Karakteristik Densitas Gas Kondensat

ffiemffiw-mw

Nmwfficmmffi

.

26 Oiralsl

ZO0Z

Tema

Seminar:

Qentngfottan

l{uafitas

oenefitian

tulIgA [an

een[idifurn

tut

IcpA

fi

Era

Qfo6a[*asi

Dewan

Penyunting

:

Dr. Hari Sutrisno Paidi, M.Si. Rr. Eny Kuswandari, ST

Sukardiyono, M.Si Suwardi, M.Si

Ali Mahmudi, M.pd

La1 Out Inner

fan

Outer

(oaer

?aai.

?tt,

se

,l 't:

Alamat

Dewan

penyunting:

Kampus FMIPA Universitas

trtegeri Vogyakarta,

Karangmalang, yogyakarta

Telp. (027a)

S4B2oj,

Fax. (A274) s40713 Telp. (027a) 586168

psw.

216,

Z1B

tsRN 979-96880-t_9

semua artif,gf

yng

fimuat

fafam erosiding

ini

sryenufi.nJa merupafr,gn _{pendal,at datt}

Nosional Hasil Pendidikan tflPA & Pendidikan MIPA - Anbarukmo 2002

KTERISTIK

DENSITAS

GAS

KONDENSAT

: Supahar dan Sukardiyono

rusan Pendidikan Fisika FN{IPA LrNY

Kajian tentang karakteristik densitas gas kondensat bertujuan untuk mengetahui sifat

ika

gas kondensat

akibat

perubahan tekanan

dan

temperaturnya. Metode analisisnya

liputi (a) proses penentukan karakteristik Heptana plus, yaitu : temperatur kritis Cz* (T"ct*)

an kritis Cz+ (Pccz+) _, dan faktor asentris Ct* (at _{ct*) menggunakan} persamaan Riazi dan

;

(b)

proses pemisahan flash

untuk

menentukan komposisi gas hidrokarbon pada

(p)

dan temperatur

(f,

dan

(c)

penentuan factor kornpresibilitas gas (factor z)

akan persamaan

SRK,

Berdasarkan

kurva

karakteristik densitas gas kondensat

hui bahrva: penurunan tekanan semu tereduksi akan

diikuti

dengan penurunan densitas

tereduksi secara linear-Sebaliknya, penurunan temperatur semu tereduksi pada reservoir

kondensat akan

diikuti

dengan kenaikan densitas semu tereduksinya.

DAHULUAN

Studi tentang

sifat fisika

minyak dan gas bumi (migas) terus dilakukan oleh para

uwan seiring dengan berlangsungnya kegiatan eksplorasi migas. Untuk mempelajari sifat

ika para ilmuwan menggunakan model persamaan keadaan, yakni suatu bentuk persamaan

irik

yang

menyaiakan hubungan

timbal balik

antara tekanan

(p),

volume

(V),

dan

peratur

(T).

Hubungan

pll

untuk fluida nyata menjadi sangat esensial dalam menghitung

ifat-sifat

fisika

fluida baik pada _{komponen tunggal Qture componenl) maupun pada}

multi-en (mixture).

Gas kondensat merupakan gas nyata vang mempunyai energi internal sebagai fungsi

ri

temperatur

(I),

dan tekanan

(p)

dengan memperhitungkan renaga

ikat

antar

molekul-lul gas. Jika gas kondensat ini diproduksikan maka akan berubah menjadi dua fasa yaitu

dan cairan apabila tekanan turun hingga di bawah

titik

embun (dew point).

Kajian

terhadap

perilaku fasa

gas

kondensat

pada

dasarnya

adalah

untuk

sentasikan sifat-sifat

fisika

seperti densitas, factor kompresibilitas, porositas, dan

ositas sistem gas kondensat terhadap perubahan tekanan secara kuantitatif. Kaidah-kaidah

digunakan adalah persamiun keadaan- dan hukum keadaan yang berhubungan dan

nsip-prinsip termodinarr,ika. Dalam pembahasan

ini

akan dipelajari tentang karakteristik

itas gas kondensat terhadap perubahan komposisi, temperatur, dan tekanan menggunakan

aan keadaan Soave-Redl ich-Kwong.

Reservoir gas kondensat mempunyai temperatur mula-mula antara

titik

kritik

(7.) dan

ondenternt.

Selama gas diproduksikan, Iintasan produksi memasuki daerah dua fasa

rngga _{terjadi kondensasi}

di

_dalam

reservoir-

_{Cairan kondensat yang terbentuk}

di

_dalam

n'oir

merupakan

cairan yang

tidak

bergerak (immobile) karena saturasinya belum capai saturasi kritik.

Berikut akan diamati perilaku fasa fluida dari kondisi pada

titik

B

ke kondisi

titik

Br

i terlukis pada Gambar

l.

Pada

titik

B.

fluida reservoir berada pada fasa gas. Apabila

ida _{reservoir diproduksikan secara isotermal, maka tekanan reservoir akan turun mengikuti}

a

Korakteristik densitas gas .--... ( Supahardkk)

produksi terus berjalan, maka saat mencapai pada kondisi

titik

82

volume cairan

telah mencapai maksimum l0o/o _{dari volume total}

hidrokarbon.

_{Dari kondisi pada}

titik

volume cairan kondensat terus-menerus berkurang hingga akhirnya pada _{kondisi di}

titik

kembali terjadi proses penguapan.

Perilaku sistem gas kondensat

di

dalarn daerah _{dua fasa umumnya dinyatakan}

kurva hubungan antara jumlah dari fasa cair cialam keadaan setimbang _{aengan tekanan si}

seperti dilukiskan pada Gambar

2.

Kurva

A

_{dalam gambar tersebut menjelaskan h}

prosentase

volume

cairan dan tekanan

untuk

proses

flash

liberation

dengan

keseluruhan

tetap.

Kurva

B

dan

C

memperlihatkan

karakteristik sistem

_pada

differential liberation ciengan volume total _{sistem dijaga konstan selama penurunan}

Kurva ini _{ditentukan dalarn kondisi temperatur reservoir sehingga dapat digambarkan}

[image:3.601.115.554.44.766.2]

cairan hidrokarbon yang terbentuk dalam batuan reservoir sebagai akibat reduksi tekanan.

Gambar 1 Diagram P-T fasa fluida Reseruoir

PRESflNE

-Gambar

2

Kelakuan fasa gas _{kcndensat pada keadaan dua fasa} :m

c

a-;

f 25m

c c --62u crffi Sirgl€ft@rM I rd S,I s'/t

&t

.ir

o/l

s/

5l

vdt

/Et llt tr ol :i -1, I I o

t

tq s

{

9 o

s

e -J

Oe- Fil

Retogr.de S Crde.*

I

s,ftd I

Fdl

s

7

\

@ e_e

@

\

\@ a

Nasional Hasil Pendidikan MIPA & Pendidikan MIPA - Ambarukmo 20A2

Gas kondensat merupakan carnpuran hidrokarbon kompleks dengan sifat

fisik

yang

.

Komposisi gas _{kondensat didominasi oleh} gas metana dan etana serta sejumlah

propana, butana, pentana, heksana, dan heptana plus. Pemisahan

fluida

reservoir di

aan perlu dilakukan untuk memisahkan fasa _{gas dan cairan agar diperoleh akumulasi}

k

tanah atau gas pada

tangki pengu:rpul

serta

untuk

mendapatkan kesetabilan _).ang

simum

dari

fasa gas dan

cairan.

Salah satu metode pemisahan sistem gas kondensat

lahmelaluiflash liberation yaitu pemisahan gas dan cairan dimana gas yang terbebaskan

kontak dengan cairan sampai tercapai kesetimbangan dengan menjaga komposisi sisrem

,

menggunakan konsep dasar kesetimbangan materi

(material

balance). Distribusi

i

sistem hidrokarbon gas-cairan kondensat dinyaiakan dengan harga konstanta

imbangan

Kyaitu

perbandingan fraksi mol komponen hidrokarbon pada fasa gas dengan

mol komponen hidrokarbon pada fasa cairan.

Untuk

mengetahui karakteristik densitas gas kondensat dibutuhkan suatu sample

ida resevoir yang

diambil dari fluida

barvah permukaan atau

fluida

yang terproduksi ke

kaan. Sampel

ini

kemudian dibawa

ke

laboratorium untuk dianalisa dan ditentukan

-sifatnya yang selanjutnya dikenal sebagai analisis

PVT.

Dalam studi

inidipilih

sejumlah

pel analisis

PWyang

berasal dari berbagai reservoir gas kondensat dengan sifat

fisik

dari

r

(well

strecm).

Untuk

mengetahui karakteristik densitas gas kondensat dapat dibuat

program komputer yang disusun melalui langkah-langkah sebagai berikut :

Data input yaitu komposisi fluida sistem gas kondensat pada well stream (2,) yang diambil

dari beberapa lapangan industri perminyakan dan gas bumi yang ada di Lemigas.

Menentukan sifat-sifat

fisik

sistem gas kor,ciensat seperti, temperatur kritik, tekanan

kritik.

volume

kritik.

serta factor asentrik untuk masing-masing komponen melalui tabel

sifat-sifat

tisik

gas kondensat yang telah dibakukan pada keadaan P dan T terrenru.

Menentukan karakteristik

fraksi

berat heptana

plus

menggunakan persamaan

Riazi-Duabe(

untuk mendapatkan tekanan

kritik,

temperatur

kritik,

dan factor asentris fraksi berat heptana plus.

Melakukan pemisahan flash dengan metode/ash liberotion untuk menentukan komposisi

fasa gas (yi) dan fasa cairan (x;) tiap-tiap komponen hirokarbon.

Penentuan _{factor kompresibilitas gas kondensat dengan persamaan SRK.}

Menghitung kuantitas densitas menggunakan persamaan Mattar.

gkah-langkah tersebut dapat disusun dalam bentuk diagram alir sebagai berikut :

,{

.

:-Karakleristik densitas gas ... ... ( Supahar,dkk)

Asumsi Harga mole gas

(n\

Hitung jumlah fraksi moleCairan dan fraksi mole gas dengan persamaan

r*(r-,,1

1-1

*,(l

r,

-

,)

<

[image:6.600.48.550.43.600.2]

Nasional Hasil Pendidikan MIPA & Pendidikan MIPA - Anbarukno 2002

Gambar

3.

Diagram alir Penentuan sifat densitas gas kondensat

Analisis data pada pembahasan

ini

meliputi, perhitungan factor kompresibilitas dan

itas gas kondensat yang dilakukan melalui simulasi numerik. Data keluaran hasil simulasi

tuan densitas

diolah

menggunakan program

Microcal

Origin.

Berdasarkan kurva

p,{Pp,,Tfl dapat dilakukan analisis karakteristik sifat fisika densitas gas kondensat untuk

tjawab permasalahan seperti yang dikemukakan dalam rumusan masalah di atas.

BAHASAN

'!i

Secara umum penurunan

itas

semu

tereduksi juga.

tekanan semu tereduksi selalu

diikuti

dengan penurunan

Kurva yang

menghubungkan

antara densitas

semu

[4enghitung koefisien Persamaan SRK ciengan pers.

o=$!

a"n

B:#

Menghitung Faktor Kompresibilitas Menggunakan persamaan SRK

,3*12*( e- B-n2\r-AB=o

-\)

Dengan Metode lterasi Newton-Raphson

lz,,^o^-Zr**i

<rot

Hitung densitas :

Pn, =A'2

Nasional Hasil Pendidikon MIPA & Pendidikan MIPA - Ambarulono 2002

[ ,,

o

'I .l

g 6 _t.o o c (r) o.9

E c o oB

o

o.7

i

_o 0.6 c 0)

o 0.5 o _oa

:o

(D 03 o I ₀₂

(Tp r) 1,57

1 .62

1.75 1.78

1 81

1.83

1 A7

2

Pseudo _P

[image:8.600.50.510.48.822.2]

pr fur,tis\

Gambar

4-

Karakteristik Densitas semu tereduksi sebagai fungsi dari

tekanan semu tereduksi (Po.) dan temperatur semu tereduksi (To.)

ULAN

Be(olak

dari kurva

karakteristik densitas semu tereduksi sebagaimana disajikan

pembahasan di depan. maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

Pada gas kondensat, penurunan tekanan semu tereduksi akan

diikuti

dengan penurunan

densitas semu tereduksinya secara linear.

Sebaliknya, penurunan temperatur semu tereduksi pada reservoir gas kondensat akan

diikuti

dengan kenaikan densitas semu tereduksinya. Untuk dapat diproduksikan gas

kondensat

ini,

gradien kurva karakteristik densitas semu tereduksi gas kondensat tidak

boleh melampaui batas-batas maksimum dan minimum yang direkomendasikan menurut

kurva karakteristiknya.

AR

PUSTAKA

,

Tarek (1989) - Hidrokarbon Phase Behovior.

Vol

7.

Gulf

Publishing Company :

Houston.

L

Katz,

Robert

L.

Lee (1990).

Natural

Gas

Engineering

Mc

Graw-Hill

Co

:

Singapore.

,

W.C and Lee,

B.l

(1984) . Applied Hydrocarbon Thermodynamics 2nd ed.

Gulf

Houston.

i-i

o.o

Publishing Co. :

3

L

Cain, William

Publishing D. Co

Jr.

(1990) .The Properties

of

Petroleum

Ftuid

2nd

ed

.

Penn Well

:

Tulsa

ls,

r.

LnopeY,

(l

McGraw-Hill Inc.

(ree4). Handbook

of

Chemical Engineering Calculation 2"d ed

las,

P.

Cho