Penentuan Tekanan Kepala Sumur Optimum P PDF [PDF]

Citation preview

PENENTUAN TEKANAN KEPALA SUMUR OPTIMUM PADA SUMUR HCE-28A DI PT GEO DIPA ENERGI DIENG JAWA TENGAH KERTAS KERJA WAJIB



Nama Mahasiswa NIM Program Studi Konsentrasi Diploma



Oleh : : Clinton Sihombing : 14412009 : Teknik Produksi Migas : Panas Bumi : II (Dua)



KEMENTRIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL BADAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA MANUSIA ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL SEKOLAH TINGGI ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL Akamigas STEM Akamigas Cepu, Juni 2016



Judul



: Penentuan Tekanan Kepala Sumur Optimum Pada Sumur HCE-28A di PT GEO DIPA Energi Dieng Jawa Tengah



Nama Mahasiswa



: Clinton Sihombing



NIM



: 14412009



Program Studi



: Teknik Produksi Migas



Konsentrasi



: Panas Bumi



Diploma



: II (Dua)



Menyetujui, Pembimbing Kertas Kerja Wajib



Dr. Ir. A. Djumarma Wirakusumah, Dipl.Seis. NIP. 195401011981031005



Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Produksi Migas



Ir. Bambang Yudho Suranta M.T. NIP. 196405141993031002



KATA PENGANTAR Penulis memanjatkan puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat-Nya, karena KKW yang berjudul “Penentuan Tekanan Kepala Sumur Pada Sumur HCE-28A” telah dapat penulis selesaikan dengan baik. Kertas Kerja Wajib ini diajukan sebagai salah satu syarat ujian akhir Diploma II pada program studi Teknik Produksi Migas konsentrasi Panas Bumi STEM Akamigas Cepu. Kertas Kerja Wajib ini dapat diselesaikan juga berkat dorongan, saran serta bantuan pemikiran dari berbagai pihak. Oleh karena itu perkenankanlah dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Perry Burhan. M.Sc., selaku Ketua STEM Akamigas 2. Bapak Ir. Bambang Yudho Suranta, M.T., selaku Ka. Program Studi Teknik Produksi Migas 3. Bapak Dr., Ir., A. Djumarma W. Dipl. Seis., selaku dosen pembimbing KKW 4. Bapak dan Ibu Dosen STEM Akamigas 5. Bapak Ermawan Isyahtoro selaku General Manager PT GEO DIPA Dieng 6. Bapak Trisunu Ristianto selaku Koordinator pembimbing, Bapak Guruh Satya Rajasa dan Bapak R. Julianto K selaku pembimbing harian 7. Karyawan dan karyawati PT GEO DIPA Dieng yang tidak bisa disebutkan satu persatu 8. Rekan-rekan Program Studi Teknik Produksi Migas dan khususnya konsentrasi Panas Bumi yang tidak bisa disebutkan satu persatu.



Cepu, Juni 2016 Penulis,



Clinton Sihombing NIM : 14412009



i



INTISARI Lapangan panas bumi Dieng memiliki sistem panas bumi dominasi air dengan komposisi 60 % air dan 40 % uap. Air terproduksi mengandung SiO2 yang mana kandungan SiO2 ini akan terlarut pada temperatur yang tinggi di reservoir sedangkan kelarutannya akan turun seiring dengan turunnya tekanan dan temperatur sehingga dapat mengendap di dalam sumur maupun pada peralatan di permukaan. Mencegah atau menghambat pembentukan scale pada casing di dalam sumur dapat dilakukan dengan cara mengatur besar tekanan kepala sumur di permukaan dan diatur berdasarkan pada syarat pengoperasian yaitu pada SSI < 1 (silica saturation index di bawah 1). Besar tekanan kepala sumur juga akan berpengaruh pada besarnya laju produksi dari sumur. Yang mana semakin besar tekanan kepala sumur maka produksi dari sumur akan semakin menurun. Produksi yang diinginkan adalah produksi yang optimum yaitu produksi steam yang diinginkan harus tetap sesuai dengan kebutuhan pada power plant dan produksi brine harus bisa ditampung di dalam pond dan mampu diinjeksikan ke sumur-sumur injeksi. Uap yang telah dipisahkan pada separator akan mengalir menuju ke power plant yang mengalir melalui pipa harus memenuhi syarat yaitu dengan kecepatan alir uap 30-50 m/s. Hal ini diharapkan untuk mengurangi kebisingan dan mengurangi pengikisan di dalam pipa alir uap. Oleh karena itu tekanan kepala sumur optimum perlu ditentukan agar dapat beroperasi dengan baik sesuai dengan yang diinginkan. Maka tekanan kepala sumur optimum yang ditentukan berdasarkan pada nilai silica saturation index (SSI), produksi dan kecepatan alir uap adalah pada tekanan 270-600 psig.



ii



DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ..................................................................................... i INTISARI ........................................................................................................ ii DAFTAR ISI ................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... v DAFTAR TABEL ........................................................................................... vi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... vii I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1.2 Tujuan .................................................................................................. 1.3 Batasan Masalah .................................................................................. 1.4 Sistematika Penulisan ...........................................................................



1 3 3 3



II. ORIENTASI UMUM 2.1 Sejarah Singkat .................................................................................... 2.1.1 Pemerintah Hindia Belanda .......................................................... 2.1.2 Pertamina..................................................................................... 2.1.3 Himpurna California Energy (HCE) ............................................. 2.14 Overseas Private Investment Cooperation (OPIC) ......................... 2.1.5 Badan Pengelola Dieng Patuha (BPDP) ....................................... 2.1.6 PT GEO DIPA Energi .................................................................. 2.2 Letak Geografis .................................................................................... 2.3 Struktur Organisasi............................................................................... 2.4 Tinjauan Fisiografi Dieng ..................................................................... 2.4.1 Geologi ........................................................................................ 2.4.2 Geofisika .....................................................................................



5 5 6 6 6 7 8 8 9 9 9 13



III. TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Rangkaian Kepala Sumur ..................................................................... 3.2 Pengaruh Tekanan Kepala Sumur ......................................................... 3.2.1 Terhadap Pembentukan Scale di dalam Sumur ............................. 3.2.2 Terhadap Produksi ....................................................................... 3.2.3 Terhadap Kecepatan Alir Uap di dalam Pipa ................................ 3.3 Alasan Penentuan Tekanan Kepala Sumur Optimum ............................ 3.3.1 Mencegah Pembentukan Scale di dalam Sumur ........................... 3.3.2 Menghasilkan Produksi yang Optimum........................................ 3.3.3 Mengurangi Pengikisan di dalam Pipa .........................................



15 17 17 20 23 24 24 25 26



IV. PENENTUAN TEKANAN KEPALA SUMUR OPTIMUM PADA SUMUR HCE-28A 4.1 Penentuan Tekanan Kepala Sumur Optimum ........................................ 27 4.1.1 Berdasarkan “Silica Saturation Index (SSI)” ................................ 27 iii



4.1.2 Berdasarkan Produksi .................................................................. 31 4.1.3 Berdasarkan Kecepatan Alir Uap ................................................. 37 4.2 Pengoperasian Sumur HCE-28A .......................................................... 41 V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 44 5.2 Saran .................................................................................................... 44 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 46 LAMPIRAN ................................................................................................... 47



iv



DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT. GEO DIPA Energi Dieng ........................ Gambar 2.2 Peta Geologi Regional Dieng dan Sekitarnya ................................ Gambar 3.1 Rangkain Valve Pada Kepala Sumur ............................................ Gambar 4.1 Grafik Tekanan Kepala Sumur VS SSI ......................................... Gambar 4.2 Grafik Tekanan Kepala Sumur VS Mass Flow .............................. Gambar 4.3 Grafik Tekanan Kepala Sumur VS Steam Velocity ........................ Gambar 4.4 Kepala Sumur HCE-28A ..............................................................



v



9 13 15 30 36 40 43



DAFTAR TABEL



Halaman Tabel 4.1 Perhitungan Silica Saturation Index .............................................. 29 Tabel 4.2 Perhitungan Produksi Sumur HCE-28A ......................................... 35 Tabel 4.3 Perhitungan Steam Velocityi dalam Pipa ........................................ 39



vi



DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Struktur Organisasi Steam Field PT GEO DIPA Energi Dieng. ... Lampiran 2. Flow Diagram Produkis di Lapangan Dieng ................................ Lampiran 3. Well Schematic HCE-28A ........................................................... Lampiran 4. Steam Table ................................................................................



vii



47 48 49 50



I. PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Potensi energi panas bumi di Indonesia mencakup sekitar 40% potensi panas bumi di dunia. Namun sampai saat ini baru 4% dari potensi yang ada yang telah dimanfaatkan. Pemanfaatan energi panas bumi secara umum dibagi menjadi 2 jenis yaitu pemanfaatan tidak langsung dan pemanfaatan langsung. Pemanfaatan tidak langsung yaitu memanfaatkan energi panas bumi sebagai pembangkit listrik. Sedangkan pemanfaatan langsung yaitu memanfaatkan secara langsung panas yang terkandung pada fluida panas bumi untuk berbagai keperluan. Saat ini beberapa lapangan telah dikembangkan dalam skala besar yang mana fluidanya dimanfaatkan untuk pembangkit listrik. Indonesia memiliki banyak sumber energi lain yang dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik selain energi panas bumi seperti air, batubara, minyak dan gas bumi. Energi panas bumi yang relatif tidak menimbulkan polusi dan terdapat menyebar hampir di seluruh kepulauan Indonesia sesungguhnya merupakan salah satu energi terbarukan yang tepat untuk dimanfaatkan sebagai energi pembangkit listrik untuk memenuhi sebagian dari kebutuhan listrik nasional yang cenderung meningkat. Setiap lapangan panas bumi memiliki jenis fluida produksi yang berbeda tergantung pada reservoirnya, yaitu fluida satu fasa dan fluida dua fasa. Apabila fluida panas bumi yang keluar ke permukaan berupa fluida satu fasa yaitu uap, maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke turbin untuk menghasilkan energi listrik. Tetapi bila Fluida panas bumi berupa fluida dua fasa yaitu campuran uap dan air, maka terlebih dahulu harus dilakukan proses pemisahan fluida 1



menggunakan separator. Uap dari hasil pemisahan ini mengandung energi panas yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi listrik. Oleh karena itu semakin banyak jumlah uap yang diproduksikan maka akan semakin besar juga energi listrik yang bisa dihasilkan. Biasanya jumlah energi listrik yang dihasilkan dinyatakan dalam ukuran Mega Watt (MW). Jumlah produksi (mass flow) dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan dengan cara mengatur besar pembukaan dari throttle valve ataupun choke. Pengaturan throttle atau choke ini juga akan berpengaruh terhadap besar tekanan dari kepala sumur tersebut. Sehingga tekanan kepala sumur berpengaruh terhadap jumlah produksi dari sumur tersebut. Namun tekanan kepala sumur yang dipilih tidak bisa hanya berdasarkan pada produksi maksimum sumur yang diinginkan karena tekanan kepala sumur juga dapat berpengaruh pada masalah yang lain selain terhadap jumlah produksinya. Oleh karena itu sumur perlu dioperasikan pada tekanan kepala sumur optimum agar tidak menimbulkan masalah produksi dan perlu diketahui bagaimana cara menentukan besar tekanan kepala sumur tersebut. Hal inilah yang menjadi latar belakang penulis untuk dapat membahas tentang “Penentuan Tekanan Kepala Sumur Optimum Pada Sumur HCE-28A” di lapangan panas bumi Dieng.



2



1.2 Tujuan Tujuan dari penulisan kertas kerja wajib ini adalah: 1. Untuk menambah wawasan ilmu pengetahuan tentang proses produksi di lapangan panas bumi. 2. Untuk mengetahui alasan mengapa sumur-sumur produksi harus dioperasikan pada tekanan kepala sumur optimum. 3. Untuk mengetahui bagaimana cara menentukan besar tekanan kepala sumur optimum sumur HCE-28A.



1.3 Batasan Masalah Sesuai dengan Program Studi Diploma II, maka permasalahan dalam studi ini dibatasi yaitu pada berapa besar tekanan kepala sumur yang optimum pada sumur HCE-28 A di lapangan panas bumi Dieng.



1.4 Sistematika Penulisan Penyusunan kertas kerja wajib ini mengacu pada pedoman penyusunan Kertas Kerja Wajib Perguruan Tinggi Kedinasan Sekolah Tinggi Energi dan Mineral Cepu. Sistematika penulisan terdiri dari: 1. BAB I, Pendahuluan sebagai penyampaian latar belakang yang mendasari pemilihan judul, maksud dan tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan. 2. BAB II, Orientasi Umum membahas tentang sejarah singkat lapangan, letak geografi, struktur geologi dan stratigrafi, tugas dan fungsi bagian produksi, struktur organisasi serta sarana dan fasilitas yang ada di lapangan.



3



3. BAB III, Tinjauan Pustaka yaitu membahas mengenai rangkaian kepala sumur, pengaruh dari well head pressure dan alasan mengapa sumur perlu dioperasikan pada tekanan kepala sumur yang optimum. 4.



BAB IV, Pembahasan berisi tentang cara menentukan besar tekanan kepala sumur yang optimum dan pengoperasian pada sumur HCE-28A.



5. BAB V, Penutup berisi tentang simpulan dan saran dari pokok pembahasan.



4



II. ORIENTASI UMUM



2.1. Sejarah Singkat PT. Geo Dipa Energi merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang bergerak pada bidang eksplorasi energy panas bumi khususnya dalam membangun dan mengoperasikan pembangkit listrik tenaga panas bumi. Salah satunya terletak di Dieng, Jawa Tengah. Pada saat ini PT. Geo Dipa Energi Unit Dieng telah mampu mengoperasikan 1 unit PLTP dengan kapasitas 1 x 60 Mwe yang telah terhubung ke dalam system tranmisi interkoneksi Jawa-Madura-Bali. Secara garis besar perkembangan PT. Geo Dipa Energi Unit Dieng telah melewati berbagai kejadian penting antara lain: 2.1.1 Pemerintah Hindia Belanda Sejarah perkembangan proyek panas bumi Dieng dimulai oleh Pemerintah Hindia Belanda pada tahun 1918 dengan memulai penyelidikan potensi panas bumi Dieng. Pada tahun 1964 hingga 1965 UNESCO mengidentifikasikan dan menetapkan bahwa Dieng sebagai salah satu prospek panas bumi yang sangat bagus di Indonesia. Hal ini ditindak lanjuti oleh USGS, pada tahun 1970 USGS melakukan survey geofisika dan tahun 1973 melakukan pengeboran 6 sumur dangkal (kedalaman maksimal 150 meter) dengan temperature 92o – 175o Celcius.



5



2.1.2 Pertamina Pada tanggal 17 Agustus 1974 Dieng ditetapkan oleh Menteri Pertambangan dan Energi dengan surat keputusan No.491/KPTS/M/Pertamb?1974 sebagai wilayah kerja VI panas bumi bagi Pertamina, meliputi area seluas 107.361.995 hektar. Penyelidikan geologi, geokimia, dan geofisika, serta pengeboran landaian suhu berhasil diselesaikan Pertamina pada tahun 1976. Hingga tahun 1994 Pertamina sudah menyelesaikan 27 sumur uji produksi (21 sumur di Sikidang, 3 sumur di Sileri, dan 3 sumur si Pakuwajan). Selama tahun 1981-1983 Pertamina menghasilkan power plant unit kecil berkapasitas 2 MW. 2.1.3 Himpurna California Energy (HCE) Tahun 1994 lapangan panas bumi di Dieng dipegang oleh Himpurna California Energy Ltd (HCE) yang merupakan perusahaan gabungan antara California Energy Ltd (CE) dengan Himpurna Erasindo Abadi (HEA). Akibat adanya sengketa antara HCE dan PT. PLN (Persero) serta dikeluarkannya Surat Keputusan Presiden RI No.39 tahun 1997 dan Surat Keputusan Presiden No. 5 tahun 1998, maka pada tahun 1998 California Energi Ltd menggugat PT. PLN (Persero) melalui Mahkamah Arbitrase Internasional dan gugatan terjadi pada tahun 2000 dan dimenangkan oleh HCE. 2.1.4 Overseas Private Investment Cooperation (OPIC) Setelah sengketa HCE selesai, untuk sementara kalim California Energy Ltd ini dibayar oleh Overseas Private Investment Cooperation (OPIC) dan kepemilikan saham mayoritas proyek PLTP Dieng dipegang oleh OPIC. Mengingat Pemerintah Republik Indonesia turut menjamin proyek ini. OPIC



6



meminta agar Pemerintah Republik Indonesia mengganti klaim tersebut. Pada bulan September tahun 2000 sampai bulan Agustus tahun 2002, OPIC dan Pertamina menandatangani Intern Agreement untuk melaksanakan perawatan dan pemeliharaan fasilitas asset yang ditinggalkan oleh HCE, pada tanggal 27 Agustus 2001



Pemerintah



Republik



Indonesia



menandatangani



Final



Settlement



Agreement yang menyatakan kepemilikan saham mayoritas berpindah dari OPIC ke Pemerintah Republik Indonesia di bawah Departemen Keuangan. Selanjutnya Menteri Keuangan Republik Indonesia melalui surat No. S>346/MK02/2001 tanggal 4 September 2001 menunjuk PT. PLN (Persero) untuk menerima dan mengelola asset Dieng Patuha. 2.1.5 Badan Pengelola Dieng Patuha (BPDP) Melalui surat perjanjian kerjasama antara Direksi PT. PLN (Persero) dengan Direksi PT. Pertamina (Persero) No. 066-1/C00000/2001 tanggal 14 September 2001 membentuk Badan Pengelola Dieng Patuha (BPDP) yang bertugas untuk melakukan persiapan serta pengelolaan recomisioning PLTP Unit 1 yang berkapasitas 60 MW serta merawat asset Dieng Patuha. Sejak tanggal 1 Oktober 2002 BPDP dibantu existing Employet, HCE, serta mitra usaha lainnya melaksanakan kegiatan rekomisioning tersebut dengan memperbaiki hamper seluruh peralatan yang ditinggalkan California Energy Ltd. Serta membangun rock muffler dan mengamati steam purifier sehingga proyek Dieng yang selama ini terbengkalai mampu beroperasi kembali dan menghasilkan listrik dari sumber daya panas bumi ke sistem interkoneksi terpadu Jawa- Madura- Bali.



7



2.1.6 PT. Geo Dipa Energi Sejak tanggal 4 September 2002 PT. Geo Dipa Energi mulai berperan dalam pengelolaan asset Dieng Patuha. PT. Geo Dipa Energi dan PT. PLN (Persero) dengan saham sebesar 33% yang didirikan pada tanggal 5 Juli 2002, lokasi kantor pusat berada di Jl. Karawitan no. 32 Bandung, Jawa Barat, yang kegiatannya melakukan eksplorasi dan eksploitasi sumber panas bumi. Pada Februari 2011, susunan pemegang saham Perseroan telah berubah, dimana saham PT. Pertamina diambil alih langsung oleh Pemerintah Indonesia. Sebagai konsekuensi dari aksi korporasi itu, pada Desember 2011 Geo Dipa Energi telah mentransformasikan dirinya menjadi sebuah BUMN yang baru.



2.2. Letak Geografis PT. Geo Dipa Energi Unit Dieng merupakan perusahaan yang memilki beberapa tempat atau lokasi di dataran tinggi Dieng, sehingga perusahaan ini tidak memiliki luas area yang sesungguhnya, antara lokasi satu ke lokasi lainnya yang saling berjauhan. Kompleks PLTP Dieng Unit 1 terletak di 2 kecamatan, yaitu Kecamatan Batur, Kabupaten Banjarnegara dan Kecamatan Kejajar, Kabupaten Wonosobo, meliputi areal seluas 107.351,995 Hektar.



8



2.3. Struktur Organisasi Struktur Organisasi di PT. Geo Dipa Energi Dieng dibagi menjadi 6 (enam) bagian, yaitu : General Manager, Engineering, Steam Field, Power Plant, Human Capital & Finance, serta HSE & Procurement.



Direktur Utama



Direktur Operasi & Pengembangan Niaga



BOD



Direktur Keuangan



Direktur Umum & SDM



General Manager Ermawan Isyahtoro Secretary Yuni Arofah HSE Superintendent P. Agus Saptono



Plt. Steam Field Manager Trisunu Ristianto



Power Plant Manager Burhan



Procurement Superintendent Syamsumin



Maintenance Manager Sigit Ponco S



HC & Finance Manager Agus Supriyanto



Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT. GEO DIPA Energi Dieng



2.4. Tinjauan Fisiografi Dieng 2.4.1 Geologi Kegiatan gunung api pada komplek G. Dieng dari yang tua hingga yang termuda dapat dibagi dalam tiga episode yang didasarkan pada umur relative, sisa morfologi, tingkat erosi, hubungan stratigrafi dan tingkat pelapukan.



9



a. Formasi pra Kaldera, diindikasikan oleh kegiatan vulkanik dari Rogo Jembangan, Tlerep, Djimat dan vulkanik Prau. Produknya tersebar di bagian luar dari komplek Dieng b. Formasi setelah Kaldera, diperlihatkan oleh aktivitas vulkanik yang berada di dalam kaldera diantaranya, Bisma –Sidede, Seroja, Nagasari, Pangonan, Igir binem dan Vulkanik Pager Kandang. Produknya berupa piroklastik jatuhan yang menyelimuti hamper seluruh daerah, dikenal juga sebagai endapan piroklastik daerah Dieng yang tak terpisahkan. Kegiatan saat ini ditandai oleh lava berkomposisi biotit andesit berasosiasi dengan jatuhan piroklastik. Aktivitas terakhir ditandai oleh erupsi-erupsi preatik. Episode pertama (Formasi Pra kaldera) Produk piroklastoika Rogojembangan (Djimat) menutupi daerah utara dan selatan komplek, kemungkinan terbentuk pada Kuarter bawah (Gunawan, 1968). Kawah Tlerep yang terdapat pada batas timur terbuka kearah selatan membentuk struktur dome berkomposisi hornblende andesit. Krater vulkanik Prau terletak kearah utara dari Tlerep. Setengah dari kawah bagian barat membentuk struktur kaldera. Prau vulkanik menghasilkan endapan piroklastik dan lava andesit basaltis. Episode kedua Beberapa aktivitas vulkanik berkembang di dalam kaldera, diantaranya : •



G. Bisma, yaitu kawah tua yang terpotong membuka kearah barat, dengan produknya berupa lava dan jatuan piroklastik.



10



•



G. Seroja memperlihatkan umur lebih muda dengan tingkat erosi selope yang kurang kuat dibandingkan G. Bisma. Produknya berupa lava berkomposisi andesitic dan endapan piroklastika.



•



G. Nagasari, yaitu gunung composite, terdapat diantara Dieng-Batur dan berkembang dari utara ke selatan.



•



G. Palangonan dan Mardada memiliki kawah yang berlokasi kearah timur dari nagasari, masih memperlihatkan morfologi muda (bertekstur halus), serta menghasilkan lava dan endapan piroklastika.



•



G. Pager Kandang (Sipandu) memiliki kawah pada bagian utara. Solfatara dan fumarola tersebar sepanjang bagian dalam dan luar kawah dengan suhu 74oC, serta batuan lava berkomposisi basaltis, yang tersingkap di dinding kawah.



•



G.Sileri, merupakan kawah preatik yang memperlihatkan aktivitas hidrotermal berupa air panas dan fumarola. Kawah ini telah aktif sejak dua ratus tahun terakhir, menghasilkan piroklastika jatuhan.



•



G. Igir Binem, adalah gunung api strato yang memiliki dua kawah, disebut dengan telaga warna, yang tingkat aktivitas hidrotermalnya cukup kuat.



•



Group G. dringo-Paterangan terletak di dalam daerah depresi Batur, terdiri dari kawah composite, menghasilkan lava andesitis dan piroklastik jatuhan.



Episode ketiga Aktivitas gunung api pada episode ini, menghasilkan lava andesit biotit, jatuhan piroklastik dan aktivitas hidrotermal.



11



Lava andesit biotit Ada Sembilan titik erupsi pada bagian tenggara dari Dieng kaldera telah menghasilkan lava dome dan lava flow biotit andesit. Secara fisik produk tersebut segar, nlocky, dan tajam. Produk tersebut secara tidak selaras ditutupi oleh endapan piroklastik jatuhan Dieng, dan tersebar di : 1. Sikidang dan legetang 2. Dome tampa nama kearah timur dari dome Sikidang 3. Dome Perambanan 4. G.api strato Pakuwaja 5. Dome kunir 6. Dome Kendil 7. Dome watu sumbul 8. Kawah sikunang Piroklastik Jatuhan G.Pakuwaja Gunung api Pakuwaja, mempunyai dua kawah, menghasilkan lava dan piroklastik yang menutupi secara tidak selaras formasi lava andesit biotit. Endapan jatuhan tersebut berasal dari erupsi freatik dan freatomagmatik yang berkomposisi andesitic. Endapan Erupsi Hidrotermal Sebaran



produknya



terbatas



disekitar



kawah



pada



komplek



Dieng.



Pengulangan erupsi pernah terjadi dari berbagai kawah, diantaranya erupsi pada kawah Sileri (1994); kawah Sinila dan Timbang (1979). Endapannya berupa



12



Lumpur dan komponen shale yang tererupsikan melalui vent, mengindikasikan adanya basemen material sedimen.



Gambar 2.2 Peta Geologi Regional Dieng dan Sekitarnya (Bemmelen, 1949)



2.4.2 Geofisika Seismik Hasil rekaman kegempaan G.Dieng hingga September 2009 masih didominasi oleh gempa tektonik jauh gempa Vulkanik Dalam (VA) masih sering terekam meski dalam jumlah kecil. Hal ini menunjukkan bahwa gunung api di Dieng merupakan gunung api yang masih aktif.



13



Geomagnet Pengukuran geomagnet di G.Dieng difokuskan pada daerah sekitar kawahkawah serta daerah bahaya gas CO2. Harga medan magnetic regional (TIGRF/F) di G.Dieng berada pada harga 45033.7 nT. Nilai Deklinasi (D) pada daerah tersebut adalah 1010’ dan nilai inklinasinya (I): -32048’. Peta Anomali Magnetik Residual pada permukaan G.Dieng menunjukkan bahwasanya terdapat kelurusan-kelurusan kontras harga magnetik dengan arah relatif barat laut-tenggara dan arah barat daya- timur laut. Harga anomaly magnet pada daerah penyelidikan berkisar antara -1614 s.d. 1997.9 nT. Hal ini dimungkinkan berhubungan dengan terdapatnya



patahan yang secara umum



berarah Barat Laut-Tenggara dan sebagian kecil kea rah Barat Daya-Timur Laut (Gambar 2.2).



14



III. TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Rangkaian Kepala Sumur 1:114) Seperti halnya sumur-sumur minyak dan gas, pada sumur panas bumi juga dipasang beberapa valve untuk mengatur aliran fluida. Valve-valve tersebut ada yang dipasang di atas atau di dalam sebuah lubang yang dibeton (concrete cellar). Umumnya pada sebuah kepala sumur ada empat buah valve, yaitu master valve, service valve, by pass valve dan bleed valve, yang diperlihatkan pada Gambar 3.1. Valve A adalah valve utama, atau lebih dikenal sebagai Master Valve atau Shut off Valve, valve B adalah service valve, valve C adalah bypass valve dan valve D adalah bleed valve.



Gambar 3.1 Rangkaian Valve Pada Kepala Sumur



15



a. Master Valve atau Shut Off Valve Master valve berfungsi untuk membuka dan menutup secara penuh (full open/close) dan mengisolasi fluida dari dalam sumur untuk keperluan perawatan. Karena ini merupakan valve utama, maka dihindari efek kebocoran. Valve utama mampu menahan tekanan dan temperature maksimum sumur panas bumi. Biasanya berukuran 10 inch untuk sumur standar atau 14 inch untuk sumur big hole. b. Top Valve atau Service valve Top valve digunakan untuk tujuan-tujuan perawatan sumur atau pengukuran tekanan, temperature dan logging sumur dengan menurunkan peralatan secara vertikal. Valve ini terletak paling atas, umumnya berada di atas tee/cross. c. Wing Valve atau Bypass Valve Adalah valve yang digunakan untuk untuk mengatur aliran fluida ke silencer atau tempat penampungan air (pembuangan) sehingga mengisolasi rangkaian kepala sumur dari fluida panas bumi dalam sistem perpipaan. d. Bleed Valve Adalah valve yang digunakan untuk untuk menyemburkan fluida ke udara dengan laju alir sangat kecil (bleeding) pada saat fluida sumur tidak diproduksikan. Fluida perlu dikeluarkan dengan laju alir sangat kecil agar sumur tetap panas dan gas tidak terjebak di dalam sumur.



16



3.2 Pengaruh Tekanan Kepala Sumur Fluida panas bumi berupa fluida dua fasa terlebih dahulu harus dilakukan proses pemisahan menggunakan separator. Steam dari hasil pemisahan ini akan menuju power plant dan brine menuju silencer dan kemudian brine akan diinjeksikan ke dalam sumur-sumur injeksi. Proses produksi ini akan dipengaruhi oleh beberapa hal. Salah satu parameter yang akan mempengaruhi produksi adalah tekanan kepala sumur. Tekanan kepala sumur akan diukur menggunakan alat ukur tekanan yaitu pressure gauge yang terpasang pada well head. Untuk mengatur produksi dapat dilakukan dengan mengatur besar dari tekanan kepala sumur. Tekanan kepala sumur ini tidak hanya berdampak terhadap total produksi tetapi berpengaruh juga pada beberapa hal lain sehingga besar tekanan kepala sumur perlu ditentukan. 3.2.1 Terhadap Pembentukan Scale di dalam Sumur 2) Salah satu masalah yang biasa ditemui pada lapangan geothermal yaitu terjadinya scaling pada pipa produksi. Scaling ini merupakan pengendapan mineral yang terbawa bersama terproduksinya fluida panas bumi. Terjadinya pembentukan scale yang umum ditemui dalam lapangan panas bumi adalah endapan silika (SiO2) dan endapan kalsium karbonat (CaCO3). Jenis mineral silika yang mengendap terdiri dari berbagai bentuk seperti quartz, chalcedony, cristabolite, opal dan amorphous silica yang masing-masing menunjukkan variasi kelarutan yang berbeda. Perilaku dari silika quartz dan silika amorf perlu diperhatikan dalam studi geothermal karena ini akan berpengaruh dalam menentukan pengendapan silika. Kandungan silika pada fluida dari sumur-sumur



17



produksi harus diperhitungkan untuk mencegah terjadinya silica scaling pada peralatan di dalam sumur maupun peralatan di permukaan. Pada kedalaman di reservoir dengan suhu lebih dari 1800C dan bahkan di atas 900C, konsentrasi silika dalam larutan ditentukan oleh kelarutan kuarsa. Quartz adalah bentuk dominan dari silika yang memiliki bentuk paling stabil dan mempunyai kelarutan yang paling rendah. Batuan sekitar dari reservoir panas bumi mengandung kuarsa yang larut di dalam air panas.di atas sekitar 230°C selama beberapa waktu, itu umumnya dianggap bahwa kuarsa dalam kesetimbangan antara jenis yang solid dan terlarut. Kelarutan mineral silika di dalam air dipengaruhi oleh temperatur dan dapat dihitung dari persamaan geothermometer oleh Fournier and Potter (1982) 2). ܱܵ݅ଶ ௤௨௔௥௧௭ = 10[ହ.ଵଽ–{ଵଷ଴ଽ/(୘ೝ೐ೞ ାଶ଻ଷ)}] ………............................................... (3.1) Air panas yang masih berada di bawah permukaan memiliki bentuk kesetimbangan dengan silika quartz. Ketika di permuaan bentuk silika yang biasa diendapkan adalah silika amorf. Silika amorf tidak memiliki struktur kristal dan lebih larut dari kuarsa. Oleh karena itu ketika air panas naik ke permukaan, perbedaan kelarutan antara silika amorf dan kuarsa memungkinkan penurunan yang cukup besar dalam temperatur sebelum larutan menjadi jenuh terhadap silika amorf. Pengendapan silica umumnya terjadi apabila konsentrasi silica di dalam larutan melebihi kelarutan amorphous silica. ܱܵ݅ଶ ܽ݉‫݌ݎ݋‬ℎ = 10[ସ.ହଵ–{଻ଷଵ/(୘ାଶ଻ଷ)}]…………...……………………………. (3.2)



18



Terjadinya pengendapan pada pipa mengakibatkan berkurangnya diameter pipa bahkan terjadinya penyumbatan pada pipa jika scaling terjadi dalam intensitas yang tinggi. Sehingga akan mengakibatkan menurunnya produktifitas sumur. Untuk itu perlu dilakukan suatu tindakan pencegahan untuk mengantisipasi atau memperlambat terbentuknya scaling pada pipa produksi. Parameter penting dalam hubungannya dengan pengendapan silica adalah “silica saturation index” yang merupakan perbandingan antara konsentrasi silica dalam larutan di permuakaan dengan kelarutan amorphous silica pada kondisi yang sama 3). ౏౟ోమ ౧౫౗౨౪౩ ܱܵ݅ଶ ௣௘௥௠௨௞௔௔௡ = [భ–{(ౄ ౨౛౩–ౄ౜౦౛౨ౣ)/ౄ౜ౝ ……………………………. (3.3) ౦౛౨ౣ}]



౦౛౨ౣ౫ౡ౗౗౤ (౦౦ౣ) ܵܵ‫౏ = ܫ‬౟ోమ౏౟ోమ ……………………..…………………………… (3.4) ౗ౣ౥౨౦౞ (౦౦ౣ)



Parameter SSI (silica saturation index) digunakan untuk memperkirakan kemungkinan terjadinya silica scaling yaitu dengan kriteria sebagai berikut: o Bila SSI > 1, maka fluida dalam kondisi supersaturated dan pengendapan silica dimungkinkan. o Bila SSI = 1, fluida dalam kondisi jenuh (saturated). o Bila SSI < 1, maka fluida dalam kondisi tidak jenuh (undersaturated) sehingga tidak mungkin terjadi pengendapan silica. Nilai dari SSI menunjukkan kemungkinan terjadinya scaling di dalam sumur dan di pipa alir apabila sumur dioperasikan pada tekanan kepala sumur tersebut. Tekanan kepala sumur (TKS) akan berpengaruh terhadap besar dari SSI di dalam sumur. Semakin besar tekanan kepala sumur maka nilai SSI yang diperoleh akan



19



semakin kecil. Tekanan kepala sumur berpengaruh pada nilai SSI yang dihasilkan karena dipengaruhi oleh temperatur pada tekanan kepala sumur yang dipilih. 3.2.2 Terhadap Produksi Pengukuran dan pengujian sumur dapat dilakukan baik pada waktu pemboran maupun setelah pemboran selesai, yaitu setelah pemboran mencapai kedalaman yang diinginkan ataupun setelah sumur diproduksikan. Uji produksi dilakukan untuk mengetahui jenis fluida reservoir, kemampuan produksi sumur dan karakteristik fluida produksi. Pengukuran dilakukan pada beberapa tekanan kepala sumur dalam jangka waktu tertentu untuk mengindikasi perubahan dalam kualitas dan kuantitas aliran 4). Hasil dari uji produksi adalah suatu output curve atau deliverability curve yaitu kurva yang menggambarkan hubungan antara laju alir massa pada berbagai tekanan kepala sumur tersebut. Output curve digunakan untuk memperkirakan kemampuan dari sumur panas bumi, di mana aliran massa diplot dengan tekanan kepala sumur. Persamaan dari Kjaran dan Eliasson (1983) merupakan fungsi pada aliran dari kepala sumur, tekanan di dasar sumur dan tekanan kepala sumur. Persamaan ini juga memiliki konstanta yang harus ditentukan agar sesuai dengan kurva output. Dari deliverability curve ini dapat diperoleh suatu persamaan yang digunakan untuk menentukan besar laju alir massa pada suatu tekanan kepala sumur. Untuk menghitung mass flow dua fasa, sebuah persamaan telah dinyatakan oleh Vatmaskil (1987) dengan persamaan 3.5 5).



20



௉௢భ.బబఱ



ܹ = 1.656 × ቀ



௛௢భ.మఱబ



ቁ × ݀ଶ ………………………………………………… (3.5)



Yang mana W (mass flow, kg/s), Po (tekanan kepala sumur, bar), ho (enthalpy fluida, kJ/kg) dan d (diameter wellhead, mm). Pada fluida satu fasa metoda pengukuran yang dipakai sederhana karena tidak memerlukan peralatan pemisahan, sedangkan pada fluida dua fasa metoda pengukuran yang digunakan akan menjadi lebih kompleks karena membutuhkan separator untuk memisahkan uap dan air. Sangatlah penting untuk menggunakan metoda yang tepat pada pengukuran laju aliran massa agar dapat menentukan faktor-faktor yang berkaitan dengan kelakuan sumur seperti potensi sumur, produksi sumur pada berbagai tekanan kepala sumur, enthalpy dan heat flow, komposisi kimia fluida dan bahkan lebih lanjut dapat membantu menentukan production forecast dan useful life time sumur. Pengujian dilakukan pada beberapa tekanan kepala sumur yang berbeda, yang dapat diatur mulai dari tekanan terkecil sampai yang terbesar. Ada beberapa metoda yang digunakan untuk pengukuran produksi pada sumursumur dua fasa antara lain metoda calorimeter, metoda lip pressure dan metoda separator. Pengukuran steam flow rate biasanya menggunakan alat ukur orifice meter dan untuk mengukur brine flow rate dengan menggunakan suatu weirbox. Pegukuran pada orifice didasari pada beda tekanan upsteam dan downstream, sedangkan pengkuran pada weirbox berdasarkan pada level air di dalam weirbox. Oleh karena itu, laju alir massa total adalah jumlah dari steam flow dan brine flow pada separator. Laju alir massa yang diperoleh dari pengukuran perlu dikoreksi dengan faktor koreksi, yaitu faktor koreksi uap (y) dan faktor koreksi air (x).



21



faktor koreksi ini bisa dicari pada tekanan kepala sumur, tekanan separator dan tekanan atmospheric flashing tank (AFT) atau silencer 4).



‫=ݔ‬



ுି௛௙ ௛௙௚



‫ ݔ‬+ ‫ = ݕ‬1……………………… (3.6)



dan



Yang mana H adalah enthalpy reservoir (kJ/kg), Hf dan Hfg adalah enthalpy (kJ/kg) pada tekanan separator, yang mana nilai enthalpy ini dapat dicari dari data steam table sehingga persamaan pada laju alir massa uap dan air menjadi: ‫ܯ×ݕ= ܨ‬



‫… ܯ × ݔ = ܤ‬...……………………… (3.7)



F adalah laju alir massa uap (ton/jam), B adalah laju alir air (ton/jam), M adalah laju alir massa total dan x,y adalah faktor koreksi pada persamaan 3.6 Untuk memperoleh atau mengatur produksi agar sesuai dengan yang diinginkan dapat dilakukan dengan memvariasikan besar pembukaan atau diameter dari throttle valve atau choke. Mengatur throttle valve juga akan berpengaruh terhadap besar tekanan kepala sumur, sehingga dengan mengatur throttle valve maka akan mengubah jumlah produksi dan mengubah besar tekanan kepala sumur tersebut. Oleh karena itu, tekanan kepala sumur adalah salah satu komponen dari sistem produksi yang berpengaruh terhadap laju produksi yang akan dihasilkan. Sehingga untuk mencapai produksi yang diinginkan dapat dilakukan dengan mengatur tekanan kepala sumur tersebut. Jumlah produksi akan berbeda-beda sesuai dengan pengaturan besar tekanan kepala sumur pada kondisi reservoir yang sama. Tekanan kepala sumur berbanding terbalik dengan jumlah produksinya (mass flow). Oleh karena itu, semakin kecil tekanan kepala sumur maka akan semakin bertambah jumlah produksi sumur tersebut.



22



3.2.3 Terhadap Kecepatan Alir Uap di dalam Pipa 6:127) Uap dari separator dikirim menuju pembangkit dengan menggunakan pipa alir. Uap yang mengalir menuju pembangkit akan mengalami penurunan temperatur sehingga dimungkinkan terjadi kondensasi. Pada sepanjang pipa alir tersebut, dipasang beberapa steam trap untuk menghilangkan air yang terbentuk oleh akibat dari kondensasi uap. Air ini harus dibuang dari uap karena uap yang masuk ke turbin harus dalam keadaan kering. Suatu turbin memiliki tekanan masuk yang telah ditetapkan dan harus terpenuhi. Oleh karena itu, penurunan tekanan yang terjadi disepanjang pipa alir menuju turbin harus dikurangi agar tekanan dari uap yang masuk tetap memenuhi tekanan pada turbin. Penurunan tekanan ini akan berbanding terbalik dengan jari-jari dari pipa alir dan berbanding lurus dengan kecepatan alir uap yang melalui pipa tersebut. Sehingga untuk mengurangi besar penurunan tekanan dapat dilakukan dengan mengatur besar dari ukuran diameter pipa dan kecepatan alir uapnya. Kecepatan fluida (V) didefinisikan sebagai besarnya debit aliran yang mengalir persatuan luas. Untuk menghitung besarnya kecepatan alir uap dapat menggunakan persamaan 3.7 berikut.



ܸ=



ி×νg ஺



...................................................................................................... (3.8)



Keterangan : V : velocity, m/s F : steam flow, kg/s νg : specific volume steam, m3/kg A : area, m2



23



Besarnya kecepatan akan dipengaruhi besarnya fluida yang diperbolehkan mengalir dalam suatu pipa. Jumlah fluida atau laju aliran massa yang mengalir diatur berdasarkan tekanan kepala sumurnya Kecepatan aliran ini perlu dibatasi dengan memperhatikan: * Masalah erosi pada dinding pipa * Masalah pembentukan deposit/endapan * Tingkat kebisingan yang terjadi



3.3 Alasan Penentuan Tekanan Kepala Sumur Optimum Ada beberapa alasan yang mendasari mengapa tekanan kepala sumur yang dipilih harus berada pada tekanan yang optimum. Alasan-alasan ini ditentukan berdasarkan pada pengaruh-pengaruh dari tekanan kepala sumur terhadap proses produksi yang dapat ditimbulkan. 3.3.1 Mencegah Pembentukan Scale di dalam Sumur Cara yang paling efektif untuk menangani masalah silica scaling adalah dengan mencegah terjadinya silica scaling tersebut. Olek karena itu kajian tentang potensi silica scaling sangat diperlukan pada operasi lapangan panasbumi. Suatu evaluasi telah dilakukan untuk memperkirakan potensi silica scaling pada pipa produksi. Metode yang digunakan yaitu penerapan parameter silica saturation index (SSI) yang dihitung berdasarkan data komposisi kimia fluida produksi. Pengaturan tekanan kepala sumur akan berpengaruh terhadap besarnya nilai SSI di dalam sumur tersebut. Tekanan kepala sumur harus selalu dioperasikan di atas tekanan SSI untuk mencegah terjadi scaling pada casing.



24



Hal ini perlu diperhatikan karena jika terjadi scaling pada casing di dalam sumur, maka akan membutuhkan perawatan yang lebih rumit dibandingkan dengan perawatan pada fasilitas produksi di permukaan. Oleh karena itu perlu menentukan besar tekanan kepala sumur untuk mencegah terjadinya problema scaling di dalam sumur. 3.3.2 Menghasilkan Produksi yang Optimum Di dalam suatu proses produksi panas bumi, laju alir massa (produksi) dapat berubah-ubah sesuai dengan kondisi lapangan. Selain itu, beberapa parameter fisika yang dimiliki reservoir geothermal dapat mengalami perubahan terhadap waktu seiring dnegan berjalannya proses produksi seperti temperatur, tekanan, densitas, permeabilitas dan sebagainya. Perubahan ini dapat berlangsung dalam ukuran bulan atau tahun. Tergantung pada keadaan internal dan eksternal yang mempengaruhinya. Penurunan produksi dapat mengindikasikan adanya perubahan pada kondisi reservoir. Di dalam suatu produksi panas bumi diharapkan memperoleh laju produksi yang optimum. Laju produksi optimum adalah laju produksi optimal yang diperoleh dari cadangan reservoir yang dapat diproduksikan ke permukaan tanpa merusak formasi serta memperkecil problem-problem selama produksi. Selain itu produksi optimum dalam proses produksi panas bumi artinya produksi yang menghasilkan uap yang sesuai dengan kebutuhan pembangkit listrik tenaga panas bumi dan air yang terproduksi masih dapat ditampung di dalam brine pond dan brine bisa diinjeksikan kembali melalui sumur-sumur injeksi.



25



Oleh karena itu untuk menghasilkan laju produksi sumur yang optimum maka perlu ditentukan berapa tekanan kepala sumur yang optimal untuk dioperasikan. Hal ini dapat dilakukan dengan memvariasikan tekanan kepala sumur dengan mengatur besar pembukaan pada throttle atau choke sehingga tekanan kepala sumur akan berubah dan akan diperoleh produksi optimum yang diinginkan pada tekanan kepala sumur tersebut. 3.3.3 Mengurangi Pengikisan di dalam Pipa 7) Batas kecepatan dalam pipa aliran dua fasa dan aliran satu fasa perlu ditetapkan. Batas kecepatan pada pipa aliran satu fasa yaitu uap adalah minimal 30 m/s dan batas maksimal 50 m/s. Batas kecepatan minimal akan menggambarkan batas perpindahan panas untuk mencapai proses adiabatis, sedangkan batas kecepatan maksimum menyatakan batas tidak terjadinya pengikisan dinding pipa bagian dalam. Semakin besar diameter pipa alir maka akan semakin kecil kecepatan alir uap di dalam pipa. Faktor yang mempengaruhi kecepatan alir tersebut adalah laju alir massa uap dan luas penampang dari pipa alir. Oleh karena itu untuk menjaga kecepatan alir uap agar berada pada batasannya, dapat dilakukan dengan mengatur ukuran diameter pipa alir dan mengatur besar laju alir massa uapnya. Laju alir massa uap ini dapat disesuaikan dengan yang diinginkan dengan mengatur besar tekanan kepala sumur tersebut.



26



IV.



PENENTUAN TEKANAN KEPALA SUMUR OPTIMUM PADA SUMUR HCE-28A



Ada beberapa parameter yang perlu dipertimbangkan untuk menentukan besar tekanan kepala sumur. Tekanan kepala sumur yang dipilih harus berada pada tekanan optimum. Penentuan tersebut didasari oleh berapa alasan dan ada beberapa cara yang digunakan dalam menentukan besar tekanan kepala sumur optimum pada sumur HCE-28A.



4.1 Penentuan Tekanan Kepala Sumur Optimum Sumur produksi HCE- 28A harus dioperasikan pada tekanan kepala sumur yang optimum agar sumur bisa berproduksi dengan baik sesuai dengan syarat pengoperasian sumur yang ditetapkan. Sumur dioperasikan pada tekanan kepala sumur optimum berdasarkan alasan-alasan yang telah dibahas dalam bab III. Berikut adalah mekanisme atau langkah dan perhitungan yang mendasari dalam menentukan berapa tekanan kepala sumur yang optimum pada sumur HCE- 28A. 4.1.1. Berdasarkan “Silica Saturation Index (SSI)” Untuk mencegah terjadinya pembentukan scale dalam sumur, maka sumur HCE-28A harus dioperasikan di atas tekanan yang memungkinkan terjadinya scale yaitu di atas dari tekanan minimum SSI. Oleh karena itu, nilai SSI perlu dicari untuk mengetahui batas tekanan kepala sumur yang aman untuk dioperasikan. Berikut langkah-langkah perhitungan SSI pada tekanan kepala sumur 240 psig atau 17.33 bar absolute (bara).



27



1. Mencari nilai temperatur reservoir (Tres) berdasarkan dari data H (enthalpy reservoir) dengan mencari nilai temperatur pada steam table (tabel uap). Pada H = 1889 kJ/kg maka didapat T reservoir = 3250C 2. Menghitung konsentrasi quartz silica di reservoir pada temperature reservoir 325oC dengan menggunakan persamaan 3.1 pada bab III. ܱܵ݅ଶ ௤௨௔௥௧௭ = 10[ହ.ଵଽ–{ଵଷ଴ଽ/(୘ೝ೐ೞ ାଶ଻ଷ)}] = 10[ହ.ଵଽ–{ଵଷ଴ଽ/(ଷଶହାଶ଻ଷ)}] = 1002.4 ‫݉݌݌‬ 3. Mencari nilai temperatur di permukaan pada tekanan kepala sumur (TKS) tersebut dengan mencari nilai temperatur pada steam table (tabel uap) dan dapat dilihat pada lampiran 4. Pada TKS = 17.33 bara maka diperoleh T = 205.20C 4. Menghitung nilai kelarutan amorphous silica di permukaan pada temperatur 205.2oC menggunakan persamaan 3.2 pada bab III. ܱܵ݅ଶ ܽ݉‫݌ݎ݋‬ℎ = 10[ସ.ହଵ–{଻ଷଵ/(୘ାଶ଻ଷ)}] = 10[ସ.ହଵ–{଻ଷଵ/(ଶ଴ହ.ଶାଶ଻ଷ)}] = 957.97 ‫݉݌݌‬ 5. Mencari nilai silica saturation index ౏౟ోమ ౧౫౗౨౪౰ (౦౦ౣ) ܵܵ‫౏ = ܫ‬౟ోమ ౗ౣ౥౨౦౞ (౦౦ౣ) ౦౦ౣ = భబబమ.ర వఱళ.వళ ౦౦ౣ



= 1.05



28



Berdasarkan perhitungan di atas maka diperoleh bahwa pada tekanan kepala sumur 240 psig tidak aman untuk dioperasikan karena memiliki nilai SSI > 1. Berikut hasil perhitungan SSI pada berbagai tekanan kepala sumur yang ditunjukkan pada tabel 4.1.



Table 4.1 Perhitungan Silica Saturation Index



Psig 550 540 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 270 260 240 220 200 180 160 150



WHP Bara 38.71 38.02 36.64 35.26 33.88 32.50 31.12 29.75 28.37 26.99 25.61 24.23 22.85 21.47 20.09 19.40 18.71 17.33 15.95 14.57 13.19 11.81 11.12



T (0C)



SiO2 Amorf



SSI



248.4 247.3 245.2 243 240.7 238.3 235.8 233.3 230.7 228 225.2 222.3 219.2 215.9 212.6 210.8 209 205.2 201.2 196.9 192.2 187.3 184.6



1282.35 1273.62 1257.04 1239.75 1221.77 1203.13 1183.82 1164.64 1144.83 1124.39 1103.36 1081.75 1058.84 1034.68 1010.75 997.80 984.92 957.97 929.94 900.22 868.23 835.42 817.59



0.78 0.79 0.80 0.81 0.82 0.83 0.85 0.86 0.88 0.89 0.91 0.93 0.95 0.97 0.99 1.00 1.02 1.05 1.08 1.11 1.15 1.20 1.23



Dari hasil perhitungan tersebut maka dapat dibuat grafik yang menunjukkan hubungan tekanan kepala sumur dengan besarnya nilai SSI pada sumur HCE-28A seperti pada gambar 4.1.



29



TKS VS SSI 1.30 1.20 SSI = 1 1.10



SSI



1.00 0.90 SSI < 1 0.80



SSI > 1



0.70 0.60 0.50 10.00



15.00



20.00



25.00



30.00



35.00



40.00



WHP, bara



Gambar 4.1 Grafik Tekanan Kepala Sumur VS SSI Berdasarkan grafik di atas, maka dapat dilihat bahwa semakin besar tekanan kepala sumur maka akan semakin kecil nilai SSI. Selain itu dari grafik tersebut didapatkan besarnya tekanan minimum kepala sumur yang dibutuhkan untuk mencegah terjadinya scaling pada sumur produksi. Pada sumur HCE- 28A yang memungkinkan fluida dalam kondisi jenuh berdasarkan nilai silica saturation index yaitu pada tekanan 270 psig atau 19.40 bara. Sehingga apabila sumur dioperasikan dengan tekanan lebih kecil dari 270 psig maka kemungkinan sumur akan mengalami scaling pada casing di dalam sumur. Sehingga berdasarkan nilai SSI maka diperoleh tekanan kepala sumur minimum pada 270 psig.



30



4.1.2 Berdasarkan Produksi Untuk memperkirakan laju produksi sumur yang optimum maka perlu mengetahui terlebih dahulu berapa produksi yang dihasilkan dari sumur HCE-28A pada berbagai tekanan kepala sumur. Setelah itu barulah dapat diketahui berapa produksi optimum pada tekanan kepala sumur tersebut. Pada lapangan panas bumi Dieng laju alir massa (mass flow) dari tiap sumur dapat dihitung menggunakan persamaan deliverability yang telah ada. Persamaan tersebut diperoleh dari hasil well testing yang pernah dilakukan sebelumnya. Persamaan deliverability yang digunakan pada setiap sumur produksi berbeda-beda. Sehingga pada perhitungan mass flow dari sumur HCE-28A menggunakan persamaan deliverability yang sudah ada dari lapangan Dieng.



‫([ = ܯ‬−0.0995 × ܹ‫ܲܪ‬ଶ ) + (3.1527 × ܹ‫ )ܲܪ‬+ 455.59] × 0.3906 ......... (4.1) Keterangan



: M



= Mass flow, ton/jam



WHP = Well head pressure, bara 0.3906 = Corection factor Dengan memasukkan besar tekanan kepala sumur yang diinginkan pada persamaan maka akan diperoleh besar mass flow pada tekanan kepala sumur tersebut. Berikut langkah-langkah perhitungan mass flow, steam flow dan brine flow pada tekanan kepala sumur 240 psig atau 17.33 bar absolute (bara).



31



1. Menghitung mass flow pada tekanan 240 psig (17.33 bara) dengan menggunakan persamaan 4.1



‫([ = ܯ‬−0.0995 × ܹ‫ܲܪ‬ଶ ) + (3.1527 × ܹ‫ )ܲܪ‬+ 455.59] × 0.3906 = [(−0.0995 × 17.33ଶ ) + (3.1527 × 17.33) + 455.59] × 0.3906 = [(−29.88) + 54.64 + 455.59] × 0.3906 = 187.62 ‫݊݋ݐ‬/݆ܽ݉ 2. Mencari nilai enthalpy fluida (Hf) dan enthalpy uap (Hg) pada tekanan separator 11.5 barg (12.28 bara) dari steam table seperti dapat dilihat pada lampiran 4.



Separator



P (bara)



Hf (kJ/kg)



Hg (kJ/kg)



12.28



802.8



2784.8



3. Mencari nilai faktor koreksi uap (y) dan faktor koreksi air (x) pada tekanan separator dan pada enthalpy reservoir (H) sumur HCE-28A 1889 kJ/kg dengan menggunakan persamaan 3.6



‫ݔ( = ܪ‬. ‫ )݂ܪ‬+ (‫ݕ‬. ‫)݃ܪ‬ 1889 = {(1 − ‫ × )ݕ‬802.8} + (‫ × ݕ‬2784.8} 1889 = (802.8 − 802.8‫ )ݕ‬+ (2784.8‫)ݕ‬ 1889 − 802.8 = 2784.8‫ ݕ‬− 802.8‫ݕ‬ ‫ = ݕ‬0.55 o Sehingga ‫ = ݔ‬1 − ‫ݕ‬ = 1 − 0.55 = 0.45



32



4. Menghitung steam flow (F) dan brine flow (B) di separator dengan menggunakan persamaan 3.7



‫ܯ×ݕ= ܨ‬



‫ܯ×ݔ= ܤ‬



= 0.55 × 187.62



= 0.45 × 187.62



= 103.19 ‫݊݋ݐ‬/݆ܽ݉



= 84.43 ‫݊݋ݐ‬/݆ܽ݉



5. Mencari nilai enthalpy fluida (Hf) dan enthalpy uap (Hg) pada tekanan atmospheric flashing tank (AFT) 0.78 bara dari steam table seperti dapat dilihat pada lampiran 4.



AFT



P (bara) 0.78



Hf (kJ/kg) 388.8



Hg (kj/kg) 2663.8



6. Mencari nilai faktor koreksi uap (y) dan faktor koreksi air (x) pada tekanan AFT dan pada enthalpy fluida dari separator sebesar 802.8 kj/kg.dengan menggunakan persamaan 3.6



‫ݔ( = ܪ‬. ‫ )݂ܪ‬+ (‫ݕ‬. ‫)݃ܪ‬ 802.8 = {(1 − ‫ × )ݕ‬388.8} + (‫ × ݕ‬2663.8} 802.8 = (388.8 − 388.8‫ )ݕ‬+ (2663.8‫)ݕ‬ 802.8 − 388.8 = 2663.8‫ ݕ‬− 388.8‫ݕ‬ ‫ = ݕ‬0.18 o Sehingga ‫ = ݔ‬1 − ‫ݕ‬ = 1 − 0.18 = 0.82



33



7. Menghitung steam flow (F) dan brine flow (B) dari AFT dengan menggunakan persamaan 3.7



‫ܤ×ݕ= ܨ‬



‫ܯ×ݔ= ܤ‬



= 0.18 × 84.43



= 0.82 × 84.43



= 15.20 ‫݊݋ݐ‬/݆ܽ݉



= 69.23 ‫݊݋ݐ‬/݆ܽ݉ = 69.23 × 4.4 ݈݈݃ܽ‫݊݋‬/݉݁݊݅‫ݐ‬ = 304.62 ݈݈݃ܽ‫݊݋‬/݉݁݊݅‫ݐ‬



8. Menghitung besar potensi sumur dalam satuan Mega Watt (MW) berdasarkan jumlah uap yang dihasilkan pada separator dengan nilai specific steam consumption



(SSC)



pada



pembangkit



ܹ݈݈݁ ܱ‫= ݐݑ݌ݐݑ‬ =



sebesar



7.2



ton/jam/MW.



‫݈ܽ݉ݑܬ‬ℎ ܷܽ‫݌‬ ܵܵ‫ܥ‬ 103.19 7.2



= 14.33 ‫ܹܯ‬ Dengan memperoleh besar produksi uap dalam ton per jam (t/h) pada berbagai tekanan kepala sumur, maka dapat dipilih berapa jumlah uap yang diinginkan untuk memenuhi kebutuhan pembangkit. Sedangkan jumlah produksi air dalam gallon per menit (gpm) pada berbagai tekanan kepala sumur ditentukan dengan memperhatikan apakah air masih dapat ditampung pada pond dan dapat diinjeksikan kembali. Berikut hasil perhitungan jumlah produksi pada berbagai tekanan kepala sumur HCE-28A ditunjukkan pada tabel 4.2.



34



Table 4.2 Perhitungan Produksi Sumur HCE-28A



psig



Bara



Mass Flow (t/h)



700 680 660 540 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 150



49.06 47.68 46.30 38.02 36.64 35.26 33.88 32.50 31.12 29.75 28.37 26.99 25.61 24.23 22.85 21.47 20.09 18.71 17.33 15.95 14.57 13.19 11.81 11.12



144.84 148.32 151.66 168.59 170.89 173.05 175.06 176.92 178.63 180.20 181.61 182.88 184.00 184.98 185.80 186.48 187.01 187.39 187.62 187.71 187.65 187.44 187.08 186.84



WHP



Y 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55



Separator Steam Flow (t/h) 79.66 81.58 83.41 92.72 93.99 95.18 96.28 97.31 98.25 99.11 99.89 100.58 101.20 101.74 102.19 102.56 102.85 103.06 103.19 103.24 103.21 103.09 102.89 102.76



Brine Flow (t/h) 65.18 66.75 68.25 75.87 76.90 77.87 78.78 79.61 80.38 81.09 81.73 82.30 82.80 83.24 83.61 83.91 84.15 84.32 84.43 84.47 84.44 84.35 84.18 84.08



Atmospheric Flashing Tank (AFT) Steam Brine Brine Y Flow Flow Flow (t/h) (t/h) (gpm) 0.18 11.73 53.44 235.16 0.18 12.01 54.73 240.82 0.18 12.28 55.96 246.24 0.18 13.66 62.21 273.72 0.18 13.84 63.06 277.46 0.18 14.02 63.86 280.97 0.18 14.18 64.60 284.23 0.18 14.33 65.28 287.25 0.18 14.47 65.92 290.03 0.18 14.60 66.49 292.57 0.18 14.71 67.02 294.87 0.18 14.81 67.48 296.93 0.18 14.90 67.90 298.75 0.18 14.98 68.26 300.33 0.18 15.05 68.56 301.67 0.18 15.10 68.81 302.77 0.18 15.15 69.01 303.62 0.18 15.18 69.15 304.24 0.18 15.20 69.23 304.62 0.18 15.20 69.26 304.76 0.18 15.20 69.24 304.66 0.18 15.18 69.16 304.32 0.18 15.15 69.03 303.74 0.18 15.13 68.95 303.36



Berdasarkan tabel di atas maka dapat dibuat grafik dengan plot antara tekanan kepala sumur dalam bar absolute (bara) dengan laju alir massa dalam ton/jam.



35



Well Output 11.06 11.33 11.59 12.88 13.05 13.22 13.37 13.51 13.65 13.76 13.87 13.97 14.06 14.13 14.19 14.24 14.29 14.31 14.33 14.34 14.33 14.32 14.29 14.27



TKS VS MASS FLOW 200.00 180.00 160.00



Flow, t/h



140.00 120.00 MASS FLOW



100.00



STEAM



80.00



BRINE



60.00 40.00 20.00 0.00 -



5.00



10.00



15.00



20.00



25.00



30.00



35.00



40.00



WHP, bara



Gambar 4.2 Grafik Tekanan Kepala Sumur VS Mass Flow Berdasarkan grafik di atas, maka dapat dilihat bahwa untuk produksi maksimum pada sumur HCE-28A dihasilkan pada tekanan sebesar 220 psig atau 15.95 bara dengan jumlah produksi 187.71 ton/jam. Namun tekanan 220 psig ini berada di bawah tekanan kepala sumur minimum berdasarkan SSI yaitu 270 psig, Oleh karena itu, sumur tidak dapat dioperasikan pada tekanan 220 psig yang menghasilkan produksi maksimum karena tekanan tersebut memiliki nilai SSI > 1 (lebih dari satu). Sehingga pemilihan tekanan kepala sumur bukanlah pada tekanan dengan produksi maksimum, tetapi pada tekanan dengan produksi optimum yaitu produksi uap yang memenuhi kebutuhan pembangkit yang dihasilkan pada tekanan di atas 270 psig.



36



4.1.3 Berdasarkan Kecepatan Alir Uap Untuk menjaga agar kecepatan alir uap (steam velocity) dalam pipa horizontal berada pada batasannya maka dapat diatur dengan memperhatikan faktor-faktor penentu kecepatan alir uap seperti luas penampang pipa dan laju alir massa uap. Pipa alir uap yang digunakan dari sumur HCE-28A menuju gathering memiliki ukuran diameter pipa yang tetap yaitu 16 inch atau 0.4064 meter. Laju alir massa uap (kg/s) dari sumur HCE-28A dapat berubah-ubah dan dapat diatur besarnya sesuai dengan kondisi di lapangan. Oleh karena itu, untuk menjaga kecepatan alir uap ini hanya dapat dilakukan dengan mengatur besar dari laju alir massa uap sumur karena laju alir massa ini dapat diatur menurut keinginan, sedangkan faktor luas penampang pipa tidak dapat diatur menurut keinginan karena telah memiliki besaran yang tetap. Untuk mengatur besar laju alir masssa uap dari sumur HCE28A dapat dilakukan dengan mengatur besar tekanan kepala sumur tersebut. Uap mengalir pada pipa horizontal dengan ukuran pipa yang sama dan dengan jumlah massa uap yang berbeda-beda. Berikut langkah-langkah perhitungan steam velocity pada tekanan kepala sumur 240 psig atau 17.33 bar absolute (bara). 1. Menghitung luas penampang pipa dalam satuan m2. Dengan diameter pipa = 16 inch = 0.4064 meter ଵ



‫݀ × ߨ × = ܣ‬ଶ ସ ଵ



= ସ × 3.14 × 0.4064ଶ = 0.1296 ݉ଶ



37



2. Mencari nilai specific volume gas (νg) pada tekanan separator 12.28 bara dari steam table (tabel uap). Pada P = 12.28 bara, maka didapat νg = 0.1598 m3/kg



3. Menghitung steam flow (F) dalam kg/s pada tekanan kepala sumur 17.3 bara dan tekanan separator 12.28 bara. Berdasarkan pada tabel 4.2 diperoleh nilai steam flow sebesar 103.19 ton/jam. ௧௢௡



‫ = ܨ‬103.19 ௝௔௠ ௧௢௡



= 103.19 ௝௔௠ ×



ଵ଴଴଴ ௞௚ ଵ ௧௢௡



ଵ ௝௔௠



× ଷ଺଴଴ ௗ௘௧௜௞



= 28.66 ݇݃/‫ݏ‬ 4. Menghitung steam velocity (V) menggunakan persamaan 3.8 dengan luas penampang 0.1296 m2, specific volume gas 0.1598 m3/kg dan steam flow rate 28.66 kg/s.



ܸ= =



ி×஝୥ ஺



ଶ଼.଺଺×଴.ଵହଽ଼ ଴.ଵଶଽ଺



= 35.33 ݉/‫ݏ‬ Berdasarkan perhitungan di atas maka diperoleh besar steam velocity 35.33 m/s dan kecepatan ini berada dalam batasan yang diperbolehkan. Dengan mencari besar kecepatan uap (m/s) pada berbagai tekanan kepala sumur, maka dapat dipilih berapa tekanan kepala sumur dengan besar kecepatan alir uap yang memenuhi batasannya. Berikut hasil perhitungan steam velocity pada berbagai tekanan kepala sumur yang ditunjukkan pada table 4.3.



38



Table 4.3 Perhitungan Steam Velocity dalam Pipa WHP psig 620 600 540 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 150



Bara 43.54 42.16 38.02 36.64 35.26 33.88 32.50 31.12 29.75 28.37 26.99 25.61 24.23 22.85 21.47 20.09 18.71 17.33 15.95 14.57 13.19 11.81 11.12



Steam Flow (kg/s)



Steam Velocity (m/s)



24.12 24.57 25.76 26.11 26.44 26.75 27.03 27.29 27.53 27.75 27.94 28.11 28.26 28.39 28.49 28.57 28.63 28.66 28.68 28.67 28.64 28.58 28.55



29.73 30.28 31.75 32.18 32.59 32.96 33.31 33.64 33.93 34.20 34.44 34.65 34.83 34.99 35.11 35.21 35.29 35.33 35.35 35.33 35.29 35.23 35.18



Berdasarkan tabel di atas maka dapat dibuat grafik dengan plot antara tekanan kepala sumur dalam bar absolute (bara) dengan kecepatan alir uap (m/s) seperti pada gambar 4.3.



39



TKS VS VELOCITY 37.00



Velocity, m/s



35.00



V = 30.28 m/s



33.00 31.00 29.00 27.00 25.00 10.00



15.00



20.00



25.00



30.00



35.00



40.00



45.00



50.00



WHP, bara



Gambar 4.3 Grafik Tekanan Kepala Sumur VS Steam Velocity Grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin besar tekanan kepala sumur maka akan semakin kecil kecepatan alir uap di dalam pipa alir uap. Hal tersebut dikarenakan semakin besar tekanan kepala sumur maka produksi uap yang dihasilkan akan semakin kecil sehingga kecepatan alir uapnya juga akan semakin kecil, yang mana tekanan kepala sumur berbanding terbalik dengan kecepatan alir uap. Uap yang mengalir melalui pipa dibatasi pada kecepatan antara 30 dan 50 m/s. Dengan memperhatikan hal tersebut, maka berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh tekanan kepala sumur yang memenuhi adalah pada tekanan 600 psig atau 42.16 bara yaitu dengan kecepatan sebesar 30.28 m/s. Hal ini menunjukkan bahwa bila tekanan kepala sumur lebih dari 600 psig maka kecepatan alir uap akan berada dibawah 30 m/s. Sehingga berdasarkan kecepatan alir uap diperoleh tekanan kepala sumur maksimum pada 600 psig.



40



Oleh karena itu, sangat perlu untuk menentukan kondisi operasi tekanan kepala sumur yang sesuai agar diperoleh optimasi antara kapabilitas output sumur dengan nilai SSI untuk meminimalkan potensi scaling dalam sumur dan steam velocity pada pipa alir yang memenuhi persyaratan. Berdasarkan perhitungan penentuan tekanan kepala sumur optimum berdasarkan parameter SSI, produksi dan velocity maka diperoleh besar tekanan optimum pada range tekanan 270-600 psig. Yang mana tekanan minimum 270 psig menunjukkan tekanan yang memenuhi berdasarkan nilai SSI pada sumur dan tekanan maksimum 600 psig menunjukkan tekanan yang memenuhi berdasarkan steam velocity pada pipa alir sedangkan untuk produksi optimum yang dihasilkan sumur berada pada tekanan antara 270 dan 600 psig.



4.2 Pengoperasian Sumur HCE-28A Pada wellpad 28 terdapat tiga sumur yaitu sumur HCE 28, HCE-28A dan HCE-28B. Tetapi saat ini sumur yang aktif berproduksi adalah sumur HCE-28A sedangkan sumur HCE-28 dan HCE-28B saat ini tidak diproduksikan. Berbeda dengan sumur-sumur minyak, sumur panas bumi tidak menggunakan tubing tetapi hanya menggunakan serangkain casing. Sumur HCE-28A menggunakan casing berukuran 30”, 20”, 13 3/8” dan 9 5/8”. Sumur HCE-28A memiliki kedalaman sumur 2554 meter dan temperatur reservoir 300.640C. Secara rinci well schematic sumur HCE-28A dapat dilihat pada lampiran 3. Sumur HCE-28A memproduksi fluida dua fasa uap dan air. Fluida dari sumur ini terlebih dahulu mengalir menuju separator V-159 untuk memisahkan antara brine (air terproduksi) dan steam (uap terproduksi). Steam dari separator ini



41



menuju ke pembangkit sedangkan brine mengalir ke silencer dan menuju ke rectangular weirbox. Level air pada weirbox akan selalu diukur untuk menghitung jumlah laju alir massa air dari sumur. Brine dari keluaran weirbox akan mengalir menuju open canal dan pond dengan tujuan untuk menurunkan temperatur air dan untuk mengendapkan silika pada pond dan dapat dilihat pada lampiran 2. Pengukuran pada tekanan kepala sumur dilakukan setiap tiga jam sekali dalam satu hari yang dilakukan dalam kegiatan monitoring sumur. Hal ini dilakukan untuk memonitor besar perubahan tekanan kepala sumur apakah tetap aman untuk dioperasikan karena besar tekanan kepala sumur selalu berubah-ubah tidak tetap. Besar tekanan kepala sumur dapat diatur di permukaan dengan mengganti besar pembukaan dari throttle valve pada pipa. Semakin besar diameter pembukaan throttle maka akan semakin kecil tekanan kepala sumur tersebut dan produksinya akan naik sesuai dengan pembukaan dari throttle. Sumur HCE-28A dioperasikan pada tekanan kepala sumur diatas tekanan minimum SSI untuk mencegah scaling di dalam sumur dan pada tekanan kepala sumur yang menghasilkan produksi uap yang sesuai dengan kebutuhan pembangkit yang mana produksi sumur dapat berubah-ubah karena menyesuaikan dengan kebutuhan dari pembangkit. Pada saat ini sumur HCE-28A dioperasikan pada tekanan kepala sumur 340-640 psig. Hal ini menunjukkan bahwa sumur dioperasikan pada tekanan yang melebihi dari hasil perhitungan yang telah didapat yaitu 270-600 psig. Tekanan yang dioperasikan tersebut bisa melebihi 600 psig dikarenakan pada sumur penentuan tekanan hanya didasarkan pada dua parameter yaitu berdasarkan tekanan SSI dan tekanan pada produksi optimumnya.



42



Akan tetapi bila dilihat dari kedua faktor penentu tersebut, maka sumur HCE-28A masih dioperasikan pada tekanan optimumnya karena range tekanan tersebut masih berada pada batasan tekanan SSI dan tekanan pada produksi optimum yang sesuai dengan hasil perhitungan yang telah didapatkan.



Gambar 4.4 Kepala Sumur HCE-28A



43



V.



PENUTUP



5.1 Kesimpulan Setelah penulis melakukan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di lapangan panas bumi Dieng, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Tekanan kepala sumur diukur menggunakan pressure gauge yang terpasang pada kepala sumur. Tekanan kepala sumur dipantau setiap 3 jam sekali (monitoring well head pressure). 2. Penentuan tekanan kepala sumur berdasarkan pada tiga parameter yaitu berdasarkan silica saturation index, produksi dan kecepatan alir uap. 3. Tekanan kepala sumur optimum sumur HCE-28A berada pada range 270-600 psig dan saat ini sumur HCE-28A berproduksi pada tekanan kepala sumur diantara 270-600 psig.



5.2 Saran Sesuai pengamatan penulis di lapangan panas bumi Dieng, maka saran yang dapat diberikan penulis sebagai berikut: 1. Perlu pembaharuan pada peralatan pengukuran seperti pada alat ukur ketinggian air pada weirbox , sehingga hasil pengukuran yang didapat akan lebih akurat. 2. Perlu penambahan alat pengukuran produksi yaitu orifice meter sehingga besar laju alir massa uap bisa diketahui secara langsung.



44



3. Sebaiknya penentuan tekanan kepala sumur juga memperhatikan besar kecepatan alir uap di pipa sehingga sumur bisa dioperasikan pada tekanan yang optimum.



45



DAFTAR PUSTAKA 1. Christopher, H., 1978, “Geothermal Energy”, E . & F.N. Spon Ltd, London. 2. Nicholson, Keith, 1955, “Geothermal Fluid”, Springer-Verlag, Berlin. 3. Nugroho, J. A., 2011, “Optimization of Electrical Power Production from High Temperature Geothermal Fields with respect to Silica Scaling Problems”, Iceland. of 4. Saptadji, M. N., 2001, “Teknik Panas Bumi”, Departemen Teknik Perminyakan ITB, Bandung. 5. Jonsson, Einar, J., 2012, “Simulation of output curves and wellhead pressure from high enthalpy wells in the Svartsengi geothermal field”, Faculty of Earth Sciences University, Iceland. 6. Gupta, Harsh, K., 1980, “Geothermal Resource: An Energy Alternative”, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam. 7. Pramudiohadi, W. E., 2001, “Duct Pipe Optimation For Geothermal Fluid In Water Dominated Reservoir”, Petroleum Dept UPN Veteran, Yogyakarta.



46



LAMPIRAN Lampiran 1. Struktur Organisasi Steam Field PT GEO DIPA Energi Dieng



47



Lampiran 2. Flow Diagram Produkis di Lapangan Dieng



Separator steam



Ke Pembangkit



Outlet Valve



Throttle Valve



Inlet Valve



AFT



LCV



Well Production



brine



Pond



Well Injection



48



Lampiran 3. Well Schematic HCE-28A



49



Lampiran 4. Steam Table



p



T



bara



oC



0.010 0.050 0.10 0.20 0.31 0.42 0.50 0.60 0.78 1.00 2.00 2.50 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 12.28 13.0 14.2 15.0 16.0 17.0 17.33 18.0 19.0 20.0



6.98 32.90 45.83 60.09 69.88 77.06 81.35 85.95 92.8 99.63 120.23 127.43 133.54 138.88 143.63 151.85 158.84 164.96 170.41 175.36 179.88 184.06 187.96 189.00 191.60 195.70 198.28 201.37 204.30 205.2 207.10 209.79 212.37



vf



vg



hf



m3/kg 0.0010001 0.0010053 0.0010103 0.0010171 0.0010227 0.0010271 0.0010299 0.0010331 0.0010382 0.0010432 0.0010605 0.0010672 0.0010732 0.0010786 0.0010836 0.0010926 0.0011007 0.001108 0.0011149 0.0011213 0.0011273 0.0011331 0.0011386 0.0011406 0.0011438 0.00115 0.0011539 0.0011586 0.0011633 0.0011653 0.0011678 0.0011722 0.0011766



hfg



hg



kJ/kg



129.205 28.196 14.673 7.6484 5.0698 3.814 3.2394 2.7312 2.1390 1.6937 0.88559 0.71859 0.60572 0.52414 0.46235 0.37477 0.31556 0.27276 0.24032 0.21487 0.19435 0.17744 0.16325 0.1598 0.15117 0.13886 0.1317 0.12373 0.11666 0.1146 0.11036 0.10469 0.09957



50



29.34 137.78 191.84 251.46 292.47 322.59 340.56 359.92 388.80 417.51 504.7 535.4 561.4 584.3 604.7 640.1 670.4 697.1 720.9 742.6 762.6 781.1 798.4 802.8 814.7 833.0 844.6 858.5 871.8 876.3 884.5 896.8 908.6



2,484.3 2,423.1 2,392.2 2,357.7 2,333.6 2,315.7 2,304.9 2,293.2 2,275.0 2,257.7 2,201.9 2,181.6 2,163.9 2,148.2 2,133.9 2,108.6 2,086.4 2,066.4 2,048.2 2,031.2 2,015.3 2,000.4 1,986.2 1,982.1 1,972.6 1,957.1 1,947.1 1,935.1 1,923.4 1,919.4 1,912.1 1,901.1 1,890.4



2,513.6 2,560.9 2,584.1 2,609.1 2,626.0 2,638.2 2,645.4 2,653.1 2,663.8 2,675.2 2,706.6 2,716.9 2,725.4 2,732.5 2,738.6 2,748.7 2,756.8 2,763.5 2,769.1 2,773.8 2,777.9 2,781.5 2,784.6 2,784.8 2,787.3 2,790.2 2,791.8 2,793.6 2,795.2 2,795.7 2,796.6 2,797.8 2,798.9



51