Penelitian Tentang Penggunaan Separator Horizontal

PENELITIAN TENTANG PENGGUNAAN SEPARATOR HORIZONTAL TIGA PHASA DI AREA MAIN PRODUCTION FACILITY PADA CITIC SERAM ENERGI LIMITED KEC. BULA KAB. SERAM BAGIAN TIMUR PROVINSI MALUKU Oleh: SEFFRIGENI SARTONO 2007 31 002 Pembimbing I : Ir.H.Rafiuddin, MT PembimbingII : Andi Amrullah, ST.MT

Abstak Sumur Hydrokarbon pada umumnya memproduksi fluida multiphase. Fluida sebagian besar terdiri dari gas, minyak, dan air. Masing-masing fluida ini merupakan fariasi yang berbeda untuk itu perlu dipisahkan dengan alat pemisah. Peralatan yang digunakan untuk proses pemisahan adalah separator, yang mana didefenisikan sebagai tabung bertekanan dan bertemperatur tertentu yang digunakan untuk memisahkan fluida produksi kedalam fasa cairan dan fasa gas. Pada dasarnya pemisahan separator, tergantung dari gaya grafitasi untuk memisahkan fluida, yaitu mengandalkan perbedaan densitas dari fluida. Dimana gas lebih ringan dibandingkan dengan minyak sehinggga didalam separator akan terpisah dalam waktu yang sangat singkat. Sementara minyak dengan berat ¾ dari berat air, memerlukan waktu sekitar 30-60 menit untuk melakukan pemisahan. Peralatan yang berada di dalam separator ini mempunyai fungsi dan kegunaannya masing-masing seperti Deflector Plate, Wair, , Mist, Centrifugal device, Straightening Vanes, Voltex Breaker, Coalescing Plates, dan Float Shield. Yang mana peralatan-peralatan ini bekerja untuk membantu pemisahan gas, minyak, dan air dengan lebih baik. Sedangkan peralatan-peralatan yang berada di luar separator seperti Shut Down Valve, Pressure Safety Valve, Level Control Valve, Rupture disc, dll, Dimana peralatan ini bekerja untuk menjaga atau mengamankan separator pada saat sedang bekerja/beroprerasi.

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Perusahaan CITIC SERAM ENERGY Ltd, merupakan salah satu perusahaan pertambangan yang ada di tanah air, yang oleh pemerintah diberi kuasa pertambangan untuk melakukan proses penambangan dan pengolahan

minyak bumi di Kecamatan Bula, Kabupaten Seram Bagian Timur, Provinsi Maluku. Selama dilakukan proses produksi, hidrokarbon bisa terdiri dari

campuran minyak dan air. Hal ini disebabkan reservoir yang kita bor merupakan batuan berpori yang mengandung fluida tidak hanya berupa minyak saja namun mengandung air. Air ini sudah ada sejak terjadinya migrasi minyak dari batuan sumber. Air yang jumlahnya dinyatakan dalam saturasi water connate ini tinggal bersama sama minyak. Sehingga setiap kita memproduksi zona atau kedalaman bor yang mengandung minyak kita pasti akan mendapatkan air.

minyak agar minyak menjadi lebih baik kualitasnya.

Produksi air juga akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya waktu. Hal ini dikarenakan zona aquifer yang terletak di bawah zona minyak akan beranjak ke atas akibat berkurangnya tekanan di zona minyak akibat produksi.

B. Tujuan Penelitian

Jadi kita butuh suatu proses pemisahan atau separasi di permukaan. Mengapa harus di permukaan? Tentu lebih praktis di permukaan daripada menaruh di lubang sumur. Fasilitas ini dinamakan separator. Separator berbentuk tabung yang terbuat dari besi. Bentuk tabung lebih dipilih sebab memiliki bentuk yang lebih efisien dibandingkan bentuk lain.

Adapun tujuan dari penelitian ini pada Separator Horizontal tiga phasa pada area Main Production facility sebagai berikut: 1. Untuk mengamati secara langsung mekanisme dan hasil kerja separator horizontal tiga phasa yang digunakan pada daerah penelitian. 2. Untuk mendapatkan gambaran umum tentang peranan penting penggunaan dan fungsi peralatan pendukung seperti (Pcv, Lcv, psv, dll) pada separator horizontal tiga phasa pada Main Production facility.

Akibat produksi yang dilakukan terus menerus, tekanan reservoir akan semakin turun. Hal ini berakibat ada suatu waktu dimana tekanannya berada di bawah bubble point. Akibatnya di reservoir terjadi perubahan minyak dari fasa liquid menjadi fasa gas. Beberapa reservoir juga memiliki gas cap sehingga bisa saja tidak perlu menunggu tekanan lebih kecil dari tekanan bubble point namun produksi gas semakin meningkat. Hal ini karena sifat gas yang compressible sehingga gas oil contact akan semakin turun hingga mendekati lubang sumur.

II.

Tidak hanya campuran minyak, air, dan gas, saat proses produksi juga akan mengakibatkan ikut tergerusnya material padatan dari formasi. Walaupun sudah digunakan gravel pack, material material pasir yang lebih kecil mampu lolos. Kita perlu memisahkan materi padatan ini dari

Kegiatan lapangan minyak di Indonesia, mungkin tak banyak ditemukan di dunia ini, yaitu sumur minyak yang bertambah secara alami. Lapangan minyak bula, yang ditemukan sekitar 1896, tercatat pernah menghasilkan lebih dari 16 juta barrel minyak sejak 1919. Yang menajubkan adalah volume cadangannya Cuma sekitar 5 juta barrel. Minyak keluar dari

TINJAUAN UMUM WILAYAH A. Sejarah Mengenai Citic Seram Energi Limited

lapisan pasir yang dangkal sekitar masa pleistosen yang terus diperbarui dari lapissan bebatuan yang lebih dalam. Yang diperkirakan berusia jutaan tahun. B. Sejarah Lapangan Blok Seram Non-Bula 1895 Royal Dutch Shell menemukan minyak bumi di Bula. 1900 British Petroleum melakukan pemetaan hampir seluruh cekungan di Bula. 1942 Tentara Jepang menginvasi Bula dan merusak fasilitas lapangan. 1969 Pertamina bersama Western memulai perminyakan.

Gulf & kegiatan

1999 Kontrak PSC Non-bula ditandatangani dengan Kufpec (Indonesia) Ltd. yang bertindak sebagai operator. 2003 Lifting HSFO (High Sulfur Fuel Oil) sukses dilakukan 2006 Citic Seram Energy Ltd. mengambil alih 51% interest dari Kufpec (Indonesia) Ltd, dan bertindak sebagai operator di blok Seram Nonbula.

pemboran sumur Oseil-2 pada Juli 1998 berlokasi kira-kira 4,7 km kearah barat laut dari Oseil-1. Sumur ini berproduksi dengan rate 685 – 2112 BOPD dengan watercut 0-57%. Pada bulan agustus 1998, dilakukan pengeboran sumur Oseil-4 dengan rate yang terbesar diantara sumur-sumur sebelumnya yaitu 6377 BOPD dan 1,1 MMSCFD. Gas pada interval 2067 – 2156 meter. Untuk Field Development, ketiga sumur tersebut mulai diproduksi dengan processing facility sementara pada bulan desember 2002. Kemudian pada November 2004 dilakukan pengemboran untuk Oseil-3, disusul oleh pengemboran sumur selanjutnya yaitu Oseil-5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, dan Oseil Tenggara-1. Lapangan Nief Utara merupakan reservoir karbonat manusela yang mirip dengan lapangan oseil. Proyek pengeboran pertama, Nief Utara A-1, dilakukan pada bulan februari 2008 dan kemudian mengalirkan minyak dengan laju 640 BOPD pada bulan mei 2008. Setelah itu proyek pemboran Nief Utara A-2 dilakukan pada bulan yang sama disusul pemboran Nief Utara A-3 pada bulan agustus 2008. IOIP (Initial Oil in Place) pada prospek Nief Utara A diperkirakan 41 MMSTBO dengan recovery factor 30% sehingga reserves sebesar 12,3 MMSTBO.

C. Geologi Daerah Penelitian D. Stratigrafi Pada blok PSC Non-bula terdapat lapangan Oseil yang pertama kali ditemukan minyak pada tahun 1993 dengan proyek pengeboran Oseil 1 wildcat dilakukan pada struktural closure timur. Dengan kedalaman 3475 m dan terletak 23 km dari pusat kota Bula, reservoir minyak dari dua zona batuan limestone Jurrasic Manusela menghasilkan produksi minyak sebesar 6000 BOPD. Kemudian, dilakukan

Basin indonesia timur berbeda dengan basin Indonesia Barat. Basin Indonesia timur memiliki sedimentasi yang lebih tua yang bagiannya berasal dari Australian Continental Margin yang bergabung selama masa Middle dan Late Tertiary. Crude oil dari Triassic-Jurassic marine carbonat berasal dari source rock tipe II. Kemudian, jenis reservoir yang ada di

lapangan ini merupakan batuan karbonat yang memiliki banyak patahan-patahan dan fracture-fracture yang banyak. Terdapat dua lapangan yaitu Oseil dan Nief Utara. Pulau Seram ini, dicirikan oleh pola struktur dan stratigrafi batuannya yang rumit. Pulau ini berada pada bagian Busur-Luar Banda yang merupakan busur non-volkanik. Proses sedimentasi di Pulau Seram Utara, dimulai jaman Trias Tengah bersamaan dengan proses tektonik Pulau Seram. Formasi Manusela dibangun oleh batugamping berlapis hingga masif, napal, rijang, dan batu gamping yang diendapkan pada jaman Early Jurassic. Diatas Formasi Manusela diendapkan Formasi Kola yang diperkirakan berumur Late Jurassic. Formasi Kola inilah yang diperkirakan sebagai cap rock karena tersusun atas shale yang mempunyai permeabilitas yang rendah. Diatas Formasi Kola secara berurutan diendapkan Formasi Lower Nief (batu gamping), Upper Nief (batu gamping dan batu lempung yang tersusun secara interbedded), Imbricate zone (Campuran antar formasi Upper Nief dengan Formasi Kanikeh), dan Formasi Kanikeh yang tersusun secara interbedded antara batu gamping, batupasir dan lanau. III. LANDASAN TEORI A. Pengertian Separator Sumur hydrocarbon pada umumnya memproduksi fluida multiphase. Fluida sebagian besar terdiri dari gas, minyak, dan air. Masing-masing fluida ini merupakan variasi yang berbeda untuk pengukuran dan memprosesnya. Untuk itu perlu dipisahkan dengan alat pemisah. Peralatan yang digunakan untuk proses pemisah adalah separator minyak dan gas, yang mana didefenisikan sebagai

tabung bertekanan dan bertemperatur tertentu yang digunakan untuk memisahkan fluida produksi kedalam fasa cairan dan fasa gas.  Fungsi utama dari separator adalah : a. Unit pemisahan utama cairan dan gas; b. Melanjutkan proses dengan memisahkan gas ikutan dari cairan; c. Untuk mengontrol penghentian kemungkinan pelepasan gas dari cairan; d. Memberikan waktu yang cukup untuk pemisahan antara minyak dan air yang ikut terproduksi. B. Prinsip Pemisahan Separator Fluida yang mengalir dari sumur bisa terdiri dari gas, minyak, air dan padatan-padatan lainnya. Pada saat fluida mencapai permukaan, dimana tekanan lebih rendah dibanding dengan tekanan reservoir, kapasitas cairan melarutkan gas akan menurun sehingga akan terpisah dari minyak. Pada dasarnya pemisahan separator, tergantung pada gaya gravitasi untuk memisahkan fluida, yaitu dengan mengandalkan perbedaan densitas dari fluida. Dimana gas lebih ringan dibandingkan dengan minyak, sehingga didalam separator akan terpisah dalam waktu yang sangat singkat. Sementara minyak dengan berat kira-kira ¾ dari berat air, memerlukan waktu sekitar 30 sampai 60 menit untuk melakukan pemisahan. Dengan demikian, separator di desain agar cairan berhenti berkisar antara 30 sampai 60 menit, di dalam separator. Lama waktu penyiaran di dalam separator dan lama waktu pendiaman di dalam cairan di dalam separator sering di sebut Resident Time (RT) yang dapat di hitung dengan menggunakan persamaan berikut ini :

RT

=

V FR

Dimana : V : Volume Separator FR : Flow Rate C. Type -Type Separator Separator yang digunakan oleh bermacam-macam pabrik sedikit berbeda secara detail, tetapi secara umum dapat dibagi menjadi tiga, yaitu :

Kelebihan Separator Vertikal antara lain:  Pengontrolan level cairan tidak terlampau rumit;  Separator vertikal dapat menangani pasir dalam jumlah yang besar;  Mudah dibersihkan;  Mempunyai kapasitas surge cairan yang besar;  Sedikit sekali kecenderungan akan penguapan kembali dari cairan.

o Separator Vertikal o Separator Horizontal o Separator bulat Jenis separator ini masingmasing dibagi pula berdasarkan fasa hasil pemisahannya, yaitu : o Separator dua fasa, memisahkan fluida formasi menjadi cairan dan gas. Gas keluar dari bagian atas sedangkan cairan keluar dari bagian bawah. o Separator tiga fasa, memisahkan fluida formasi menjadi minyak, air, dan gas. Gas keluar dari bagian atas, minyak dari tengah dan air dari bagain bawah. Separator Vertikal Separator vertikal 2 fase (2 Phase Vertical Separator) sering digunakan untuk aliran fluida yang rasio gas terhadap cairannya (Gas Oil Ratio) GOR rendah sampai sedang dan yang diperkirakan akan terjadi cairan yang datang secara kejutan (slug) yang relatif berulang. Bagian bawah dari bejana biasanya berbentuk cembung, gunanya untuk menampung pasir dan kotoran padat yang terbawa. Separator semacam ini biasa digunakan untuk tekanan kerja antara 50 sampai 150 psig.

Kekurangan dari Separator Vertical antara lain :  Separator vertikal lebih mahal pembuatannya, dan juga lebih mahal biaya pengiriman ke lokasi;  Separator vertikal membutuhkan diameter yang lebih besar untuk suatu kapasitas gas tertentu. Separator vertikal untuk kapasitas yang sama, biasanya memiliki ukuran yang lebih besar dari separator horizontal. Hal ini disebabkan aliran gas ke arah atas pada separator vertikal bertentangan dengan arah jatuhnya droplet cairan.

Separator Horizontal

Separator Bulat (Spherical)

Separator horizontal merupakan separator yang bentuknya memanjang kesamping. Fluida akan mengalir masuk menuju inlet, menabrak penghalang bersudut, kemudian kerangka separator, yang menghasilkan pemisahan utama yang efisien seperti halnya pada separator horizontal.

Separator bulat didesain untuk mengoptimalkan penggunaan semua metode pemisahan gas dan cairan seperti pengendapan gravitasi, penurunan kecepatan, gaya sentrifugal dan kontak permukaan. Aliran inlet dialihkan, sehingga aliran sumur menyebar mengelilingi dinding separator. Cairan dipisahkan menjadi dua aliran yang bergabung kembali setelah melewati setengah dari dinding separator, kemudian jatuh ke bagian penampungan cairan.

Kelebihan Separator Horizontal antara lain :  Separator horizontal dapat menangani gas dalam jumlah yang besar secara ekonomis dan efisien;  Separator horizontal lebih murah untuk dibuat dan dikirim ke lokasi dibandingkan separator vertikal;  Separator horizontal lebih mudah dan lebih murah untuk dipasang dan diperbaiki;  Separator horizontal lebih luas untuk settling bila terdapat dua fasa cair;  Separator horizontal meminimalisasi terjadinya turbulensi dan buih. Kekurangan dari Separator Horizontal antara lain:  Pengontrolan level caiaran lebih rumit dari pada separator vertikal  Separator horizontal lebih sulit dibersihkan lumpur, pasir, paraffin, sehingga tidak dianjurkan untuk digunakan pada sumur yang memproduksi banyak pasir;  Diameter yang lebih kecil untuk kapasitas gas tertentu.

Kelebihan Separator Bulat (Separator Spherical) antara lain :  Separator bulat lebih murah dari separator vertikal maupun horisontal;  Separator bulat berukuran kecil, dan memberikan fasilitas pembersihan sumur dan pengeringan dari bawah yang lebih baik dari separator vertikal. Adapun kekurangan dari Separator Bulat antara lain :  Pengaturan tingkat cairan sangat penting bagi efisiensi separator bulat;  Separator bulat memiliki ruangan untuk buih dan bagian pengendapan cairan yang terbatas. Karena keterbatasan ruang dalam, separator bulat sulit digunakan untuk pemisahan tiga fasa (gas-minyakair).

D. Peralatan Yang Mempengaruhi Kerja Separator Horizontal Adapun perlengkapan safety pada separator Horizontal sebagai berikut: 1. Shut Down Valve, merupakan Safety device yang dapat mematikan proses jika tekanan melebihi ambang batas yang telah ditentukan. 2. PSV (Pressure Safety Valve) & Rupture Disc. Keduanya adalah alat yang mencegah terjadinya over pressure melebihi design pressure. Bekerja apabila ada tekanan lebih dari separator, Pressure Safety valve bekerja dengan cara merealisasi atau membuang tekanan lebih yang ada di dalam separator secara otomatis. Jika tekanan di dalam separator turun kembali, yaitu lebih rendah dari setting pressure pada Pressure safety valve, maka PSV akan menutup kembali secara otomatis. Rupture disc, merupakan safety device berupa plate untuk membuang tekanan gas yang pecah/beroprasi ketika PSV sudah tidak dapat menanggulangi tekanan yang berlebih. hanya akan dipakai kalau PSV sedang tidak dipakai (in service). 3. LSLL (Level Switch Low Low) pada oil chamber. Kalau level turun terus dan menyentuh LSLL, maka separator akan shut down. Ini dibuat untuk mencegah terjadinya gas blowby, yaitu lolosnya gas melalui jalur oil. 4. LSHH (Level Switch High High) pada oil chamber. Ini untuk mencegah terjadinya liquid carry over, yaitu lolosnya liquid melalui jalur gas. Alat-alat relief pressure digerakkan oleh pressure statis inlet, dan di design untuk membuka bila

emergency/abnormal untuk mencegah tekanan melebihi pressure design nya atau mencegah vacuum yang berlebihan. Yang termasuk dalam alat-alat ini adalah: relief valve, safety valve, rupture disc, dll. Design relief valve & safety valve, mengharapkan valve-valve ini menutup kembali setelah membuang pressure yg berlebih dan pressure turun di bawah harga settingnya. Sementara rupture disc akan pecah, sebagai cara merelief pressure, sehingga harus diganti dengan disc yang baru. E. Perlatan Pendukung Yang Ada Pada Separator Horizontal Pada bagian ini akan menjelaskan tentang peralatan pendukung yang ada pada Separator Horizontal yakni antara lain: 1. Inlet : Merupakan tempat masuknya liquid ke dalam separator. 2. Outlet : Merupakan tempat keluarnya fluida yang telah terseparasi atau terpisahkan, berupa gas outlet, oil outlet, dan water outlet. 3. Pressure gauge : Berfungsi sebagai indikataor tekanan dalam separator. 4. Level glass : Berfungsi untuk menunjukan atau memperlihatkan level cairan didalam separator. 5. Thermometer : Berfungsi sebagai indikator temperature dalam separator. 6. Level gauge : Berfungsi sebagai indikator level air maupun minyak dalam separator. 7. Level Control Valve : Pengontrol permukaan liquid (liquid level controller) Tinggi permukaan liquid di dalam separator diatur sedemikian rupa agar separator dapat bekerja menurut semestinya. Separator dilengkapi dengan alat

pengatur permukaan liquid yang dipasang pada liquid outlet dan dihubungkan dengan floater/displacer dan control valve. Atau Valve yang berfungsi mengatur level cairan (oil/water) dengan cara mengatur aliran outlet. 8. Pressure Control Valve : Untuk menjaga agar tekanan sesuai pada settingnya. Separator di set pada tekanan tertentu agar pemisahan gas dan liquid 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 berfungsi mengontrol atau mengatur jumlah gas yang keluar dari separator. 9. Chart Recorder : Untuk menghitung jumlah gas yang terproduksi. 10. Drain Pipe : Berfungsi untuk membuang sedimen dalam separator, juga dapat digunakan untuk mengosongkan separator. 11. Man Hole : Lubang untuk masuknya orang yang dibuka/digunakan pada waktuwaktu tertentu seperti untuk pembersihan. F. Jenis Separator Berdasarkan fungsinya atau jenis penggunaannya, separator dapat dibedakan atas : Gas scrubber, Knock out flash chamber, Expansion vessal, Chemical electric dan filter. a) Gas scrubber. Jenis ini dirancang untuk memisahkan butir cairan yang masih terikut gas hasil pemisahan tingkat pertama, karenanya alat ini ditempatkan

setelah separator, atau sebelum dehydrator, extraction plant atau kompresor untuk mencegah masuknya cairan kedalam alat tersebut.

b) Knock out Jenis ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu free water knock out (FWKO) yang digunakan untuk memisahkan air bebas dari hidrokarbon cair dan total liquid knock out (TLKO) yang digunakan untuk memisahkan cairan dari aliran gas bertekanan tinggi (> 125 psi) c) Flash chamber Alat ini digunakan pada tahap ianjut dari proses pemisahan secara kilat (flash) dari separator. Flash chamber ini digunakan sebagai separator, tingkat kedua dan dirancang untuk bekerja pada tekanan rendah (> 125psi) d) Expansion vessel Alat ini digunakan untuk proses pengembangan pada pemisahan bertemperatur rendah yang dirancang untuk menampung gas hidrat yang terbentuk pada proses pendinginan dan mempunyai tekanan kerja antara 100 - 1300 psi. e) Chemical electric Merupakan jenis separator tingkat lanjut untuk memisahkan air dari cairan hasil separasi tingkat sebelumnya yang dilakukan secara electris (menggunakan prisip anoda katoda) dan umumnya untuk memudahkan pemisahan.

G. Bagian – Bagian Utama Separator Pada separator produksi terdapat 4 (empat) daerah dari peralatan yang digunakan sebagai daerah pemisahan. a.

b.

Primary Section Pada bagian ini digunakan untuk mengumpulkan sebagian besar fluida yang masuk kedalam separator dan pada daerah ini terdapat inlet port dan baffle untuk membelokkan arah aliran utama fluida dari aliran gas.

Agar terjadi pemisahan dengan baik antara butiran cairan yang berbentuk kabut dengan gas, dipengaruhi beberapa hal sebagai berikut : 

Perbedaan densitas antara gas dengan minyak  Kecepatan aliran gas  Waktu yang tersedia. Apabila kecepatan aliran gas cukup rendah, maka pemisahan butir cairan dengan gas dapat berlangsung dengan baik.

Gravity Settling Section Pada bagian ini digunakan untuk memisahkan butir-butir cairan yang sangat kecil, yang tidak terpisahkan pada bagian primary section. Prinsip utama dari proses pemisahan pada bagian ini berdasarkan sitem gravity settling / pengendapan yang tergantung pada perbedaan densitas antara gas dan cairan. Oleh karena persyaratan dasar untuk dapat terjadinya gravity settling adalah tidak ada turbulensi, maka pada bagian ini terdapat suatu peralatan yang dipergunakan untuk memperlambat aliran gas pada saat mulai masuk kedalam separator.

c.

pengembunan gas tidak dapat dihilangkan atau dipisahkan dengan menggunakan mist extractor. Pengembunan dari pada uap tersebut disebabkan oleh penurunan temperatur, yang terjadi setelah gas keluar dari separator.

Mist Extraction Section Sisa cairan yang berbentuk kabut dapat dipisahkan secara efektif dari aliran gas dengan menggunakan mist extractor yang didesain dengan baik. Meskipun demikian butir cairan yang terbentuk sebagai akibat

d.

Liquid Collecting Section Daerah ini berfungsi sebagai tempat penampungan semua cairan yang sudah terbebas dari gas. Biasanya pada daerah ini dipasang sight glass untuk melihat ketinggian fluida yang terdapat dalam separator.

IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN A. Operasi Rutin Production Separator a) Pengecekan operasi secara rutin adalah observasi perubahan permukaan, tekanan, temperatur dan instrument flow control untuk mengetahui apakah bekerja pada range yang ditetapkan. b) Gerak-gerakkan control valve (buka dan tutup) untuk mengetahui control valve membuka / menutup tanpa hambatan. c) Sight glass harus di drain secara periodik untuk membersihkan scale, parafine atau kotoran. d) Separator harus sering di drain secara rutin, untuk mengeluarkan endapan pasir atau lumpur atau partikel-partikel padatan dibagian bawah separator yang akan mengurangi kapasitas separator. B. Problem Yang Pada Separator 1. High Liquid Level Suatu keadaan dimana cairan keluar dari separator melalui gas outlet. Kemungkinan penyebabnya: 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: 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) C. Peralatan Yang Berada Di Dalam Separator Separator didesain dengan berbagai jenis peralatan dalamnya (internal fitting), untuk meningkatkan efisiensi pemisahan fluida formasi. Deflector Plate Peralatan ini dipasang dibelakang inlet separator, yang dapat berupa flat/lempengan. Tujuannya adalah menyerap impact yang datang akibat kecepatan fluida yang masuk ke separator dan mempercepat proses terpisahnya gas dan cairan. Juga berfungsi untuk memperlambat arus yang masuk ke separator. Mist (Demister Pad) Gas yang terlepas dari minyak masih mengandung titik-titik minyak yang akana menggumpal dan jatuh bila ukurannya sudah lebih besar. Demister pad yang memegang peranan penting pada masalah ini. Demister pad terbuat dari rajutan kawat halus dengan bentuk frame tertentu, yang menyebab kan arah aliran gas berubah secara kontinyu. Hal ini menyebabkan terjadinya efek pembentukan titik-titik cairan yang cukup besar, dan akan jatuh ke bawah yang selanjutnya bersatu dengan cairan lainnya. Weir Weir adalah dinding yang dipasang tegak lurus di dalam peralatan. Peralatan ini memepunyai fungsi untuk menahan cairan di dalam separator sehingga membantu meningkatkan lamanya waktu pendiaman cairan

didalam separator (residence time) dari cairan. Cairan harus dapat melewati dinding weir sebelum meninggalkan katup outlet. Coalescing Plates Terdapat berbagai jenis peralatan coalescing (pengumpulan), tapi yang paling umum digunakan adalah coalescing plates. Plat ini dipasang pada alur aliran fluida, sehingga dapat mencegah campuran minyak-air. Fluida didesak untuk mengalir dengan arah alir yang berubah. Hal ini menyebabkan butiran-butiran air bersatu dan jatuh ke dasar separator. Prinsip yang sama digunakan untuk memisahkan butiran minyak dalam aliran gas. Vortex Breaker Meskipun peralatannya rumit, tidak mungkin semua gas dari dalam minyak. vortex breaker, dipasang pada bagian pengeluaran minyak untuk mencegah terjadinya pusaran minyak yang dapat menyebabkan terlepasnya gas dari minyak pada saat meninggalkan separatator. Straightening vanes Biasanya terdapat pada horizontal separator untuk menghilangkan aliran gas yang turbulen setelah dipisahkan dari inlet deflector. Centrifugal Device Peralatan ini umumnya digunakan pada separator vertikal. Alat ini akan membentuk alairan yang berputar pada saat memasuki separator. Gaya centrifugal akan menyebabkan cairan yang berat akan bergerak/terlempar kearah dinding dan elemen ringan/gas akan bergerak ke atas melalui bagian tengah peralatan.

Float Shield Internal float digunakan untuk mengontrol level cairan. Adanya agitasi/pengadukan permukaan cairan atau akibat jatuhnya titik-titik cairan yang besar pada float/pelampung akan menganggu sistem pengontrolan permukaan. Meskipun float shield dipasang untuk menutupi float, tetapi masih terdapat cairan yang masuk, sehingga pengontrolan masih dapat berjalan sebaimana mestinya. D. Pemisahan Minyak Dan Air Secara umum minyak dan air adalah fluida cair yang tidak dapat disatukan atau dicampurkan. Cara memisahkan minyak dan air biasa dilakukan dengan cara manual. Sebagai contoh spon digunakan untuk menyerap minyak yang ada diatas permukaan air setelah itu spon diperas ke wadah yang telah disediakan. Cara ini memang sering digunakan tetapi sangat tidak efisien. Proses pemisahan minyak dan air bisa dilakukan dengan mudah dan sederhana. Salah satu cara yaitu dengan menggunakan sistem kontrol. Hadirnya alat ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan akan fleksibilitas serta kebutuhan akan kepraktisan pengoperasian suatu pekerjaan. Sistem kontrol dapat dipergunakan untuk berbagai macam keperluan. Salah satu aplikasi sistem kontrol dapat digunakan untuk memisahkan minyak dan air (separator). Air harus dipisahkan dari minyak karena : -

Permintaan dari kilang Menurunkan kapasitas pipa alir Menimbulkan korosi dan scale

Air dan minyak dapat berupa, air bebas dan emulsi.

Emulsi adalah, campuran air dengan minyak yang sulit dipisahkan, dan dapat terjadi karena : -

-

-

Adanya dua macam zat cair yang tidak dapat bercampur misalnya, air dengan minyak Adanya emulsi fying atau emulsifief misalnya, clay, asphalt Adanya agitasi (gerakan bercampur)

Cara memisahkan minyak dengan air -

Gravity setting Pemanasan Metode Kimia (Demulsifier)

Minyak yang masih bercampur dengan Air, diakibat karena pemisahan yang kurang baik di dalam separator, dan akibatnya dapat mempengaruhi harga minyak yang akan di jual. Karena masih banyak mengandung air, minyak harus di pisahkan dari air karena dapat menyababkan adanya korosi, clay yang dapat mengakibatkan rusaknya pipa atau peralatan lain. E. Sistem Proses Pemisahan Minyak Dan Air Fluida dari sumur produksi masuk ke separator melalui shut down valve (SDV), kemudian didalam separator akan terjadi pemisahan antara gas, minyak dan air. Ada 5 (lima) hal pokok yang harus dikontrol pada separator, yaitu : 1.

Pressure (Tekanan) Tekanan di separator harus dijaga agar sesuai yang dikehendaki. Untuk mengatur tekanan di separator memakai pengontrol tekanan yaitu (Control Valve) dan katub pengontrol tekanan (Pressure Control Valve),

dimana tekanan yang diatur adalah keluarnya gas dari separator. Pengaturan tekanan ini tidak boleh terlalu rendah atau tinggi, sebab dapat mempengaruhi hasil pemisahan fluida. Bila tekanan terlalu tinggi maka gas yang terpisah menjadi sedikit, sehingga masih banyak gas yang terikut dalam cairan. Sebaliknya bila tekanan terlalu rendah, maka ada kemungkinan cairan terikut dalam gas. Control valve dalam keadaan darurat dipakai sistem FO (fail open), artinya dalam keadaan darurat dengan tiadanya gas/air supply yang mengoperasikannya maka control valve ini akan terbuka, sehingga tidak ada tekanan yang berlebihan (over pressure). Untuk mencegah terjadinya tekanan yang berlebihan atau terlalu rendah, didalam separator dipasang suatu alat instrumen yang disebut “Pressure Switch” atau PSHL (Pressure Switch Hi & Lo). Tekanan, pada Separator Horizontal yang ada pada area Main Production Facility di desain dengan pressure 100 Psig, dan oprational pressure 35 Psig. Sedangkan dapat terlihat pada tabel 4.2 tekanan pada Prymari Separator sekitar 31 sampai 39 Psi, sesuai dengan oprasional tekanannya. 2. Suhu (Temperature) Pengaruh suhu didalam Separator, merupakan faktor yang menentukan, karena pada proses ini terjadi pemisahan atas komponenkomponen campuran berdasarkan berat jenisnya. Temperatur, pada Separtor Horizontal yang ada pada Main Production Facility di desain dengan Temperatur 250 0F, dan oprational 0 Temperatur 195 F. Sedangkan temperatur yang bekerja pada separator sekitar 145 sampai dengan 160 0F.

Pengaruh temperatur operasi yang terlalu tinggi atau berlebih di dalam separator maka pada crude oil akan mengalami penguapan akibat suhu yang berlebihan pada setting poin yang sudah di atur oleh pekerja/karyawan di ruang Control, karena Temperatur yang di dalam separator tidak bisa lebih dari pada desain Temperatur pada Separator. Akibatnya akan banyak crude oil yang menguap, dan akibatnya akan lebih banyak gas dibandingkan crude oil, jadinya akan banyak gas di bandingkan minyak sedangkan perusahaan lebih menginginkan minyak. Dan crude oil yang sudah mengalami penguapan itu akan menjadi gas, dan akan terbuang banyak ke flare. 3. Level (Permukaan Cairan) Ada 2 (dua) permukaan cairan yang harus dikontrol, yaitu permukaan cairan air dan permukaan cairan minyak. Di beberapa stasiun yang tidak ada fasilitas pembuangan air (depurator), maka yang dikontrol hanyalah permukaan cairan campuran antara minyak dan gas. Sistem pengaturan level sama dengan pengaturan tekanan dimana tidak boleh terlalu rendah maupun terlalu tinggi. Pada separator ada yang namanya Interface Level, yang mana interface level ini adalah masuknya semua crude di dalam separator melelui inletnya separator, interface level ini di atur sekitar 80%, Jadi level ini harus di atur agar tidak terjainya naiknya level maupun turunnya level di dalam separator, karena dapat mempengaruhi liqiud di dalam separator. Level / permukaan cairan diatur memakai pengontrol level yaitu (Level Controller) (baik untuk minyak maupun air) dan katub pengatur permukaan cairan (Level Control Valve) yang mempunyai action FC (fail closed) yang

artinya bila terjadi keadaan darurat dimana gas bertekanan habis, maka control valve tersebut akan tertutup sehingga cairan didalam separator masih ada. Pengaturan level cairan biasanya ditengah-tengah dari separator. Bila pengaturan level terlalu rendah maka ada kemungkinan gas masuk ke saluran cairan, sehingga mengakibatkan kesalahan pembacaan hasil dari fluida di meter, sedangkan bila pengaturan level terlalu tinggi, maka cairan akan masuk ke saluran gas dan ini akan berbahaya apabila jika gasnya langsung dibakar di flare. Untuk mencegah agar tidak terjadi, maka dipasanglah LSH (level switch high) dan LSL (level switch low). 4. Waktu Tingal Diam (Resident Time) Pada separator adanya Residen Time, yakni waktu tinggal diam di dalam separator agar pemisahan liquid di dalam separator lebih baik, dimana pada separator akan memisahkan fraksifraksi di dalamnya berdasarkan berat jenis dari pada fraksi tersebut, berikut; gelembung-gelembung gas akan pecah berkisar antara 30 sampai 60 menit. Dengan demikian, biasanya separator didesain agar cairan berhenti berkisar antara 30 sampai 60 menit didalam separator. Lama waktu pendiaman cairan didalam separator sering disebut residence time RT. Residen Time, pada separator yang di dalam sepatator jika lebih lama akan lebih baik pemisahanya, itupun kalau flow rete yang masuk di dalam separator alirannya kecil, sedangkan kalau flow rete yang masuk pada inlet separator besar maka residen timenya pun akan lebih cepat, sehingga pemisahan crude olinya kurang begitu baik.

5. Emulsi Pengertian Demulsifier atau pemutusan emulsi adalah penggunaan cairan khusus ( Zat kimia ) yang digunakan untuk memisahkan Emulsi misalnya Air dalam Minyak, Umumnya metode ini digunakan dalam Industri pengolahan minyak mentah yang biasanya diproduksi dengan bersamaan jumlah yang signifikan dengan air garam. Air dan garam harus dipisahkan dari minyak mentah sebelum pemurnian. Jika sebagian Air dan minyak tidak dihilangakn maka akan terjadi masalah korosi yang signifikan yang dapat terjadi dalam proses pemurnian. Penggunaan Chemical, yang mana penggunaan chemical ini tergantung pada banyaknya emulsi yang ada di dalam crude oil, dan untuk memecahkan emulsi di dalam separator, maka dapat diinjeksi dengan menggunakan demulsifier, untuk sekarang ini dimana perusahaan menggunakan chemical dengan merek EON Break-9017, penggunaan demulsifier per harinya dapat terlihat pada tabel 4.4 dengan rata-rata penggunaan chemical sekitar 30 Liter/day, dengan oil content pada production water sekitar 3 ppm sampai 10 ppm dengan rata-rata Phnya 8. Sedangkan jika production waternya masih di bawah 25 ppm itu masih sangat di inginkan bagi perusahaan, karna kandungan airnya lebih dominan/banyak di banding kandungan minyaknya karena menurut peraturan pemerintah tentang lingkungan hidup, air yang di buang ke laut maupun ke danau maksimal 25 ppm tidak boleh lebih karena dapat memepengaruhi lingkungan sekitar.

F. Prosedur Peralatan Pengendalian Separator Horizontal Agar operasi lebih efisien dan terjamin keselamatan kerjanya (sefety) perlu dipasang alat untuk memonitoring atau indikator dan kontrol (pengendalain). Yang dikontrol meliputi, tekanan, temperatur, tinggi permukaan cairan (level cairan), laju alir (flowrate).  Untuk mengontrol tekanan yakni : - Pressure Safety Valve (PSV), yang terbuka secara otomatis bila tekanan operasi melebihi tekanan kerja. - Pressure Control Valve (PCV), yaitu pengatur tekanan gas yang disesuaikan dengan tekanan yang diinginkan untuk dijual atau pemakaian gas lebih lanjut. - Tekanan pada separator tidak boleh terlalu tinggi / rendah agar pemisahan fluida baik. Bila tekanannya terlalu tinggi, gas yang terpisah sedikit, gas terikut dalam cairan. Bila tekanan terlalu rendah, kemungkinan cairan terikut gas . - Control valve yang dipakai dalam kondisi darurat adalah fail open (FO) - Untuk mencegah pressure terlalu tinggi /atau terlalu rendah, di separator dipasang “hi & low switch. Operasi tekanan dari Pressure Safety Valve (PSV), di set pada tekanan yang lebih rendah dari pada working pressure dan masih dibawah tekanan rupture disc. Gas blowby adalah keluarnya gas di dalam proses di separator yang terikut melalui liquid (cairan) outler. Untuk mengatasi hal tersebut dilakukan pengecekan dengan voltex breaker yaitu pipa perforasi yang disambung lewat

outlet untuk mencegah aliran pusaran (voltex), sehingga gas tidak ikut terbawa karena permukaan cairan hampir merata. Tekanan gas yang terlalu tinggi di dalam separator juga bisa menyebabkan gas keluar melalui outlet cairan, maka tekanan gas harus di set kembali dengan memperbesar bukaan agar tekanan kembali lebih rendah sepaerti semula.  Untuk mengontrol level yakni : - Level cairan diatur memakai level controller dan level control valve (LCV) - Apabila terjadi emergency, valve akan menutup (fail closed)  Cairan tidak habis. - Level cairan biasanya ditengahtengah separator. - Bila level terlalu rendah, kemungkinan gas bisa masuk ke liquid outlet, sedangkan bila terlalu tinggi, liquid bisa masuk ke gas outlet. Separtor yang sedang beroperasi bisa terjadi level mendadak naik yang disebabkan laju aliran cairan mendadak membesar dari pada sebelumnya. Kondisi high level pada separator bisa diturunkan dengan reset pada controller LLC (Liquid Level Control System). Jika bukaan LCV (Level Control Valave) diperbesar dengan menambah tekanan outlet yang masuk ke diaphragma ATO (air to open) maka bisa di atasi penurunan levelnya. Bisa juga dengan cara menaikan tekanan pada PCV (Pressure Control Valve) sehingga tekanan gas akan mendorong lebih besar dan fluida cairan keluar lebih besar laju alirannya maka level akan turun.

G. Pemeliharaan Separation a) Inspeksi secara periodik, baik bejana maupun pipa-pipanya terhadap korosi, scale dan paraffin. b) Pemasangan alat-alat keselamatan, semua dihubungkan secara langsung dengan bejana (tanpa perantara). Dalam pemasangan safety valve harus diarahkan ketempat penjaga (yang mudah didengar). c) Benda-benda yang biasa mengendap pada mist extractor misalnya scale dan parafin, akibatnya mengurangi efisiensi mist extractor. d) Kalau fluida dari sumur mengandung cairan korosif, maka harus diadakan inspeksi visual secara periodik e) Inspeksi visual ialah meneliti bagian-bagian dari luar pada sambungan yang memungkinkan terdapat kebocoran. f) 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. g) Endapan pasir atau lumpur atau partikel-partikel padatan biasanya mengendap dibagian bawah. Dan akan mengurangi kapasitas dari separator, untuk itu harus sering di drain.

V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Dari penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut : 1.

2.

Pemisahan minyak dan air di pengaruhi dengan tekanan yang bekerja dalam separator sekitar 31 s/d 39 Psi, suhu yang bekerja sekitar 145 s/d 163 0F, dengan level yang di atur sekitar 80%, dan lamanys waktu tinggal diam di dalam separator sekitat 43 s/d 63 Menit/hari. Sedangkan penggunaan demulsifier per harinya dengan rata-rata penggunaan sekitar 30 Liter/hari, dengan kandungan minyak yang pada produksi air sekitar 3 ppm s/d 10 ppm, dimana produksi air menurut peraturan pemerintah tentang lingkungan hidup, air yang di buang ke laut maupun ke danai maksimal 25 ppm, tidak boleh lebih karena dapat mempengaruhi lingkungan sekitar, sedangkan dengan ratarata tingkat keasamanya/Phnya 8 Peralatan yang berada di dalam maupun di luar separator bekerja dengan baik, sehingga pemisahannya pun cukup baik.

B. Saran 1.

Disarankan dalam penggunaan peralatan-peralatan produksi seperti Primary Separator yang berada di arae MPF, dimana agar lebih menjaga LCV (level control valve) untuk air maupun untuk minyak, karena dalam

penggunaan separator ini level yang ada dalam separator sering mengalami ketidak stabilan dalam levelnya, sehingga akan berpengaruh terhadap kualitas maupun produksinya. 2. Diharapkan dalam penggunaan Primary Separator ini dapat memperhatikan peralatanperalatan pendukung seperti LCV, PCV, SXD, dll, yang mana untuk lebih sering memantau kinerja alatnya, dikhususkan bagi bagian mentenance.

DAFTAR PUSTAKA

Hardjono, 1993, ‘’Diktat Teknologi Minyak Bumi’’, edisi ke-2, Jurusan Teknik Kimia Universitas Gajah Mada. Laporan Kegiatan Survey di PT. Citic Seram Energy Limited, Kecamatan Bula, Kabupaten Seram Bagian Timur, Provinsi Maluku PT. Intam Widya Karya, 2007, ‘’ Production Operation Course’’ For CITIC SERAM ENERGY LIMITED. Sumber : laporan Kerja Praktek Rahmansyah dan Brian Operasi Produksi dan Well Servic. Sumber : Surface Production Operations, Design Oil Handling Facilities. Gulf Publishing Company.