Petroleum Production Engineering: A Computer-Assisted Approach. Lafayette: Elsevler Science & Technology Books Norman J. Hyne. 2001. Nontechnical Guide to Petroleum Geology, Exploration, Drilling, and Production. Tulsa: Penn Well Production
39
Universitas Sriwijaya
LAMPIRAN
40
Universitas Sriwijaya
