Scale

Scale

Air formasi mengandung bermacam-macam bahan kimia dalam bentuk ion-ion yang larut berupa anion dan kation yang bergabung satu sama lain membentuk suatu senyawa yang tidak dapat larut dalam air. Apabila jumlah senyawa organik tersebut cukup banyak hingga melampaui batas kelarutannya, maka senyawa tersebut akan mengendap dalam bentuk padatan yang disebut scale. Scale yang berupa endapan kimiawi ini dapat terbentuk di tanki, water treatment, separator, flowline, tubing, dan perforasi. Setiap sumur migas selalu terbentuk scale, sehingga akan menurunkan laju produksi akibat tubing dan flowline tersumbat atau juga pori-pori formasi tersumbat oleh pasir yang jatuh kembali selama proses produksi. Keberadaan scale ini harus dapat diminimalisir agar laju produksi tetap dapat dipertahankan.

Read More

Parafin Crash

Parafin Crash

Parafin : Komposisi hidrokarbon berat, dengan kandungan lilin didalamnya.
Terjadinya paraffin disebabkan menurunnya teemperatur dan tekanan. Sehingga menimbulkan pengendapan pada oil, dimana viskositas oil semakin meningkat. Terutama bila temperature lingkungan lebih rendah dari temperature crude oil. Titik tuang adalah titik temperature terendah dimana oil masih bisa mengalir.

Tempat2 terjadinya paraffin:
a.Di zona perforasi,
b.tubing
c.flowline,
d.Separator.


Salah satu contoh parafin (CnH2n+2), iso-butana

Penyebab terjadinya paraffin:
a.Turunnya tekanan,
b.Turunnya temperature,
c.Hilangnya fraksi ringan oil
d.Aliran yg tdk tetap dan merata,
e.Permukaan dalam pipa yg tdk merata.

Cara mengatasi paraffin:
a.Secara mekanik:
a.Formasi: Hidraulic fracturing
b.Tubing: scrapper, cutter
c.Flowline: Pigging
b.Kimiawi: calcium carbide atau acethylene
c.Kombinasi solvent (kerosene, solar, condensate) dengan dipanaskan (steam stimulation, thermal recovery, heater treater).

Read More

Underbalanced Drilling

Underbalanced drilling

Underbalanced drilling (UbD) adalah metode drilling dengan menggunakan mud weight yang SGnya lebih kecil daripada tekanan formasi. Adapun fungsinya adalah untuk mencegah atau mengurangi infiltrasi mud ke formasi yang dapat merusak formasi atau pembentukan skin pada formasi.

Underbalanced Drilling pada dasarnya mengebor sumur dengan menggunakan fluida, dimana densitasnya menghasilkan tekanan hidrostatis di dalam sumur yg lebih kecil daripada tekanan di formasi. Tujuan utamanya adalah meminimalkan “skin” atau formation damage, sehingga diharapkan produksi hidrokarbon akan lebih baik. Fluida yg umum digunakan bisa yang incompressible (air) atau yang compressible (angin, foam, aerated diesel, dsb). Aplikasi umumnya adalah re-entry drilling di reservoir yg mempunyai karakter:

1. Sensitif, mudah damage.

2. Depleted

3. Highly fractured


Tekanan formasi harus bisa diketahui seakurat mungkin sehingga fluida pengeboran dapat diprogram untuk mencegah kick dan juga mencegah loss circulation. densitas lumpur harus pas berada di celah antara tekanan formasi dan tekanan fracture. Pemboran underbalanced merupakan metoda pemboran dimana tekanan hidrodinamik dasar sumur didesain agar lebih kecil dibandingkan tekanan formasi. Pada kondisi itu fluida reservoir masuk ke sumur dan ikut tersirkulasi ke permukaan. Ini tentu saja akan mempengaruhi sifat fisik fluida di annulus. Sifat fisik fluida di sumur pada pemboran underbalanced tidaklah mudah untuk ditentukan. Ini dikarenakan sifat fisik fluida dipengaruhi oleh tekanan hidrodinamik dan komposisi fluida, sementara tekanan hidrodinamik juga bergantung pada sifat fisik fluida. Selain itu komposisi fluida di annulus juga bergantung pada laju influks yang juga bergantung pada tekanan. Jadi kesemuanya itu saling berhubungan dan saling mempengaruhi sehingga membuat penentuan parameter transportasi cutting menjadi rumit. Untuk memecahkan masalah ini kemudian dilakukan filterasi antara tekanan, laju alir influks dan sifat fisik influks sampai didapat harga yang sesuai.

Pada studi ini, pemodelan aliran underbalanced digunakan fluida foam, emulsi, oil base mud dan aerated mud sebagai fluida pemboran dengan tiga macam fluida influks, yaitu minyak, air dan gas. Kombinasi dari tipe fluida pemboran dan influks membuahkan hasil perhitungan parameter transportasi cutting dan tekanan yang bervariasi. Pada tugas akhir ini dilakukan penentuan tekanan hidrodinamik pada operasi horizontal coiled tubing underbalanced drilling, sifat fisik fluida campuran, dan parameter transportasi cuttingnya. Selain itu dilakukan juga penentuan pengaruh beberapa faktor seperti ukuran coiled tubing, ukuran lubang, jenis fluida pemboran, dan Jenis influks terhadap pengangkatan cutting.

Salah satu contoh di daerah jatibarang, Berdasarkan data-data geologi dan reservoir, dapat disimpulkan bahwa tekanan formasi dilapisan Vulkanik Jatibarang telah mengalami penuruan gradien tekanan yang mana telah berada dibawah gradien tekanan abnormal. Dalam melakukan pemboran dengan air saja sudah akan menghasilkan tekanan hidridinamik diatas tekanan formasi, inilah penyebab hilangnya sirkulasi saat pemboran berlangsung. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan tersebut menggunakan pemboran underbalanced, dengan prinsip kerja yaitu tekanan kolom hidrodinamik lebih kecil Dibandingkan tekanan formasi. Untuk mengatasi hilang sirkulasi yang terjadi pada pemboran menembus lapisan Vulkanik yang mengandung rekahan-rekahan alam dipergunakanlah gas untuk menurunkan berat dari sistim fluida pemboran. Dilakukan dengan cara menginjeksikan gas kedalam fluida dasar (fres water).

Pemboran underbalanced menggunakan fluida dengan sistim dua fasa (air dan gas ) atau dikenal dengan gasfield system. Analisa yang dilakukan terhadap sistim fluida pemboran ini untuk mengetahui keberhasilan dalam sistim pengangkatan terhadap cutting yang dipengaruhi oleh beberapa parameter yang berhubungan erat dengan tekanan dan temperatur dan supaya memperoleh laju Pemboran yang sangat baik. Hasil analisa pengangkatan cutting pada pemboran underbalanced berguna untuk mengindentifikasi baik atau tidaknya pengangkatan cutting dan juga untuk merencanakan operasi pengangkatan cutting pada masa yang akan datang, supaya dapat memperoleh laju alir fluida yang optimal.

Read More

Panasbumi

Anda sering mendengar geothermal? Istilah geotermal berasal dari bahasa Yunani, geo yang berarti bumi dan therme berarti panas. Energi geotermal merupakan energi yang dibangkitkan dari panas yang tersimpan di bawah permukaan bumi. Sumber energi ini merupakan salah satu alternatif yang diharapkan dapat menyelesaikan ketergantungan dunia terhadap bahan bakar fosil.
Energi di dalam Bumi

Bumi terbagi menjadi beberapa lapisan yaitu: perut bumi, mantel bumi, dan kulit bumi sebagai lapisan terluar. Setiap 100 meter kita turun ke dalam perut bumi, temperatur bebatuan cair yang ada di dalam bumi lebih tinggi sekitar 3°C dari bebatuan di atasnya. Semakin jauh ke dalam perut bumi, temperatur batu-batuan maupun lumpur akan semakin tinggi. Bila suhu di permukaan bumi adalah 27°C maka pada kedalaman 100 meter suhu bebatuan mencapai sekitar 30°C. Untuk kedalaman 1 kilometer suhu batu-batuan dan lumpur mencapai 57-60°C, dan bila kita ukur pada kedalaman 2 kilometer, suhu batuan dan lumpur bisa mencapai 120°C atau lebih.

Di dalam kulit bumi, ada kalanya aliran air berada dekat dengan batu-batuan panas yang temperaturnya bisa mencapai 148°C. Air tersebut tidak menjadi uap (steam) karena tidak ada kontak dengan udara. Bila air panas tersebut keluar ke permukaan bumi melalui celah atau retakan di kulit bumi, maka akan timbul air panas yang biasa disebut dengan hot spring. Air panas alam (hot spring) ini biasa dimanfaatkan untuk kolam air panas dan banyak pula yang sekaligus dijadikan tempat wisata. Di Indonesia, banyak sumber air panas alami yang dimanfaatkan sebagai sarana pemandian dan tempat wisata seperti Ciater, Cipanas-Garut, Sipoholon dan Desa Hutabarat di Tarutung, Lau Debuk-debuk di Tanah Karo, dan beberapa tempat lainnya di penjuru tanah air.

Read More

Pembangkit Listrik Tenaga Geotermal

Pembangkit Listrik Tenaga Geotermal

Air panas alam (hot spring) dapat juga dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik. Apabila air panas alam mengalami kontak dengan udara karena fraktur atau retakan, maka semburan akan keluar melalui retakan tersebut dalam bentuk air panas dan uap panas (steam). Air panas dan steam inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik. Agar energi geotermal dapat dikonversi menjadi energi listrik, tentunya diperlukan sebuah sistem pembangkitan listrik (power plants). Berikut ini merupakan teknologi-teknologi yang digunakan dalam pembangkit listrik geotermal:
Dry steam power plant
Pembangkit tipe ini adalah yang pembangkit listrik geotermal yang pertama kali ada. Pada tipe ini, uap panas (steam) langsung diarahkan ke turbin serta mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui injection well.

Flash steam power plant
Panas bumi yang berupa fluida, misalnya air panas alam (hot spring) di atas suhu 175°C, dapat digunakan sebagai sumber pembangkit flash steam power plant. Fluida panas tersebut dialirkan kedalam tangki flash yang tekanannya lebih rendah sehingga terjadi uap panas dengan laju alir yang tinggi. Uap panas yang disebut dengan flash inilah yang menggerakkan turbin untuk mengaktifkan generator yang kemudian menghasilkan listrik. Sisa panas yang tidak terpakai masuk kembali ke reservoir melalui injection well.

Binary-cycle power plant (BCPP)
BCPP menggunakan prinsip teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi yang sebelumnya sudah ada (dry steam dan flash steam). Pada BCPP, air panas atau uap panas yang berasal dari sumur produksi (production well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut dengan working fluid pada heat exchanger. Temperatur working fluid kemudian akan meningkat dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger dialirkan untuk memutar turbin yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary cycle power plant merupakan sistem aliran tertutup karena tidak ada materi yang dilepas ke atmosfer. Keunggulan dari BCPP ialah pengoperasiannya yang dapat dilakukan pada suhu rendah, yaitu sekitar 90-175°C.

Read More

Cementing Pemboran

Cementing

Mengapa sumur harus disemen ?

Penyemenan sumur digolongkan menjadi dua bagian :

Pertama, primary cementing, yaitu penyemenan pada saat sumur sedang dibuat. Sebelum penyemenan ini dilakukan, casing dipasang dulu sepanjang lubang sumur. Campuran semen (semen + air + aditif) dipompakan ke dalam annulus (ruang/celah antara dua tubular yang berbeda ukuran, bisa casing dengan lubang sumur, bisa casing dengan casing). Fungsi utamanya untuk pengisolasian berbagai macam lapisan formasi sepanjang sumur agar tidak saling berkomunikasi. Fungsi lainnya menahan beban aksial casing dengan casing berikutnya, menyokong casing dan menyokong lubang sumur (borehole).

Kedua, remedial cementing, yaitu penyemenan pada saat sumurnya sudah jadi. Tujuannya bermacam-macam, bisa untuk mereparasi primary cementing yang kurang sempurna, bisa untuk menutup berbagai macam lubang di dinding sumur yang tidak dikehendaki (misalnya lubang perforasi yang akan disumbat, kebocoran di casing, dsb.), dapat juga untuk menyumbat lubang sumur seluruhnya.

Semen yang digunakan adalah semen jenis Portland biasa. Dengan mencampurkannya dengan air, jadilah bubur semen (cement slurry). Ditambah dengan berbagai macam aditif, properti semen dapat divariasikan dan dikontrol sesuai yang dikehendaki.

Semen, air dan bahan aditif dicampur di permukaan dengan memakai peralatan khusus. Sesudah menjadi bubur semen, lalu dipompakan ke dalam sumur melewati casing. Kemudian bubur semen ini didorong dengan cara memompakan fluida lainnya, seringnya lumpur atau air, terus sampai ke dasar sumur, keluar dari ujung casing masuk lewat annulus untuk naik kembali ke permukaan. Diharapkan seluruh atau sebagian dari annulus ini akan terisi oleh bubur semen. Setelah beberapa waktu dan semen sudah mengeras, pemboran bagian sumur yang lebih dalam dapat dilanjutkan.

Untuk apa directional drilling dilakukan ? Secara konvensional sumur dibor berbentuk lurus mendekati arah vertikal. Directional drilling (pemboran berarah) adalah pemboran sumur dimana lubang sumur tidak lurus vertikal, melainkan terarah untuk mencapai target yang diinginkan.



Tujuannya dapat bermacam-macam :
Sidetracking : jika ada rintangan di depan lubang sumur yang akan dibor, maka lubang sumur dapat dielakkan atau dibelokan untuk menghindari rintangan tersebut.
Jikalau reservoir yang diinginkan terletak tepat di bawah suatu daerah yang tidak mungkin dilakukan pemboran, misalnya kota, pemukiman penduduk, suaka alam atau suatu tempat yang lingkungannya sangat sensitif. Sumur dapat mulai digali dari tempat lain dan diarahkan menuju reservoir yang bersangkutan.
Untuk menghindari salt-dome (formasi garam yang secara kontinyu terus bergerak) yang dapat merusak lubang sumur. Sering hidrokarbon ditemui dibawah atau di sekitar salt-dome. Pemboran berarah dilakukan untuk dapat mencapai reservoir tersebut dan menghindari salt-dome.
Untuk menghindari fault (patahan geologis).
Untuk membuat cabang beberapa sumur dari satu lubung sumur saja di permukaan.
Untuk mengakses reservoir yang terletak di bawah laut tetapi rignya terletak didarat sehingga dapat lebih murah.
Umumnya di offshore, beberapa sumur dapat dibor dari satu platform yang sama sehingga lebih mudah, cepat dan lebih murah.
Untuk relief well ke sumur yang sedang tak terkontrol (blow-out).
Untuk membuat sumur horizontal dengan tujuan menaikkan produksi hidrokarbon.
Extended reach : sumur yg mempunyai bagian horizontal yang panjangnya lebih dari 5000m.
Sumur multilateral : satu lubang sumur di permukaan tetapi mempunyai beberapa cabang secara lateral di bawah, untuk dapat mengakses beberapa formasi hidrokarbon yang terpisah.

Pemboran berarah dapat dikerjakan dengan peralatan membor konvensional, dimana pipa bor diputar dari permukaan untuk memutar mata bor di bawah. Kelemahannya, sudut yang dapat dibentuk sangat terbatas. Pemboran berarah sekarang lebih umum dilakukan dengan memakai motor berpenggerak lumpur (mud motor) yang akan memutar mata bor dan dipasang di ujung pipa pemboran. Seluruh pipa pemboran dari permukaan tidak perlu diputar, pipa pemboran lebih dapat “dilengkungkan” sehingga lubang sumur dapat lebih fleksibel untuk diarahkan.

Read More

Blowout

Blowout adalah suatu peristiwa mengalirnya minyak, gas atau cairan lain dari dalam sumur minyak dan gas ke permukaan atau di bawah tanah yang tidak bisa dikontrol. Peristiwa ini bisa terjadi ketika tekanan hidrostatis lumpur pemboran lebih kecil dari tekanan formasi.

Blowout umumnya terjadi pada saat pemboran sumur eksplorasi minyak dan gas. Untuk mencegah terjadinya blowout digunakan peralatan pemboran yang disebut alat pencegah sembur liar (blowout preventer).

Read More

Reforming Hidrocarbon

Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.


Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum oksida dalam Al2O3 atauplatina dalam lempung.

Read More

Cracking Hidrocarbon

Setelah melalui tahap destilasi, masing-masing fraksi yang dihasilkan dimurnikan (refinery), seperti terlihat dibawah ini:


Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.
Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasolin (bensin). Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam bilangan oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil pentana) yang mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan campuran isooktana dan n-heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul hidrokarbon.

Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :

a. Cara panas (thermal cracking), yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah.

Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking adalah sebagai berikut :

b. Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkna proton ke molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium :

c. Hidrocracking

Hidrocracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari Hidrocracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.

Read More

Destilasi Minyak Bumi

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).


Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas).
Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.
Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai berikut :

1. Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C

2. Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C

3. Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C

4. Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C

5. Minyak Berat
Rentang ranai karbon : C31 sampai C40
Trayek didih : 135 sampai 300°C

6. Residu
Rentang rantai karbon : di atas C40
Trayek didih : di atas 300°C

Fraksi-fraksi minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum memiliki kualitas yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat, sehingga perlu pengolahan lebih lanjut yang meliputi proses cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending

Read More

Jenis-Jenis Hidrokarbon Trap

JENIS - JENIS PERANGKAP MINYAK BUMI

Dalam Sistem Perminyakan, memiliki konsep dasar berupa distribusi hidrokarbon didalam kerak bumi dari batuan sumber (source rock) ke batuan reservoar. Salah satu elemen dari Sistem Perminyakan ini adalah adanya batuan reservoar, dalam batuan reservoar ini, terdapat beberapa faktor penting diantaranya adalah adanya perangkap minyak bumi.

Perangkap minyak bumi sendiri merupakan tempat terkumpulnya minyak bumi yang berupa perangkap dan mempunyai bentuk konkav ke bawah sehingga minyak dan gas bumi dapat terjebak di dalamnya.

Perangkap minyak bumi ini sendiri terbagi menjadi Perangkap Stratigrafi, Perangkap Struktural, Perangkap Kombinasi Stratigrafi-Struktur dan perangkap hidrodinamik.

* Perangkap Stratigrafi
Jenis perangkap stratigrafi dipengaruhi oleh variasi perlapisan secara vertikal dan lateral, perubahan facies batuan dan ketidakselarasan dan variasi lateral dalam litologi pada suatu lapisan reservoar dalam perpindahan minyak bumi. Prinsip dalam perangkap stratigrafi adalah minyak dan gas bumi terperangkap dalam perjalanan ke atas kemudian terhalang dari segala arah terutama dari bagian atas dan pinggir, hal ini dikarenakan batuan reservoar telah menghilang atau berubah fasies menjadi batu lain sehingga merupakan penghalang permeabilitas (Koesoemadinata, 1980, dengan modifikasinya). Dan jebakan stratigrafi tidak berasosiasi dengan ketidakselarasan seperti Channels, Barrier Bar, dan Reef, namun berasosiasi dengan ketidakselarasan seperti Onlap Pinchouts, dan Truncations.

Pada perangkap stratigrafi ini, berasal dari lapisan reservoar tersebut, atau ketika terjadi perubahan permeabilitas pada lapisan reservoar itu sendiri. Pada salah satu tipe jebakan stratigrafi, pada horizontal, lapisan impermeabel memotong lapisan yang bengkok pada batuan yang memiliki kandungan minyak. Terkadang terpotong pada lapisan yang tidak dapat ditembus, atau Pinches, pada formasi yang memiliki kandungan minyak. Pada perangkap stratigrafi yang lain berupa Lens-shaped. Pada perangkap ini, lapisan yang tidak dapat ditembus ini mengelilingi batuan yang memiliki kandungan hidrokarbon. Pada tipe yang lain, terjadi perubahan permeabilitas dan porositas pada reservoar itu sendiri. Pada reservoar yang telah mencapai puncaknya yang tidak sarang dan impermeabel, yang dimana pada bagian bawahnya sarang dan permeabel serta terdapat hidrokarbon.

Pada bagian yang lain menerangkan bahwa minyak bumi terperangkap pada reservoar itu sendiri yang Cut Off up-dip, dan mencegah migrasi lanjutan, sehingga tidak adanya pengatur struktur yang dibutuhkan. Variasi ukuran dan bentuk perangkap yang demikian mahabesar, untuk memperpanjang pantulan lingkungan pembatas pada batuan reservoar terendapkan.



* Perangkap Struktural

Jenis perangkap selanjutnya adalah perangkap struktural, perangkap ini Jebakan tipe struktural ini banyak dipengaruhi oleh kejadian deformasi perlapisan dengan terbentuknya struktur lipatan dan patahan yang merupakan respon dari kejadian tektonik dan merupakan perangkap yang paling asli dan perangkap yang paling penting, pada bagian ini berbagai unsur perangkap yang membentuk lapisan penyekat dan lapisan reservoar sehingga dapat menangkap minyak, disebabkan oleh gejala tektonik atau struktur seperti pelipatan dan patahan (Koesoemadinata, 1980, dengan modifikasinya).

* Jebakan Patahan

Jebakan patahan merupakan patahan yang terhenti pada lapisan batuan. Jebakan ini terjadi bersama dalam sebuah formasi dalam bagian patahan yang bergerak, kemudian gerakan pada formasi ini berhenti dan pada saat yang bersamaan minyak bumi mengalami migrasi dan terjebak pada daerah patahan tersebut, lalu sering kali pada formasi yang impermeabel yang pada satu sisinya berhadapan dengan pergerakan patahan yang bersifat sarang dan formasi yang permeabel pada sisi yang lain. Kemudian, minyak bumi bermigrasi pada formasi yang sarang dan permeabel. Minyak dan gas disini sudah terperangkap karena lapisan tidak dapat ditembus pada daerah jebakan patahan ini.

* Jebakan Antiklin

Kemudian, pada jebakan struktural selanjutnya, yaitu jebakan antiklin, jebakan yang antiklinnya melipat ke atas pada lapisan batuan, yang memiliki bentuk menyerupai kubah pada bangunan. Minyak dan gas bumi bermigrasi pada lipatan yang sarang dan pada lapisan yang permeabel, serta naik pada puncak lipatan. Disini, minyak dan gas sudah terjebak karena lapisan yang diatasnya merupakan batuan impermeabel.

* Jebakan Struktural lainnya

Contoh dari perangkap struktur yang lain adalah Tilted fault blocks in an extensional regime, marupakan jebakan yang bearasal dari Seal yang berada diatas Mudstone dan memotong patahan yang sejajar Mudstone. Kemudian, Rollover anticline on thrust, adalah jebakan yang minyak bumi berada pada Hanging Wall dan Footwall. Lalu, Seal yang posisinya lateral pada diapir dan menutup rapat jebakan yang berada diatasnya.

* Perangkap Kombinasi

Kemudian perangkap yang selanjutnya adalah perangkap kombinasi antara struktural dan stratigrafi. Dimana pada perangkap jenis ini merupakan faktor bersama dalam membatasi bergeraknya atau menjebak minyak bumi. Dan, pada jenis perangkap ini, terdapat leboh dari satu jenis perangkap yang membenuk reservoar. Sebagai contohnya antiklin patahan, terbentuk ketika patahan memotong tegak lurus pada antiklin. Dan, pada perangkap ini kedua perangkapnya tidak saling mengendalikan perangkap itu sendiri.

* Perangkap Hidrodinamik

Kemudian perangkap yang terakhir adalah perangkap hidrodinamik. Perangkap ini sangta jarang karena dipengaruhi oleh pergerakan air. Pergerakan air ini yang mampu merubah ukuran pada akumulasi minyak bumi atau dimana jebakan minyak bumi yang pada lokasi tersebut dapat menyebabkan perpindahan. Kemudian perangkap ini digambarkan pergerakan air yang biasanya dari iar hujan, masuk kedalam reservoar formasi, dan minyak bumi bermigrasi ke reservoar dan bertemu untuk migrasi ke atas menuju permukaan melalui permukaan air. Kemudian tergantung pada keseimbangan berat jenis minyak, dan dapat menemukan sendiri, dan tidak dapat bergerak ke reservoar permukaan karena tidak ada jebakan minyak yang konvensional

Diposkan oleh migasnet01_novi715 di 23:58 0 komentar


Eksplorasi Minyak Bumi




Eksplorasi atau pencarian minyak bumi merupakan suatu kajian panjang yang melibatkan beberapa bidang kajian kebumian dan ilmu eksak. Untuk kajian dasar, riset dilakukan oleh para geologis, yaitu orang-orang yang menguasai ilmu kebumian. Mereka adalah orang yang bertanggung jawab atas pencarian hidrokarbon tersebut.

Perlu diketahui bahwa minyak di dalam bumi bukan berupa wadah yang menyerupai danau, namum berada di dalam pori-pori batuan bercampur bersama air. Ilustrasinya seperti gambar di bawah ini

Kajian Geologi

Secara ilmu geologi, untuk menentukan suatu daerah mempunyai potensi akan minyak bumi, maka ada beberapa kondisi yang harus ada di daerah tersebut. Jika salah satu saja tidak ada maka daerah tersebut tidak potensial atau bahkan tidak mengandung hidrokarbon. Kondisi itu adalah:
Batuan Sumber (Source Rock)

Yaitu batuan yang menjadi bahan baku pembentukan hidrokarbon. biasanya yang berperan sebagai batuan sumber ini adalah serpih. batuan ini kaya akan kandungan unsur atom karbon (C) yang didapat dari cangkang - cangkang fosil yang terendapkan di batuan itu. Karbon inilah yang akan menjadi unsur utama dalam rantai penyusun ikatan kimia hidrokarbon.
Tekanan dan Temperatur

Untuk mengubah fosil tersebut menjadi hidrokarbon, tekanan dan temperatur yang tinggi di perlukan. Tekanan dan temperatur ini akan mengubah ikatan kimia karbon yang ada dibatuan menjadi rantai hidrokarbon.
Migrasi

Hirdokarbon yang telah terbentuk dari proses di atas harus dapat berpindah ke tempat dimana hidrokarbon memiliki nilai ekonomis untuk diproduksi. Di batuan sumbernya sendiri dapat dikatakan tidak memungkinkan untuk di ekploitasi karena hidrokarbon di sana tidak terakumulasi dan tidak dapat mengalir. Sehingga tahapan ini sangat penting untuk menentukan kemungkinan eksploitasi hidrokarbon tersebut.
Reservoar

Adalah batuan yang merupakan wadah bagi hidrokarbon untuk berkumpul dari proses migrasinya. Reservoar ini biasanya adalah batupasir dan batuan karbonat, karena kedua jenis batu ini memiliki pori yang cukup besar untuk tersimpannya hidrokarbon. Reservoar sangat penting karena pada batuan inilah minyak bumi di produksi.
Perangkap (Trap)

Sangat penting suatu reservoar di lindungi oleh batuan perangkap. tujuannya agar hidrokarbon yang ada di reservoar itu terakumulasi di tempat itu saja. Jika perangkap ini tidak ada maka hidrokarbon dapat mengalir ketempat lain yang berarti ke ekonomisannya akan berkurang atau tidak ekonomis sama sekali. Perangkap dalam hidrokarbon terbagi 2 yaitu perangkap struktur dan perangkap stratigrafi.

Kajian geologi merupakan kajian regional, jika secara regional tidak memungkinkan untuk mendapat hidrokarbon maka tidak ada gunanya untuk diteruskan. Jika semua kriteria di atas terpenuhi maka daerah tersebut kemungkinan mempunyai potensi minyak bumi atau pun gas bumi. Sedangkan untuk menentukan ekonomis atau tidaknya diperlukan kajian yang lebih lanjut yang berkaitan dengan sifat fisik batuan. Maka penelitian dilanjutkan pada langkah berikutnya.

Kajian Geofisika

setelah kajian secara regional dengan menggunakan metoda geologi dilakukan, dan hasilnya mengindikasikan potensi hidrokarbon, maka tahap selanjutnya adalah tahapan kajian geofisika. Pada tahapan ini metoda - metoda khusus digunakan untuk mendapatkan data yang lebih akurat guna memastikan keberadaan hidrokarbon dan kemungkinannya untuk dapat di ekploitasi. Data-data yang dihasilkan dari pengukuran pengukuran merupakan cerminan kondisi dan sifat-sifat batuan di dalam bumi. Ini penting sekali untuk mengetahui apakan batuan tersebut memiliki sifat - sifat sebagai batuan sumber, reservoar, dan batuan perangkap atau hanya batuan yang tidak penting dalam artian hidrokarbon. Metoda-metoda ini menggunakan prinsip-prinsip fisika yang digunakan sebagai aplikasi engineering.

Metoda tersebut adalah:
Eksplorasi seismik
Ini adalah ekplorasi yang dilakukan sebelum pengeboran. kajiannya meliputi daerah yang luas. dari hasil kajian ini akan didapat gambaran lapisan batuan didalam bumi.
Data resistiviti
Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap batuan berpori akan di isi oleh fluida. Fluida ini bisa berupa air, minyak atau gas. Membedakan kandungan fluida didalam batuan salah satunya dengan menggunakan sifat resistan yang ada pada fluida. Fluida air memiliki nilai resistan yang rendah dibandingkan dengan minyak, demikian pula nilai resistan minyak lebih rendah dari pada gas. dari data log kita hanya bisa membedakan resistan rendah dan resistan tinggi, bukan jenis fluida karena nilai resitan fluida berbeda beda dari tiap daerah. sebagai dasar analisa fluida perlu kita ambil sampel fluida didalam batuan daerah tersebut sebagai acuan kita dalam interpretasi jenis fluida dari data resistiviti yang kita miliki.
Data porositas
Data berat jenis
Data berat jenis

Data ini diambil dengan menggunakan alat logging dengan bantuan bahan radioaktif yang memancarkan sinar gamma. Pantulan dari sinar ini akan menggambarkan berat jenis batuan. Dapat kita bandingkan bila pori batuan berisi air dengan batuan berisi hidrokarbon akan mempunyai berat jenis yang berbeda

Read More

Jenis Logging Hidrokarbon

Jenis Log Hidrokarbon

Jenis-jenis Log yang Digunakan

Secara umum evaluasi formasi dapat dilakukan dengan memakai tiga jenis log, yaitu:

a. Log-log yang menunjukkan permeable zones, yaitu: Spontaneous Potential (SP), dan Gamma Ray (GR).

b. Log-log yang menunjukkan Resistivitas, contohnya: Deep Induction dan Deep Laterolog.

c. Log-log yang menunjukkan porositas, contohnya: Density, Neutron, dan Sonic.

A. Log-log yang menunjukkan zona-zona permeabel

Mencari  zona-zona permeable adalah langkah pertama dalam analisa log. Ini dilakukan dengan log Spontaneous Potential (SP) dan log Gamma ray (GR).

Dalam Soft Rocks SP dapat membeda-bedakan sand dari shales lebih baik daripada GR. Dalam formasi limestone yang keras kurva SP akan bergerak lamban,disini GR lebih baik untuk membedakan karbonat dari shales. Kedua kurva dipakai untuk menghitung kandungan shales suatu zona permeable dalam proses mengevaluasi “shaley formation”.

           

(a). Log Spontaneous Potential (SP)

Prinsip Kerja

Log SP merupakan alat log untuk mengetahui beda potensial yang timbul antara lumpur pemboran dengan batuan insitu pada formasi di sekitar lubang bor. Perbedaan ini disebabkan karena adanya perbedaan salinitas filtrate lumpur dengan salinitas air formasi sehingga akan terbentuk defleksi “SP”. Hal ini dipengaruhi oleh elektromotif yang berasal dari elektrokimia dan elektrokinetik.

Komponen elektrokimia terjadi pada lapisan permeable dengan kandungan NaCl yang berasal dari air filtrate dan air formasi. Lapisan permeable tersebut diapit oleh lapisan shale,dimana lapisan shale lulus terhadap kation Na dan tidak lulus terhadap anion Clˉ. Maka arah aliran arus ion-ion Na yang berasal dari air formasi yang memiliki salinitas lebih tinggi bergerak ke larutan yang salinitasnya rendah dengan melewati lapisan shale.

Komponen elektrokinetik terjadi akibat adanya perbedaan tekanan hidrostatik antara filtrate lumpur dengan formasi yang permeable. Perbedaan tekanan ini umumnya kecil sekali, sehingga sering diabaikan, terutama bila digunakan air bersih sebagai fluida bor.

Bentuk-bentuk kurva SP

Berbagai kondisi batuan dan kadungan yang ada di dalamnya mempengaruhi bentuk-bentuk kurva SP. Bentuk-bentuk kurva SP adalah sebagai berikut:

a. Pada lapisan shale, kurva lurus (konstan).

b. Pada lapisan permeable mengandung air asin, deflekasi SP akan berkembang negative (kearah kiri dari garis shale).

c. Pada lapisan permeable mengandung hidrokarbon, defleksi SP akan berkembang negative

d. Pada lapisan permeable menandung air tawar, defleksi kurva SP akan berkembang positif (kearah kanan dari garis shale).

Jadi pada prinsipnya, defleksi negative akan terjadi bila slinitas kandungan dalam lapisan lebih besar dari salinitas lumpur, sedangkan defleksi positif terjadi bila salinitas kandungan dalam lapisan lebih kecil dibandingkan salinitas lumpur. Bilamana pada lapisan permeable salinitasnya sama dengan lumpur maka defleksi SP akan merupakan garis lurus sebagaimana pada shale/clay. Kurva SP yang lurus selain pada shale dan kesamaan salinitas juga dikarenakan adanya lapisan yang sangat kompak (tight zone).

Kegunaan Log SP

a). Untuk mencari zona-zona permeable

b). Untuk menghitung harga tahanan jenis air formasi (Rw)

c). Untuk menentukan ketebalan lapisan permeable.

d). Untuk menghitung banyaknya lempung dalam suatu reservoir (clay content).

e). Untuk membedakan lapisan yang bersih dan shale.

b. Log Sinar Gamma (Gamma Ray)

Prinsip dasar

GR adalah log yang mengukur dan mencatat secara langsung intensitas radioaktif alamiah yang dikandung oleh formasi batuan, tanpa alat yang memancarkan sumber radioaktif. Radioaktifitas alamiah yang ada di formasi timbul dari elemen-elemen berikut:

Uranium (U)

Thorium (Th)

Potasium (K)

Ketiga elemen ini memancarkan Gamma Rays secara terus-menerus,yang merupakan short bursts of high energy radiation (ledakan –ledakan radiasi yang berenergi tinggi), yang kemudian diterima oleh sensor.

Log GR adalah rekaman radioaktifitas alamiah ini. GR dapat menembus batuan sedalam beberapa inchi. GR yang berasal dari batuan yang berdekatan dengan lubang sumur menembus lubang sumur dan terdeteksi oleh sensor GR. Parameter yang direkam adalah jumlah pulsa yang direkam tiap satuan waktu oleh detector. Log GR diskala dalam satuan API (APIU).

Kegunaan dari log GR antara lain:

a). Mengestimasi kandungan serpih (shale) sehingga dapat ditentukan base  line nya dengan koreksi dari metode lainnya.

b). Mengukur sifat-sifat radioaktifitas dari formasi batuan

c). Mengetahui lithologi dasar secara garis besar dan perlu dikorelasikan dengan metode lainnya.

           

B. Log-log yang mengukur Resistivitas

Log tahanan jenis (Resistivity log) adalah log yang mencatat tahanan jenis formasi dan merupakan salah satu alat log tertua yang pertama kali diperkenalkan oleh Schlumberger.

Di dalam sumur pemboran ada tiga zona yang perlu diperhatikan yaitu: Invaded, Transition, dan Undisturbed/Uninvaded zones, maka ada tiga macam alat pengukur resistivitas:

1. Deep investigation resistivity log

2. Medium investigation resistivity log

3. Shallow investigation resistivity log

Jenis log resistivity yang digunakan

Pada masa sekarang, macam-macam alat log resistivity dibedakan berdasarkan jenis lumpur (mud) yang digunakan untuk pemboran dan kondisi porositas. Alat tersbut antara lain:

Induction untuk Fresh mud, medium-high porosity conditions, Laterolog untuk salt mud, low porosity conditions

a). Induction log

Induction log bekerja pada kondisi: Fresh mud, resistivitas formasi < 200 ohm-m, bila perbandingan antara resistivitas mud filtrate dan resistivitas air formasi (Rmf/Rw) < 20, serta tidak akurat pada resistivitas tinggi.

Dalam pertengahan 1960-an alat “Dual Induction Log” diperkenalkan. Alat ini mempunyai: induction deep (ILD) & induction medium (ILm) SFL untuk pembacaan shallow.

Dua alat yang bekerja didaerah “flushed zone” untuk kategori fresh mud adalah:

1. Microlog – suatu alat yang “non focused” yang mempunyai jangkauan penyelidikan sangat shallow. Alat ini mengindikasikan adanya mud cake, jadi merupakan indicator zona permeable.

2. Proximity log – mengukur resistivitas flushed zone (Rxo).

b). Laterolog

Laterolog akan bekerja lebih baik: Bila lumpur lebih konduktif daripada air formasi:

Rmf/Rw < 20 Bisa didalam fresh mud tapi resistivity formasi harus lebih dari 200 ohm-m dalam large borehole ( >12 in ) serta deep invasion ( >40 in ).

Pada 1970-an diperkenalkan alat “Dual Laterolog” yang dapat membaca: Deep Laterolog (LLd) & Shalow Laterolog (LLs)

Synthetic seismogram harus dibuat untuk depth calibration daripada seismic sections (ini adalah aplikasi log sonic yang asli).

B. Log-log yang menunjukkan Porositas.

1. Density Log

Prinsip metode ini adalah mencatat harga “bulk density” berdasarkan jumlah pencacahan sinar gamma yang diterima oleh detector, yang merupakan fungsi atau indikasi dari rapat massa electron formasi batuan.

Log density ini mempunyai kegunaan antara lain:

(a). Untuk menentukan harga porositas

(b). Untuk membedakan formasi hidrokarbon yang terdiri atas gas atau minyak

(c). Dapat digunakan sebagai interpretasi lithologi, setelah dikombinasikan dengan log-log lainnya.

2. Neutron Log

            Neutron merupakan suatu partikel yang netral dan mempunyai massa yang hampir sama dengan massa atom hydrogen. Pada prinsipnya log neutron ini adalah mencatat harga kesarangan neutron dari formasi batuan. Dari sumber yang terdapat pada sonde log neutron tersebut bertumbukan electron-elektron batuan yang disebut tumbukan bola-bola billiard (billiard ball collisions). Akibat tumbukan tersebut maka neutron akan kehilangan sebagian energi yang tergantung dari perbedaan batuan dan akan kehilangan banyak energi jika bertumbukan dengan suatu atom yang mempunyai massa hampir sama atau sama dengan massa atom hydrogen.

            Pengurangan energi ini tercatat didalam detector. Bila formasi batuan mengandung air atau hidrokarbon (atom H) maka neutron akan mengalami penurunan energi yang besar dan tertangkapnya tidak jauh dari sumber radioaktif alat dan sebaliknya bila konsentrasi hydrogen dalam formasi relatif kecil maka partikel-partikel neutron akan jauh menembus formasi sebelum tertangkap.

Kegunaan log neutron ini antara lain:

1. Untuk menentukan harga kesarangan (porositas) neutron batuan

2. Untuk membantu menginterpretasikan batuan dengan dikombinasikan dari log-log lainnya.

Read More

Artificial Lift

ARTIFICIAL LIFT

Pendahuluan

kita semua tahu bahwa minyak pada bumi yang semakin langka serta laju produksi minyak di Indonesia terus menurun dikarenakan tidak di temukannya sumur-sumur minyak baru, sumur tua di Indonesia pun terus merosot produksinya. Untuk mengatasi penurunan laju produksi di perlukan satu sistem yang dapat meningkatkan laju produksi yaitu denganArtificial Lift .

Artificial lift adalah metode untuk mengangkat hidrokarbon, umumnya minyak bumi, dari dalam sumur ke atas permukaan. Ini biasanya dikarenakan tekanan reservoirnya tidak cukup tinggi untuk mendorong minyak sampai ke atas ataupun tidak ekonomis jika mengalir secara alamiah.

Artificial lift juga merupakan pengangkatan buatan adalah merupakan suatu usaha untuk membantu mengangkat fluida produksi sumur ke permukaan dengan jalan memberikan energi mekanis dari luar.

Artificial lift umumnya terdiri dari beberapa macam yang digolongkan menurut jenis peralatannya.

Sub-surface Electrical Pump (ESP)

Subsurface electrical pumping, menggunakan pompa sentrifugal bertingkat yang digerakan oleh motor listrik dan dipasang jauh di dalam sumur. seperti gambar dibawah ini ;

                      Sub-surface electrical pumping system

Gas Lift

Gas lift adalah sistem gas lifting, menginjeksikan gas (umumnya gas alam) ke dalam kolom minyak di dalam sumur sehingga berat minyak menjadi lebih ringan dan lebih mampu mengalir sampai ke permukaan seperti gambar dibawah ini ;

                                            Gas Lift

Sucker Rod Pump atau Beam Pump

Sucker Rod Pump menggunakan pompa elektrikal-mekanikal yang dipasang di permukaan yang umum disebut sucker rod pumping atau juga beam pump. Pada gambar dibawah diperlihatkan menggunakan prinsip katup searah (check valve), pompa ini akan mengangkat fluida formasi ke permukaan. Karena pergerakannya naik turun seperti mengangguk, pompa ini terkenal juga dengan julukan pompa angguk. seperti gambar dibawah ini ;

                                   Sucker Rod Pump

Jet Pump

Sistem jet pump. Fluida dipompakan ke dalam sumur bertekanan tinggi lalu disemprotkan lewat nosel ke dalam kolom minyak. Melewati lubang nosel, fluida ini akan bertambah kecepatan dan energi kinetiknya sehingga mampu mendorong minyak sampai ke permukaan. atau menginjeksikan power fluida pada kedalaman tertentu dimana ada venturi yang merubah tekanan menjadi kecepatan sehingga terbentuk teanan lebih rendah dan membuat minyak masuk ke sumur dari reservoir. peralatan yang harus di sediakan adalah separator, surface pump dan peraltan dalam sumur (nozle, difuser dan check valve). seperti gambar dibawah ini ;

                                            Jet Pump

PCP (Progressive Cavity Pump)

Sistem yang memakai progressive cavity pump (sejenis dengan mud motor). Pompa dipasang di dalam sumur tetapi motor dipasang di permukaan. Keduanya dihubungkan dengan batang baja yang disebut sucker seperti yang di tunjukan Adapun komponen dari PCP yg paling rentan terhadap kerusakan adalah elastomer/stator nya. Elastomer tersebut sangat dipengaruhi oleh aromatic content dari formation fluid. 
Namun kenyataannya, beberapa kali pengalaman, elastomer tsb swelling dan kemudian menjepit rotor, sehingga mengakibatkan rotor stuck (tdk bisa berputar) dan akhirnya terjadi rod parted at the weakest point di sucker rod string nya. Padahal formation fluid saya sudah di-sample, di-test dan dicarikan elastomer yg terbaik. Tapi ternyata tetap fail sehingga loss on production.
PCP juga merupakan pompa yang di letakan di bawah kolom liquid di dalam sumur. pompa ini bentuknya seperti ulir dan di gerakan oleh rod yang berputar dimana rod digerakan oleh motor di permukaan. berikut well skematik pompa PCP (Courtesy of moyno). seperti gambar dibawah ini ;

                                  Progressive Cavity Pump

Plunger Lift

Plunger Lift merupakan meletakan alat plunger di dalam tubing dan akan mendorong fluida di atasnya karena tekanan dari reservoir. seperti gambar dibawah ini ;

                                                   Plunger Lift

Otobail

Pompa ini dalah asli buatan anak Indonesia. Pompa ini berupa menimba minyak menggunakan kabel kawat yang naik turun secara otomatis dengan prinsip BAILER tetapi beroperasi secara OTOmatis. Pengoperasian alat ini masih memerlukan seorang Operator, yang menjaga jika operasinya menyimpang dari set-up awal (biasanya karena pengaruh TEGANGAN listrik yang berubah-ubah).. cocok digunakan untuk sumur tua yang sudah depleted. Berikut gambar pompa otobail yang diambil dari website sumur tua. seperti gambar dibawah ini ;

                                                Otobail

Read More

Komposisi Minyak Bumi

CRUDE OIL

1. Komposisi Minyak Bumi

Minyak bumi atau “crude oil” adalah senyawaan hidrokarbon dan non-hidrokarbon yang terdapat di dalam bumi. Minyak bumi berwarna coklat kehitaman sampai hitam, dalam bentuk cair dan terdapat gas–gas yang melarut di dalamnya, dengan berat jenis berkisar antara 0,8000 – 1,0000.

Unsur kimia penyusun minyak bumi adalah :

– unsur mayor adalah karbon dan hidrogen (disebut unsur hidrokarbon), dan

– unsur minor adalah sulfur, nitrogen, oksigen, halogen dan logam (disebut unsur non-hidrokarbon)

Besarnya kandungan (konsentrasi) unsur tersebut dalam berbagai macam minyak bumi, seperti ditunjukkan pada Tabel dibawah ini :

Sifat minyak bumi antara satu dengan ainnya berbeda–beda, dari yang ringan (encer) sampai pada yang berat (kental). Hal ini sangat bergantung pada jenis dan besarnya kandungan komponen (unsur) di dalam minyak bumi.

Tabel : Kisaran kandungan unsur – unsur dalam Minyak Bumi

Unsur	Konsentrasi (% wt)
Karbon (C)	83 - 87
Hidorgen (H)	10 - 14
Sulfur (S)	0.05 - 6,0
Oksigen (O)	0.05 - 1,5
Nitrogen (N)	0,1 - 2,0
Logam	10-5 -  10-2

Diharapkan bahwa minyak bumi mengandung unsur non-hidrokarbon dalam jumlah sekecil mungkin. Makin kecil kandungannya mempunyai nilai ekonomi makin tinggi, karena dengan kandungan yang kecil tidak memerlukan biaya yang tinggi dalam proses pengolahannya ataupun dalam pemenuhan spesifikasi produk yang dihasilkan.

2. Komponen Minyak Bumi

Komponen Minyak bumi terdiri dari :

– Komponen Hidrokarbon (HC, hydrocarbon)

– Komponen non-Hidrokarbon

2.1 Komponen Hidrokarbon

Minyak bumi merupakan campuran dari beratus–ratus senyawaan hidrokarbon, yang dikelompokan atas hidrokarbon parafin, naften dan aromat.

Jumlah atom karbon dalam minyak bumi mulai dari metana (satu atom karbon dalam molekulnya) sampai 60 atau lebih, dengan berat molekul 16 sampai 850 atau lebih.

1.     Hidrokarbon parafin, mulai dari metana yaitu senyawaan hidrokarbon yang paling kecil dengan 1 atom karbon sampai senyawaan hidrokarbon besar dengan 42 atom karbon (berat molekul 590) atau lebih. Hidrokarbon parafin terdiri dari normal parafin dan isoparafin

2.     Hidrokarbon naften, mulai dari mono naften sampai poli naften

3.     Hidrokarbon aromat, mulai dari mono inti benzena sampai poli inti benzena.

Hidrokarbon Parafin adalah hidrokarbon jenuh dengan ikatan C – C dan C – Hdengan struktur rantai atom C terbuka.  HC parafin mempunyai titik didih paling rendah diantara hidrokarbon naften dan aromatik. Oleh karena itu banyak terdapat pada fraksi ringan.

Sifat – sifat :

– nilai kalor tinggi (btu/lb),

– SG rendah,

– API gravity tinggi

– tahan terhadap oksidasi,

– mudah untuk dipecah (cracking) dalam proses perengkahan panas ( thermal cracking ) maupun proses perengkahan katalis (catalytic cracking) artinya proses cracking itu berjalan pada suhu yang relative rendah dibanding dengan senyawaan hidrokarbon naften dan aromat.

Rumus CnH2n+2

Hidrokarbon parafin, baik normal parafin maupun parafin cabang (iso parafin)  rumusnya adalah CnH2n+2 .

Hidrokarbon Naften, terdiri dari mononaften dan polinaften.

Hidrokarbon naften adalah hidrokarbon jenuh dengan ikatan C – C dan C – Hdengan struktur rantai atom C tertutup. Struktur molekulnya terdiri mononaften dan polinaften.

Sifat – sifat :

Hidrokarbon naften mempunyai sifat– sifat diantara hidrokarbon parafin dan hidrokarbon aromat. Hidrokarbon naften disebut pula sikloparafin atau siklo alkana. Dibandingkan dengan hidrokarbon parafin, hidrokarbon ini lebih stabil karena mempunyai rantai atom C tertutup sedang hidrokarbon parafin rantai atom C nya terbuka.

Rumus : CnH2n + 2 – 2RN

Hidrokarbon naften, rumusnya adalah CnH2n + 2 – 2RN , dimana RN adalah cincin naften dalam molekul.

Contoh  pada gambar di bawah ini :

Hidrokarbon Aromatik, terdiri dari monoaromat dan poliaromat

Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon jenuh dengan ikatan C – C, C = C danC – H. Dikatakan hidrokarbon jenuh karena senyawa aromatik :

– tidak dapat bereaksi dengan larutan brom, dan atau

– tidak dapat bereaksi dengan larutan KMnO4 alkalis.

Hidrokarbon aromat ini mempunyai struktur rantai atom C tertutup berikatan rangkap dua dan tunggal yang saling bergantian (selang–seling–selang atau seling–selang–seling) diantara kedua atom C yang berdekatan.

Sifat – sifat :

– Dibandingkan dengan hidrokarbon parafin dan hidrokarbon naften, bahwa hidrokarbon aromat kurang stabil dan dapat bereaksi terutama dengan gas H2 menghasilkan naften.

– Mempunyai titik didih lebih tinggi dibandingkan dengan hidrokarbon parafin dan naften. Oleh karena itu banyak terdapat pada fraksi berat.

– Nilai kalor rendah (btu/lb),

– SG tinggi

– API gravity rendah dan namun tahan terhadap oksidasi.

– Memerlukan panas tinggi untuk proses thermal cracking ataupun catalytic cracking, menghasilkan naften dan parafin.dengan jumlah atom lebih kecil.

Rumus CnH2n +2 – 6RA – 2RAS

Hidrokarbon aromat rumusnya adalah CnH2n +2 – 6RA – 2RAS , dimana RA = jumlah cincin aromatik dan RAS = jumlah cincin aromatik substansial. Sedang hidrokarbon campuran naften aromatik mempunyai rumus CnH2n +2RN – 6RA – 2RAS.

Contoh pada gambar dibawah ini :

Benzene -- Monoaromat

Napthalene --  Poliaromat

Atas dasar pembagian senyawaan hidrokarbon tersebut atas parafin, naftendan aromatik, dan campuran naften–aromatik, dapat digunakan untuk menentukan klasifikasi minyak bumi, yaitu minyak bumi parafinik, naftenik, aromatik dan campuran. Sedang senyawaan hidrokarbon olefin tidak terdapat dalam minyak bumi, hal ini disebabkan oleh proses penjenuhan olefin dalam minyak bumi itu sendiri oleh gas H2 yang melarut di dalamnya.

2.2 Komponen non-Hidrokarbon

Komponen nonhidrokarbon adalah senyawaan yang di dalam molekulnya disamping unsur karbon dan hidrogen terdapat unsur sulfur, oksigen, nitrogen, halogen atau logam. Senyawaan yang demikian disebut senyawaan hidrokarbon heteroatom. Sebagai senyawa organik, keberadaannya melarut dalam minyak bumi, sedang sebagai senyawa anorganik tidak melarut dalam minyak bumi melainkan larut dalam air sebagai emulsi.

· Senyawaan Organik Sulfur

Senyawaan organik sulfur adalah senyawaan organik heteroatom terdiri dari atom karbon, atom hidrogen dan atom sulfur. Terdapatnya senyawaan sulfur dalam minyak bumi sangat berpengaruh dalam proses pengolahan, produk yang dihasilkan dan pada penyimpanan. Pengaruh tersebut adalah penyebab korosif dan berbau. Bila density suatu minyak bumi tinggi (⁰API rendah), berpeluang kandungan sulfurnya tinggi.

· Senyawaan Organik Oksigen

Oksigen sebagai senyawaan organik dalam minyak bumi terdiri dari berbagai macam senyawaan, dan tidak jelas bagaimana senyawaan oksigen itu dapat terbentuk di dalam minyak bumi. Kandungan oksigen jumlah (total oxygen) dalam minyak bumi umumnya kurang dari 2 %wt. Kandungan oksigen dalam minyak bumi tidak menaik dengan kenaikan titik didih fraksi.

Walaupun kandungan sulfur maupun kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat berpengaruh pada berat jenis API (API gravity), namun tidak demikian halnya bahwa kandungan oksigen dalam minyak bumi tidak proprsional dengan berat jenis API. Hal ini disebabkan karena minyak bumi dimungkinkan berhubungan dengan udara sehingga terdapat oksigen yang bereaksi dengan unsur–unsur yang terkandung dalam minyak bumi untuk menghasilkan senyawaan oksigen.

· Senyawaan Nitrogen Organik

Pada umumnya, kandungan nitrogen dalam minyak bumi adalah rendah, berada dalam kisaran konsentrasi 0,1 sampai 0,9 % wt walaupun beberapa minyak bumi mempunyai kandungan nitrogen sampai 2 %wt. Bagaimanapun untuk beberapa minyak bumi dengan kandungan nitrogen yang tidak terdeteksi ( not detectable ) atau dalam konsentrasi yang sangat kecil ( trace ) adalah tidak umum, bahkan minyak bumi jenis aspaltik mengandung nitrogen dalam jumlah yang sangat tinggi.

· Konstituen Logam

Dalam minyak bumi terdapat kira – kira 20 (dua puluh) unsur logam, dengan konsentrasi yang berbeda. Keberadaan logam dalam minyak bumi sangat menarik perhatian di dalam proses pengolahan walaupun kandungannya sangat kecil.

Pengaruh logam dalam minyak bumi adalah :

– Meskipun dalam jumlah yang kecil, unsur–unsur besi, tembaga dan terutama vanadium dan nikel, yang terdapat dalam umpan perengkahan katalitik mempunyai pengaruh terhadap aktifitas katalis dapat menghasilkan kenaikan pembentukan gas dan kokas (coke) dan menurunkan produk gasoline.

– Dalam pembangkit tenaga pada suhu tinggi, misalnya turbin gas, terdapatnya konstituen logam terutama vanadium dalam bahan bakar, dapat menghasilkan kerak abu dalam rotor turbin, akan mengurangi kebersihan. Disamping itu terdapatnya vanadium juga menyebabkan korosi.

– Abu yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan bata tahan api dapur sehingga menurunkan titik leburnya dan menyebabkan deteriorasi.

– Residu abu yang tertinggal setelah pembakaran minyak bumi berupa konstituen logam ini, sebagian berasal dari senyawaan anorganik yang larut dalam air sebagai garam–garam klorida, kalium, magnesium dan kalsium, yang terdapat dalam fasa air yaitu dalam bentuk emulsi minyak bumi. Garam–garam ini dipisahkan dalam proses pengambilan garam (desalting operations ), dapat juga dengan cara penguapan air yang kemudian dicuci dengan air bebas garam, atau dengan cara memecah emulsi. Dengan cara ini, kandungan garam dalam minyak bumi dapat berkurang.

– Kandungan abu jumlah (total ash ), adalah penjumlahan dari anorganometalik dan organometalik dari minyak bumi yang telah diambil garamnya (desalted crudes), berkisar dari 0,1 sampai 100 mg/liter.

– Logam – logam seperti seng, titanium, kalsium dan magnesium berada dalam bentuk koloidal tersuspensi. dengan sifat permukaan aktif yang teradsorp dalam permukaan air–minyak dan cenderung stabil dalam emulsi. Sebaliknya logam– logam seperti vanadium, tembaga, nikel dan sebagian besi ditemukan dalam minyak bumi sebagai senyawaan logam yang melarut dalam minyak bumi (oil–soluble compounds).

Read More