analisa troubleshootingpenyumbatan pipa … · produksi minyak dalam kw 71 mengandung ... dengan...
Post on 09-Mar-2019
219 Views
Preview:
TRANSCRIPT
OLEH:
WILDHAN ARIF KURNIAWAN NRP. 6308030017
DOSEN PEMBIMBINGNOPEM ARIWIYONO, ST., MT.NIP. 196211301988031003
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMESINAN KAPALJURUSAN TEKNIK PERMESINAN KAPALPOLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYAINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2011
LAPORAN FIELD PROJECT
ANALISA TROUBLESHOOTING PENYUMBATAN PIPA PRODUKSI DENGAN METODE FLUSHING PADA SUMUR KW 71 PT PERTAMINA EP FIELD CEPU
ABSTRACT POINT
Produksi minyak dalam KW 71 mengandung parafin yang menggumpal di pipa produksi dan membuat sumbatan.
Penyumbatan tersebut dapat dihilangkan dengan berbagai metode, salah satu metode tersebut adalah Flushing.
Metode flushing terbukti bisa menghilangkan endapan parafin dan melancarkan aliran dalam pipa produksi
LATAR BELAKANG
Parafin yang terkandung dalam produksi minyak akan membuat sumbatan dalam pipa produksi.
Sumbatan tersebut membuat berbagai kerusakan.
Metode flushing lebih cocok untuk mengatasi penyumbatan pipa tersebut.
PERUMUSAN MASALAH
Masalah yang terjadi dalam field project ini antara lain:
Bagaimana sifat minyak produksi Berapa rate produksi KW 71 Berapa tekanan produksi dan tekanan
flushing Bagaimana memilih pompa flushing
TUJUAN DAN MANFAAT
Tujuan Field project ini antara lain:1. menerangkan metode flushing,2. menuntaskan tugas kuliah,3. menjadikan referensi untuk penelitian selanjutnya
Manfaat Field Project ini antara lain: dapat memberikan pengetahuan tentang maintenance
pipa yang tersumbat; dapat memberikan pengetahuan tentang pemilihan pompa
dengan kebutuhan tertentu; dapat digunakan sebagai acuan untuk menganalisa
problematika yang terjadi di lapangan
TINJAUAN PUSTAKA1. Eksplorasi dan produksi minyak
Eksplorasi dan produksi minyak pada KW 71 menggunakan pumpung unit untuk memindahkan minyak dari dalam bumi kemudian dialirkan menuju tanki penampung melalui pipa produksi.
Pipa produksi tersebut mempunyai tekanan kerja maksimal yang dihitung dengan persamaan :
2. Penyebab pengendapan parafinPenggumpalan parafin dapat diindikasikan dengan mengetahui faktor solubility (K) minyak. Nilai K dapat diketahui setelah melihat grafik solubility dengan berbasis total ionic strength.Penggumpalan parafin dapat diidentifikasi melalui rumus:
dimana :jika nilai SI > 0, maka endapan parafin tidak terbentuk.Jika nilai SI < 0, maka endapan parafin akan terbentuk
SI = K - (pH+Pca+Palk)
3. Paraffin removal methods1. Mekanik
Dalam kategori ini, parafin dihilangkan denganmenggunakan energi mekanik yang medorong ataumemisahkan parafin. Metode-metode pembersihanparafin antara lain rod scrappers, wire-line scrappers, flowline scrappers, insoluble plugs, dan flushing.
1. ThermalPenghilangan parafin menggunakan metode termalberkaitan dengan menambahkan panas kedalamsystem dengan meminimalisir heat loss disekelilingnya.
1. ChemicalPerlakuan kimia untuk sumur produksi untuk dapatdikategorikan melalui zat kimia yang terlibat antaralain: Pelarut Pengurai Crystal modifier
4. Mekanika fluida Statika Fluida
Statika fluida berhubungan dengan dengan sifat fluida dalam keadaan tidak bergerak. Sifat-sifat tersebut antara lain:tekanan : dan massa jenis :
Dinamika fluidaDinamika fluida berhubungan dengan sifat fluida dalam keadaan bergerak (mengalir). Sifat-sifat tersebut antara lain:
laju aliran massa : Q = A.v
5. Dasar pengertian pompaPompa adalah mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan(fluida) dari suatu tempat ke tempat yang lain, melalui media pipa(saluran) dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan belangsung terus menerus.
Kapasitas pompa
adalah banyaknya cairan yang dapat dipindahkan oleh
pompa setiap satuan waktu. Kapasitas pompa sering juga
disebut debit yang mempumpunyai persamaan:
Klasifikasi pompa
Pompa dapat diklasifikasikan menjadi pompa possitive displacement dan pompa rotary. Pompa possitive displacement adalah pompa piston dan pompa roda gigi sedangkan pompa rotary adalah pompa sentrifugal dan axial.
METODOLOGI PENELITIAN1. Alir penelitian Mulai Studi dan observasi Pengumpulan data Analisa Kesimpulan Pelaporan Selesai
2. WAKTU DAN TEMPAT Waktu penelitian
Penelitian ini dilaksanakan selama tiga bulan yaitu mulai tanggal 16Pebruari 2011 sampai dengan 29 April 2011.
Tempat penelitianTempat penelitian dilakukan di PT PERTAMINA EP field Cepudengan mengambil sampel sumur KW-71 yang berada di Distrik 1Kawengan. Tempat lain juga dalam mencari nilai produksidilakukan di SP3 yang masih dalam kawasan Distrik 1 Kawengan.
No KegiatanBulan ke
1 2 3 4 5
1. Pengajuan proposal
2. Studi Literatur
3. Identifikasi data
4. Perhitungan dan Pembahasan
5. Penyusunan Laporan
Langkah kerja1. Persiapan
Pada tahap persiapan ini, langkah yang dilakukan yaitu membuat jadwalpenelitian, mempersiapkan dokumen-dokumen untuk izin masuk lokasi gunamelakukan pengamatan dan pengambilan data. Menyiapkan data apasaja yangakan diambil serta melakukan pengamatan tentang jalannya proses flushing.
2. Pengambilan dataPengambilan data dilakukan dengan mengidentifikasi apakah alat ukur masihberfungsi dengan baik kemudian melakukan prosedur pengukuran. Data hasilpengukuran kemudian dicatat dan dikompilasi.
Mulai
persiapan
pendataanSelesai
HASIL DAN ANALISA1. Data minyak KW 71
minyak produksi KW 71 mempunyai data fisik dan kimiawi sebagai berikut :
Objek Hasil Satuan
Temp. Analisa 31 C
Density 1,016 gr/cc
pH 7,8 -
Hardness total ( CaCO3 ) 200,00 mg/lt
Eq. NaCl 22841,81 mg/lt
Visc. @ 60°C 0,7908 cSt
Water resistivity 0,24 Head/m
Scalling indeks 0,50 -
Nama unsur (mg/lt) µNa+ 9188,95 0,202156835
Ca++ 40,10 0,002005Mg++ 24,30 0,0019926
Cl- 12213,42 0,17098788HCO3- 3083,43 0,025284SO4= 410,00 0,00861CO3= 7,24 0,000238828
Total ionic strength 0,411275237
2. Rate produksi dan tanggal flushingData rate produksi KW 71 yang diperoleh didapatkan dalam 1 minggudengan debit dalam satuan m3. Selain data rate produksi, juga diketahuitanggal diadakan proses flushing pada KW 71 antara lain tanggal 10 Maret2011, 28 Maret 2011, 18 April 2011, 9 Mei 2011 dan 29 Mei 2011.
Minggu ke -
Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu MingguProduksi
(m3)1 28 1 2 3 4 5 6 77,292 7 8 9 10 11 12 13 81,653 14 15 16 17 18 19 20 78,344 21 22 23 24 25 26 27 77,125 28 29 30 31 1 2 3 82,126 4 5 6 7 8 9 10 78,447 11 12 13 14 15 16 17 75,888 18 19 20 21 22 23 24 81,259 25 26 27 28 29 30 1 79,28
10 2 3 4 5 6 7 8 76,5711 9 10 11 12 13 14 15 82,2212 16 17 18 19 20 21 22 80,3413 23 24 25 26 27 28 29 77,78Keterangan: angka = tanggal terjadi proses flushing
angka = tanggal di Bulan Februari 2011angka = tanggal di Bulan Maret 2011angka = tanggal di Bulan April 2011angka = tanggal di Bulan Mei 2011
3. Efektifitas flushing dan interval flushing
Dalam proses flushing, seringkali terjadi perbedaan tekananmaupun durasi flushing. Hal ini tentu berimbas kepada efektifitasproses flushing itu sendiri. Tabel dibawah menggambarkanefektifitas flushing berbasis tekanan dan durasi flushing sertainterval flushing.
Tekanan flowline
sebelum flushing
Tekanan aliran
setelah flushingSelisih tekanan
Tekanan
flushingDurasi flushing
21 16 5 53 2,5
20 15 5 50 2
23 15 8 60 2
25 17 8 65 2
22 16 6 58 2,5
Tanggal flushingTanggal flushing
selanjutnya
Selisih
waktu
10 maret 2011 28 maret 2011 18 hari
28 maret 2011 18 april 2011 21 hari
18 april 2011 9 mei 2011 21 hari
9 mei 2011 29 mei 2011 20 hari
Total 80 hari (rata-rata 20 hari)
4. Data pipa produksiTabel berikut menjabarkan informasi tentang pipa flowline yang terpasang pada KW-71. Data dari pipa ini akan digunakan untuk menentukan tekanan maksimal flushing unit
Nama pipaCarbon Steel Seamless ASTM A106
GrB Sch 40 BWPipe type Seamless
Weld join factor (E) 1,00Specified min. Yield
strength40000 psi
Allowable stress value (S)−20°F to 250°F
28800 psi
MaterialCarbon Steel Pipe for High
Temperature ServiceNominal diameter 4 inch
Inside diameter 4,026 inchThickness 0,237 inch
Outside diameter 4,5 inchSchedule 40
Grade CCubic feet per foot 0,884
Weight per foot 10,79 pound
5. Analisa penggumpalan parafinData ionic strength dapat digunakan untuk menghitung scale indeksCaCO3. Perhitungan CaCO3 dimaksudkan untuk mengetahui adanyaterjadi pengendapan parafin. Pertama-tama menggunakan data total ionic strength untuk mencari nilai K melalui grafik solubility.
Kemudian melalui persamaan
dan
maka akan digunakan untuk menghitung scale indeks dengan menggunakan persamaan SI = K - (pH+Pca+Palk)
Maka didapatkan nilai SI 0,50.dimana: jika nilai SI > 0, maka endapan parafin tidak terbentuk.
jika nilai SI < 0, maka endapan parafin akan terbentuk.
Maka dalam minyak produksi tersebut akan terbentuk endapan parafin
6. Durasi flushingDalam satu kali flushing membutuhkan 2 tanki air yang dibawa oleh vacuum truck. Sebuah vacuum truck dapatmenampung air hingga 5000 liter (5 m3).
Volume tersebut direncanakan mampu dihabiskan dalamwaktu 2 jam agar tekanan yang dihasilkan oleh pompaflushing maksimal. Sehingga pompa harus mampumemompa air dengan debit :
Q =
=
= 5 m 3 /jam
= 0,001389 m3/s
7. Tekanan operesional flushingTekanan operasional flushing akan ditentukan berdasarkan pada kekuatanpipa flowline dalam menahan tekanan. Tekanan tersebut tidak boleh melebihi kekuatan pipa tersebut dalam menahan tekanan. Berdasarkan ASME Code for Pressure Piping, penentuan tekanan pipa yang diizinkan akan dihitungsebagai berikut:
S = 0,72.E.specific min. Yield strength
= 0,72.1,00.40000
= 28800 psi
Dengan mengetahui nilai Allowable stress value (S) = 28800, maka dapatditentukan tekanan kerja maksimal flushing adalah sebagai berikut:
Pi = 2.S.tc/D
= 2.28800.0,237.0,22
= 3033,6 psi
= 210,17 bar
8. Pemilihan pompaDalam pemilihan pompa flushing, diutamakan pompa yang mampu mengalirkan air dengan tekanan tinggi dalam debit yang besar. Hal ini berdasarkan berdasarkan data efektifitas pompa flushing.
Dari data dan perhitungan, maka pompa flushing harus memenuhi spesifikasi sebagai berikut: Debit aliran pompa minimal harus mampu mencapai debit 0,001389
m3/s (83,34 liter/menit) Tekanan pompa flushing tidak boleh melebihi tekanan maksimal pipa
(merujuk standart pipa) yaitu 210,17 barMaka ditentukan pompa flushing dengan spesifikasi :
Merk Cat Pump
Seri 2831K
Flow25 Galons per Minute
95 Litres per Minute
Pressure100 – 1000 PSI
7 – 70 BAR
Power input17,1 HP
12,8 kW
Speed 1025 rpm
KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan
Berdasarkan hasil analisa data dan perhitungan, maka dapat disimpulkan bahwa: Metode Flushing terbukti mampu menangani penyumbatan pipa
produksi Sumur KW 71 PT. PERTAMINA EP Field Cepu; Efektifitas flushing tergantung dari debit dan tekanan aliran fluida
yang dipompa oleh flushing unit. Semakin besar debit atau semakin tinggi tekanan aliran fluida tersebut, maka efektifitas flushing akan semakin tinggi;
Pompa Cat Pump seri 2831K bisa digunakan sebagai pompa flushing untuk Sumur KW 71 PT. PERTAMINA EP Field Cepu.
SaranHal – hal yang perlu dievaluasi untuk perkembangan proses field project antara lain : dibutuhkan pencarian data secara lebih terperinci guna
menunjang tercapainya tujuan field project; dibutuhkan komunikasi dan wawasan yang lebih baik guna
menunjang penyelesaian secara lebih efektif.
top related