SEMBUR ALAM.ppt

PT PERTAMINA (PERSERO)
PT PERTAMINA (PERSERO) CNOOC SES Ltd.
BAB IX
FASILITAS DAN OPERASI
SUMUR PROUKSI SEMBUR ALAM

gas
choke
separator
Stock
Tank
Safety valve
restriction
packer
perforation
Surface Production System
Reservoir
Water Disposal
Injection

• Well head
• Choke
• Flowline dan manifold
• Separator
• Gas scrubber
• Storage tank
• Water tank
• Liquid desicant
• Pipeline
Peralatan Produksi

Skematik Completion Sumur Flowing
dengan Packer

BAB I
SUMUR PRODUKSI SEMBUR ALAM
X-mas Tree (Double Wing)
Tubing Head Spools

BAB 1
Untuk suatu lapangan migas dimana kondisi tekanan dan
temperatur cukup tinggi, maka baik peralatan dibawah
permukaan dan dipermukaan harus dirancang untuk tahan
pada kondisi tekanan dan temperatur tersebut. Khusus untuk
peralatan (fasilitas) produksi dipermukaan (surface facilities)
serta problematik yang sering terjadi pada peralatan tersebut
pada eksploitasi lapangan migas, akan dibahas menurut
kelompoknya sebagai berikut:
Fasilitas Produksi Sumur
Peralatan pada sumur gas adalah merupakan semua
peralatan yang ada pada sumur meliputi wellhead equipment,
christmast tree, surface choke serta manometer yang berupa
temperature gauge dan pressure gauge.

BAB 1
Wellhead Equipment
Fungsi dari wellhead adalah untuk mengontrol operasi
atau aktivitas dipermukaan sumur, yaitu menyekat
untuk mencegah kebocoran fluida formasi atau
tersembur di permukaan.
Secara periodik seorang operator harus melakukan
inspeksi di kepala sumur dan mencatat tekanan dan
temperatur alir sumur tersebut, serta memperhatikan
safety yang harus dilakukan terhadap keamanan kepala
sumur, terlebih lagi pada sumur gas.

Deskripsi Peralatan
Serangkaian pipa produksi permukaan dan
asesorisnya dipasang di wellhead yang
bertujuan untuk :
• mengontrol laju produksi
• start-up dan shutdown
• memonitor reservoir
• melakukan work over

Well head

Wellhead (kepala sumur)

Casing Head Dan Turbing Head

PT PERTAMINA (PERSERO) CNOOC SES Ltd.
Tubing Head Casing Head

Casing Hanger
Tubing Head

Well Head : merupakan
peralatan kontrol di
permukaan yang terbuat
dari baja, membuat suatu
sistem seal atau penyekat
untuk menahan semburan
liar kebocoran cairan
sumur ke permukaan
yang tersusun atas casing
head dan tubing head.

Specification Hanger Size (in¡Áp
si)
Middle
Flange
(in¡Ápsi)
Upper
Flange
(in¡Áp
si)
Flange with Side Thread
Lower
Hanger
(in)
Upper
Hanger
(in)
Casing
Head
Casing Cross
(in¡Ápsi)
13-3/8x9-5/8x7 13-5/8"x9-
5/8"
11"x7" 13-
3/8"
13-5/8"-
3000
2-1/16"-
3000
2-1/16"-5000
-35 11"-
5000
13-3/8x9-5/8x7 13-
5/8"X9-
5/8"
11" x7" 13-
3/8"
13-5/8"-
5000
2-1/16"-
5000
2-1/16"-
10000
-70 11"-
10000
13-3/8x9-5/8x5-1/2 13-5/8"x9-
5/8"
11"X5-
1/2"
13-
3/8"
13-5/8"-
3000
2-1/16"-
3000
2-1/16"-5000
-35 11"-
5000
13-3/8x9-5/8x5-1/2 13-
5/8"X9-
5/8"
11"X5-
1/2"
13-
3/8"
13-5/8"-
5000
2-1/16"-
5000
2-1/16"-
10000
-70 11"-
10000

Nama Alat : Casing Head
Fungsi : Meredusir tekanan gas yang mungkin timbul diantara casing
string dan mengalirkan fluida diannulus (produksi).
Mekanisme : Casing head housing tipe SPA ini terdiri dari dua jenis yang
sesuai dengan cara yang diinginkan untuk menyusun/memasang casing yaitu
dengan box threat atau dengan seat for welding. Casing head housing
dilengkapi ulir dibagian dalam untuk sambungan dengan casing lainnya.
Letak : Terletak di atas casing.

Hanger Size (in) A (in) B (in) Hanger Size A (in) B (in)
11"¡Á5" 10.83 5.04 13-5/8"¡Á7" 13.39 7.09
11"¡Á5-1/2" 10.83 5.55 13-5/8"¡Á9-5/8" 13.39 9.72
11"¡Á7" 10.83 7.09 20-3/4"¡Á13-3/8" 20.47 13.5
13-5/8"¡Á5-1/2" 13.39 5.55

Nama Alat : Casing Hanger
Fungsi : Meredusir tekanan gas yang mungkin timbul diantara casing
string dan mengalirkan fluida diannulus (produksi)
Mekanisme : Casing hanger merupakan fitting (sambungan) tempat
menggantungkan casing. Diantara casing string pada casing head terdapat
seal untuk menahan fluida keluar. Casing hanger terletak diantara casing
string pada casing head.
Letak : Di well head

Chritmas Tree Untuk Sumur Gas Bertekanan Tinggi

Christ Mastree
Master Valve (Gambar 2) adalah suatu katup utama dioperasikan secara manual
yang dipasang paling bawah pada X-mas tree tersebut. Katup ini biasanya tetap
terbuka lebar dan hanya ditutup kalau diperlukan perbaikan peralatan valve dll
diatasnya atau sumur akan ditutup dalam waktu lama. Kadang-kadang bila perlu
dipasang satu master valve lagi dibawahnya (disebut lower master valve) yang
hanya dipakai kalau perlu pergantian di master valve atasnya. Untuk menutup
master valve maka valve-valve yang lain dialiran hilit tersebut harus sudah ditutup
terlebih dahulu.
Swab Valve : Katup ini dipasang di atas X-mas agar kalau dibuka maka tekanan
sumur bisa mencapai top adapter X-mas treenya. Top adapter ini dilengkapi
dengan hubungan ulir untuk bisa diberi needle valve yang kecil dengan pressure
gague. Selain itu disini bisa diambil sample atau venting bila perlu. Membuka
needle valve disini harus hati-hati karena mungkin akan ada tekanan tinggi.
Bagian top adapter ini juga disambungkan ke wireline rubricator bila dilakukan
wireline.
Wing Valve. Ini adalah katup yang biasa digunakan untuk buka tutup sumur. Katup
ini adalah katup yang paling akhir dioperasikan waktu membuka sumur tetapi yang
pertama kali ditutup kalau mau menutup sumur. Wingvalve perlu dibuka lambat-
lambat agar tak ada dorongan fluida dan gas masuk flowline. Selam produksi
wingfalfe selalu terbuka.

• Christmas Tree
Peralatan yang dipasang terdiri dari berbagai valve,
flange dan pipa-pipa.
Terdapat dua tipe christmas tree:
– Solid block, tipe ini memiliki sebuah central solid
unit dengan beberapa valve pada pre-constructed
body
– Conventional, tipe ini dibangun dari berbagai valve
tersendiri yang dirangkai secara utuh dari
komponen-komponen lain sehingga terbentuk
sebuah christmas tree

Solid block chritmas tree
Conventional chritmas tree
Tipe christmas tree

Christmas tree terdiri dari peralatan-peralatan:
• Tubing Master Valve
Jenis manual gate valve (valve induk) berfungsi untuk
mengatur aliran dari dasar sumur.
• Tubing Valve
Manual gate valve dioperasikan saat operasi wireline,
penutupan untuk waktu lama atau perbaikan di wellhead.
• Wing Valve
Manual gate valve dipergunakan untuk operasi tutu dan
buka sumur secara normal.
• Check valve
Fungsi : mencegah aliran balik dari flowline ke sumur.

Christmas tree

• Swab Valve
Manual gate valve yang dibuka untuk membiarkan
tekanan fluida mencapai top adaptor untuk membaca
tekanan atau mengambil sampel.
• Top Adaptor
Peralatan yang terletak di puncak swab valve dgn
threaded connection untuk memperkecil ukuran
pemasangan needle valve.
Needle valve berfungsi untuk tempat pengambilan
sampel atau pembacaan tekanan wellhead.

Gambar 3 Conventional Christmas Tree
Conventional Christmas Tree

• Safety Valve
Bekerja secara otomatis menutup bila tekanan
flowline > atau < tekanan yang telah diset.
Safety valve melindungi flowline bila tekanan
wellhead terlalu besar dan melindungi sumur jika
tekanan flowline terlalu kecil.

4 type safety valve :
– The Safomatic
Melepaskan bola baja ke dalam flowstream. Tekanan
minyak mendorong dan menahan bola pada suatu
tempat, ter-reset scr manual.
– The Manumatic
Digerakan scr pneumatic aktuator dikontrol dgn pilot
yang kontinu memonitor tekanan flowline. Gate
terbuka scr otomatis jika tekanan di flowline kembali normal.
– The Baker Submersibel
Berupa gate valve, dipasang di wellhead untuk flooding.
Sistem kerja manumatic valve, kecuali aktuator digerakan
dgn tekanan hidrolika.
– The Cameron Type FC
Digerakkan scr hidrolik dgn piston. Gate terbuka scr
otomatis jika tekanan flowline kembali normal. Auto/open
switch berhubungan untuk operasi manual.

• Storm Choke
– Digunakan untuk tubing safety valve, di pasang di
dalam tubing pada kedalaman 1000 meter (lihat
Gambar 4).
– Fungsi : menutup scr otomatis bila terjadi aliran
terlalu tinggi (wellhead atau pipe line di permukaan
meledak).
– Prinsip kerja (Gambar 5), di desain normally open.
– Membuka kembali storm choke : memberikan
tekanan tubing dari permukaan atau menggunakan
wireline dan menyeimbangkan prong ke bawah
string (tekanan di upstream dan downstream harus
seimbang)

Gambar 4 Posisi Strom Choke

Storm Choke

Choke
Suatu choke adalah regulator yang
akan mengatur aliran fluida dari sumur
laju aliran dapat ditentukan dengan
studi IPR disumur tsb dengan nodal
analysis.
Jenis-jenis choke:
• Multiple orifice
• Rotary
• Ajustable (dengan
changeable bean dari
tungsten alloy)

• Multiple Orifice Valve
– Mengandung choke dan dapat mengatur pembukaan
diameter tanpa menutup aliran dari sumur.
– Terdiri dari dua porcelain disc (back disc dan front
disc), didudukkan pada steel seat.
– Salah satu disc pada posisi statis sedangkan lainnya
dapat berputar (rotasi) sampai posisi tepat untuk
mengontrol aliran.
– Choke sangat riskan terhadap erosi, sehingga tidak
dipakai pada sumur yang memproduksi pasir.

Gambar Multiple Orifice
Gambar Multiple Orifice Valve

Multiple Orivice Valve (IHRDC, Master flo)

PT PERTAMINA (PERSERO) Gambar Rotary Choke
• Rotary Chokes
Choke ini menggunakan piringan berindex dengan
enam ukuran bean. Ukuran tersebut dicocokkan
dengan range produksi disumurnya untuk isolasi
nanti dipakai blank bean. Choke semacam ini kurang
populer. Gambar menunjukkan suatu choke
semacam ini (Gambar 7).

AD. 3. Adjustable choke dengan bean yang bisa
ditukar dan positive choke.
Choke semacam ini menggunakan prinsip needle
valve dan terdiri dari master bean dengan bean yang
bisa menyempit atau melebar karena stem yang
digerakkan. Gambar 9 menunjukkan choke ini. Jenis
yang lain dimana beannya konstan disebut positive
choke dan paling awet serta digunakan dibanyak
sumur (Gambar 8). Jenis choke ini biasanya dibuat
dua dikiri kanan seperti gambar 2 sehingga bila mau
menukar choke maka aliran yang satu dibuka
kemudian yang ke choke yang mau diganti ditutup
dan nanti aliran dikembalikan ke choke baru lagi dst.

Positive Choke

Adjustable Choke

OPERASI RUTINE DI WELLHEAD
Kerja rutine yang harus dilakukan di wellhead :
•Membaca tekanan secara rutine
•Mencek injeksi kimia dan mengatur kalau perlu cek juga apakah
masih banyak reservoir zat kimia tersebut.
•Mengambil sample fluida seperlunya.
•Mencek keadaan peralatan di wellhead dan sekitarnya apakah ada
kebocoran dan kerusakan.
•Kalau ada safety valve (offshore) cek apakah masih baik tekanan
pneumatiknya.
•Mencek setting dari choke dan membandingkan dengan sebelumnya,
melaporkan perubahannya.
•Mencek dan mengatur pada gas lift well:
Tekanan gas lift injection kalau gas lift well
Tekanan gas
Laju gas
Gas cycle kalau intermittent
•Mempersiapkan peralatan dan memonitor pemeliharaan peralatan.
Dan sumur tsb.
•Mencek pagar di sumur tsb dan keamanan sumur tsb.
•Mengoperasikan katup untuk membuka atau menutup sumur.

Membuka atau Menutup Sumur
Langkah-langkah untuk membuka sumur gas atau minyak adalah :
•Periksalah apakah semua pipa aliran ke hilir (flow line, manifold dll)
telah terbuka.
•Cek nomor sumur dengan control room
•Cek bahwa semua flow line dan well head dan semua vent dan drain
tertutup.
•Cek bahwa sistem pneumatic (kalau ada) bekerja dengan baik
•Kalau disitu terdapat injeksi kimia maka dapat bekerja baik
•Cek ukuran choke
•Cek dengan urutan berikut :
1.Wing valve tertutup
2.Master valve (S) terbuka
3.Pressure gauge ada di top X-Mas Tree, Swab valve terbuka
4.Flow line valve dan safety valve terbuka
•Catat beberapa tekanan di log sheet
•Hubungi control room bahwa sumur sudah siap untuk di buka, lambat-
lambat buka Wing valve, jangan menyebabkan surging fluida.
•Hubungi control room memberitahukan bahwa Wing valve sudah
terbuka.
•Start injeksi zat kimia dan atur laju injeksi ke laju yang direncanakan
•Biarkan sampai stabil, baca tekanan lagi dan dicatat.

Menutup Sumur Minyak atau Gas
Sumur flowing atau gas lift atau pompa di tutup (shut in) untuk
perbaikan dan mungkin karena produksi harus dihentikan.
Selain itu juga perlu dilakukan pengukuran tekanan (pressure
build up) atau shut in head pressure (SHIP) pada tubing
produksinya. Hal ini yang dinanti akan dilaporkan ke Dept.
Exploitasi.
Menutup sumur sebentar untuk mengambil harga tekanan shut
in. Setelah memberitahu control operator bahwa sumur akan
segera di tutup dan menegaskan nomor sumur, operator akan
menutup wing valve dan menunggu stabilnya tekanan,
mencatat lalu meminta ijin control operator untuk membuka
kembali sumurnya. Buka wing valve lambat-lambat agar tidak
terjadi surging.
Untuk menutup semua dalam waktu lama bagi perbaikan di
sumur misalnya maka penutupan mungkin akan meliputi master
valve dan lain-lain.

Flowline dan Manifold
Menghubungkan wellhead dengan stasiun pengumpul
Beberapa standar dalam pendesainan fasilitas produksi
minyak :
• ANSI B.31.1 – Power Piping
Berdasarkan penggunaan uap dan dipakai oleh US Cost Guard pada semua
rig.
• ANSI B.31.3 – Chemical Plant and Petroleum Refinery
Piping
Digunakan US Minera Management Service untuk offshore platform.
• ANSI B.31.4 – Liquid Petroleum Transportation Piping
System
Digunakan untuk fasilitas produksi di darat.
• ANSI B.31.8 – Gas Transmition and Distribution Piping
System
Digunakan pada jaringan pipa fasilitas produksi di darat, transportasi dan
distribusi gas.

Flow line
Stasion pengumpul
Menghubungkan antara wellhead dengan
stasion pengumpul

Transfer Lines
Dari well head ke proses akan melalui flow line
dan trunk line menuju inlet header dari production
plant atau satellite. Trunk line ini akan dilewatkan
dengan di bawah permukaan tanah kalau
menyeberang jalan. Menaruh pipe line di
permukaan tanah menyebabkan karat dan
kerusakan lainnya sehingga operator harus
menginspeksi kalau hal ini terjadi.

Flow Lines
Flow line mulai dari wing valve di well
head dan pada flow line ini dilengkapi
dengan isolation valve, check valve dan
sample connection.

Ligatures
Titik dimana flow line bertemu dengan trunk line
disebut ligature, suatu valve manifold yang bisa
mengarahkan aliran ke beberapa trunk line atau
header. Misalnya gas bertekanan tinggi melalui
ligature untuk disampaikan ke beberapa trunk line
atau test header pada sistem gas. Dengan
membuka atau menutup valve disitu maka operator
dapat mengarahkan gas dari sumur ke sistem high
pressure (HP) atau medium pressure (MD) trunk
line atau ke plant test header. Untuk menghindarkan
aliran balik sering dipakai check valve.

Manifold
Stasion pengumpul
Mengumpulkan fluida reservoir
yang dihasilkan dari beberapa
sumur sebelum dialirkan ke
stasion pengumpul utama

• Manifold
Bentuk pengumpulan fluida reservoir yang dihasilkan
oleh beberapa sumur yang tersebar di beberapa areal
sebelum dialirkan melalui flowline utama ke stasiun
pengumpul minyak
• Arrival Manifold
Fungsi : pengumpul fluida produksi dari berbagai
sumur yang selanjutnya dikirim ke unit pemisahan
untuk suatu treatment dan pengukuran tertentu. –
- selected separator
– test separator
– tankage
– burning pit
• Manifold dapat dibagi:
– test manifold
– production manifold.

IPR
Outflow = TIP
RATE
Pwf

Flow
Flow
Flow
Ground Level
Wellhead
Wellhead
Pressure
Packer

MELINDUNGI PIPELINE TERHADAP
KARAT
External Corrosion
Kebanyakan transfer line dibuat dari carbon steel
yang bisa berkarat. Pipeline dipermukaan akan
terkena uap air dan hujan serta oksigen udara,
panas dan lain-lain. Dengan mencat pipeline dengan
bahan zinc based paint, setelah dibersihkan terlebih
dahulu, maka akan lebih awet asal tidak terjadi
“holiday” pada coating tersebut serta tidak tergores.
Pipeline yang ditanam dalam tanah dibungkus oleh
self-addeshive plastic tape sebelum ditempatkan
disitu.

MELINDUNGI PIPELINE TERHADAP
KARAT
Internal Corrosion
Untuk internal corrosion maka diperlukan injeksi inhibitor
kimiawi untuk bisa membentuk film di dinding dalam pipanya.
Proses ini disebut chemisorption. Laju injeksi inhibitor
tergantung pada fluida yang lewat, lajunya, tekanan,
temperature dan tingkat korosivenya. Untuk itu digunakan
beberapa tes coupon pada pipelinenya.
Suatu pipa besi dipermukaan tanah akan mempunyai potensial
listrik alamiah yang menyebabkan adanya arus aliran listrik dan
ini menyebabkan karat. Untuk mencegahnya maka arus ini
perlu dihentikan dengan isolasi (insulating joints atau broken
joints) ditaruh di well head dan pada plant manifold.
Pencegah karat lain adalah cathodict protection, dimana
diadakan arus buatan untuk menetralkan arus alamiah tersebut
dan untuk itu diberi sacrifice anode.
.

Overpressure dan Rupture Protection
pada Transfer Line
Transfer line dilindungi terhadap pecah oleh karena
overpressure dengan rupture disc atau PSV yang
ditempatkan di plant inlet manifold. Kalau tekanan
berlebihan maka rupture disc pecah dan PSV
terbuka untuk mengalirkan tekanan ke sistem blow
down atau LP (Low Pressure) sistem.
Safety valve ditempatkan di well head atau transfer
line pada inlet manifold. SDV pada plant inlet
manifold akan otomatis tertutup pada low atau high
pressure yang terdeteksi di flow line/ trunk line. SDV
juga akan tertutup jika plants emergency shut down
(ESD) terjadi.

Overpressure dan Rupture Protection
pada Transfer Line
Di bawah ini yang akan terjadi kalau kondisi operasi tidak
normal karena safety valve otomatis tertutup untuk mengisolasi
transfer line dari plan inlet manifold :
Low pressure di transfer line terbaca di pressure switch low
(PSL) di plant manifold di bagian hulu dari SDV. Low pressure
mungkin menunjukkan kebocoran di transfer line.
High pressure terlihat di flow line di tangkap oleh PSH
(Pressure Switch High) pada flow line.
Kalau terjadi kebakaran atau plants ESD
Gambar 10 memperlihatkan Skema dari Sistem Demikian.
Safety valve juga bisa ditutup oleh operator dari lokal operating
panel. Kalau penyebab tertutupnya safety valve sudah
dibenarkan, operator bisa me-reset dari lokal mini panel. Untuk
keselamatan kerja maka SDV harus dipelihara.

Inlet Manifold dengan Willis Choke

Sistem Injeksi Kimia
Sistem Injeksi Kimia di flow line adalah untuk
menghambat karat. Sistem ini terdiri dari drum
reservoir zat kimia, pompa dan meter dan injection
point. Reservoir zat kimia diberi sight glass untuk
melihat berapa isinya. Injeksi diatur pada sistem
tersebut dengan mengatur kecepatan pompa.
Biasanya pompa bisa diatur dengan sistem
pneumatic. Banyak injeksi ini harus dimonitor setiap
kali agar tidak kurang atau kebanyakan. Kalau
sumur ditutup untuk waktu yang lama, maka pompa
ini harus dimatikan dan valve diisolasi.

Packer : untuk menyekat annulus tubing dengan
casing pada zona produktif.

TERIMA KASIH.

SEMBUR ALAM.ppt

Recommended

Recommended

More Related Content

Featured

Featured (20)

SEMBUR ALAM.ppt