187885683 sistem meter minyak bumi

5/19/2018 187885683 Sistem Meter Minyak Bumi

1/51

Sistem Meter Minyak Pendahuluan Sistem Meter Meter Turbine Perhitungan Tanya Jawab

Sistem Meter MinyakSistem Meter Minyak(TF490 - Kapita Selekta)Bandung, 18 Maret 2000

Teknik Fisika ITB


2/51


Pendahuluan

Latar Belakang?

Tujuan yang diharapkan dapat dicapai setelah Mahasiswa MengikutiKuliah TF490 Kapita Selekta tentang Sistem Meter Minyak.

Applikasi di FSO X, lapangan XYZ, PT Z.

Referensi yang digunakan.

Panduan Pemilihan Sistem Meter.

Apa Lingkup Pembicaraan dan Yang Tidak Dibicarakan?

Sub Tema


3/51


Pendahuluan

1. SMM dapat meningkatkan keberadaan (availabili ty) tangki ,

karena tangki tidak perlu diisolasi pada waktu/saat pengukuran

volume.

2. SMM mempunyai kemampuan untuk melakukan sendiri hal-hal berikut; seperti Perhitungan, Pembacaan, dan Penampilan

Volume dan Laju Alir sesaat (instantaneous), serta melakukan

koreksi karena temperature dan pressure rata-rata dinamis.

3. SMM dapat mengirim suatu volume terukur yang diambil dari

beberapa sumber pada waktu yang bersamaan kepada satupenerima, atau dari satu sumber kepada beberapa penerima

secara bersamaan.

4. Akurasi SMM dapat dilihat secara aktual (online) apakah

sesuai dengan referensi standard atau tidak?

5. Dan lain-lain, seperti hemat tenaga kerja, mencetak, & alarms.

Berikut adalah beberapa Latar Belakang Penggunaan Sistem

Meter Minyak (SMM):Mengapa Sistem Meter

Minyak ini diperlukan?

SMM diperlukan

dalam suatupengukuran volume

dan laju alir, dalam hal

ini pada Kapal Tanker

Floating StorageOfftake (FSO) FSO X,

lapangan XYZ, PT. Z?


4/51

Sistem Meter Minyak Pendahuluan Sistem Meter Meter Turbine Perhitungan Tanya JawabPendahuluan

Latar Belakang?


Applikasi di FSO X, lapangan XYZ, PT Z




Sub Tema


5/51


Apa sih yang hendak

dicapai denganpembahasan topik

Sistem Meter

Minyak ini, terutama

bagi Mahasiswa TFITB ? 2

1

2

1

3

Diharapkan Mahasiswa TF ITB sedikitnya akan

mengetahui (memahami) 3 hal berikut:

Mengetahui apa saja dan bagaimana cara

kerja Sistem Meter Minyakyang digunakan

pada pengukuran secara dinamis sehinggaakurasi dan aktualisasi terpenuhi.

Mengetahui/dapat menghitung volume dan

laju aliran minyakserta faktor-faktor yangmempengaruhi hasil pengukuran dengan

menggunakan Meter Turbine.

Mendapatkan gambaran bagaimana applikasi

Sistem Meter Minyakdi FSO X, lapangan

XYZ, PT Z


6/51


Latar Belakang?






Sub Tema


7/51


Pembahasan SMM

ini dibatasi pada

applikasi yang

terdapat di FSO X,lapangan XYZ, PT Z

FSO X menggunakan SMMdari Smith Meter Incyangterdiri dari 1 x 6, 4 x 12Meter runs, 36 Proving

Loop, 6 set Flow Computers,

dan 2 buah SupervisoryComputers.

Lapangan XYZ dilengkapi dengan 3 buah

fasilitas produksi Anjungan Lepas Pantaidan sebuah Kapal Tanker Floating

Storage Offtake (FSO) X.

Supervisory Computers

digunakan untuk mengatursemua proses.

Anjungan Lepas Pantai (Anjungan

Process, Anjungan Well, & Anjungan Lift

Gas) mempunyai kapasitas produksi

sekitar 130,000 barrel minyak per hari.

Untuk menghitung laju aliran offtake danvolume pengapalan minyak dari FSO X ke

Tanker pembeli digunakanMeter Turbine.

FSO X dibangun untuk dapatmenampungproduksi maximum 1

(satu) juta barreldanofftake

73,000 barrel per jam.

Si i


8/51


XYZ field terletak di

laut Natuna, sekitar

1,250 kilometers dari

arah Utara Jakarta

Si t M t Mi k


9/51


Anjungan

Process

Anjungan Lift

Gas

FSO X

Pendahuluan

Anjungan

Well

Si t M t Mi k


10/51


Latar Belakang?






Sub Tema

Sistem Meter Minyak P d h l Si M M T bi P hi T J b

P d h l


11/51


1. Chapter 4 - Proving System, Section 1 - Introduction,

Section 2 - Conventional Pipe Provers.2. Chapter 5 - Metering, Section 1- General

Consideration, Section 2 - Measurement of Liquid

Hydrocarbons by Turbine Meters.

3. Chapter 12 - Calculation of Petroleum Quantities.4. Smith Meter Inc., Manual of GeoPro and GeoFlo

Computers.

5. TF ITB, Laporan Kerja Praktek, Gatot Cipto Sarwoadi

dan Wahyu Winarno.6. TF ITB, Laporan Tugas Akhir, Gatot Cipto Sarwoadi.

Semenjak tahun 1997,

PT. Z telah melakukan

kerja sama dengan

Mahasiswa TF ITB

Kerja Praktek dan Tugas

Akhir untuk mendalamiSistem Meter Minyak.

Dua dari referensi ini

berasal dari kerjasama

tersebut.

OK, apa saja referensi yang dapat digunakan untuk

mengetahui Sistem Meter Minyak di FSO X, lapangan XYZ,

PT Z?

API, Manual of Petroleum Measurement Standards;

Sistem Meter Minyak P d h l Si t M t M t T bi P hit T J b

P d h l


12/51


Latar Belakang?



Referensi yang digunakan.Panduan Pemilihan Sistem Meter.


Sub Tema

Sistem Meter Minyak P d h l Si t M t M t T bi P hit Tan a Ja ab

P d h l


13/51


Dalam pemilihan meter

minyak, faktor pertama

yang harus diperhatikan

adalah viscosity dan flow

rate, kemudian pressure,

temperature, dan flow

range.

Meter PD Meter TurbineViscosity (cP)

Flow Rate (GPM)

0.3

1.0

300

3.0 50M


Pendahuluan


14/51


Latar Belakang?





Sub Tema


Pendahuluan


15/51


Supaya pembahasan kita

lebih fokus perlu

dipisahkan apa saja yang

dibicarakan dan yang

tidak. Topik yang tidak

dibahas diharapkan

mahasiswa TF ITB

mempelajarinya dari

perpustakaan.

Topik-topik yang tidakdibahas meliputi:

1. Meter lainnya, seperti

Sistem Meter Gas atau SMMmenggunakan Meter

(Positive) Displacement.

2. API Group products

lainnya (Generalized Crude

Oil), tabel 6A, 24A atau 54A.

3. Penurunan rumus.

Topik-topik yang dibahasmeliputi:

1. Sistem Meter Minyak

menggunakan Meter Turbinekeluaran Smith Meter Inc.

yang dipasang di FSO X,

lapangan XYZ, PT Z

2. Perhitungan laju aliran danvolume pengapalan minyak

menggunakan tabel 6 untuk

API Group 7 products

(ARAMCO).

3. Rumus empiric.


Pendahuluan


16/51


Latar Belakang?





Sub Tema


Sistem Meter


17/51

y Pendahuluan Sistem Meter Meter Turbine Perhitungan Tanya JawabSistem Meter

Skid Meter.

Skid Prover.

Local Instrument.

Flow Computers.

Supervisory Computers.

Sub Tema

Sistem Meter pada umumnya dapatdibagi ke dalam bagian-bagian sub

tema yaitu :

Secara garis besar kita

mengenal dua macam

pengukuran minyak yaitu

secara statik dan secara

dinamik. Pengukuran secarastatik apabila pengukuran

dilakukan terhadap fluida yang

tidak bergerak seperti yang

banyak dilakukan di tangki-

tangki darat atau di tanker.Pengukuran dinamik yaitu

pengukuran yang dilakukan

terhadap fluida yang bergerak

atau yang kita kenal dengan

sistem meter.


Sistem Meter


18/51

y g y J

Meter run ini mendapat supply/feeding dari pipautama (inlet header), tapi pipa tersebut dilengkapi

dengan berbagai macam instrumen yang berfungsi

menunjang kinerja meter run secara keseluruhan.

Skid Meter (Metering

Skid) terdiri dari satu atau

beberapa buah meter run

dengan ukuran pipa

tertentu sesuai dengan

kebutuhan/flow rate.


Sistem Meter


19/51

y g y

Skid Meter.

Skid Prover.

Local Instrument.

Flow Computers.


Sub Tema


tema yaitu :


mengenal dua macam











sistem meter.


Sistem Meter


20/51

Skid Prover (Proving Skid), yang berfungsi melakukan

proving terhadap meter yang akan digunakan dalam prosespengukuran.

Membandingkan antara

volume sebuah prover

yang telah diketahui

dengan volume meter

yang ingin diuji. Volume

meter dan prover tersebut

kemudian digunakan

dalam serangkaian

perhitungan menggunakan

faktor koreksi temperatur,

pressure, dan gravity (atau

relatif density) API untuk

menghasilkan sebuahmeter factor.


Sistem Meter


21/51

Skid Meter.

Skid Prover.

Local Instrument.

Flow Computers.


Sub Tema


tema yaitu :


mengenal dua macam











sistem meter.


Sistem Meter


22/51

Parameter operasi minyak ini dapat diperoleh dengan

memasang sensor temperature & pressure, density &

Sediment & Water meter, dll.Paramater operasi

minyak senantiasaberubah, tidak konstan.

Untuk mendapatkan

suatu nilai standard

maka diperlukankonversi dari suatu

kondisi operasional ke

kondisi standard (14.696

psi dan 60F).


Sistem Meter


23/51

Skid Meter.

Skid Prover.

Local Instrument.

Flow Computers.


Sub Tema


tema yaitu :


mengenal dua macam











sistem meter.


Sistem Meter


24/51

Pengolahan data serta

perhitungan pada sistem meter

menggunakan flow computers,

GeoFlow dan Geoprov.

Perhitungan volume dilakukanoleh flow computer secara

otomatis selama proses

penyerahan berlangsung. Flow

computer menerima input-input

dari lapangan seperti darimeter turbine, sensor

temperature dan pressure, dan

density meter. Flow computer

dilengkapi dengan totalizer,

juga ada output ke remotetotalizer atau ke ticket printer.


Sistem Meter


25/51

Skid Meter.

Skid Prover.

Local Instrument.

Flow Computers.


Sub Tema


tema yaitu :


mengenal dua macam











sistem meter.


Sistem Meter


26/51

Untuk memantau dan mengontrol proses penyerahan

minyak serta mendistribusikan data yang diperoleh

diperlukan suatu Supervisory Computer. FSO X dilengkapi

dengan dual system (redundancy) Supervisory Computers

yang berada di Local Control Room dan Central Control

Room. Masing-masing Supervisory Computers dilengkapi

ticket printer dan report printer.

Supervisory Computer

dapat mengakses semua

peralatan yang berada

baik di skid meter, skid

proving, flow computer,

dan local instrument

lainnya seperti sensor

pressure, temperature,

dll.


Sistem Meter


27/51

Skid Meter.

Skid Prover.

Local Instrument.

Flow Computers.


Sub Tema


tema yaitu :


mengenal dua macam











sistem meter.


Meter Turbine


28/51

Prinsip Kerja .Pickup Coil.

K-Factor.

Flow Range.

Sub TemaPemerintah Indonesia

melalui MIGAS telah

mengeluarkan izin

penggunaan terhadap Meter

(positive) Displacement dan

Meter Turbine. PT. Z

berdasarkan jenis minyak

yang diproduksi memilih

menggunakan Meter Turbine

untuk Sistem Meter Minyak

di FSO X.


Meter Turbine


29/51

Fluida mengalir melalui meter jatuh

diatas bilah-bilah turbine yang bebas

berputar pada sumbu sepanjang garis

tengah rumah turbine. Kecepatan

angular (rotasi) dari rotor turbine

adalah berbanding langsung dengan

kecepatan fluida melalui turbine. Untuk

suatu luas penampang tertentu

kecepatan angular berbanding lurusdengan laju aliran volume. Karenanya

meter turbine merupakan instrument

yang ideal untuk mengukur laju aliran

fluida.


Meter Turbine


30/51


K-Factor.

Flow Range.


melalui MIGAS telah

mengeluarkan izin








di FSO X.


Meter Turbine


31/51

Output dari meter ini diukur dengan

sebuah pickup elektrik (magnetik) yang

dipasang di badan meter. Output

frekwensi dari pickup ini sebanding

dengan laju alir. Sebagai tambahan,

bahwa setiap pulsa elektrik yang

dihasilkan pickup ini juga sebanding

dengan penambahan kecil volume dari

aliran. Output penambahan (satuanvolume terkecil) ini adalah berbentuk

digital, dan sehingga dapat ditotaliser

dengan kesalahan maksimum satu pulsa

terlepas dari volume yang terukur.

Click disini untuk melihat demonya!


Meter Turbine
http://../My%20Documents/Teori%20Meter%20Turbine.htmlhttp://../My%20Documents/Teori%20Meter%20Turbine.html


32/51


K-Factor.

Flow Range.


melalui MIGAS telah

mengeluarkan izin








di FSO X.


Meter Turbine


33/51

Hubungan antara besarnya satuan volume terkecil dengan

besarnya pulsa dari pickup magnetik dinyatakan dalam

konstanta yang disebut K Factor.

K factor menyatakan banyaknya pulsa per satuan volumealiran (seperti 265 Pulsa/Barrel). K factor ditentukan oleh

pabrik pembuat dengan mensimulasikan volume aliran dan

mencatat jumlah pulsa persatuan volume aliran.

Oleh karena itulah, K factor setiap meter turbine akan unik,

artinya setiap meter turbine mempunyai K factor masing-

masing dan berbeda satu sama lain.vnK /=


Meter Turbine


34/51


K-Factor.

Flow Range.


melalui MIGAS telah

mengeluarkan izin








di FSO X.


Meter Turbine


35/51

Range Aliran NormalUkuran

Meter

Unit

Minimum

Linier

Maksimum

Linier

Kecepatan

Aliran

Extended

Nominal

K Factor

BPH 500 4000 5000 1.0506

M3/h 80 635 795 6.615

BPH 2500 18000 21500 26512

M3/h 400 2860 3400 1670


Meter Turbine


36/51


K-Factor.

Flow Range.


melalui MIGAS telah

mengeluarkan izin








di FSO X.


Perhitungan


37/51

Sub Tema

Volume Calculation.

Meter Factor.

Retroactive Meter Factor.

Data Simulation & Analysis.


Perhitungan


38/51

[ ] plmtlmoc CCMFMRMRGSV =

swCGSVNSV =

GSV = Gross Standard Volume.

NSV = Net Standard Volume.

MRc = Closing Meter Reading.

MRo = Opening Meter Reading.MF = Meter Factor.

Ctlm = Effect Temperature pada Minyak dalam meter.

Cplm = Effect Pressure pada Minyak dalam Meter.

Csw = Keberadaan Sediment & Water.


Perhitungan


39/51

Sub Tema

Volume Calculation.

Meter Factor.




Perhitungan


40/51

mplmtlm

pplptlppsptsp

ISVCCBSVCCCCMF=

Ctsp = Effect Temperature pada bahan Prover

Cpsp = Effect Pressure pada bahan Prover

Ctlp = Effect Temperature pada Minyak dalam Prover

Cplp = Effect Pressure pada Minyak dalam Prover

Ctlm

= Effect Temperature pada Minyak dalam Meter

Cplm = Effect Pressure pada Minyak dalam Meter

BSV = Base Standard Volume dari Prover

ISV = Indicated Standard Volume dari Meter

Ratio Base Standard Volume

dari Prover (BSVp) yang

sudah dikoreksi terhadap

perubahan pressure dantemperature pada minyak

dan bahan prover dibagi

dengan Indicated Standard

Volume (ISVm) dari Meteryang sudah dikoreksi

terhadap perubahan pressure

dan temperature pada

minyak.


Perhitungan


41/51

Cts = Effect of Temperature on steel material

T = Steel Material Temperature.

= Cubical expansion coefficient per F (0.0000186 untuk Mild Steel)

)60(1 += TCts

)/(1 EtPDCps +=Cps = Effect of Pressure on steel material.

P = Steel Material Pressure.

D = Prover Inside Diameter.

= Material Elasticity Modulus (3.0 x 10-7 psig).t = Prover wall thickness.100/&%1 WSCsw =

%S&W/100 = Sediment and Water (% dalam Minyak)


Perhitungan


42/51

22

60

12

60

1tl )60()60(1C

++

++= Tb

bTa

a

T = Liquid Temperature60 = SG(density) @ 60Fai & bi = Koefisien

Range 60 a1x 10 -6 a2x 10 -6 b1x 10 -6 b2x 10 -6

0.600 - 0.620 -1361 1300 -0.49 0.60

0.620 - 0.640 -1237 1100 -0.49 0.60

0.640 - 0.660 -1077 850 -0.49 0.60

0.660 - 0.680 -1011 750 -0.49 0.60

0.680 - 0.700 -977 700 -0.49 0.60

0.700 - 0.750 -1005 740 -0.49 0.60

0.750 - 0.770 -1238 1050 -0.49 0.60

0.770 - 0.790 -1084 850 -0.49 0.60

0.790 - 0.810 -965 700 -0.49 0.60

0.810 - 0.830 -843.5 550 -0.49 0.60

0.830 - 0.850 -719 400 -0.49 0.60

0.850 - 0.875 -617 280 -0.49 0.60

0.875 - 0.900 -512 160 -0.49 0.60

0.900 1.000 -394.8 30 -0.49 0.60

1.000-1.100 -542.6 177.8 2.31 -2.20

1.100 1.200 -490 130 2.42 -2.30

Hanya berlaku untuk product

type 7 (ARAMCO)


Perhitungan

14

=plC


43/51

10000

)(

1

4

01424

234

344

=++++ +++

i

iiiii

pl

SGCTCTCTCP

SG = SG @ 60 F, API

Ci = Konstanta

Hanya berlaku untuk product

type 7 (ARAMCO)

C1 = 2.1022 x 10-02

C11 = -6.4347 x 10-11

C2 = 6.0916 x 10-05

C12 = 1.9489 x 10-11

C3 = 5.1806 x 10-08

C13 = 1.8068 x 10-07

C4 = 4.2553 x 10-09

C14 = 1.6976 x 10-09

C5 = 4.4298 x 10-04

C15 = -1.8322 x 10-11

C6 = 4.3051 x 10-06

C16 = -2.2178 x 10-13

C7 = -2.6912 x 10-08

C17 = -7.5716 x 10-10

C8 = -8.7786 x 10-11

C18 = -7.2673 x 10-12

C9 = -5.1889 x 10-06

C19 = 1.5628 x 10-13

C10 = -5.3787 x 10-08

C20 = 9.0453 x 10-16


Perhitungan


44/51

Sub Tema

Volume Calculation.

Meter Factor.




Perhitungan


45/51

Berikut adalah beberapa alasan mengapa CII menggunakan

RMF pada Sistem Meter Minyak di FSO X:

Berdasarkan Berita Acara tanggal 25 Nov 96 antara MIGAS,

BPPKA & CII tentang penggunaan RMF.

Fakta bahwa MF adalah fungsi waktu dari karakteristik

Minyak, kondisi operasi dan Kehausan Meter. Kenyataannya

bahwa faktor-faktor ini tidak konstan. Penggunaan dua buah MF dalam suatu pengapalan

merupakan salah satu factor ketidak akuratan.

Dengan RMF setiap kali pengapalan hanya menggunakan

satu MF saja karena volume pengapalan sebelum proving

dihitung ulang dengan menggunakan MF hasil proving.

CII menggunakan pendekatan Manual RMF yaitu

menggunakan MF = 1 untuk menghitung volume

pengapalan secara online kemudian dihitung ulang secara

offline (manual) menggunakan MF hasil proving.

Mengapa kita (CII)

butuh RMF? Apa saja

benefit yang diperoleh

dengan menggunakan

RMF ini? Dan

bagaimana carakerjanya?



46/51


Perhitungan


47/51

Sub Tema

Volume Calculation.

Meter Factor.




Perhitungan


48/51


Perhitungan


49/51

Dari hasil Simulasi ini ditemukan adanya

perbedaan antara perhitungan volume pengapalan

menggunakan Manual RMF dengan perhitungan

biasa, yaitu sekitar 300 Barrel Minyak.


Perhitungan


50/51

Sub Tema

Volume Calculation.

Meter Factor.Retroactive Meter Factor.



Tanya Jawab


51/51