Tugas Peralatan Produksi X mas Tree PDF

Preview

Summary

TUGAS MAKALAH CHRISTMAS TREE Disusun Oleh : Gigih Adi Pambudi (113150049) Guruh Mah Bintang (113150050) Rambu Muhammad Ma’roefy (113150051) Muhammad Fawwaz Imanudin (113150052) JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2017 KATA PENGAN...

Description

TUGAS MAKALAH CHRISTMAS TREE

Disusun Oleh : Gigih Adi Pambudi (113150049) Guruh Mah Bintang (113150050) Rambu Muhammad Ma’roefy (113150051) Muhammad Fawwaz Imanudin (113150052)

JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan anugerah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah “Peralatan Christmas Tree” ini tepat pada waktu yang telah ditentukan. Selanjutnya ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Dosen peralatan produksi dan teman-teman tim penyusun yang sangat berjasa dalam pembuatan makalah ini. Penulis menyadari bahwa penulisan makalah ini masih banyak mempunyai kekurangan, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar dalam penyusunan makalah berikutnya dapat lebih baik. Akhir kata penulis mengharapkan agar makalah ini sangat berguna baik bagi penulis sendiri maupun bagi pembaca sekalian.

Yogyakarta,

September 2017

Tim Penyusun

ii

DAFTAR ISI

COVER ............................................................................................................ i KATA PENGANTAR .................................................................................... ii DAFTAR ISI ................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... iv DAFTAR TABEL .......................................................................................... v BAB I. PENDAHULUAN .............................................................................. 1 BAB II. PEMBAHASAN ............................................................................... 3 2.1 DEFINISI .................................................................................... 3 2.2 DESKRIPSI ................................................................................ 4 2.2.1 Tree cap ............................................................................. 4 2.2.2 Swab Valve ......................................................................... 5 2.2.3 WingValve .......................................................................... 5 2.2.4 Master Valve ...................................................................... 6 2.2.5 Choke/Bean ........................................................................ 6 2.2.6 Check Valve ....................................................................... 7 2.3 FUNGSI ...................................................................................... 11 2.4 SPESIFIKASI .............................................................................. 12 2.5 STANDARD MATERIAL .......................................................... 14 BAB III. PENUTUP ....................................................................................... 17 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 18

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Bagian-bagian Christmas Tree ................................................... 3 Gambar 2. Tree Cap ....................................................................................... 4 Gambar 3. Swab Valve ................................................................................... 5 Gambar 4. Wing Valve ................................................................................... 5 Gambar 5. Kill Wing Valve ............................................................................ 5 Gambar 6. Master Valve di Christmas Tree.................................................. 6 Gambar 7. Master Valve ................................................................................ 6 Gambar 8. Choke / bean ................................................................................ 7 Gambar 9. Check Valve.................................................................................. 8 Gambar 10. Flanged and Clamped Christmas Tree ..................................... 9 Gambar 11. Unitized Christmas Tree ............................................................ 9 Gambar 12. Block Christmas Tree ................................................................ 10 Gambar 13. Sea Christmas Tree .................................................................... 11 Gambar 14. API Classification pada Operating Temperature..................... 12 Gambar 15. Spesifikasi Material Class Minimum Material Requirements 14

iv

DAFTAR TABEL

Tabel D-1. 2,000 PSI 140 bar W.P. ............................................................... 13 Tabel D-2. 5,000 PSI 350 bar W.P. ............................................................... 13 Tabel D-3. 15,000 PSI 1050 bar W.P. ........................................................... 13 Tabel E-1. Metallic Materials......................................................................... 15

v

BAB I PENDAHULUAN

Tahap operasi produksi dimulai apabila sumur telah selesai dikomplesi (Well Completion), dimana tipe komplesi yang digunakan terutama tergantung pada karakteristik dan konfigurasi antar formasi produktif dengan formasi diatas dan dibawahnya, tekanan formasi, jenis fluida dan metoda produksi. Metoda produksi yang selama ini dikenal, meliputi metoda sembur alam (Flowing Well) dan metoda pengangkatan buatan (Artificial Lift). Metoda sembur alam diterapkan apabila tenaga alami reservoir masih mampu mendorong fluida ke permukaan, sedangkan metoda pengangkatan diterapkan apabila tenaga alami reservoir sudah tidak mampu mendorong fluida ke permukaan. Sembur alam adalah salah satu metode pengangkatan minyak ke permukaan dengan menggunakan tenaga atau tekanan yang berasal dari reservoir / formasi dimana sumur berada. Dalam merencanakan produksi, produksi optimum sumur selalu merupakan sasaran, sehingga berdasarkan kondisi optimum inilah peralatan produksi dapat direncanakan dengan baik dalam hal dimensi, kekuatan (grade), jumlah / panjang, macam alat maupun spesifikasi lainnya. Faktor yang mendasari tercapainya kondisi optimum adalah cadangan, ulah aliran fluida untuk dapat diproduksi, interaksi atau hubungan antara kelakuan formasi berproduksi dengan kondisi atau parameter produksi di permukaan (Psp, Pwh). Peralatan produksi sumur sembur alam terdiri dari : 1.

Peralatan di atas permukaan. a. Kepala sumur (well-head). b. Silang sembur (X-mastree).

2.

Peralatan di bawah permukaan. a. Tubing (pipa alir vertikal) dan coupling. b. Packer (penyekat annulus). c. Anchor. d. Peralatan pelengkap bawah permukaan/accesories.

1

Salah satu dari peralatan tersebut yang akan kami bahas dalam makalah ini yaitu silang sembur (X-mas tree). Alat ini merupakan susunan kerangan (valve) yang berfungsi sebagai pengaman dan pengatur aliran produksi di permukaan yang dicirikan oleh jumlah sayap / lengan (wing) dimana choke atau bean atau jepitan berada.

2

BAB II PEMBAHASAN

2.1.DEFINISI Rangkaian valve-valve, spools, pengukur tekanan dan beberapa choke yang terpasang pada sumur yang telah dikomplesi untuk mengontrol produksi. Alat ini berada di atas wellhead yang memiliki susunan katup (valve) yang berfungsi sebagai pengaman dan pengatur aliran produksi di permukaan yang dicirikan oleh jumlah sayap/lengan (wing) dimana choke atau bean atau jepitan berada. Christmas tree tersedia dalam beberapa ukuran dan konfigurasi, seperti untuk tekanan rendah maupun tekanan tinggi dan untuk single atau multiple completion.

Gambar 1. Bagian-bagian Christmas Tree

3

Tree cap adalah tempat terletaknya pressure gauge untuk menghitung tekanan sumur, dan juga menyediakan akses ke wellhead untuk service dan monitoring. Tree adapter sebagai konektor antara tree cap dan swab valve untuk meneruskan tekanan agar dapat dibaca oleh pressure gauge. Swab valve atau biasa disebut top valve adalah valve manual yang dibuka untuk membiarkan tekanan fluida mencapai tree cap untuk membaca tekanan, mengambil sample fluida dan juga untuk lewatnya wireline unit. Kill wing valve yang terletak pada sayap Christmas tree tersedia untuk pengendalian sumur. Sedangkan production wing valve berguna untuk mengontrol dan mengisolasi produksi. Kill wing connection sebagai konektor dalam pengendalian sumur. Upper master valve digunakan secara rutin, dengan lower master valve menyediakan fungsi sebagai cadangan jika valve bocor dan perlu penggantian. Choke merupakan valve yang berfungsi sebagai penahan dan pengatur aliran produksi sumur, melalui lubang (orifice) yang ada.

2.2.DESKRIPSI Peralatan pada Christmas tree terdiri dari: 2.2.1

Tree cap biasa dipasang pada atas dari christmas tree, standar yang

digunakan adalah API-UPTBG(EUE). Pada bagian atas tree cap digunakan sebagai tempat pressure gauge untuk mengukur tekanan sumur. Tree cap menyediakan akses kepada wellhead untuk service dan montoring.

Gambar 2. Tree Cap

4

2.2.2

Swab valve atau biasa disebut top valve adalah valve manual yang

dibuka untuk membiarkan tekanan fluida mencapai tree cap untuk membaca tekanan, mengambil sample fluida dan juga untuk lewatnya wireline unit.

Gambar 3. Swab Valve

2.2.3

Wing valve terletak pada sayap dari christmas tree atau terkadang

digunakan sebagai peralatan aliran permukaan, seperti digunakan untuk drillstem test. Dua bagian wing valve umumnya terpasang pada christmas tree. Diantaranya adalah : a. Production valve berfungsi untuk mengatur aliran dan mengisolasi produksi. b. Kill wing valve terletak pada berlawanan arah pada production valve yang dapat bertujuan memperlakukan atau mengatur sumur.

Gambar 4. Wing Valve `

Gambar 5. Kill Wing Valve

5

2.2.4

Master valve/gate, berfungsi untuk membuka atau menutup sumur,

jumlahnya satu atau tergantung pada kapasitas dan tekanan kerja sumur.

Gambar 6. Master Valve di Christmas Tree

Gambar 7. Master Valve

2.2.5

Choke/bean/jepitan, merupakan valve yang berfungsi sebagai

penahan dan pengatur aliran produksi sumur, melalui lubang (orifice) yang ada. Akibat adanya orifice ini, tekanan sebelum dan sesudah orifice menjadi

6

berbeda yang besarnya tergantung dari diameter orificenya. Prinsip inilah yang digunakan untuk menahan dan mengatur aliran. Ada dua macam choke/bean/jepitan, yaitu: -

Positive choke: merupakan valve dimana lubang (orifice) yang ada sudah mempunyai diamater tertentu, sehingga pengaturan aliran tergantung pada diameter orificenya.

-

Adjustable choke: choke ini lebih fleksibel karena diameter orifice dapat diatur sesuai posisi needle terhadap seat sehingga pengaturan alirannya pun fleksibel sesuai keperluan (tekanan dan laju aliran). Prinsip kerja: Dengan memutar handweel yang berhubungan langsung dengan stem dan

needle valve maka dapat diatur lubang antara needle dengan seat yang juga merupakan diameter choke, yang besarnya akan ditunjukkan pada skala melalui indikator yang ikut bergerak sesuai pergerakan stem.

Gambar 8. Choke / bean

2.2.6

Check valve, merupakan valve yang hanya dapat mengalirkan fluida

pada satu arah tertentu yang berfungsi untuk menahan aliran dan tekanan

7

balik dari separator. Pada X-MASTREE, Check valve ini ditempatkan setelah choke sebelum masuk ke flowline.

Gambar 9. Check Valve

Jenis-jenis christmas tree: a. Christmas tree konvensional – sambungan menggunakan flange. Jenis christmas tree ini mempunyai tekanan operasi sampai dengan 10.000 psi dan memiliki katup yang dioperasikan secara manual dan sebagai pengaman digunakan wing valve. b. Christmas tree konvensional – sambungan menggunakan clamped Oleh karena christmas tree dengan tekanan operasi 10.000 dan 15.000 psi sangat tebal dan masif maka clamp conector biasanya digunakan untuk kemudahan transportasi dan kemudahan penanganan.

8

Gambar 10. Flanged and Clamped Christmas Tree

c. Unitized christmas tree (blok tunggal) Christmas tree single casting (di cor satu blok) yang dilengkapi dengan peralatan utamanya digunakan untuk sumur dengan tekanan menengah.

Gambar 11. Unitized Christmas Tree

9

d. Block Christmas Tree Pada platform offshore dimana terdapat banyak x-mas tree pada satu deknya maka ruang merupakan hal penting. Suatu pengembangan dari unitized christmas tree dinamakan block christmas tree, yang mana memiliki semua bagian utama dari suatu x-mas tree yang digabung dalam satu blok termasuk master valve.

Gambar 12. Block Christmas Tree

e. Sea Christmas Tree Christmas tree yang didesain untuk komplesi di dasar laut dengan floating vessel yang digunakan untuk penempatan secara otomatis, penyambungan flowline, pengoperasian katup dan pengendalian dengan menggunakan remote control.

10

Gambar 13. Sea Christmas Tree

2.3.FUNGSI Fungsi utamanya adalah untuk mengontrol aliran, biasanya minyak atau gas, keluar dari sumur. Selain itu juga dapat digunakan untuk mengontrol injeksi gas atau air ke dalam non-sumur produksi dalam rangka meningkatkan tingkat produksi minyak dari sumur lainnya. Ketika sumur dan fasilitas lain siap memproduksi dan menerima minyak atau gas, katup dibuka dan cairan formasi diperbolehkan untuk pergi melalui jalur aliran. Hal ini menyebabkan fasilitas pengolahan, penyimpanan dan / atau pipa lainnya akhirnya mengarah ke kilang atau pusat distribusi (untuk gas). Fungsi lain dari Christmas tree adalah: a. Mengontrol laju produksi. b. Start-up dan shut down. c. Memonitor reservoir. d. Melakukan workover.

11

 Dry Tree dan Wet Tree Fungsi tree adalah untuk mengontrol aliran produksi dari sumur melalui beberapa valve dan choke, ke manifold atau tempat lain. Bila lapangan migas berada di lepas pantai, untuk memproduksinya kita mempunyai dua alternatif dalam menetukan lokasi tree ini. Untuk dasar laut (wet tree) atau diatas air yaitu di fixed platform atau di atas fasilitas mengapung (dry tree). Ada banyak faktor dalam penentuan lokasi ini, tapi yang paling menentukan adalah karakter reservoirnya. Jika intervensi sumur akan banyak dibutuhkan, maka akan lebih ekonomis bila menggunakan dry tree. Fungsi tree ini tidak hanya untuk mengalirkan hasil produksi dari perut bumi, tapi juga untuk mengalirkan sesuatu kembali ke reservoir untuk berbagai keperluan, misalnya bila produksi gas tidak terlalu ekonomis untuk diproduksi dan kalau dibakar akan mengganggu lingkungan, maka biasanya gas tersebut akan diinjeksi kembali ke bumi lewat sumur gas injection. Atau bila kita ingin menjaga supaya tekanan reservoir tidak menurun dengan tajam, biasanya kita butuh injeksi air dengan tekanan tertentu. Atau mungkin kita semata-mata tidak ingin merusak lingkungan dengan membuang air sisa produksi ke laut lepas. Dalam hal ini kita akan butuh sumur dengan water injection untuk mengirim air ke dalam reservoir.

2.4.SPESIFIKASI

Gambar 14. API Classification pada Operating Temperature

12

Tabel D-1 2,000 PSI 140 bar W.P. On Vertical Column

2

2 9/16

1/16

On

2

2

Wings

1/16

3 1/8

2

2

4 1/16

2

3

1/16 9/16 1/16 9/16

2

1/8

2

1/16 9/16

6

3

4

4

1/8 1/16 1/16

6

Tabel D-2 5,000 PSI 350 bar W.P. On Vertical Column

2

2 9/16

1/16

3 1/8

2

2

4 1/16

On

2

2

2

Wings

1/16

1/16 9/16 1/16 9/16

6

3

2

2

3

4

4

1/8

1/16

9/16

1/8

1/16

1/16

6

Tabel D-3 15,000 PSI 1050 bar W.P. On 2 1/16

Vertical

2 9/16

3 1/16

Column On

1

Wings

13/16

2 1/16

1 13/16

2 1/16

13

1

2

13/16

1/16

2 9/16

3 1/16

2.5.STANDARD MATERIAL

Gambar 15. Spesifikasi Material Class Minimum Material Requirements

Tabel E-1 Metallic Materials Generic type

Nominal alloy composition

UNS

Comments

others % Cr

% Ni

% Mo

(%)

Carbon and low alloy steels 235

SMYS >= 220 Mpa, Not impact tested.

235LT

SMYS >= 220 Mpa, Impact tested at - 46°C.

360LT

SMYS >= 350 Mpa, Impact tested at - 46°C.

3.5% Ni

3.5

Martensitic stainless 13Cr

13

14

13Cr 4Ni 17 - 4 PH

13

4

S17400

17

4

S31000

25

20

Austenitic stainless 310 316 S31600

17

12

Alloys with 2 - 3% Mo and equivalent to UNS S31600.

2.5

6Mo

N=0,2 Cu=1, N=0,2

S31254

20

18

6

N08925

20

25

6

N08926

20

25

6

N08367

21

24

6

N08904

21

25

4.5

22Cr

S31803

22

5,5

3

25Cr

S32550

25

5.5

3.5

S32550

S32750

25

7

3.5

S32750

Alloy C22

N26022

21

rem.

14

W=3

Alloy C-276

N10276

16

rem.

16

W=4

Alloy 625

N06625

22

rem.

9

Nb=4

904

N max. 0.15 N=0.2 Cu=1.5

Duplex

Nickel base alloys

Base materials: UNS N06625. Welding consumables: AWS ERNiCrMo 3

Alloy 718

N07718

19

53

3

Nb=5

Alloy 800

N08810

21

33

-

Al + Ti

15

Alloy 825

N08825

21

42

3

Ti

Co-alloy

R30003

20

16

7

Co=40

MP-35-N

R30035

20

35

10

Ti, Co

16

BAB III PENUTUP

Dari paparan dan penjelasan di atas, dapat diketahui lebih spesifik mengenai silang sembur (Christmas Tree) dimulai dari definisi, deskripsi, fungsi, dan spesifikasi dari masing-masing bagian alat tersebut. Secara umum Christmas Tree dibagi menjadi dua, yaitu dry tree dan wet tree, hal ini tergantung pada kondisi platform dan lingkungannya. Fungsi utama dari alat ini adalah untuk mengontrol laju alir minyak dan gas dari sumur. Ada beberapa bagian yang ada pada Christmas T...