Peralatan Bawah Permukaan

Alat-alat pada permukaan baik di atas sangat penting keberadaannya untuk mengalirkan fluida dari dasar sumur ke permukaan dengan kondisi yang efisien dan benar. Tetapi untuk pada postingan ini saya akan membahas nama-nama alat dan cara kerja alat tersebut pada bawah permukaan.

Yang dimaksud dengan peralatan dibawah permukaan (SubSurface Equipment) adalah peralatan yang terpasang mulai dari well head /bottom flans sampai dengan dasar sumur. 

Peralatan bawah permukaan dari anjungan produksi terdiri dari:

1)   Sistem SEAL (Subsea Equipment Associates Limited)

Wellhead

Adalah suatu system produksi dan completion bawah laut yang bisa memproduksi minyak lebih banyak. Dimana system SEAL single well head sytem terdiri dari guide permanent yang didudukan permanent di dasar laut. Bagian kedua adalah master valve assembly yang mengontrol produksi minyak.

2)   Sistem LPS (Lookhead Petroleum System)

Adalah suatu system yang dikembangkan dengan memodifikasi system secon stage. LPS terdiri dari chamber, wellhead cellar, fitted permanent diatas wellhead yang berhubungan dengan fasilitas permukaan.

3)   Sistem SPS (Submerged Production)

Sistem ini adalah system produksi minyak bawah laut, dimana SPS ini terdiri dari integrasi peralatan yang langsung berhubungan dengan flowline yang digunakan untuk memproduksi minyak ke permukaan. 

Casing Secara Umum Berfungsi:

a)   Mencegah dinding lubang bor agar tidak runtuh

b)   Tempat pemasangan blow out preventer (BOP)

c)   Bersama semen memperkuat dinding lubang bor

d) Mencegah kontaminasi air tawar dengan lumpur pengeboran (pipa selubung)

Tipe Casing Dan Fuyngsi-nya

1)   Fungsi Conductor Casing:

a)   Melindungi air tawar agar tidak terkontminasi lumpur pemboran

b)   Merupakan jangkar bagi BOP stack Selama pengeboran.

c)   Duduknya casing head dan tubing head

d)   Menahan runtuhnya dinding lubang bor

2)   Intermediate Casing

a)   Kadang dipakai dan kadang tidak, tergantung perlu atau tidak.

b)   Menjaga agar lubang bor tidak rusak untuk pengeboran selanjutnya

c)   Bersama-sama semen menutup lapisan bertekanan tinggi / rendah

d)  Bersama semen menutup formasi yang menyebabkan lost circulation menutup lapisan korosif.

3)   Production Casing

a)  Merupakan casing terakhir / terdalam Untuk memisahkan lapisan produktif dengan lapisan lain dipasang saringan / screen atau dilubangi/perforasi

Wellhead

Wellhead merupakan salah satu komponen penting dalam proses pengeboran selain semen atau packer. Wellhead ini dipasang pada setiap akhir dari casing dan tubing string di permukaan sumur. Di dalam kelompok wellhead, termasuk pula casing head, casing head spool, tubing head spool, dan christmas tree.

Fungsi wellhead:

Wellhead memiliki dua fungsi penting, yaitu:

a)   Sebagai penyangga casing string

Setiap casing dan tubing yang dimasukkan ke dalam sumur secara fisik tergantung pada wellhead.

b)   Sebagai tempat terpasangnya alat pengontrol aliran

Wellhead dirancang untuk dapat dihubungkan dengan alat pengontrol aliran dari dan ke dalam sumur. Pada tahap pengeboran, alat pengontrol aliran ini dikenal sebagai blow out preventer stack atau BOP. BOP ini dipasang pada permukaan wellhead dan digunakan terus hingga tubing masuk ke dalam sumur. Pada tahap completion, tugas BOP diganti dengan sistem pengontrol aliran atau yang dikenal dengan nama Christmas Tree.

Tipe Dasar Dari willhead 

1)   Wellhead Sistem Compact Spool

Wellhead sistem compact spool biasanya dikenal juga dengan beberapa nama seperti Unihead, Uni Wellhead atau Unitized Wellhead. Sistem ini adalah pengambangan dari sistem konvensional spool dimana casing head spool dan tubing head spool terintegerasi menjadi satu kesatuan. Sehingga sistem ini dapat menghemat waktu drilling dan meningkatkan keamanan karena tidak perlu melepas BOP seperti yang terjadi pada sistem konvensional dimana BOP harus dilepas pada setiap pemasangan casing head spool atau tubing head spool. Untuk diketahui, dilepasnya BOP memiliki potensi yang membahayakan bagi keamanan sumur, karena hidrokarbon dapat muncul ke permukaan dengan tekanan tinggi secara tidak terduga mengingat bagian bawah sumur merupakan daerah yang mengadung hidrokarbon

2)   Wellhead Sistem Konvensional Spool

Pada tipe ini, conductor atau surface string joint yang terakhir di-install ke casing head dengan sambungan ulir untuk threaded connection atau sambungan las untuk welded connection. Profil dalam casing head disiapkan untuk menyangga casing yang selanjutnya. Untuk melengkapi proses ini, pada joint terakhir casing dipasang hanger dan didudukkan di dalam casing head. Tipe hanger tersebut dikenal dengan nama slip hanger. Hanger jenis ini hanya cocok untuk berat casing ringan dan menengah. Untuk hanger alternatif dapat digunakan mandrel hanger dimana casing joint terakhir disambungkan ke hanger tersebut melalui ulir yang telah tersedia.

3)   Wellhead Sistem Mud Line Suspension

Pada sistem ini, wellhead dipasang di dasar laut tetapi production casing dan production tubing-nya disambung hingga platform atau production well jacket. Meski demikian, berat production casing dan production tubing tidak disangga oleh platform atau production well jacket.

Baca: Peralatan Sumur Produksi

Wellhead ini terdiri dari dua bagian utama, yakni:

a)   Wellhead yang dipasang di dasar laut akan digunakan sebagai penyangga casing string.

Perpanjangan (extension) casing string yang dipasang dari wellhead di dasar laut hingga subsidiary wellhead di platform dimana BOP dan Christmas Tree akan terpasang.

Ketika sumur akan selesai, christmas tree dipasang diatas wellhead di dalam laut atau diatas permukaan laut dengan menggunakaan jacket kecil. Jika christmas tree akan dipasang pada kedalaman laut, maka perpanjangan casing dilepaskan dari wellhead lalu christmas tree dipasang. Sistem ini dapat dijadikan alternatif jika penggunaan sumur ingin ditunda sementara waktu. Hal ini dapat dilakukan dengan menutup wellhead setelah perpanjangan casing string dilepas dari mudline.

b)   Subsea Wellhead

Pada offshore exploration, subsea wellhead ini dapat dijadikan alternatif dimana wellhead ini dipasang pada sumur di dasar laut yang dalam (deep water) atau sangat dalam (ultradeep water). Subsea wellhead merupakan sistem wellhead yang tidak memerlukan fixed platform.

Prinsip kerja dan fungsi subsea wellhead ini sama seperti wellhead di permukaan (surface), hanya saja wellhead ini dipasang di dasar laut. Kondisi kerja dan lingkungan yang berbeda mengakibatkan peralatan dan proses pemasangan menjadi sangat berbeda dengan wellhead di permukaan. Dikarenakan wellhead dipasang di dasar laut, maka BOP dan christmas tree juga terpasang di dasar laut.

Rangkaian Wellhead

Wellhead tersusun dari dua rangkaian didalamnya, yaitu:

a)   Casing head

Casing head berfungsi sebagai tempat menggantungkan rangakaian casing danmencegah terjadinya kebocoran. Pada casing head terdapat gas outlet untuk meredusir gas yang mungkin terkumpul diantara rangkaian casing.

b)   Tubing head

Tubing head adalah bagian dari wellhead untuk menyokong rangkaian tubing yang berada di bawahnya dan untuk menutup ruangan yang terdapat diantara casing dan tubing, sehingga aliran fluida dapat keluar melalui tubing.

Pengertian Christmas Tree

Adalah kumpulan dari valve, fitting, choke dan manometer pengukur tekanan sumur yang dipasang di atas tubing head. Peralatan ini terbuat dari bahan besi baja yang berkualitas tinggi, sehingga selain dapat menahan tekanan tinggi dari sumur jugadapat menahan reaksi dari air formasi yang bersifat korosif yang mengalir bersama-sama dengan minyak atau dapat menahan pengikisan pasir yang terbawa ke permukaan.

Komponen-Komponen Christmas Tree

1)   Manometer pengukur tekanan

Adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur besarnya tekanan pada casing dan tekanan pada tubing.

2)   Master gate (master valve)

merupakan jenis valve yang digunakan untuk menutup sumur jika diperlukan. Untuk sumur-sumur yang bertekanan tinggi, disamping master gate dipasang pula valve lain yang terletak di bawah master gate

3)   Choke

Choke atau bean ini berfungsi untuk menahan sebagian aliran dari sumur, sehingga produksi minyak dan gas pada sumur dapat diatur sesuai yangdiinginkan atau diharapkan.

Dalam prakteknya dikenal dua jenis choke, yaitu:

a)   Positive choke

jenis ini terbuat dari bahan besi baja pejal dimana pada bagian dalam terdapat lubang kecil berbentuk silinder sebagai tempatuntuk mengalir minyak dan gas menuju separator. Besar perbedaantekanan aliran fluida sebelum dan sesudah melewati choke pada dasarnya tergantung dari diameter choke yang digunakan.

b)   Adjustable choke

Diameternya dapat disetel sesuai dengan kebutuhan, dengan jalan memutar handwheel yang terdapat di atasnya, tanpa harusmelepas untuk menggantinya. Pemasangan jenis choke ini dimaksudkanuntuk mencegah terjadinya penggantian choke yang terlalu sering, terutama peda sumur-sumur yang menggunakan christmas tree single wings.

Pada postingan lain dan masih yang berhubungan dengan produksi sumur bor semoga saya bisa menuliskan dan semoga materi ini bergunan bagi saudara-saudara sekalian yang menbutuhkan, sekian dan terimakasih.