1.sistemtenaga
DESCRIPTION
sisem tenagaTRANSCRIPT
1. SISTEM TENAGA (POWER SYSTEM)
1. DASAR TEORI
Sistem tenaga dalam suatu operasi pemboran terdiri dari dua subkomponen
utama, yaitu :
1. Power suplay equipment
Tenaga yang dibutuhkan pada suatu operasi pemboran dihasilkan oleh mesin-
mesin besar, yang dikenal dengan "prime mover" (penggerak utama). Tenaga
yang dihasilkan tersebut digunakan untuk keperluan-keperluan sebagai berikut :
• sirkulasi lumpur,
• hoisting, dan
• rotary drill string.
2. Distribution (transmission) equipment
Berfungsi untuk meneruskan atau menyalurkan tenaga dari penggerak utama,
yang diperlukan untuk suatu operasi pemboran. Sistem distribusi (transmisi)
yang biasa digunakan ada dua macam, yaitu sistem transmisi mekanis dan
sistem transmisi listrik (electric). Rig tidak akan berfungsi dengan baik bila
distribusi tenaga yang diperoleh tidak mencukupi. Oleh sebab itu diusahakan
tenaga yang hilang karena adanya transmisi atau distribusi tersebut dikurangi
sekecil mungkin, sehingga kerja mesin akan lebih efisien.
Sistem tenaga yang dipasang pada suatu unit operasi pemboran secara prinsip
harus mampu memenuhi keperluan-keperluan sebagai berikut :
• fungsi angkat,
• fungsi rotasi,
• fungsi pemompaan, dan
• fungsi penerangan.
a. Menghitung keperluan tenaga untuk fungsi angkat
Tenaga dari fungsi angkat dari motor melalui transmisi, drawwork, drilling
cable dan sistem takel yang terdiri dari crown block dan travelling block
diteruskan ke rangkaian pipa bor.
Maka, rendemen total antara motor dan hook :
• Conventiser : 0,7 - 0,8
• Transmisi : 0,88
• Drawwork : 0,90
• Takel : 0,87 untuk 8 kabel dan 0,85 untuk 10 kabel
sehingga, rendemen total untuk 10 kabel adalah
0,75 x 0,88 x 0,90 x 0,85 = 0,505
Tenaga untuk fungsi pengangkatan harus mampu untuk melayani pemboran
sampai kedalaman limit pada kondisi ekonomis.
b. Menghitung tanpa fungsi rotasi
Tenaga untuk fungsi rotasi dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut
:
Pr = C x W75
.............................. (1)
dimana,
Pr = tenaga fungsi rotasi, pk
C = kopel dalam kgm
W = kecepatan sudut, rad/detik
Sehingga, secara empiris tenaga untuk fungsi rotasi dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan :
Pr = +
1030 100L N P
D .................... (2)
dimana,
Pr = tenaga rotasi, pk
L = kedalaman sumur, m
N = putaran rotary table, rpm
P = beratan pada pahat (WOB), ton
D = diameter lubang bor, inch
c. Tenaga hidrolik
Tenaga hidrolik dapat dirumuskan sebagai berikut :
Ph Q x p=
450 ............................. (3)
dimana,
Ph = tenaga hidrolik, pk
Q = debit dalam liter/menit = D2 x 19
p = tekanan sirkulasi , kg/cm2
d. Tenaga penerangan
Dengan effisiensi 70% tenaga listrik yang diperlukan untuk berbagai
keperluan seperti penerangan, pemanas, shale shaker dan lain-lain biasanya
berkisar antara 30-48 kw generator berkapasitas 75 kw.
2. PRIME MOVER UNIT
Hampir semua operasi pemboran menggunakan prime mover jenis internal
combution unit. Penentuan jenis mesin yang akan digunakan didasarkan pada
besarnya jumlah tenaga yang diperlukan yang dapat diketahui dari casing program
yang telah disusun dan kedalaman sumur. Tenaga yang dihasilkan prime mover
berkisar antara 500 - 5000 HP. Salah satu spesifikasi prime mover dapat dilihat pada
Tabel 1.
Tabel 1 Spesifikasi Prime Mover
• Maks. beban hook yang bekerja 400 tf
• Kedalaman pemboran yang direko-mendasikan
dengan drill pipe 4 1/2 in.
7000 m
• Power yang tersedia (tanpa pompa lumpur) 3600 HP
• Jumlah mesin yang digunakan 4
• Hoisting line diameter 35 mm
• Gaya maks. pada hoisting line 44 tf
• Jumlah line pada sistem pengangkatan 12
• Tenaga untuk drawwork 3000 HP
• Kecepatan drawworks 4 + 2 R
• Kecepatan maks. pada pembebanan 0,37 m/s
Peletakan prime mover tergantung dari berbagai faktor, antara lain Sistem
transmisi (distribusi) yang digunakan, dan Ruang yang tersedia.
Beberapa letak prime mover yang umum adalah sebagai berikut :
• di bawah rig
• di atas lantai bor
• di samping atau di sisi rig, baik di atas tanah maupun di atas lantai bor pada
struktur yang terpisah.
• jauh dari rig
Sedangkan jumlah mesin yang biasa digunakan adalah :
a) Dua atau tiga, pada umumnya operasi pemboran memerlukan dua atau tiga
mesin.
b) Empat, untuk pemboran yang lebih dalam menggunakan tenaga yang lebih besar
sehingga mesin yang diperlukan empat buah.
Jenis mesin yang digunakan :
a. Diesel compression engines.
b. Gas (spark ignition) engines
3. SISTEM TRANSMISI (DISTRIBUSI TENAGA)
Rig dapat berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang didistribusikan
dapat mencukupi semua kebutuhan tenaga yang dibutuhkan. Sebagian besar tenaga
yang dihasilkan didistribusikan ke drawwork, rotary table, dan mud pump.
Disamping itu perlu untuk penerangan, rig instrument (driller's console,) , serta air
conditioners.
Tenaga transmisi dihasilkan oleh satu atau lebih mesin harus diteruskan ke
komponen utama rig yaitu hoisting, rotating dan circulation system. Sistem-sistem di
atas dapat ditunjukkan pada Tabel 2.
Sistem transmisi yang digunakan untuk distribusi tenaga dalam suatu operasi
pemboran ada dua jenis yaitu sistem mekanik (mechanical power transmission) dan
sistem listrik (electrical power transmission).
Tabel 2 Sistem dan Komponen Operasi Pemboran
Sistem Utama Komponen
Sistem Pengangkatan Drawwork
Sistem Pemutar Rotary Table
Sistem Lumpur Mud Pump
3.1. MECHANICAL POWER TRANSMISSION
Dalam proses distribusi tenaga dengan menggunakan sistem transmisi
mekanik, maka tenaga yang dihasilkan oleh mesin diteruskan secara mekanis.
Proses transmisi yang terjadi adalah sebagai berikut :
• Tenaga yang dihasilkan oleh Prime Mover harus diteruskan dan dihubungkan
bersama-sama dengan mesin-mesin yang lain untuk mendapatkan tenaga yang
diinginkan. Hal ini dilakukan dengan hidraulic coupling (torque converter) yang
dihubungkan bersama-sama.
• Tenaga ini kemudian diteruskan melalui elaborate sproket chain linking (sistem
rantai) yang secara fisik mendistribusikan tenaga ke unit-unit yang membutuhkan
tenaga. Sistem ini sekarang banyak digantikan oleh tenaga listrik.
3.2. ELECTRIC POWER TRANSMISSION
Tenaga listrik yang biasa digunakan dihasilkan dari tenaga diesel (diesel-
electrik). Pada sistem transimisi dengan diesel listrik, mesin diesel digunakan tenaga
listrik dari generator listrik yang di depan block. Generator menghasilkan arus listrik,
yang kemudian dialirkan melalui kabel ke suatu "control unit". Dari unit pengontrol
tersebut tenaga listrik diteruskan melalui kabel tambahan ke motor listrik yang
langsung dihubungkan ke sistem peralatan yang membutuhkan tenaga.
Keuntungan distribusi tenaga dengan menggunakan electric power
transmission antara lain adalah :
• Lebih fleksibel, terutama mengenai peletakan,
• Tidak memerlukan rantai (sabuk) penghubung,
• Bentuknya lebih kompak dan portable.
4. PEMBAHASAN
Dalam melaksanakan suatu operasi pemboran sistem putar di perlukan
kebutuhan tenaga yang tidak sedikit, yang pada umumnya disuplay oleh suatu
penggerak utama yang disebut "prime mover". Jenis dan jumlah dari penggerak
utama yang akan digunakan ditentukan berdasarkan pada besarnya jumlah tenaga
yang diperlukan, yang dipengaruhi oleh casing program yang telah disusun dan
kedalaman sumur.
Untuk meneruskan tenaga yang dihasilkan oleh prime mover, diperlukan suatu
sistem penyalur (sistem transmisi) yang berfungsi untuk mendistribusikan tenaga
tersebut. Sistem transimisi yang dikenal ada dua jenis yaitu sistem mekanik
(mechanical power transmission) dan sistem listrik (electric power transmission).
Pada dasarnya penggunaan mechanical power transmission maupun electric power
transmission adalah sama, yaitu untuk mendistribusikan tenaga dari pembangkit ke
sistem peralatan yang membutuhkannya dalam suatu operasi pemboran. Akan tetapi
electric power transmission lebih banyak diminati, karena kemudahan-kemudahan
yang ditawarkan terutama yang berhubungan dengan perawatan, pengoperasian,
peletakan serta dari dimensinya.
Perencanaan sistem tenaga, baik itu sistem pembangkit maupun sistem
transmisi harus optimum, karena sistem peralatan dalam operasi pemboran tidak
akan dapat berfungsi dengan baik jika tenaga yang diperoleh tidak mencukupi
ataupun distribusi tenaganya tidak maksimal.
5. KESIMPULAN
Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari uraian diatas adalah sebagai
berikut :
1. Dalam suatu pemboran, prime mover unit merupakan kebutuhan yang pokok,
tanpa ini pemboran tidak akan berjalan.
2. Penggunaan mesin ini ditentukan besarnya tenaga pada sumur yang didasarkan
pada casing program dan kedalaman sumur.
3. Pemakaian sistem transmisi listrik (electric power transmission) mempunyai
beberapa keuntungan dari sistem yang lain yaitu :
• lebih fleksibel letaknya,
• tidak memerlukan rantai penghubung, dan
• pada umumnya lebih kompak serta portable.
4. Sistem peralatan pemboran tidak akan dapat berfungsi dengan baik jika distribusi
tenaga tidak mencukupi kebutuhan yang ada.