TUGAS I - TEKNIK

EKSPLOITASI PANASBUMI

CHOIRIAH

1301090

TEKNIK PERMINYAKAN NON REGULER A

APRIL 17, 2016

STT MIGAS BALIKPAPAN

1. JENIS-JENIS FLUIDA RESERVOIR

a. Connate Water

Adalah air tanah yang berasal dari air yang terperangkap dalm rongga batuan endapan,

sejak pengendapan tersebut terjadi. Termasuk juga air yang terperangkap pada rongga-

rongga batuan beku leleran (lelehan) ketika magma tersembur ke permukaan bumi.

Dapat berasal dari air laut atau air darat.

Gambar 1.1 Air dalam pori-pori batuan

b. Magmatic Water/Juvenile Water

Adalah air yang diproduksi dari lelehan batuan (magma). Biasanya magmatic water

dikeluarkan ke permukaan pada saat proses erupsi gunung api vulkanik dalam wujud

uap air (steam). Namun, sangat susah untuk menentukan banyaknya air yang keluar ke

permukaan bumi dikarenakan gunung api biasanya terletak di bawah permukaan laut

sehingga magmatic water segera bercampur dengan air laut.

Gambar 1.2 Proses terjadinya Magamatic Water

c. Meteoric Water

Adalah air tanah yang berasal dari atmosfer, baik secara langsung seperti rembesan

(infiltrasi) dari hujan, maupun secara tidak langsung seperti rembesan dari air danau,

sungai ataupun saluran buatan

Gambar 1.3 Siklus Meteoric Water

d. Metamorphic Water

Adalah air yang berasal dari proses geologi seperti kompaksi, metamorfosa dan

sedimentasi.

2. JELASKAN APA YANG DIMAKSUD DENGAN :

a. Reservoir Water Dominated

Sistem panasbumi ini sangat umum dijumpai. Sirkulasi aliran terjadi pada fasa cair

dan proses perpindahan panas ke permukaan terbentuk tanpa adanya batuan penudung.

Reservoir dijumpai pada kedalaman 1800m-3000 m. Permeabilitas batuan pada

reservoir tinggi, sedangkan pada zona recharge, permeabilitasnya sedang. Di

Indonesia, sistem panasbumi dominasi air umumnya berasosiasi dengan gunungapi

strato andesitik. Pada sistem ini diperkirakan 80% dari batuan reservoirnya berisi air

(saturasi air = 80%). Temperatur bervariasi antara 200-300˚C. Pada sistem dominasi

air, baik tekanan maupun temperatur tidak konstan terhadap kedalaman.

Lapangan nya yaitu : Awibengkok, Wayang Windu, Dieng, Gunung Salak, Patuha,

Bali, Karaha, Ulubelu, Sibayak dan Sarulla.

b. Reservoir Vapour Dominated

Reservoir Vapour Dominated adalah cadangan atau sumber panas bumi di mana

sumur-sumurnya memproduksikan uap kering atau uap basah karena rongga- rongga

batuan reservoirnya sebagian besar berisi uap panas. Dalam sistim dominasi uap,

diperkirakan uap mengisi rongga-rongga, saluran terbuka atau rekahan-rekahan,

sedangkan air mengisi pori-pori batuan. Karena jumlah air yang terkandung di dalam

pori-pori relatif sedikit, maka saturasi air mungkin sama atau hanya sedikit lebih besar

dari saturasi air konat (Swc) sehingga air terperangkap dalam pori-pori batuan dan tidak

bergerak. Contoh untuk lapangannya adalah Lapangan Kamojang, Darajat, Lumut Balai,

3. FASILITAS PRODUKSI PANAS BUMI

a. Well Head

Kepala Sumur panasbumi adalah bagian utama dari system pengolaham energi

panasbumi (geothermal). Sumur panasbumi yang disebut juga sebagai sumur produksi

merupakan sumber pemasok utama energi uap yang akan disalurkan ke sistem PLTP

sebagai pembangkit energi Listrik. Adanya pengaruh temperatur dan tekanan yang berasal

dari perut bumi, akan menyebabkan fluida keluar menuju permukaan bumi. Pada sumur

panasbumi dipasang beberapa komponen yang dilengkapi dengan beberapa valve yang

kemudian disebut sebagai rangkaian kepala sumur. Valve ini berfungsi untuk mengatur

aliran fluida dari sumur-sumur produksi. Pada rangkaian kepala sumur terdapat 5 buah

komponen, yaitu :

Master valve/kerangan utama,

Valve ini berfungsi untuk membuka dan menutup secara penuh (full open/close), dan

mengisolasi fluida dari dalam sumur. Karena ini merupakan valve utama, maka dihindari

efek pengikisan yang menyebabkan kebocoran. Rating valve utama mampu menahan

tekanan dan temperatur maksimum sumur panasbumi. Biasanya berukuran 10 inch untuk

sumur standar atau 14 inch untuk sumur big hole.

Top valve/service valve,

Digunakan untuk tujuan-tujuan perawatan sumur atau pengukuran tekanan, temperatur

dan logging sumur. Valve ini terletak paling atas, umumnya diatas Tee/Cross dan

ukurannya 3 1/8 inch. Ratingnya sama dengan master valve.

Wing valve,

Adalah valve yang digunakan untuk mengisolasi rangkaian kepala sumur dari fluida

panasbumi dalam sistem pemipaan.

Side valve/bleed valve,

Adalah kerangan yang digunakan untuk keperluan bleeding (membuang gas) dan

memanaskan sumur. Ukuran ratingnya biasanya sama dengan top valve. Pada kerangan ini

juga terpasang beberapa instrument seperti pressure gauge dan temperatur gauge untuk

mengetahui kondisi sumur.

4. Expansion spool,

Digunakan untuk mengantisipasi efek thermal yang menyebabkan terejadinya

pemuaian pada production casing sehingga tidak berdampak buruk terhadap fasilitas

produksi. Terletak dibawah master valve.

Gambar 3.1 WellHead

b. Separator

Adalah memisahkan air panas panas (brine) dari uap, sehingga diperoleh uap kering

yang akan dialirkan ke PLTP. Proses pemisahan air panas dan uap dilakukan

berdasarkan gaya sentrifugal, kontruksi inlet yang dibuat tangensial menyebabkan

aliran membentuk gerakan putar dan apabila berlangsung secara kontinu akan

menyebabkan gaya sentrifugal. Karena adanya pengaruh gaya sentrifugal air panas

(brine) akan terdorong ke dinding pipa dan dengan adanya gravitasi cairan akan

cenderung ke bawah kemudian keluar melalui outlet bagian bawah, sedangkan uap

yang lebih ringan akan terdesak ke bagian pusat siklon dan naik ke atas mengisi bagian

tengah pipa kemudian mengalir dalam pipa uap menuju scrubber. Air yang terpisah

dialirkan kedalam water drum, kemudian air dari water drum dialirkan melalui pipa

brine ke sumur reinjeksi.

Gambar 3.2 Separator

c. Flowline

Merupakan material yang berbentuk tabung. Fungsi utama pipa alir adalah untuk

mengalirkan fluida (dua fasa) dari kepala sumur menuju separator, mengalirkan uap

kering dari separator menuju turbin, mengalirkan air hasil pemisahan (brine) dari

separator menju sumur injeksi, dan mengalirkan condensate water menuju sumu

rinjeksi. Sehingga, pipa alir terdiri dari pipa alir dua fasa, pipa alir uap, pipa alir brine,

dan pipa alir pipa Kondensat.

Gambar 3.3 Flowline

d. Scrubber

Srubber mempunyai kontruksi yang sama dengan separator tetapi mempunyai ukuran

diameter yang lebih kecil. Scrubber berfungsi memisahkan uap dan air panas yang

mengandung partikel, hal ini dimungkinkan apabila uap yang masuk kedalam scrubber

masih mempunyai kandungan air sehingga uap yang dihasilkan berupa uap kering yang

dialirkan untuk memutar turbin. Tingkat kebasahan uap maksimal yang dapat masuk

ke turbin adalah 1 %, kebasahan yang berlebihan akan menyebabkan menyebabkan

terjadinya vibrasi, erosi dan pembentukkan kerak pada turbin. Scrubber umumnya

diletakkan sedekat mungkin dengan PLTP untuk menghindari terjadinya kondensasi

uap dalam pipa distribusi.

Gambar 3.3 Scrubber

e. Rock Muffler

Merupakan silencer khusus yang digunakan jika aliran yang sednag dialihkan berupa

uap kering. Bentuk fisik dari rock muffler yaitu lubang yng sdang diisi oleh susunan

pecahan – pecahan batuan yang beraneka ragam. Contohnya, lapangan kamojang,

menggunakan rock muffler karena fluida produksinya adalah uap kering.

Gambar 3.4. Rock Muffler

f. Wellpad

Adalah area terbatas di atas permukaan tanah yang merupakan tempat untuk

meletakkan beberapa kepala sumur. Biasanya satu Well Pad terdiri dari 3 – 5 kepala

sumur, namun tidak tertutup kemungkinan untuk lebih dari itu.

Gambar 3.5 Wellpad

g. Kondensor

Adalah untuk mengkondensasikan uap menjadi air dengan cara membuat kondisi

vakum di dalam bejana (kondensor). Proses terjadinya vakum dengan

cara thermodinamika bukan cara mekanik. Fluida yang keluar dari turbin masuk ke

condenser sebagian besar adalah uap bercampur dengan air dingin, di kondensor akan

mencapai kesetimbangan massa dan energi. Pada volume yang sama, air akan

mempunyai massa ratusan kali lipat dibandingkan dengan uap. Sehingga jika uap

dalam massa tertentu mengisi seluruh ruangan dalam kondensor, kemudian

disemprotkan air maka uap akan menyusut volumenya, karena sebagian atau

seluruhnya berubah menjadi air (tergantung jumlah air yang disemprotkan) yang

memiliki volume jauh lebih kecil. Akibat penyusutan volume uap dalam kondensor

inilah akan mengakibatkan kondisi ruangan dalam kondensro menjadi vakum.

Gambar 3.6. Kondensor

h. Turbin

Turbin uap adalah suatu mesin penggerak, yang menggunakan energi dari fluida kerja

(uap) untuk menggerakkan / memutar sudu-sudu turbin. Sudu – sudu turbin ini

memutar poros, poros karena dikopling dengan generator, maka akan menggerakkan

generator yang akan menghasilkan listrik.

Pada dasarnya dikenal 2 jenis turbin :0

Turbin dengan tekanan keluaran sama dengan tekanan udara luar (Atmospheric

Exhaust / Back Pressure Turbine) atau disebut juga turbin tanpacondenser.

Pada jenis ini uap keluar dari turbin langsung dibuang ke udara.

Turbin dengan condenser (Condensing unit Turbine). Pada jenis ini uap keluar

dari turbin dikondensasikan lagi menjadi air di condenser.

Gambar 3.7 Atmospheric Exhaust

i. Generator

Adalah suatu alat yang dapat mengubah tenaga mekanik (uap) menjadi energi listrik.

Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa berupa Listrik AC (listrik bolak-

balik) maupun DC (listrik searah).

Gambar 3.8. Generator