Teknik Produksi : Gathering System dan Block Station

Peralatan produksi berdasarkan sistem pengumpul atau gathering system dan block station merupakan pola atau sistem jaringan alat transportasi, fasilitas peralatan pemisah fluida produksi dan fasilitas peralatan penampung fluida hasil pemisahan.

Berdasarkan pada jumlah, tata letak sumur dan letak tangki pengumpul serta kondisi laju produksi sumur, gathering system dapat dibedakan atas Radial Gathering System dan Axial Gathering System.

Pada radial gathering system, semua flowline menuju header dan langsung berhubungan dengan fasilitas pemisah. Sedangkan pada axial gathering system, beberapa kelompok sumur mempunyai satu header yang kemudian dari tiap-tiap header akan dialirkan menuju pemisah-pemisah Trunk Line (jenis flowline yang mempunyai diameter relatif lebih besar dari flowline biasa, yang berfungsi untuk menyatukan aliran dengan volume besar).

1. Peralatan Transportasi
Merupakan komponen dari gathering system untuk mengalirkan fluida (minyak, air dan gas bumi) dari well-head/x-mas tree menuju peralatan pemisah termasuk perlengkapan keamanan, manometer dan lain-lain.

1.1. Flowline
Flowline berfungsi sebagai pipa tempat mengalirnya fluida sumur dari satu atau beberapa sumur menuju stasiun pengumpul selanjutnya. Mekanisme pekerjaannya adalah fluida produksi dialirkan melalui pipa dengan berbagai macam dan fungsi, dengan tujuan akhir adalah stasiun pengumpul minyak, gas dan air. Di lapangan, penempatan flowline tidak selalu terletak pada bidang datar tetapi disesuaikan dengan topografi daerah walaupun tetap diusahakan agar menempati posisi horizontal. Untuk industri migas, flowline dapat dibedakan berdasarkan :

• Fluida yang dialirkan : Seperti minyak, gas atau uap
• Material pipa stell pipe : Non metallic, plastic, wood
• Tekanan kerja : Pipa bertekanan tinggi, sedang, rendah
• Fungsinya : Sebagai pipa lateral, gathering, pipa utama
• Penggunaannya : Surface pipa, sub-surface pipe

1.2. Manifold
Merupakan akhir/pertemuan flowline yang berasal dari beberapa sumur terdiri dari rangkaian susunan katup yang berfungsi untuk :

• Mengendalikan aliran fluida produksi dari tiap sumur yang ada (satu manifold mampu menampung hingga 20 sumur)
• Memisahkan aliran dari berbagai grade yang ada
• Mengisolasi suatu bagian dari sistem jaringan flowline guna melakukan perawatan atau perbaikan
• Memisahkan setiap sistem tangki penampung dengan mainlines (jaringan utama)
• Membagi mainlines menjadi beberapa segmen (bagian)
• Mengarahkan/membelokkan aliran fluida produksi dari setiap sumur menuju testline atau mainheader
• Mencegah terjadinya tekanan dari separator menuju lubang sumur

1.3. Header
Merupakan pipa berukuran lebih besar dari flowline yang berfungsi untuk menyatukan fluida produksi dari beberapa sumber produksi (setelah melalui manifold) dan mengalirkannya kefasilitas pemisah. Terdapat dua macam header yaitu : Test-header dan Main-header dengan arah header dapat berupa vertikal, horizontal dapat pula menyudut (Deviated-header).



2. Fasilitas Peralatan Pemisah
2.1. Separator
Separator adalah tabung bertekanan yang digunakan untuk memisahkan fluida produksi menjadi air, minyak dan gas (tiga fasa) atau cairan/liquid dan gas (dua fasa) dimana pemisahannya dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu :

• Prinsip penurunan tekanan
• Gravity setling
• Turbulensi aliran atau perubahan arah aliran
• Pemecahan atau tumbukan fluida

Untuk mendapatkan efisiensi dan kerja yang stabil dengan kondisi yang bervariasi, gas-liquid separator harus mempunyai komponen pemisah sebagai berikut :

• Bagian pemisah pertama, berfungsi untuk memisahkan cairan dari aliran fluida yang masuk dengan cepat berupa tetes minyak dengan ukuran besar
• Bagian pengumpul cairan, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity settling
• Bagian pemisah kedua, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity settling
• Mist Extractor, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan berukuran sangat kecil (kabut)
• Peralatan kontrol, berfungsi untuk mengontrol kerja separator terutama pada kondisi over-pressure

Didalam block station, disamping terdapat separator pemisah gabungan terdapat juga separator uji (Testing Separator) yang berfungsi untuk melakukan pengujian produksi suatu sumur dan dari separator uji ini laju produksi sumur (Qo, Qw dan Qg) bisa didapat dimana Qo dan Qw diperoleh dari Barrel Meter sedangkan Qg diperoleh dari pencatatan Orifice Flow Meter (Orifice Plate) ataupun dari alat pencatat aliran gas lainnya. Disamping itu jika ditinjau dari tekanan kerja, separator dapat dibagi tiga, yaitu separator tekanan tinggi, tekanan sedang dan tekanan rendah.

A. Jenis Separator
Dalam industri perminyakan dikenal beberapa jenis separator berdasarkan bentuk dan posisinya serta berdasarkan fungsinya. 

Jenis Separator

1. Jenis separator berdasarkan bentuk dan posisinya dibedakan menjadi separator tegak, separator datar, dan separator bulat.
1. Separator tegak (Vertical Separator). Biasanya digunakan untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR rendah dan atau kadar padatan tinggi. Separator ini mudah dibersihkan serta mempunyai kapasitas cairan dan gas yang besar.
2. Separator datar (Horizontal Separator). Sangat baik untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR (gas liquid ratio) tinggi dan cairan berbusa. Separator ini dibedakan menjadi dua jenis, yaitu Single Tube Horizontal Separator dan Double Tube Horizontal Separator. Karena bentuknya yang memanjang, separator ini banyak memakan tempat dan sulit dibersihkan, namun demikian kebanyakan fasilitas pemisahan dilepas pantai menggunakan separator ini dan untuk fluida produksi yang banyak mengandung pasir, separator ini tidak menguntungkan.
3. Separator bulat (Spherical Separator). Separator ini berfungsi sebagai alat untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR yang kecil-sedang. Separator jenis ini mempunyai kapasitas gas dan surge terbatas sehingga umumnya digunakan untuk memisahkan fluida produksi dengan GLR kecil sampai sedang namun separator ini dapat bekerja pada tekanan tinggi. Terdapat dua tipe separator bulat, yaitu tipe untuk pemisahan dua fasa dan tipe untuk pemisahan tiga fasa.
2. Jenis separator berdasarkan fungsinya, dapat dibedakan atas Gas-Scrubber, Knock-Out, Flash-Chamber, Expansion Vessel, dan Chemical Electric.
1. Gas Scrubber. Jenis ini dirancang untuk memisahkan butiran cairan yang masih terikut dengan gas hasil pemisahan tingkat pertama, karenanya alat ini ditempatkan setelah separator ataupun sebelum Dehydrator, Extraction Plant maupun kompressor untuk mencegah masuknya cairan kedalam alat tersebut
2. Knock-Out. Jenis ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu Free Water Knock-Out (FWKO) yang digunakan untuk memisahkan air bebas dari hidrokarbon cair, alat ini terdiri dari beberapa komponen pemisah yang digunakan untuk memisahkan 2 fluida yang immiscible dalam gas stream. Dan jenis yang kedua adalah Total Liquid Knock-Out (TLKO) yang digunakan untuk memisahkan cairan dari aliran gas bertekanan tinggi (> 125 psi)
3. Flash Chamber. Alat ini digunakan pada tahap lanjut dari proses pemisahan secara kilat (flash) dari separator. Flash chamber digunakan sebagai separator tingkat kedua dan dirancang untuk bekerja pada tekanan rendah (< 125 psi)
4. Expansion Vessel. Alat ini digunakan untuk proses pengembangan pada pemisahan bertemperatur rendah yang dirancang untuk menampung gas hidrat yang tebentuk pada proses pendinginan dan mempunyai tekanan kerja antara 100-1300 psi
5. Chemical Electric. Merupakan jenis separator tingkat lanjut untuk memisahkan air dan cairan hasil separasi tingkat sebelumnya yang dilakukan secara electris (menggunakan prinsip anoda-katoda) dan pada umumnya untuk memudahkan pemisahan.

Scrubber, via http://www.kingtoolcompany.com

B. Oil Skimmer
Merupakan peralatan pemisah yang direncanakan untuk menyaring tetes-tetes minyak dalam air yang akan dibuang sebagai hasil proses pemisahan sebelumnya untuk mencegah turbulensi aliran, air yang mengandung tetes minyak dimasukkan melalui pembagi aliran yang berisi batubara/batu arang tipis, sedangkan proses pemisahan berdasarkan gravity settling.
Kapasitas oil skimmer tergantung pada beberapa faktor, terutama pada densitas minyak-air yang dapat ditentukan berdasarkan hukum intermediate yang berhubungan dengan kecepatan settling dari partikel.

C. Gas Dehydrator
Gas dehydrator adalah alat yang digunakan untuk memisahkan partikel air yang terkandung didalam gas. Peralatan ini merupakan bagian akhir dari pemisahan gas hidrokarbon terutama pada lapangan gas alam. Ada dua cara pemisahan air dari gas, yaitu :

• Solid Desiccant, misalnya Calcium Chloride (Calcium Chloride Gas Dehydrator). Komponen peralatan ini merupakan kombinasi dari separator tiga tingkat, yaitu Gas-Liquid Absorbtion Tower dan Solid Bad Desiccant Unit. Pemisahan partikel air dari gas dilakukan dengan cara mengontakkan aliran gas dengan calsium chloride didalam chemical bad section
• Liquid Desiccant, misalnya Glycol (Glycol Dehydrator). Liquid desiccant yang sering digunakan adalah Triethylene Glycol. Penyerapan partikel air tejadi karena adanya kontak antara glycol dengan gas yang mengandung air pada tray didalam Absorber (kontraktor), proses regenerasi glycol yang mengandung air dilakukan dengan cara pemanasan sehingga air terbebaskan dari glycol.

Dehydrator, via http://www.qbjohnson.com

3. Penampung Hasil Pemisahan
Setelah fluida produksi dipisahkan, minyak hasil pemisahan diharapkan hanya mengandung air/solid yang sangat kecil (< 0,2 %) dialirkan kedalam penampung sementara didalam kompleks block-station, kemudian melalui sistem pipa, minyak dan gas dialirkan menuju pusat penampungan/penimbun (PPM), untuk kemudian pada waktu tertentu dikirim kepada Refinery, Gas Plant ataupun terminal melalui Sale-Line.