PENANGANAN PRODUKSI DI ATAS PERMUKAAN

“SEPARATOR“

DISUSUN OLEH :

Nama : Gabriella Herawati

NIM : 1201013

Kelas : Teknik Perminyakan Reg – A

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI

BALIKPAPAN

2015/2016

INTRODUCTION

Di dunia perminyakan, pada lapangan eksploitasi-produksi memiliki tugas

yang sangat penting. Salah satu dari tugas lapangan eksploitasi-produksi, yaitu

melakukan produksi (lifting) minyak dari reservoir. Secara garis besar dalam proses

lifting, pengaliran fluida hidrokarbon dari kepala sumur ke tangki pengumpul

dengan menggunakan peralatan produksi diatas permukaan.

Fluida hidrokarbon yang terproduksi, tidak murni minyak seperti yang kita

harapkan. Minyak dari sumur biasanya berupa campuran dan campuran tersebut

tidak seluruhnya minyak, apa yang ada dalam sumur dan reservoir sangatlah

heterogen dan pada umumnya terdapat air, minyak, gas serta partikel padatan. Hasil

produksi dari dalam sumur ketika telah mencapai permukaan tidak bisa langsung

masuk storage tank, tetapi harus segera dilakukan treatment jika tidak akan

berakibat korosi dan plugging dalam flowline/transmission line yang apabila

diacuhkan dapat berakibat shut-in.

Sesuai dengan permintaan dari refinery ataupun persyaratan yang harus

dipenuhi sebelum dilakukannya proses shipping, maka antara minyak, air dan gas

harus dipisahkan. Proses pemisahan tersebut dapat berupa pemisahan minyak, air

dan gas. Sehingga pada lapangan eksploitasi-produksi harus memiliki fasilitas

pemisahan.

Dimana fasilitas pemisahan merupakan semua peralatan untuk memisahkan

fluida produksi antara minyak dengan gas atau air sebelum dikirim ke pengilangan.

Salah satu bagian dari fasilitas pemisahan, yaitu separator. Didalam separator akan

terjadi proses-proses pemisahan, meliputi berbagai cara pemisahan berdasarkan

densitas fluida, padatan-padatan dari minyak, pemisahan air dan gas dari minyak

serta pemecahan emulsi. Sehingga minyak yang telah dipisahkan akan dikirim ke

refinery atau ke terminal pengapalan dengan jalan mengalirkannya melalui pipa-

pipa.

TECHNICAL

Definisi

Separator dipasang di gathering station atau block station pada setiap

lapangan eksploitasi-produksi berbentuk tabung yang bertekanan, bertujuan untuk

memisahkan dan mengumpulkan liquida dari gas (terbatas untuk minyak dan air

saja) atau antara satu liquid (dalam hal ini air) dengan liquid yang lain (dalam hal

ini minyak mentah).

Gambar 1. Bagian di separator

Penurunan tekanan yang dialami oleh fluida sejak keluar dari sumur telah

menyebabkan terpisahnya fasa gas dan fasa cair tapi belum secara sempurna. Ketika

produksi memasuki separator, kondisi separator ini memungkinkan terjadinya suatu

pemisahan fas gas dan cair secara sempurna dan cukup baik.

Proses pemisahan dalam separator berjalan pada tekanan dan temperatur

tertentu yang kondisi optimumnya diperhitungkan berdasarkan komposisi dari

hidrokarbon yang terproduksi. Tekanan kerja separator dapat diatur dengan suatu

pressure control valve yang dipasang pada saluran gas outlet sesudah separator.

Sebagian besar proses pemisahan minyak dan gas dikarenakan adanya satu atau

lebih dari tiga karakteristik hidrokarbon alami yang ada, yaitu :

a. Specific Gravity

Semakin berat suatu benda, semakin besar kemungkinan benda tersebut

bergerak ke dasar, hal ini diakibatkan pengaruh gravitasi. Gas lebih ringan dari

minyak, minyak lebih ringan dari air; oleh karena itu air akan berada di tempat

yang paling bawah, minyak berada diantara air dan gas, sedangkan gas

berada ditempat yang paling atas. Sifat-sifat inilah yang dimanfaatkan dalam

proses pemisahan fluida.

b. Pressure

Tekanan yang datang dari sumur minyak dan gas dimanfaatkan untuk proses

pemisahan. Setiap vessel seperti separator beroperasi pada tekanan tertentu

yang menggerakkan cairan di dalamnya. Adanya gerakan ini mengakibatkan

cairan saling beradu dan selanjutnya membantu proses pemisahan.

c. Temperature

Perubahan suhu mempengaruhi spesifik grafity dan tekanan dari wellstream.

Perubahan ini mempengaruhi proses pemisahan.

Cara Kerja

Separator dibuat berdasarkan besarnya ruangan yang akan ditempati oleh

gas ditambah dengan besarnya ruangan yang akan ditempati oleh liquida. Apabila

permukaan liquida dalam separator melebihi tempat yang semestinya, maka ia akan

mengambil sebagian dari tempat gas, dan begitu juga sebaliknya. Apabila ini

terjadi, maka pemisahan yang dihasilkan oleh separator tidak akan menurut yang

dikehendaki. Oleh karena itu, maka separator memiliki dua alat pengontrol yaitu :

1. Pengontrol tekanan (pressure controller)

Tekanan di dalam separator di set pada tekanan tertentu agar pemisahan gas dan

liquida dapat berhasil dengan baik. Untuk menjaga tekanan dalam separator bisa

bertahan sesuai dengan tekanan yang sudah ditentukan, pada gas outlet dari

separator dipasang alat pengontrol tekanan. Alat ini pada dasarnya mengontrol

atau mengatur jumlah gas yang keluar dari separator.

2. Pengontrol permukaan liquid (liquid level controller)

Tinggi permukaan liquid di dalam separator diatur sedemikian rupa agar

separator dapat bekerja menurut semestinya. Untuk itu separator dilengkapi

dengan alat pengatur permukaan liquid yang dipasang pada liquid outlet dan

dihubungkan dengan floater/displacer dan control valve.

Gambar 2. Cara Kerja Separator

Jenis Separator

Berdasarkan bentuk dan posisi separator dibagi menjadi, yaitu:

a. Separator Horizontal

Separator ini sangat sesuai digunakan apabila sumur produksi memiliki Gas

Oil Ratio (GOR) yang tinggi dan membutuhkan waktu penyimpanan yang

lama untuk pemisahan gas dan liquid.

b. Separator Vertikal

Biasanya digunakan untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai

GLR (Gas Liquid Ratio) rendah dan/atau kadar padatan tinggi, separator ini

sudah dibersihkan serta mempunyal kapasitas cairan dan gas yang besar.

c. Separator Spherical

Separator jenis ini mempunyai kapasitas gas dan surge terbatas sehingga

umumnya digunakan untuk memisahkan fluida produksi dengan GLR kecil

sampai sedang namun separator ini dapat bekerja pada tekanan tinggi.

Terdapat dua tipe separator bulat yaitu tipe untuk pemisahan dua fasa dan

tipe untuk pemisahan tiga fasa.

Berdasarkan fungsi separator dibedakan menjadi, yaitu:

a. Separator dua fase ( Minyak dan Gas atau Air dan Gas)

Separator dua fase berfungsi memisahkan gas dari cairan. Gas mengalir

keluar dari gas outlet, cairan (minyak dan air) keluar melalui liquid outlet

yang sama.

b. Separator tiga fase (Minyak, Air dan Gas)

Separator tiga fase berfungsi memisahkan gas, minyak dan air. Gas keluar

melalui gas outlet, air dan minyak keluar melalui outlet yang lain.

Berdasarkan tekanan kerja separator dibedakan menjadi, yaitu :

a. Separator bertekanan tinggi (750 – 1500 psi)

b. Separator bertekanan sedang (230 – 700 psi)

c. Separator bertekanan rendah (10 – 225 psi)

Kelebihan dan Kekurangan

Separator Horizontal, terdiri dari 2 tipe yaitu Single barrel separator dan

Double bareel separator.

Kelebihan, yaitu :

1. Lebih murah dari separator vertikal.

2. Dapat menampung crude dalam bentuk foam.

3. Mudah diangkut.

4. Lebih ekonomis dan efisien untuk memproses gas dalam jumlah besar.

5. Diperlukan diameter yang lebih kecil untuk suatu kapasitas gas tertentu.

Gambar 3. Separator Horizontal

Kekurangan, yaitu :

1. Liquid level controller lebih kritis dari pada separator vertikal.

2. Apabila fluida mengandung pasir, lebih sulit membersihkan dan kurang

menguntungkan.

3. Pemasangannya memerlukan ruangan yang lebih luas, kecuali kalau disusun

bertingkat.

Separator Vertikal

Kelebihan, yaitu :

1. Pengontrolan level cairan tidak terlampau rumit.

2. Dapat menanggulangi pasir dalam jumlah besar.

3. Mudah dibersihkan karena bagian bawah mempunyai design yang

berkerucut.

4. Mempunyai kapasitas surge cairan yang besar.

5. Kecendrungan cairan untuk menguap kembali kecil.

Gambar 4. Separator Vertikal

Kekurangan, yaitu :

1. Lebih sulit merawat peralatan-peralatan keselamatan yang terpasang diatas.

2. Pemasangan outlet gas lebih sulit.

3. Harga lebih mahal.

4. Membutuhkan diameter yang lebih besar untuk suatu kapasitas gas tertentu.

Separator Spherical

Kelebihan, yaitu :

1. Compactness (simple).

2. Skid mounted mudah dipasang.

3. Mudah memisahkan gas.

4. Mudah dibersihkan dan aliran pengeluaran lebih bagus.

5. Lebih murah.

Gambar 5. Separator Spherical

Kekurangan, yaitu :

1. Tidak menguntungkan untuk volume gas yang besar.

2. Kapasitas yang terbatas.

3. Kesulitan fabrikasi.

4. Pengontrolan level cairan rumit.

Problem di Separator

1. High liquid level /liquid over flow

Suatu keadaan dimana cairan keluar dari separator melalui gas outlet.

Kemungkinan penyebabnya, antara lain :

a. Cairan yang masuk lebih besar dari pada cairan yang keluar.

b. Control valve di liquid outlet tidak bekerja (close).

c. Block valve didekat control valve tertutup.

d. Terjadi penyumbatan di pipa liquid outlet

2. Low liquid level/gas blowby

Suatu keadaan dimana gas keluar dari separator melalui liquid outlet.

Kemungkinan penyebabnya, antara lain :

a. Berkurang atau tidak ada fluida yang masuk.

b. Control valve di liquid outlet tidak bekerja (open).

c. Bypass valve pada liquid outlet terbuka.

d. Drain valve terbuka.

e. Control valve di gas outlet tidak bekerja (close)

3. Low/High pressure

Suatu keadaan dimana tekanan di separator kurang/melebihi dari setting yang

telah ditentukan.

Perawatan

Inspeksi secara periodik, baik bejana maupun pipa-pipanya terhadap korosi,

scale dan parafin Pemasangan alat-alat keselamatan, semua dihubungkan secara

langsung dengan bejana (tanpa perantara). Dalam pemasangan safety valve harus

diarahkan ketempat penjaga (yang mudah didengar) Pemasangan safety head

langsung pada bejana. Lubang harus terbuka penuh dan tidak boleh ada hambatan.

Untuk separator horizontal arahnya tegak lurus badan, sedang untuk

separator vertical arahnya sejajar dengan badan Benda-benda yang biasa

mengendap pada mist extractor misalnya scale dan parafin, akibatnya mengurangi

efisiensi mist extractor Kalau fluida dari sumur mengandung cairan korosif, maka

harus diadakan inspeksi visual secara periodik Inspeksi visual ialah meneliti

bagian-bagian dari luar pada sambungan yang memungkinkan terdapat kebocoran.

Setiap 6 (enam) bulan sekali man hole dibuka untuk mengecek dan

membersihkannya dari scale dan parafin. Endapan parafin bisa terdapat pada inlet,

outlet atau dinding lubang. Endapan pasir atau lumpur atau partikel-partikel padatan

biasanya mengendap dibagian bawah dan akan mengurangi kapasitas dari

separator. Untuk itu harus sering di drain.

APLICATION

Pada pengaplikasian separator yang pernah saya jumpai, yaitu di PT.

PERTAMINA EP Asset 5 Tanjung Field. Lapangan Tanjung memiliki 6 Block

Station, adalah tempat penampung sementara hasil minyak dari sumur yang dimana

akan di pisahkan antara minyak, air, dan gas yang terkandung di dalam fluida

tersebut yang nantinya akan di kirim ke tempat penampungan terakhir.

Didalam block station, memakai separator horizontal. Terdapat separator

gabungan (group) yang berfungsi untuk memisahkan antara liquid dan gas secara

gabungan dari semua sumur dan terdapat juga separator uji (test) yang berfungsi

untuk melakukan pengujian produksi suatu sumur. Test yang dilakukan pada setiap

hari di BS. Terdapat 2 test yang di lakukan pada tiap BS antara lain test group dan

test individual sumur produksi.

Pengujian produksi pada test group yaitu melalui separator group dimana

semua aliran fluida dari sumur melalui manifold kemudian dimasukkan kedalam

separator tersebut ditunggu dalam beberapa waktu (3-4 jam/hari) yang di lakukan

satu kali seminggu kemudian hasil produksi dari sumur gabungan akan terbaca pada

Flow Analyzer.

Pengujian pada test individual dilakukan hanya untuk beberapa sumur ,

misalnya 3-4 sumur dalam sehari dengan waktu 2-3 jam/sumur secara bergilir setiap

hari dengan sumur yang berbeda, hanya saja test individual menggunakan separator

test yang kemudian langsung di alirkan ke tank sementara dan hasilnya dibaca pada

Flow Analyzer. Dalam melakukan pengujian kita juga perlu memperhatikan

tekanan kerja pada separator.

Gambar 6. Separator Group dan Separator Test

CONCLUSION

Penggunaan separator atau alat separasi sangat diperlukan dengan tujuan

kita bisa mendapatkan minyak yang disimpan didalam storage tank, menghasilkan

gas untuk proses lebih lanjut untuk digunakan kembali sebagai sumber energy pada

power plant dan bisa dijual, dan memisahkan ait yang terproduksi untuk di proses

lebih lanjut dan bisa diinjeksikan kembali ke dalam formasi. Selain itu, peralatan

pada surface atau diatas permukaan tidak terganggu kinerjanya karena sistem

pemisaha yang tidak baik akan menyebabkan korosi atau plugging pada peralatan

lain yang berakibat pada kerugian akibat masalah pemisahan yang tidak sempurna

dan ditangani dengan serius.

Daftar Pustaka

Surface Production Operations, Volume 1, Third Edition: Design of Oil Handling

Systems and Facilities. Maurice Stewart and Ken E. Arnold

Workshop Operasi Produksi, Buku. Pertamina EP.