BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penelitian

Dengan semakin meningkatnya kebutuhan minyak bumi di dunia membuat

produksi dan eksplorasi minyak bumi di lokasi yang sebelumya dianggap tidak

ekonomis dimana lokasinya mungkin lebih sulit dijangkau terpaksa harus

dilakukan. Penggunaan jalur pipa bawah laut telah terbukti lebih efisien untuk alat

transportasi minyak bumi meskipun setelah itu timbul beberapa masalah yang

serius. Masalah yang terjadi dalam proses pengaliran fluida di perpipaan berupa

terjadinya pengendapan padatan di sepanjang pipa yang terbawa oleh aliran

minyak bumi dikarenakan tiga hal, yaitu perbedaan komposisi minyak bumi di

daratan (onshore) dengan di laut lepas (offshore); suhu lingkungan di dasar laut

yang dingin; dan jarak yang ditempuh oleh fluida semakin jauh untuk mencapai

tangki penyimpanan.

Minyak bumi yang terdapat di lepas pantai (offshore) pada umumnya sulit

dialirkan ke dalam pipa karena karakteristiknya cenderung membentuk wax

sehingga menyumbat aliran pipa. Selain itu, wax juga mengganggu kestabilan

kualitas dan kuantitas produksi secara keseluruhan, suatu waktu lebih banyak

mengandung air akibat banyak endapan minyak dan suatu waktu lebih banyak

mengandung minyak akibat endapan minyak terdorong oleh aliran.

Pembentukan wax merupakan salah satu masalah terbesar dalam transportasi

fluida bawah laut. Ketika wax mulai mengendap di dinding – dinding pipa dan

tidak dilakukan tindakan apapun maka wax tersebut akan semanik banyak,

mengggumpal dan mengeras sehingga ketika akan dibersihkan memerlukan

tekanan yang sangat besar. Selain pembentukan wax, terdapat beberapa masalah

yang dapat terjadi berkaitan dengan flow assurance, yaitu :

a) air dan gas membentuk hidrat dan menyumbat pipa,

b) aspal menempel pada dinding pipa dan menyumbat pipa;

c) air terproduksi dapat menyebabkan korosi,

1

Bab I Pendahuluan 2

d) perubahan tekanan dan suhu sepanjang pipa dan adanya pencampuran

dengan air dapat menyebabkan terjadinya kerak yang menempel pada

pipa dan menghambat aliran fluida, dan

e) terbentuknya slug di dalam pipa.

Permasalahan yang terjadi dalam proses pengaliran fluida di perpipaan harus

diselesaikan secara tepat agar minyak dapat mengalir sampai ke tangki

penyimpanan sebelum sebelum hidrat, wax, serta asphaltene terbentuk di dalam

pipa dan menghalangi aliran. Untuk menyelesaikan permasalahan tersebut maka

dilakukanlah beberapa treatment diantaranya dengan penginjeksian bahan kimia

emulsifier dan wax dissolver. Selain dengan penginjeksian bahan kimia dapat

dilakukan juga pendekatan engineering seperti dilakukannya pemanasan sebelum

dialirkan ke pipa ataupun dilakukannya pigging secara berkala. Aktifitas

mengidentifikasi, mengkuantifikasi, dan mencegah resiko berkaitan dengan pipa

disebut flow assurance. Pembentukan wax yang merupakan salah satu masalah

flow assurance ini akan disimulasikan dengan menggunakan software.

1.2 Perumusan Masalah

Secara umum, rumusan masalah yang dapat dirumuskan dalam penelitian

ini yaitu sebagai berikut.

1) Rantai karbon mana yang paling berpengaruh terhadap pembentukan

wax pada minyak bumi di lepas pantai (offshore) ?

2) Berapa Konsentrasi emulsifier optimum yang dibutuhkan untuk

menghilangkan wax pada pipa ?

3) Berapa suhu optimum yang dibutuhkan untuk menghilangkan wax

pada pipa ?

1.3 Tujuan Penelitian

Secara umum, tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini yaitu

sebagai berikut.

Studi Simulasi Flow Assurance Mengenai Pembentukan Wax Pada Crude Oil

Bab I Pendahuluan 3

1) Menentukan rantai karbon yang paling berpengaruh terhadap

pembentukan wax pada minyak bumi di lepas pantai (offshore).

2) Menentukan konsentrasi penambahan emulsifier optimum yang

dibutuhkan untuk menghilangkan wax pada pipa.

3) Menentukan suhu optimum yang dibutuhkan untuk menghilangkan wax

pada pipa.

1.4 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup yang juga merupakan batasan masalah dalam penelitian ini

yaitu sebagai berikut.

1) Simulasi steady state flow assurance menggunakan Aspen HYSYS 8.

2) Unit proses yang ditinjau adalah pipa bawah laut sepanjang 235.000 ft

dengan diameter 20 inch.

3) Suhu lingkungan (ambient temperature) di bawah laut yaitu 50°F.

4) Basis laju alir minyak dari sumur (crude from well) sebesar 10.000

barrel/hari.

5) Metode flow assurance yang digunakan yaitu injeksi bahan kimia dan

pemanasan.

6) Bahan kimia yang digunakan yaitu emulsifier Mixtron 4744.

7) Dosis injeksi emulsifier yang ditambahkan yaitu dengan konsentrasi 0%

sampai 23,53%.

8) Pemanasan yang digunakan yaitu menggunakan heater dengan kenaikan

suhu sebesar 1 hingga 5 °F dengan rentang setiap kenaikan 0,1 °F.

9) Mekanisme untuk pemecahan masalah pembentukan wax belum

memperhitungkan biaya.

1.5 Tahapan Penelitian

Penelitian dilakukan dengan menyelesaikan tahap demi tahap dari beberapa

tahapan yaitu sebagai berikut.

Studi Simulasi Flow Assurance Mengenai Pembentukan Wax Pada Crude Oil

Bab I Pendahuluan 4

1) Studi literatur mengenai komposisi crude oil di lepas pantai (offshore),

pembentukan wax, metode – metode flow assurance dan pemodelan

Aspen HYSYS 8.

2) Pembuatan model unit pipa untuk mensimulasikan flow assurance.

3) Simulasi pendahuluan berupa penentuan rantai karbon yang paling

berpengaruh terhadap pembentukan wax.

4) Simulasi pembentukan wax pada beberapa variasi komposisi crude oil.

5) Optimasi berdasarkan batasan karakteristik minyak bumi dari reservoir

dan spesifikasi unit proses pipa.

6) Validasi hasil simulasi dengan kondisi di lapangan.

7) Pembuatan laporan.

Studi Simulasi Flow Assurance Mengenai Pembentukan Wax Pada Crude Oil