resume fr 1

MODUL I

PENENTUAN GAS SPECIFIC GRAVITY DAN OIL SPECIFIC GRAVITY

RESUME

NAMA : FATKHUR RAHMAN

NIM : 12208080

SHIFT : RABU II

TANGGAL PRAKTIKUM : 21 OKTOBER 2009

TANGGAL PENYERAHAN : 28 OKTOBER 2009

DOSEN : DR. IR. TAUFAN MARHAENDRAJANA

ASISTEN : 1. REVIA NANDA PUTRA (12206075)

2. IRFAN HARIZ (12206052)

LABORATORIUM ANALISA FLUIDA RESERVOIR

PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN

FAKULTAS PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

20091

A. JUDUL PRAKTIKUM

MODUL 1 : PENENTUAN GAS SPECIFIC GRAVITY DAN OIL SPECIFIC GRAVITY

B. TUJUAN PERCOBAAN

Gas specific gravity

1. Memahami penentuan sifat-sifat fisik gas: specific gravity, densitas, viskositas, dan faktor

kompresibilitas gas.

2. Menentukan specific gravity gas dengan menggunakan metode efusi.

3. Menentukan sifat-sifat fisik fluida gas.

4. Mengetahui kegunaan parameter SG gas dalam industri perminyakan.

Crude oil specific gravity

1. Menentukan crude oil specific gravity.

2. Mengetahui pengaruh temperatur terhadap crude oil specific gravity.

C. ALAT

Gas specific gravity

Stopwatch Effusiometer Termometer

Kompresor Tabung N2 Tabung CO2


Hydrometer Gelas ukur Picnometer2

Neraca analitis Heater Gelas kimia 1 L dan 100 mL

Termometer Batang pengaduk Penjepit kayu

D. BAHAN

1. Air

2. Crude oil

3. Udara

4. Gas N2

5. Gas CO2

E. PRINSIP PERCOBAAN

PENENTUAN GAS SPECIFIC GRAVITY

Penentuan specific gravity gas dilakukan dengan membandingkan laju alir gas N2 dan gas

CO2 dengan laju alir udara kering. Air, sebagai media bantuan pengamatan, bergerak karena

aliran gas dan efusi dalam tabung effusiometer.

PENENTUAN CRUDE OIL SPECIFIC GRAVITY DENGAN HYDROMETER

Dengan membenamkan hydrometer pada crude oil, ˚API crude oil dapat terukur. Hydrometer

menggunakan Hukum Archimedes.

PENENTUAN CRUDE OIL SPECIFIC GRAVITY DENGAN PICNOMETER

Dengan mengukur massa picnometer kosong dan picnometer berisi crude oil, densitas crude

oil pada tiap suhu dapat ditentukan. Densitas dikonversi menjadi specific gravity dan ˚API.

3

F. DATA PERCOBAAN

Berikut ini adalah data literatur dan data mentah yang diperoleh pada percobaan ini.


Data percobaan Data literatur

tCO2 = 933,5 s BMgas kering = 28,97 g/mol

tN2 = 1034,5 s BMN2 = 28,013 g/mol

tgas kering = 984,6 s BMCO2 = 44,01 g/mol

Asumsi SGN2 = 0,967

W = Puap kering = 0,029 mmHg SGCO2 = 1,5195

P = Pruang = 760 mmHg

p = Prata-rata = 10 mmHg


Temperatur 0API

(0C) Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Rata-rataZRD 28 38,9 38,8 38,7 38,8

Jatibarang 28 34,5 34,5 34,5 34,5


Massa picnometer (g)

Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Rata-rataPicnometer 1 24,4 24,45 24,41 24,42Picnometer 2 25,7 25,71 25,72 25,71

Temperatur Massa picnometer & sampel (g)

(0C) Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Rata-rata

ZRD28 66,97 66,95 66,96 66,9640 66,31 66,3 66,3 66,3033360 67,42 67,44 67,45 67,43667

Jatibarang28 66,3 66,31 66,3 66,3033340 66,66 66,67 66,66 66,6633360 65,94 65,92 65,91 65,92333

G. PENGOLAHAN DATA4


SGpercobaan = ( t2 )2

t1

SG* = (t2 )

2

+ 0,627W [ (

t2 )2

- 1 ]t1 P + p - W t1

tgas kering = 984,6 s = t1

W = Puap kering = 0,029 mmHg

P = Pruang = 760 mmHg

p = Prata-rata = 10 mmHg

SGkoreksi = SG*

t2 (s) SGpercobaan SG* SGliteratur % kesalahan

N2 1034,5 1,10393 1,10393 0,967 14,1605

CO2 933,5 0,8989 0,89889 1,5195 40,8429

PENENTUAN BERAT MOLEKUL GAS

BMgas kering = 28,97 g/mol

BMgas = SGpercobaan x BMgas kering

BM* = SG* x BMgas kering

BMkoreksi = BM*

SGpercobaan SG*BMgas BM* BMliteratur

% kesalahan(g/mol) (g/mol) (g/mol)

N2 1,10392947 1,1039319 31,9808367 31,9809078 28,013 14,16452304CO2 0,898895035 0,898895 26,0409892 26,0409892 44,01 40,82938158

PENENTUAN DENSITAS GAS

Densitygas kering = 1 g/cc

Densitygas = SGpercobaan x Densitygas kering

Density* = SG* x Densitygas kering

Densityliteratur = SGliteratur x Densitygas kering

Densitykoreksi = Density*

t2 (s) SGpercobaan SG* SGliteratur

5

N2 1034,5 1,10393 1,10393 0,967

CO2 933,5 0,8989 0,89889 1,5195

Densitasgas Densitas* Densitasliteratur % kesalahan

N2 1,10393 1,10393 0,967 14,1605

CO2 0,8989 0,89889 1,5195 40,8429


SG = 141,5 / (0API-131,5)

Temperatur 0API

SG(0C) rata-rata

ZRD 28 38,8 0,830887Jatibarang 28 34,5 0,85241


Massa sampel (g) = Massa picno & sampel (g) – Massa picno (g)

Densitas sampel (g/ml) = Massa sampel (g) / Volume picno (50 ml)

SG = Densitas sampel (g/ml) / Densitas air (0,993038 g/ml)0API = (141,5 / SG) – 131,5

Temperatur Massa Massa picno Massa Densitas

SG(0C) picno (g) & sampel (g) sampel (g) (g/ml)

ZRD28 24,42 66,96 42,54 0,8508 0,85676540 24,42 66,30333333 41,883333 0,8376667 0,84353960 25,71 67,43666667 41,726667 0,8345333 0,840384

Jatibarang28 24,42 66,30333333 41,883333 0,8376667 0,84353940 25,71 66,66333333 40,953333 0,8190667 0,82480960 25,71 65,92333333 40,213333 0,8042667 0,809905

H. ANALISIS

6

Specific gravity gas adalah perbandingan antara densitas gas dan densitas udara. Specific

gravity crude oil adalah perbandingan antara densitas crude oil dan densitas air. Densitas

adalah perbandingan antara massa dan volume suatu zat. Viskositas adalah derajat

keengganan dari suatu fluida saat mengalir yang dipengaruhi oleh gaya tertentu. Faktor

kompresibilitas gas adalah perbandingan antara volume zat sebenarnya dan volume zat saat

dianggap sebagai gas ideal.

Kegunaan penentuan specific gravity gas dalam industri perminyakan adalah penentuan

laju produksi reservoir, penentuan kualitas crude oil, perancangan desain pompa, penentuan

jenis fluida yang akan diinjeksikan ke sumur untuk EOR, optimasi produksi, penentuan jenis

asam yang akan digunakan saat acidizing, serta maintenance.

Hukum gas yang mendasari percobaan ini adalah hukum efusi/difusi dari Graham dan

hukum avogadro. Kedua hukum ini menghasilkan perbandingan watu alir yang dapat

digunakan untuk menentukan spesific gravity suatu sampel gas.

Hukum difusi / efusi graham mengatakan bahwa laju efusi dan difusi gas dua gas pada

temperatur dan tekanan yang sama berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa jenisnya.

= dengan V = kecepatan difusi/efusi gas; d = densitas gas

Hukum avogadro mengatakan bahwa pada kondisi tekanan, temperatur dan volume

tertentu, massa jenis gas berbanding lurus dengan berat molekulnya.

= dengan M = berat molekul gas

Efusi dan difusi menyangkut proses bila ada dua kondisi fisik yang berbeda dan

keduanya salaing berhubungan. Penentuan spesific gravity gas pada percobaan ini dilakukan

dengan membandingkan waktu alir gas sampel dengan udara kering. Asumsi yang diguanakn

adalah tekanan dan temperatur selamaan percobaan berlangsung adalah tetap. Difusi adalah

proses penyamaan keadaan fisik secara spontan, dan efusi adalah proses difusi pada celah

sempit. Dari gabungan hukum Graham dan Avogadro untuk proses efusi dengan jarak yang

sama, kita diperoleh

7

Dari persamaan di atas, specific gravity gas didenfinisikan sebagai perbandingan antara

berat molekul gas dan berat molekul udara kering pada tekanan dan temperatur yang sama.

Kegunaan penentuan specific gravity crude oil dalam industri perminyakan adalah

sebagai parameter penentu jenis dan kualitas minyak, parameter penentu solution gas-oil ratio,

parameter penentu formation volume factor, parameter penentu kesesuaian antara equipment

di permukaan dan jenis minyak, parameter penentu jenis fraksi crude oil, data well-injection,

parameter perkiraan tekanan tangki (dalam hubungannya dengan tekanan uap), serta

parameter penentu kekentalan (berkaitan dengan laju pengaliran dan besar laju produksi).

ANALISIS ALAT

EFFUSIOMETER

Effusiometer dirancang berdasarkan Hukum Difusi-Efusi Graham yang menjadi dasar

untuk perhitungan densitas gas. Effusiometer merupakan parameter untuk menentukan

densitas gas dengan perbandingan waktu alir suatu sampel gas. Berdasarkan Hukum Difusi-

Efusi Graham, karena terdapat hubungan antara densitas dan waktu alir, kita dapat

memperoleh nilai specific gravity. Effusiometer menggunakan air sebagai bantuan melihat

waktu alir gas. Aliran air merepresentasikan aliran gas. Air dapat diganti oleh cairan lain asal

pengamatan tetap mudah. Air dipilih karena ekonomis dan transparan.

HYDROMETER

Hydrometer menggunakan konsep gaya archimedes untuk menentukan massa jenis. Skala

dalam hydrometer adalah ˚API yang dapat dikonversi ke specific gravity. Syarat penentuan

crude oil specific gravity dengan hydrometer berlangsung dengan baik adalah sebagai berikut.

1. Hydrometer berkeadaan baik dan penggunaan skala sesuai jenis sample.

2. Pembacaan skala harus dilakukan saat hydrometer berkeadaan terapung vertikal dan stabil.

3. Jika menyentuh dasar gelas ukur, hydrometer harus diganti dengan hydrometer lain yang

berskala lebih kecil.

4. Tidak ada gangguan luar yang akan mempengaruhi penghitungan SG oil seperti

memberikan getaran sehingga hydrometer tidak dalam keadaan stabil (bergoyang).

PICNOMETER

Jika pengisian fluida dilakukan dengan tepat, hasil pengukuran massa yang diperoleh

melalui picnometer sangat akurat.

8

ANALISIS PERCOBAAN


Gas didesak menempati kolom kosong antara air dan penutup effusiometer sehingga

memiliki tekanan hidrotatis. Tekanan ini mengakibatkan terjadinya aliran yang waktunya

dapat kita hitung dari batas bawah sampai batas atas.

Posisi katup penutup effisiometer harus dipahami. Proses bleed-off harus dilakukan setiap

pergantian sampel gas. Bleed-off merupakan proses pembersihan saluran yang bertujuan agar

gas yang diamati murni dan atau tidak bereaksi dengan gas sebelumnya. Volume air di

effusiometer tidak boleh terlalu penuh agar gas mudah mengalir.

PENENTUAN CRUDE OIL SPECIFIC GRAVITY

Penentuan crude oil specific gravity dengan hydrometer harus dilakukan dengan

hydrometer yang berskala tepat. Semakin tinggi viskositas, skala yang digunakan harus

semakin tinggi. Kesalahan dapat terjadi pada pengamatan skala hydrometer yang belum

konstan. Pada percobaan ini, alat yang digunakan adalah plain-type hydrometer yang hanya

bisa digunakan pada satu nilai temperatur, yaitu temperatur ruangan (28 0C).

ASUMSI PERCOBAAN

Asumsi-asumsi yang digunakan dalam percobaan ini antara lain adalah sebagai berikut.

1. Semua alat berfungsi dengan baik.

2. Tidak ada kebocoran pada effusiometer dan selang pengaliran gas.

3. Tekanan gas kering adalah 0,029 mmHg

4. Tekanan ruang adalah 760 mmHg

5. Tekanan rata-rata adalah 10 mmHg

6. Tidak ada perubahan temperatur ketika sampel dipindahkan dari gelas ukur ke

picnometer.

7. Tidak ada titik air pada picnometer yang dapat mengurangi ketepatan pengukuran massa.

8. Sampel yang dipakai adalah minyak murni tanpa kandungan air.

9. Gas yang diamati berperilaku seperti gas ideal.

10. Bleed-off sempurna.

9

ANALISIS DATA

GAS SPECIFIC GRAVITY

Pada penentuan gas specific gravity, hasil dari pengolahan data memiliki tingkat

kesalahan yang besar. Seharusnya CO2 lebih berat daripada udara kering. Seharusnya N2 lebih

ringan daripada udara kering. Kesalahan ini disebabkan oleh pengukuran waktu alir gas yang

kurang akurat, penutupan katup yang kurang cepat, serta perbedaan asumsi. Pengukuran

waktu alir gas yang kurang akurat disebabkan kesamaan warna dari air dan badan

effusiometer.

HUBUNGAN BERAT MOLEKUL DAN DENSITAS GAS ATAU SG GAS

Perubahan densitas berbanding lurus dengan perubahan berat molekul. Hal ini sesuai

dengan persamaan gas ideal; P.V = n.R.T <=> P/ρ = R.T/BM <=> ρ ~ BM

BM (g/mol) Densitas (g/ml) SGN2 28,013 0,967 0,967

CO2 44,01 1,5195 1,5195Semakin besar berat molekul, massa semakin berat. Hal ini mengakibatkan densitas dan

SG membesar. Hubungan ini ditunjukkan Grafik 1 yang merepresentasikan hasil percobaan.

Grafik 1

CRUDE OIL SPECIFIC GRAFITY

Temperatur SG SG % Rata-

(0C) hydrometer picnometer perbedaan rataZRD 28 0,830887 0,856765 3,114519 0,843826

Jatibarang 28 0,85241 0,843539 1,040609 0,847975

10

Pada penentuan crude oil specific gravity dengan picnometer, hasil dari pengolahan data

memiliki sedikit perbedaan dengan hasil penentuan crude oil specific gravity dengan

hydrometer. Perbedaan ini disebabkan oleh penimbangan massa picnometer serta massa

picnometer & crude oil yang tidak akurat. Ketidakakuratan tersebut disebabkan oleh

kesalahan dalam pengisian crude oil ke picnometer sehingga volume bisa kurang atau

berlebih. Jika pengisian dilakukan dengan tepat, hasil yang diperoleh sangat akurat.

HUBUNGAN TEMPERATUR DAN SPECIFIC GRAVITY CRUDE OIL

Specific gravity tidak terpengaruh dengan perubahan temperatur. Dengan kata lain, nilai

SG hanya 1 untuk tiap zat. Hal ini terjadi karena pengukuran densitas zat dan air dilakukan

pada temperature yang sama. Berdasarkan pengolahan data, nilai SG cenderung sama. Sedikit

perbedaan dikarenakan specific gravity air diasumsikan tetap 0,993038 g/ml.

Temperatur (0C) SG

ZRD28 0,85676540 0,84353960 0,840384

Jatibarang28 0,84353940 0,82480960 0,809905

Ilustrasi hubungan specific gravity dan temperatur ditunjukkan Grafik 2.

Grafik 2

HUBUNGAN TEMPERATUR DAN DENSITAS CRUDE OIL

11

Dengan bertambahnya temperatur, gaya intermolekul minyak semakin kecil sehingga

ikatan molekul mempunyai gaya regang yang semakin tinggi. Fenomena ini terjadi saat

pengukuran massa sampel. Semakin tinggi temperatur, sampel semakin ringan dan densitas

semakin kecil. Hal ini sesuai dengan persamaan gas ideal. Teori ini terbukti dalam percobaan.

P.V = n.R.T <=> P/ρ = R.T/BM <=> ρ ~ 1/T.

Temperatur Densitas

(0C) (g/ml)

ZRD28 0,850840 0,837666760 0,8345333

Jatibarang28 0,837666740 0,819066760 0,8042667

Hubungan antara densitas sampel dan temperatur diiliustrasikan dalam Grafik 3.

Grafik 3

I. KESIMPULAN UTAMA

Gas specific gravity12

1. a. Specific gravity gas adalah perbandingan antara densitas gas dan densitas udara.

b. Specific gravity crude oil adalah perbandingan antara densitas crude oil dan densitas air.

c. Densitas adalah perbandingan antara massa dan volume suatu zat.

d. Viskositas adalah derajat keengganan dari suatu fluida saat mengalir yang dipengaruhi

oleh gaya tertentu.

e. Faktor kompresibilitas gas adalah perbandingan antara volume zat sebenarnya dan

volume zat saat dianggap sebagai gas ideal.

2. Specific gravity N2 adalah 1,10393. Specific gravity CO2 adalah 0,89889.

3. Sifat-sifat fisik fluida gas adalah sebagai berikut.

Density N2 adalah 1,10393 g/cc. Density CO2 adalah 0,89889 g/cc.

Viskositas dan faktor kompresibilitas gas tidak bisa ditentukan dari percobaan ini.

4. Kegunaan penentuan specific gravity gas dalam industri perminyakan adalah penentuan

laju produksi reservoir, penentuan kualitas crude oil, perancangan desain pompa,

penentuan jenis fluida yang akan diinjeksikan ke sumur untuk EOR, optimasi produksi,

penentuan jenis asam yang akan digunakan saat acidizing, serta maintenance.


1. ZRD specific gravity adalah 0,843826 (280C); 0,843539 (400C); dan 0,840384 (600C).

Jatibarang specific gravity adalah 0,847975 (280C); 0,824809 (400C); & 0,809905 (600C).

2. Pengaruh perubahan temperatur terhadap crude oil specific gravity adalah tidak ada.

Specific gravity independen terhadap temperatur. Hal ini karena densitas zat dan densitas

air diukur pada tiap temperatur.

3. Kegunaan penentuan specific gravity crude oil dalam industri perminyakan adalah sebagai

parameter penentu jenis dan kualitas minyak, parameter penentu solution gas-oil ratio,

parameter penentu formation volume factor, parameter penentu kesesuaian antara

equipment di permukaan dan jenis minyak, parameter penentu jenis fraksi crude oil, data

well-injection, parameter perkiraan tekanan tangki (dalam hubungannya dengan tekanan

uap), serta parameter penentu kekentalan (berkaitan dengan laju pengaliran dan besar laju

produksi).

J. KESIMPULAN LAIN

13

1. Densitas gas berbanding lurus dengan berat molekul.

2. Specific gravity tidak terpengaruh dengan perubahan temperatur.

3. Densitas crude oil berbanding terbalik dengan berat molekul.

K. DAFTAR PUSTAKA

McCain, William D.. 1990. Petroleum Fluids. Oklahoma : PennWell Books

Marhaendrajana, Taufan. 2005. Diktat Kuliah Fluida Reservoir. Bandung : TM ITB

Siagian, Ucok. 2002. Diktat Kuliah Fluida Reservoir. Bandung : TM ITB

http://id.wikipedia.org/wiki/density

http://id.wikipedia.org/wiki/massa_jenis

http://id.wikipedia.org/wiki/difusi

http://id.wikipedia.org/wiki/specific_gravity

http://id.wikipedia.org/wiki/application_programming_interface

http://www.pdf-search-engine.com/specific_gravity

http://www.toodoc.com/density-ebook.html

14

resume fr 1

Documents

massa picnometer g ulangan

api sg

dan faktor kompresibilitas

api crude oil dapat

bmgas kering x bmgas

api ratarata

densitas gml

puap kering