BAB VI
SISTEM PENCEGAH SEMBURAN LIAR (BLOW OUT PREVENTION SYSTEM) 6.1. DASAR TEORI
Fungsi utama dari Blowout prevention system adalah menutup lubang bor ketika terjadi “kick”. Blowout merupakan suatu aliran fluida formasi yang tak terkendalikan sampai ke permukaan.
Blowout biasanya diawali dengan adanya “kick” yang merupakan intrusi
fluida bertekanan tinggi kedalam lubang bor. Intrusi ini dapat berkembang menjadi blowout bila tidak segera diatasi. Blowout prevention system terdiri dari dua sub komponen utama, yaitu :
1. BOP Stack dan Accumulator
Ditempatkan pada kepala casing atau kepala sumur langsung dibawah rotary
table pada lantai bor. BOP Stack meliputi peralatan berikut :
Annular Preventer
Pipe ram Preventer
Drilling Spool
Blind Ram Preventer
Casing Head
Accumulator biasanya ditempatkan agak jauh dari rig dengan pertimbangan
keselamatan.
2. Supporting System terdiri dari :
Choke Manifold Kill line
6.1.1. Komponen-komponen Dasar Blowout Prevention System
Blowout Prevention System terdiri dari empat komponen dasar, yaitu:
6.1.1.1 Accumulator
Biasanya ditempatkan pada jarak ekitar 100 meter dari rig.
(saluran hidrolik bertekanan tinggi). Pada saat terjadi “kick”, crew dapat dengan cepat menutup Blowout Preventer dengan menghidupkan kontrol pada
acumulator atau pada remote panel yang terletak pada lantai bor.
6.1.1.2 Blowout Preventer (BOP) Stack
Ditempatkan pada kepala sumur dibawah bor. Terdiri dari sejumlah
valve (Preventers) yang dapat menutup lubang bor bila terjadi “kick’.
6.1.1.3 Choke Manifold
Ditempatkan di luar substructure. Bekerja pada BOP Stack dengan “High Pressure Line” yang dapat memindahkan aliran lumpur bor pada saat terjadi “kick”.
6.1.1.4 Kill line
Saluran yang merupakan perpanjangan dari mud pump ke BOP Stack.
Kill line biasanya disambung berlawanan letaknya dengan choke line sehingga
memungkinkan pemompaan lumpur berat ke dalam lubang bor.
6.1.2 Komponen-komponen Utama
Komponen-komponen utama Blowout prevention system terdiri dari:
6.1.2.1 BOP Stack
Merupakan peralatan dengan valve tekanan tinggi yang didesain untuk menahan tekanan lubang bor bila terjadi “kick”, terdiri dari :
.a Annular Preventer
Ditempatkan paling atas dari susunan BOP Stack. Annular Preventer berisi
rubber packing element yang dapat menutup lubang annulus baik lubang
dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor.
.b Ram Preventer
Ram Preventer hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuran
pipa tertentu, atau pada keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang. Pipe
rams : digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian
Blind or Blank rams :digunakan untuk menutup lubang bor pada
waktu rangkaian pipa bor tidak berada dalam lubang bor.
Shear rams digunakan untuk memotong drill pipe dan seal
sehingga lubang bor kosong (open hole), terutama pad offshore
floating rigs.
.c Drilling Spools
Drilling spool terletak di antara Preventers. Drilling Spools berfungsi
sebagai tempat pemasangan choke line (yang mensirkulasikan “kick” keluar dari lubang bor) dan kill line (yang memompakan lumpur berat). Ram Preventer pada sisa-sisanya mempunyai “cutlets” yang digunakan untuk maksud yang sama.
.d Casing Head (well head)
Merupakan alat tambahan pada bagian atas casing yang berfungsi sebagai fondasi BOP Stack.
6.1.2.2 Accumulator
Unit Accumulator dihidupkan pada keadaan darurat, yaitu untuk menutup BOP Stack. Unit ini dapat dihidupkan dari remote panel yang terletak pada lantai bor atau dari Accumulator panel. Pada unit ini dijalankan dalam keadaan crew harus meninggalkan lantai bor.
6.1.3 Jenis-Jenis Susunan BOP Stack
BOP Stack dapat disusun dalam beberapa susunan seperti ditunjukkan
sebagai berikut : Annular Preventer Pipe Ram Preventer Drilling Spool Blind Ram Casing Head
6.1.4 Supporting System 6.1.4.1 Choke Manifold
Choke manifold merupakan suatu kumpulan fitting dengan beberapa
outlet yang dikendalikan secara manual (dan) atau otomatis. Bekerja pada BOP Stack dengan “High Pressure Line”, disebut “Choke line”.
Bila dihidupkan, choke manifold membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi. Lumpur bor dapat dialirkan dari BOP Stack ke sejumlah valve (yang membatasi aliran dan langsung ke reserve pits), mud-gas separator atau mud conditioning area back pressure dijaga sampai lubang bor dapat dikontrol kembali.
6.1.4.2 Kill line
Kill line bekerja pada BOP Stack biasanya berlawanan dengan choke
manifold (dan choke line). Lumpur berat dapat dipompakan melalui Kill line ke
dalam lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.
6.2. DESKRIPSI ALAT 6.2.1 Accumulator
Fungsi : Untuk menutup BOP Stack pada keadaan darurat. Mekanisme Kerja : Dihidupkan dari remote panel pada lantai bor
atau dari Accumulator panel, bekerja pada BOP dengan high pressure hydraulics
Gambar alat :
Gambar 6.1. Accumulator (http://bopram.com/rentals.html)
6.2.2 Annular Preventer
Fungsi : Menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkain pipa.
Mekanisme Kerja : Terdapat pada kepala sumur dibawah rotary table dan terdiri dari sejumlah valve (Preventers) yang dapat menutup lubang bor.
Gambar alat :
Gambar 6.2. Annular Preventer
6.2.3 Shear Ram
Fungsi : Bagian dari RAM BOP untuk menutup lubang bor. Mekanisme Kerja : Memotong drill pipe dan menutup lubang bor
seperti blind RAM secara manual atau otomatis. Gambar alat :
Gambar 6.3. Shear Ram (http://fuelfix.com/blog)
6.2.4 Ram Preventer
Fungsi : Menutup lubang bor saat terjadi kick
Mekanisme Kerja : Menutup lubang annulus dengan ukuran pipa tertentu.
Gambar alat :
Gambar 6.4. Ram Preventer
6.2.5 Blind Ram
Fungsi : Menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor tidak berada dalam lubang bor.
Mekanisme Kerja : Ketika terjadi kick, blind ram akan menutup lubang sumur. Sehingga intrusi fluida formasi tidak dapat keluar ke permukaan.
Gambar alat :
Gambar 6.5. Blind Ram (http://www.canscodubai.com)
6.2.6 Drilling Spool
Fungsi : Berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line dan kill line
Mekanisme Kerja : Terletak diantara Preventers untuk tempat pemasangan choke line dan kill line
Gambar Alat :
Gambar 6.6. Drill Spool (https://drillingexchange.com)
6.2.7 Casing Head
Fungsi : Berfungsi sebagai fondasi BOP
Mekanisme Kerja : Diletakan di atas lubang bor untuk meletakan BOP Gambar Alat :
Gambar 6.7. Casing Head (https://www.alibaba.com)
6.2.8 Kill line
Fungsi : Penyalur lumpur berat saat terjadi kick
Mekanisme Kerja : Lumpur berat dapat dipompakan melalui Kill line ke dalam lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.
Gambar Alat :
Gambar 6.8. Kill Line (http://www.diytrade.com)
6.2.9 Choke Manifold
Fungsi : Membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi. Mekanisme Kerja : Dalam aliran lumpur dari BOP Stack ke mud-gas
separator.
Gambar Alat :
Gambar 6.9. Choke Manifold
6.2.10 Mud Gas Separator
Fungsi : Memisahkan gas berlebih pada lumpur pemboran Mekanisme Kerja : Saat terjadi kick lumpur masuk pada alat ini dan
dipisahkan gas berlebih yang terdapat pada lumpur Gambar Alat :
Gambar 6.10. Mud Gas Separator (http://chinesesolidscontrol.blogspot.co.id)
6.2.11 Flare
Fungsi : Membakar gas yang tidak terpakai/berbahaya
Mekanisme Kerja : Gas pada saat terjadi kick yang dipisahkan mud gas
separator di bakar melalui flare
Gambar Alat :
Gambar 6.11. Flare (http://fans.righands.com/)
6.2.12 Hydraulic Line
Fungsi : Menghubungkan BOP Stack ke Accumulator.
Mekanisme Kerja : Dalam BOP Stack (sebagai penghubung
Accumulator)
Gambar Alat :
Gambar 6.12. Hydraulic Line
6.2.13 Full Opening Safety Valve
Fungsi : Mencegah terjadinya kick
Mekanisme Kerja : Saat pemboran harus stand by terbuka dan selalu siap di lantai bor dan memiliki sambungan ke drill
string
Gambar Alat :
Gambar 6.13. Full Opening Safety Valve
6.2.14 Subsea BOP
Fungsi : Menahan tekanan lubang bor bila terjadi kick di bawah permukaan laut (off shore)
Mekanisme Kerja : Ditempatkan pada kepala sumur dibawah bor. Terdiri dari sejumlah valve (Preventers) yang dapat menutup lubang bor bila terjadi “kick”.
Gambar alat :
Gambar 6.14. Subsea BOP (https://axiom.us.com/)
6.2.15 Katup Satu Arah
Fungsi : Mencegah terjadinya flow back dari sumur
Mekanisme Kerja : Katup yang terdapat di dalam alat ini akan mencegah terjadinya aliran balik
Gambar Alat :
Gambar 6.15. Katup Satu Arah
6.2.16 Drop In Valve
Fungsi : Mencegah Upward flow
Mekanisme Kerja : Katup akan tertutup setelah aliran dari satu arah lewat
Gambar Alat :
Gambar 6.16. Drop In Valve (http://steelindonesia.com/)
6.2.17 BOP Stack
Fungsi : Menahan tekanan lubang bor bila terjadi kick.
Mekanisme Kerja : Ditempatkan pada kepala sumur dibawah bor. Terdiri dari sejumlah valve (Preventers) yang dapat menutup lubang bor bila terjadi “kick”.
Gambar alat :
Gambar 6.17. BOP stack (http://www.kingwelloilfield.com/)
6.2.18 Float Valve
Fungsi : Mencegah Upward flow
Mekanisme Kerja : Dengan pegas, menutup kembali valve yang di lewati fluida pemboran
Gambar Alat :
Gambar 6.18. Float Valve (http://steelindonesia.com/)
6.2.19 Collect Connector
Fungsi : Menghubungkan BOP dengan rangkaian Hydrolic
pressure
Mekanisme Kerja : Menyambungkan BOP dengan hydroulic preesure Gambar Alat :
Gambar 6.19. Collect Connector (http://www.freudenberg-og.com/)
6.2.20 BOP Control System
Fungsi : Sebagai pusat pengendalian BOP Stack
Mekanisme Kerja : Jika terdapat indikasi adanya kick, dapat diatasi dengan menggunakan control system.
Gambar Alat :
Gambar 6.20. BOP Control System
6.3. PEMBAHASAN
Pada praktikum peragaan peralatan pemboran minggu ketiga ini dibahas tentang sistem pencegah semburan liar atau biasa disebut BOP (Blowout
Prevention system), dimana sistem ini merupakan komponen utama dari rig untuk
mengendalikan kick atau semburan liar pada operasi pemboran. Kick adalah suatu proses masuknya fluida formasi (minyak, gas, atau air) ke dalam lubang bor. Dimana keadaan ini disebabkan oleh, tekanan hidrostatik turun dan tekanan formasi tetap, serta kick terjadi karena tekanan yang tiba-tiba berubah atau diluar perkiraan kondisi normal. Kick yang tidak terkendali akan menjadikan Blowout.
Kick terjadi dimulai dengan adanya tanda-tanda seperti, drilling break
yaitu bertambahnya laju pemboran mendadak, bertambahnya kecepatan lumpur, volume lumpur bertambah, berat jenis lumpur turun, stroke bertambah, tekanan sirkulasi turun, dan terjadi oil/gas cut mud.
Fungsi utama dari BOP adalah menutup lubang bor ketika terjadi kick .
BOP merupakan kumpulan katup-katup bertekanan tinggi untuk menahan tekanan
dalam sumur. Sistem BOP terdiri dari dua sub komponen utama yaitu, BOP Stack dan Accumulator¸serta supporting system.
BOP Stack merupakan kumpulan ram-ram seperti, annular Preventer, pipe ram, blind ram, shear ram, drilling spool, dan casing head. Saat terjadi kick, annular Preventer yang menutup pertama kali dan disusul dengan pipe ram jika
terdapat pipa dan jika tidak terdapat pipa sumur akan ditutup dengan blind ram dan shear ram akan menutup dan memotong pipa jika keadaan semakin berbahaya.
Sementara sistem penunjang ditempatkan pada posisi strategis dengan rig seperti choke manifold yang merupakan cabang saluran pipa sehingga tekanan dapat dipertahankan dan mendistribusikan aliran fluida ke kolam cadangan,
separator, atau conditioning area. Dan kill line sebagai penjinak yang letaknya
berlawanan dengan choke manifold sehingga memungkinkan distribusi lumpur untuk mengendalikan keseimbangan di dalam lumpur. Choke manifold dan kill
line berhubungan untuk proses mematikan sumur. Sistem penunjang lainnya
saat terjadi kick, yaitu keadaan dimana kick dibiarkan mengalir keluar dan di control dari jarak jauh menggunakan alat diverter bags.
Penggunaan BOP pada proses pengeboran merupakan hal yang sangat penting, karena bilamana saat proses pengeboran terjadi masalah kick, maka kita dapat mengatasinya dengan BOP ini, sehingga tidak sampai terjadi Blowout pada sumur kita.
6.4. KESIMPULAN
Dari pembahasan tentang BOP System diatas, maka dapat disimpulkan:
1. Fungsi utama dari Blowout Preventer system adalah menutup lubang
bor ketika tejadi kick.
2. Kick adalah suatu proses masuknya fluida formasi (minyak, gas, atau
air) ke dalam lubang bor.
3. Kick terjadi dimulai dengan adanya tanda-tanda seperti, drilling break
yaitu bertambahnya laju pemboran mendadak, bertambahnya kecepatan lumpur, volume lumpur bertambah, berat jenis lumpur turun, stroke bertambah, tekanan sirkulasi turun, dan terjadi oil/gas cut
mud.
4. BOP Stack merupakan kumpulan ram-ram seperti, annular Preventer, pipe ram, blind ram, shear ram, drilling spool, dan casing head.
5. Sistem penunjang lainnya adalah diverter bags, yaitu peralatan yang
digunakan saat terjadi kasus tertentu saat terjadi kick, yaitu keadaan dimana kick dibiarkan mengalir keluar dan di control dari jarak jauh menggunakan alat diverter bags.
6. BOP System merupakan alat yang sangat penting dalam mencegah
