bab 1-7 ok
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
1/117
BAB I
PENDAHULUAN
Analisa reservoir sangat dibutuhkan untuk mengenali karakteristik reservoir yang
akan dikembangkan lebih lanjut. Analisa ini berguna pada lapangan yang baru akan di
eksplorasi maupun lapangan yang telah lama diproduksi. Fluida reservoir terdiri dari
Hidrokarbon dan air formasi. Bentuk dari senyawa hidrokarbon merupakan senyawa
alamiah, dimana dapat berupa gas, cair serta padatan bergantung pada komposisinya
yang khusus serta tekanan yang mempengaruhinya. Endapan hidrokarbon yang
berbentuk cair dikenal sebagai minyak bumi, sedangkan yang berupa gas dikenal
sebagai gas bumi.
Hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon dan hydrogen.
enyawa karbon dan hydrogen mempunyai banyak variasi yang terdiri dari
hidrokarbon rantai terbuka yang meliputi golongan parafin dan golongan hidrokarbon
tak jenuh serta hidrokarbon jenuh dan hidrokarbon rantai yang meliputi golongansikloparafin dan golongan hidrokarbon aromatic. enyawa hidrokarbon dapat
digolongkan menjadi beberapa golongan diantaranya !
". #olongan $arafin#olongan hidrokarbon ini memiliki rumus kimia %nH&n'&. #olongan ini memiliki
ikatan rangkap satu. (ama lain dari golongan ini adalah alkana
&. #olongan )lefin#olongan hidrokarbon ini memiliki rumus kimia %nH&n. #olongan ini memiliki
ikatan rangkap dua. *arena memiliki ikatan rangkap dua maka, )lefin juga
disebut sebagai undersaturated hydrocarbon
+. #olongan (aphtan
#olongan hidrokarbon ini memiliki rumus kimia yang sama seperti )lefin, yaitu
%nH&n.. (aphtan memiliki cincin yang jenuh. alaupun rumus kimianya sama
"
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
2/117
&
dengan )lefin, namun (aphtan memiliki konfigurasi struktur yang berbeda
dengan )lefin.
-. #olongan Aromatik #olongan hidrokarbon ini memiliki satu inti benene atau lebih.
$emisahan at padat, cair, dan gas dari minyak mutlak dilakukan sebelum minyak
mencapai refinery, karena dengan memisahkan minyak dari at/at tersebut di
lapangan akan dapat dihindari biaya/biaya yang seharusnya tidak perlu. 0ari sini juga
dapat diketahui perbandingan/perbandingan minyak dan air 1 )2 3, minyak dan gas
1 #)2 3, serta persentase padatan yang terkandung dalam minyak.
)leh karena itu, dalam memproduksi minyak, analisa fluida reservoir sangat
penting dilakukan untuk menghindari hambatan/hambatan dalam operasinya. tudi
dari analisa fluida reservoir ini sangat bermanfaat untuk mengevaluasi atau
merancang peralatan produksi yang sesuai dengan keadaan reservoir, meningkatkan
efisiensi, serta menunjang kelancaran proses produksi.
$raktikum yang dilakukan di laboratorium Analisa Fluida 2eservoir bertujuan
untuk memahami sifat 4 sifat fisik dan sifat/sifat kimia dari fluida reservoir terutama
minyak mentah dan air formasi. 0alam praktikum ini ada beberapa hal yang
dipelajari, yaitu !
1. $enentuan *andungan Air dengan Dean & Stark Method
5inyak mentah yang diproduksi secara langsung dari dalam perut bumi pada
kenyataannya bukan minyak murni 1 "66 7 merupakan minyak 3 melainkan
masih mengandung gas maupun air, hal ini nantinya akan mempengaruhi
perhitungan jumlah minyak yang akan diproduksi, karena dalam suatu reservoir
khususnya minyak, akan selalu didapatkan kandungan air. $emisahan antara
minyak dan air yang terkandung di dalamnya disebut dengan dehidrasi minyak
bumi. 0ehidrasi ini dilakukan baik pada pengilangan maupun transportasi, karena
air yang terkandung dalam minyak dapat menyebabkan korosi pada pipa 4 pipa
minyak, tempat penimbunan minyak, dan lain sebagainya. 0ehidrasi ini
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
3/117
+
merupakan persoalan kimia maupun fisika yang diperlukan untuk mendapatkan
pemisahan yang se/efisien mungkin.
Air formasi yang terkandung dalam minyak ada dua macam, yaitu !
". Air bebas, merupakan air yang terbebaskan dari minyak.
&. Air emulsi, air yang melayang4layang di dalam minyak dan diperlukan
cara khusus untuk memisahkannya.
0alam lapangan minyak, air bebas lebih mudah untuk dibebaskan
1dipisahkan3 dari minyaknya dibandingkan dengan air emulsi. $emisahan air
bebas dari minyaknya dapat dilakukan dengan mendiamkan atau settling
dalam suatu tempat, dicampur gas olise, bisulfide, atau dipanaskan. 8etapi
untuk air emulsi, pemisahannya memerlukan cara 4 cara khusus.
8erjadinya emulsi ini memerlukan tiga syarat, yaitu !
". Adanya dua at cair yang tidak saling campur.
&. Adanya at yang menyebabkan terjadinya emulsi 1 Emulsifying Agent 3.
+. Adanya agitasi 1 pengadukan 3.
&. $enentuan *andungan Air dan Endapan 17 B 9 3 dengan Centrifuge Method
5inyak yang diproduksi ke permukaan seringkali bercampur dengan
sedimen/sedimen yang dapat mempengaruhi proses:laju produksi, untuk itu
endapan tersebut harus dipisahkan dengan cara!
". 0i ;aboratorium
0engan menggunakan metode centrifuge yaitu dengan menggunakan gaya
centrifugal sehingga air, minyak dan endapan dapat terpisahkan.&. 0i ;apangan
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
4/117
-
maka disamping dilakukan di separator juga dilakukan pemisahan dengan at/
at kimia tertentu.
edimen/sedimen yang ikut terbawa bersama air biasa dikenal dengan istilah
scale 1endapan3. Scale merupakan endapan kristal yang menempel pada matrik
batuan maupun pada dinding/dinding pipa dan peralatan dipermukaan, seperti
halnya endapan yang sering kita jumpai pada panci ataupun ketel untuk memasak
air. Adanya endapan scale akan berpengaruh terhadap penurunan laju produksi
produksi.
8erbentuknya endapan scale pada lapangan minyak berkaitan erat dengan air
formasi, dimana scale mulai terbentuk setelah air formasi ikut terproduksi ke
permukaan. elain itu jenis scale yang terbentuk juga tergantung dari komposisi
komponen/komponen penyusun air formasi.
5ekanisme terbentuknya kristal/kristal pembentuk scale berhubungan dengan
kelarutan masing/masing komponen dalam air formasi. edangkan kecepatan
pembentukan scale dipengaruhi oleh kondisi sistem formasi, terutama tekanan
dan temperatur. $erubahan kondisi sistem juga akan berpengaruh terhadap
kelarutan komponen.
+. $enentuan Specific Graity
Specific graity cairan hidrokarbon 1minyak3 didefinisikan sebagai
perbandingan antara densitas minyak dengan densitas air yang diukur pada
tekanan dan temperatur yang sama. Biasanya specific graity digunakan dalam
pembicaraan tentang sifat fisik cairan yaitu specific graity pada temperatur dan
tekanan standar 1temperatur =6 F dan tekanan atmosfer pada "-,> psia3.
Hubungan # 1 specific graity 3 minyak dan derajat A$? 1 American !etroleum
"nstitute3. Harga A$? untuk berat jenis minyak antara lain !
". 5inyak berat @ "6 / &6 6A$?
&. 5inyak sedang @ &6 / +6 6A$?
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
5/117
+. 5inyak ringan @ +6 6A$?
edangkan menurut ikipedia, klasifikasi6
A$? minyak bumi adalah
sebagai berikut !
". #ight oil @ +"," 6A$?&. Medium $il @ &&,+ 6A$? 4 +"," 6A$?
+. %eay $il @ "6,6 6A$? 4 &&,+ 6A$?
-. Etra %eay $il @ C "6,6 6A$?
Specific graity gas atau campuran gas adalah perbandingan antara densitas
gas atau campuran gas dengan udara, pada kondisi tekanan dan temperature yang
sama
-. $enentuan 8itik *abut 1cloud point 3, 8itik Beku, dan 8itik 8uang 1 pour point 3
$ada perjalanan dari formasi menuju permukaan, minyak bumi mengalami
penurunan temperatur dan tekanan. Apabila hal ini tidak diwaspadai, maka akan
terjadi pembekuan minyak di dalam pipa, sehingga menghambat proses produksi
karena minyak tidak lagi mengalir. *ehilangan panas ini akan menyebabkan suatu
masalah yang akan menjadi besar akibatnya apabila tidak segera teratasi.
Dntuk mengatasi hal tersebut di atas, kita dapat mengambil sampel minyak
formasi dan mengadakan uji coba di laboratorium untuk mengetahui titik kabut,
titik beku, dan titik tuang dari minyak mentah tersebut.ang dimaksud dengan !
". 8itik kabut adalah dimana padatan mulai mengkristal atau memisahkan
diri dari larutan bila minyak didinginkan.&. 8itik tuang adalah temperatur terendah dimana minyak mentah dapat
tertuang setelah mengalami pembekuan.+. 8itik beku adalah temperatur terendah dimana minyak sudah tidak dapat
mengalir lagi.
8itik kabut dan titik tuang berfungsi untuk menderterminasi jumlah relatif
kandungan lilin pada crude oil , namun test ini tidak menyatakan jumlah
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
6/117
=
kandungan lilin secara absolut, begitu juga kandungan materi solid lainnya di
dalam minyak.
. $enentuan 8itik (yala 1 flash point 3 dan 8itik Bakar 1 fire point 3 dengan 'ag
Closed 'ester
(lash point 1titik nyala3 adalah temperatur terendah dimana suatu material
mudah terbakar dan menimbulkan uap tertentu sehingga akan bercampur dengan
udara, campuran tersebut mudah terbakar. (ire point 1titik bakar3 adalah
temperatur dimana suatu produk petroleum terbakar untuk sementara 1ignites
momentarialy3 tetapi tidak selamanya, sekurang/kurangnya detik.uatu larutan yang dipanaskan pada suatu temperatur dan tekanan tetap akan
terjadi penguapan pada temperatur tertentu. edangkan penguapan sendiri
merupakan proses pemisahan molekul dari larutan dalam bentuk gas yang ringan.
Adanya pemanasan yang meningkat akan menyebabkan gerakan 4 gerakan
partikel penyusun larutan akan lepas dan meninggalkan larutan.
0emikian pula halnya pada minyak mentah, pada suhu tertentu ada gas yang
terbebaskan di atas permukaan, apabila disulut dengan api, maka minyak mentah
tersebut akan menyala. 8itik nyala secara prinsip ditentukan untuk minyak bumi
sehingga dengan demikian dapat mengantisipasi bahaya terbakarnya produk 4
produk minyak bumi. emakin kecil # minyak mentah maka semakin tinggi
A$?/nya, berarti minyak tergolong minyak ringan, maka jumlah % " 4 %-
semakin banyak, dengan semakin banyak gas, semakin rendah titik nyala dan titik
bakarnya, maka akan semakin mudah terbakar produk petroleum yang akan
diproduksi
=. $enentuan iskositas *inematik ecara %oba 4 %oba 1'entatie Method 3
iskositas adalah sifat fluida yang mendasari diberikannya tahanan tegangan
geser oleh fluida tersebut. iskositas berhubungan dengan fluida yang tidak encer.
Adanya gesekan atau friksi antar lapisan lapisan fluida menyebabkan kehilangan
energi. iskositas gas meningkat dengan suhu, tetapi iskositas cairan berkurang
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
7/117
>
dengan naiknya suhu. *arena %airan dengan molekul/molekul yang jauh lebih
rapat daripada gas, mempunyai gaya/gaya kohesi yang jauh lebih besar daripada
gas.
iskositas dapat juga diartikan sebagai keengganan cairan untuk mengalir,
yang didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu bidang horiontal yang
terpisah pada satuan jarak dari kedua bidang, dimana bidang pertama bergerak
sepenjang suatu satuan kecepatan.
Ada dua macam viscositas, yaitu !
". iskositas kinematik merupakan waktu aliran atau efluG timer teratur.
$eralatan ini dikalibrasikan dengansuatu minyak standar yang mempunyai
viskositas yang ditentukan dengan cara referensi terhadap air didalam 5aster
iskosimeter atau dengan perbandingan langsung dengan iskosimeter yang
dikalibrasikan secara teliti. ample dengan volume tertentu dan temperatur
tertentu dialirkan melalui pipa kapiler yang telah dikalibrasi dan waktunya
telah diukur.
iskositas dinamis atau viskositas absolut unit cgs dari viskositas dinamis
1a3 adalah poise, yang mana mempunyai dimensi gram : cm : detik.
iskositas kinematik 1k3 adalah viskositas dinamik dibagi dengan densitas
1a:d3, dimana keduanya diukur pada temperatur yang sama
>. Analisa *imiawi Air Formasi.
Air formasi atau disebut connate )ater mempunyai komposisi kimia yang
berbeda/beda antara reservoir yang satu dengan yang lainnya. )leh karena itu,
analisa kimia pada air formasi perlu dilakukan untuk mengetahui sifat/sifatnya.0ibandingkan dengan air laut, air formasi ini rata/rata memiliki kadar garam yang
lebih tinggi, sehingga studi mengenai ion/ion air formasi dan sifat/sifat fisiknya
ini menjadi penting artinya karena kedua hal tersebut sangat berhubungan dengan
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
8/117
terjadinya penyumbatan pada formasi dan korosi pada peralatan di bawah dan di
atas permukaan.
Air formasi tersebut terdiri dari bahan/bahan mineral, misalnya kombinasi
metal/metal alkali dan alkali tanah, belerang, oksida besi dan alumunium serta
bahan/bahan organis seperti asam nafta dan asam gemuk. *omposisi ion/ion
penyusun air formasi terdiri dari anion/anion dan kation/kation.
*ation/kation yang terkandung dalam air formasi dapat dikelompokkan
sebagai berikut !
". Alkali ! * ', (a' dan ;i' yang membentuk basa kuat
&. 5etal alkali tanah ! Br '', 5g'', %a'', r '', Ba'' membentuk basa lemah
+. ?on Hidrogen ! )H'
-. 5etal berat ! Fe'' dan 5n''
edangkan anion/anion yang terkandung dalam air formasi adalah sebagai
berikut !
". Asam kuat ! %l/, )-/, ()+
/
&. Asam lemah ! %)+/, H%)+
/, /
?on/ion tersebut di atas akan bergabung berdasarkan empat sifat, yaitu !
". alinitas primer, yaitu bila alkali bereaksi dengan asam kuat, misalnya (a%l
dan (a&)-&. alinitas sekunder, yaitu bila alkali tanah bereaksi dengan asam kuat,
misalnya %a%l&, 5g%l&, %a)-,5g)-.+. Alkalinitas primer, yaitu apabila alkali bereaksi dengan asam lemah, seperti
(a&%)+ dan (a1H%)+3&-. Alkalinitas sekunder, yaitu apabila alkali tanah bereaksi dengan asam lemah,
seperti %a%)+, 5g%)+, %a1H%)+3& dan 5g1H%)+3&
Air formasi merupakan faktor utama yang berkaitan dengan pembentukan scale. Scale merupakan endapan kristal yang menempel pada matrik batuan
maupun pada dinding/dinding pipa dan peralatan di permukaan, seperti halnya
endapan yang sering kita jumpai pada panci ataupun ketel untuk memasak air.
Adanya endapan scale akan berpengaruh terhadap penurunan laju produksi
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
9/117
I
produksi. Bisa juga disederhanakan, scale adalah hasil kristalisasi dan
pengendapan mineral dari air formasi yang terproduksi bersama minyak dan gas
8erbentuknya endapan scale pada lapangan minyak berkaitan erat dengan air
formasi, dimana scale mulai terbentuk setelah air formasi ikut terproduksi ke
permukaan. elain itu jenis scale yang terbentuk juga tergantung dari komposisi
komponen/komponen penyusun air formasi
2esevoir hidrokarbon adalah bagian dari kerak bumi yang dimana tempat
terakumulasinya atau terkumpulnya hidrokarbon. yarat terdapatnya hidrokarbon
harus memenuhi beberapa syarat yang merupakan unsur 4 unsur reservoir yaitu !
". Adanya batuan ?nduk 1Source *ock 3
5erupakan batuan sedimen yang mengandung bahan organik seperti sisa/sisa
hewan dan tumbuhan yang telah mengalami proses pematangan dengan waktu
yang sangat lama sehingga menghasilkan minyak dan gas bumi.
&. Adanya batuan waduk 1 *eseroir *ock 3
5erupakan batuan sedimen yang mempunyai pori, sehingga minyak dan gas bumi
yang dihasilkan batuan induk dapat masuk dan terakumulasi.
+. Adanya struktur batuan perangkap 1'rap3
5erupakan batuan yang berfungsi sebagai penghalang bermigrasinya minyak dan
gas bumi lebih jauh.
-. Adanya batuan penutup +Cap *ock,
5erupakan batuan sedimen yang tidak dapat dilalui oleh cairan 1impermeable3,
sehingga minyak dan gas bumi terjebak dalam batuan tersebut.. Adanya jalur migrasi 1 Migration *oute3
5erupakan jalan minyak dan gas bumi dari batuan induk sampai terakumulasi
pada perangkap.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
10/117
"6
0i batuan reservoir yang berfungsi untuk tempat terakumulasinya hidrokarbon
memiliki porositas dan permeabilitas yang cukup baik sehingga dapat menampung
hidrokarbon dalam jumlah yang banyak. 0i bawah ini ada beberapa jenis batuan
resevoir yaitu !
". Batuan pasir
&. Batuan karbonat
+. Batuan shale
$ada prinsipnya minyak bumi terdapat dalam & cara utama, yaitu!
". $ada permukaan bumi, terutama sebagai rembesan, kadang/kadang juga sebagai
suatu danau, sumber atau sebagai pasir yang dijenuhi minyak bumi.
&. 0i dalam kerak bumi, sebagai suatu akumulasi, yaitu sebagai penjenuhan batuan
yang sebetulnya hanyalah satu/satunya cara terdapatnya yang mempunyai arti
ekonomi. $enjenuhan batuan dan menjenuhi seluruh batuan tersebut. 8idak
pernah minyak bumi didapatkan di dalam suatu rongga besar, suatu ruangan,
danau ataupun telaga di dalam tanah apalagi suatu laut di bawah tanah. ?ni
bertentangan dengan pendapat umum yang populer mengenai adanya lautan
minyak ataupun telaga minyak di bawah permukaan bumi.Hasil analisa crude oil
sangat dipengaruhi oleh metode pengambilan sample fluida, karena fluida yang
dihasilkan oleh sumur produksi dapat berupa gas, minyak, dan air. Adapun
metoda pengambilan sample tersebut ada dua cara, yaitu!
". -ottom hole sampling J sample fluida diambil dari dasar lubang sumur, hal ini
bertujuan agar didapat sample yang lebih mendekati kondisi di reservoir.&. Surface sampling 1sampling yang dilakukan di permukaan3 J cara ini biasanya
dilakukan di )ell head 1kepala sumur3 atau separator.
BAB II
PENENTUAN KANDUNGAN AIR
DENGAN DEAN & STARK METHOD
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
11/117
""
2.1. Tujuan Percobaan
1. 5enentukan kandungan air dalam minyak mentah.
2. 5engetahui sifat/sifat emulsi.
3. 5engetahui sifat/sifat air reservoir.
4. 5engetahui pengaruh air terhadap alat/alat produksi
. 5engetahui syarat/syarat terjadinya emulsi.
2.2. Da!ar Teor"
5inyak mentah yang diproduksi secara langsung dari dalam perut bumi
pada kenyataannya bukan minyak murni 1 "66 7 merupakan minyak 3
melainkan masih mengandung gas maupun air, hal ini nantinya akan
mempengaruhi perhitungan jumlah minyak yang akan diproduksi, karena
dalam suatu reservoir khususnya minyak, akan selalu didapatkan kandungan
air. $emisahan antara minyak dan air yang terkandung di dalamnya disebut
dengan dehidrasi minyak bumi. 0ehidrasi ini dilakukan baik pada
pengilangan maupun transportasi, karena air yang terkandung dalam minyak
dapat menyebabkan korosi pada pipa 4 pipa minyak, tempat penimbunan
minyak, dan lain sebagainya. 0ehidrasi ini merupakan persoalan kimia
maupun fisika yang diperlukan untuk mendapatkan pemisahan yang se/efisien
mungkin.
Air formasi yang terkandung dalam minyak ada dua macam, yaitu !
+. Air bebas, merupakan air yang terbebaskan dari minyak.
-. Air emulsi, air yang melayang4layang di dalam minyak dan diperlukan
cara khusus untuk memisahkannya.
0alam lapangan minyak, air bebas lebih mudah untuk dibebaskan
1dipisahkan3 dari minyaknya dibandingkan dengan air emulsi. $emisahan air
bebas dari minyaknya dapat dilakukan dengan mendiamkan atau settling
dalam suatu tempat, dicampur gas olise, bisulfide, atau dipanaskan. 8etapi
untuk air emulsi, pemisahannya memerlukan cara 4 cara khusus.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
12/117
"&
8erjadinya emulsi ini memerlukan tiga syarat, yaitu !
-. Adanya dua at cair yang tidak saling campur.
. Adanya at yang menyebabkan terjadinya emulsi 1 Emulsifying Agent 3.
=. Adanya agitasi 1 pengadukan 3.
ifat 4 sifat Emulsi antara lain !
". Dmumnya kadar air emulsi cukup tinggi. Hal ini disebabkan penguapan
sejumlah air, gas alam sebelum terjadi emulsifikasi pada residu airnya.
*adar garam yang besar pada fasa cair berpengaruh besar pada gaya
permukaan antara cairan minyak dan air. 0i antara at 4 at tersebut
dengan emulsifying agent nya yang terkonsentrasi antara dua fasa yang
bersangkutan.
&. $engemulsian juga dipengaruhi oleh sifat 4 sifat minyak. emakin besar
viscositasnya, residu karbon, dan tegangan permukaan minyak semakin
terbentuk emulsi.
+. emakin lama emulsi terbentuk semakin ketat atau semakin susah untuk
dipisahkan.
Dntuk mencegah terjadinya emulsifikasi, dapat dilakukan dengan cara !
". 5emperkecil tingkat agitasi, misalnya dengan menggunakan anker pada
sumur4sumur pompa, mengurangi kecepatan pompa, spasi plunger
1mengurangi slopage3, dan pompa dianjurkan untuk tenggelam.
&. $enggunaan at anti emulsifikasi.
+. $emisahan air sebelum terjadinya emulsifikasi.
$emisahan minyak terhadap air mutlak dilakukan untuk menghindari kerugian
antara lain !
". !ipe line akan berkurang kapasitasnya karena harus mentransport minyak
dengan air.
&. Air bisa menyebabkan korosi pada peralatan pengeboran.
2.3. Pera#a$an %an Ba&an
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
13/117
"+
2.3.1. Pera#a$an
1. %ondenser
2. 2eceiver 3. #round Flask
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
14/117
"-
Gambar 2.". #eralatan Dean & Stark
2.4. Pro!e%ur Percobaan
1. irkulasikan air dalam peralatan.
2. $eralatan harus dalam keadaan bersih dan siap pakai.3. Ambil sample 1minyak ringan : berat3 sebanyak 6 ml.
4. 8ambahkan ke dalamnya solvent 1bensin:kerosen3 6 ml
. 5asukkan campuran tersebut ke dalam flask .
'. Hubungkan electrical oven dengan arus listrik, dan setelah beberapa jam
pastikan telah terjadi kondensasi.
(. Amati proses kondensasi dengan adanya air yang terdapat pada )ater
trap.
). ml
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
15/117
"
olume olvent 1kerosen3 @ -",> ml
olume air yang tertampung @ 6,&> ml
2..2. Per&"$un+an
". 0ata Dmum
$ersen kandungan air dalam sampel !
7 kadar air @
7 kadar air @
7 kadar air @ 1 ,
&. 0ata *elompok
$ersen kandungan air dalam sampel !
7 kadar air @
7 kadar air @
7 kadar air @ -') ,
2.'. Pe/ba&a!an
5inyak mentah atau crude oil yang dihasilkan dari dalam sumur
pemboran tidak semua mengandung minyak, tetapi juga mengandung
campuran air, gas, serta serpihan/serpihan padatan atau batu/batu kecil.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
16/117
"=
kerosin, bertujuan untuk mempercepat proses pemisahan air dari minyak serta
proses pemanasannya.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
17/117
">
0.23 0.24 0.24 0.25 0.25 0.26 0.26 0.27 0.27 0.28 0.280.52
0.54
0.56
0.58
0.6
0.62
0.64
0.66
0.68
0.64
0.66
0.57
0.64
0.6
Volume Air vs % Kadar Air
volume air
% Kadar Air
Gra$ik 2.2. %ubunan Kelom)ok 's ( Kadar Air
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50.52
0.54
0.56
0.58
0.6
0.62
0.64
0.66
0.68
0.64
0.66
0.57
0.64
0.6
Grafk Kelompok vs % kadar Air
KE!"#!K
% Kadar Air
Bila kita perhatikan pada grafik di atas 1#rafik &."3. pada grafik &."
grafiknya terus naik hingga turun drastis. Hal ini disebabkan karena volume
air tertampung antara kelompok yang satu dengan yang lain itu berbeda/beda,
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
18/117
"
dimana pada kelompok & memiliki volume air tertampung 1 6,&> ml 3 yang
paling besar di antara data/data kelompok lain sehingga 7 kadar airnya pun
juga besar. Besar 7 kadar air berbanding lurus terhadap volume air
tertampung. emakin besar volume air tertampung, maka semakin besar juga
nilai 7 kadar air/nya.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
19/117
"I
2.(. Ke!"/0u#an
1. etelah melakukan percobaan maka dapat disimpulkan bahwa kadar air
yang di dapat sebesar 6,= 7 sehingga sampel ini dikatakan memiliki
presentase kadar air yang kecil karena kurang dari " 7.
2. *erosin adalah campuran yang berfungsi sebagai katalis yang
mempercepat terjadinya penguapan. tetapi tidak ikut bereaksi ketika
terjadi pemanasan.
3. 0ari hasil perhitungan, adanya presentase air yang cukup rendah. hal ini
disebabkan semakin besar volume air yang tertampung maka semakin
besar presentase kandungan air yang didapatkan.
4. Besarnya kandungan air pada proses produksi minyak dapatmengakibatkan terjadinya korosi pada alat/alat produksi.
. 0estilasi adalah proses pemisahan campuran berdasarkan titik didih.
BAB III
PENENTUAN KANDUNGAN AIR DAN ENDAPAN B 5
DENGAN *ENTR+F,GE -ET%D
3.1. Tujuan Percobaan
1. 5engetahui prinsip dasar metode centrifuge.2. 5engetahui kualitas minyak berdasarkan endapan yang terkandung.
3. 5enentukan kandungan endapan yang terproduksi.
4. 5enentukan kandungan air dan sedimen dari crude oil.
. 5enentukan separator yang digunakan sesuai dengan fluida yang ada.
3.2. Da!ar Teor"
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
20/117
&6
5inyak yang diproduksi ke permukaan seringkali bercampur dengan
sedimen/sedimen yang dapat mempengaruhi proses:laju produksi, untuk itu
endapan tersebut harus dipisahkan dengan cara!
". 0i ;aboratorium
0engan menggunakan metode centrifuge yaitu dengan menggunakan gaya
centrifugal sehingga air, minyak dan endapan dapat terpisahkan.
&. 0i ;apangan
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
21/117
&"
0alam pembahasan ini lebih dominan pada uji coba suatu sampel minyak,
untuk memisahkan kandungan terikut/sertakan. 0al hal ini, yang dimaksud
kandungan tersebut adalah air dan sedimen. Dntuk pengujiannya, dengan
menggunakan metode Centrifuge, dimana prinsip dasarnya adalah
memanfaatkan suatu gaya putar 1gaya centrifugal3. uatu suspensi atau
campuran yang berada pada suatu tabung 1baik itu tabung besar atau pun
tabung kecil3 apabila diputar dengan kecepatan tertentu, dengan gaya
centrifugal dan berat jenis yang berbeda akan saling pisah, dimana at dengan
berat jenis yang lebih besar akan berada di bawah dan at dengan berat jenis
rendah berada di atas. ebagai contoh minyak dengan air. 5inyak mempunyai
berat jenis 1K3 sebesar 6, gr:cc sedangkan air mempunyai berat jenis 1K3
sebesar " gr:cc sehingga minyak akan berada di atas air.
$ersentase kandungan air dan endapan yang di dapat dari hasil pengujian
di laboratrium, dapat dijadikan sebagai acuan terhadap kualitas dari minyak
yang nantinya akan diproduksi, serta dapat dilakukan antisipasi dini terhadap
adanya endapan tersebut.
5etode Centrifuge ini mempunyai kelebihan antara lain !
". aktu yang diperlukan untuk memisahkan air dan minyak serta endapan
lain lebih singkat dari pada menggunakan Dean & Stark Method .
&. $emindahan peralatan yang sangat mudah dilakukan.
+. $engujian dan peralatannya pun lebih mudah dari pada menggunakan
metode Dean & Stark .
3.3. Peralatan dan Bahan3.3.1. Pera#a$an
1. %entrifuge
2. %entrifuge tube "66 ml
3. 8ransformer
3.3.2. Ba&an
1. ampel minyak
2. Air
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
22/117
&&
3. 8oluena : bensin
Gambar ".1. *entri$ue
Gambar ".2. *entri$ue tube 1 ml
Gambar ".". Trans$ormer
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
23/117
&+
3.4. Pro!e%ur Percobaan3.4.1. 6en$r"7u+e Tabun+ Kec"#
1. Ambil ml sampel, tambahkan toluena : bensin sebagai
demulsifier sampai batas tabung, tutup dan goncangkan dengan
kuat hingga campuran benar/benar homogen ' "6 menit.
2. 5asukkan tabung ke dalam centrifuge dan putar ' "6 menit
dengan kecepatan yang dihitung dengan persamaan !
2ef @ *elatie centrifuge force diambil 66 4 66
d @ 0iameter sayap 1 string 3 dalam inchi yang diukur
daripuncak tabung yang berlawanan, kalikan dalam posisi tabung
berputar.
+. Baca dan catat kombinasi volume dari kandungan air dan sediment
di dasar tabung dengan pembacaan skala 6,6 ml J 6," ml J dan "
ml.
-. Dlangi putaran ' "6 menit pada putaran yang sama sampai
kombinasi volume dari kandungan air dan sediment konstan untuk
dua kali pembacaan.
3.4.2. 6en$r"7u+e Tabun+ Be!ar
1. iapkan sampel minyak "66 ml 1 & 7 3.
2. 5asukkan ke dalam centrifuge dalam posisi berpasangan.
3. Centrifuge tube dimasukkan ke dalam centrifuge.
4. Hubungkan dengan transformer.. Atur timer dalam "6 menit.
'. Atur regulator pada posisi , dan baca 2$5.
(. etelah timer berhenti, tunggu beberapa menit hingga putaran
berhenti.
). Ambil centrifuge dan laporkan B 9 dalam persen.
RPM 8 2' Re7 9% 5-
, B 8 2 : &ar+a 0e/bacaan 9 1- 5 : 1-- ,
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
24/117
&-
3.. Ha!"# Ana#"!a %an Per&"$un+an
3..1. Ha!"# Ana#"!a
". 0ata Dmum
olume ampel @ >6 ml
;ama $emutaran @ I menit
2otation $er 5inute @ "&= 2$5
Tabel ".1. ( /ase Sediment & 0ater #ada Data ,mum
Para/e$er Ana#"!a a/0e# M"n;a< I a/0e# M"n;a< II
=o#u/e a"r /# 5 6,> 6,6+
=o#u/e 0a%a$an /# 5 6,& 6
, B ",& 6,6>
2. 0ata *elompok
olume ampel @ >6,I ml;ama $emutaran @ I menit
2otation $er 5inute @ "&= 2$5
Tabel ".2. ( /ase Sediment & 0ater #ada Data Kelom)ok
Para/e$er Ana#"!a a/0e# M"n;a< I a/0e# M"n;a< II
=o#u/e a"r /# 5 6,> 6,66>-
=o#u/e 0a%a$an /# 5 6,>"+ 6
, B ",&"> 6,6"6-
Tabel ".". ( /S & 0 masinmasin sam)le dari data tia) kelom)ok
0A8A *E;)5$)*
KELOMPOK , Ba!e e%"/en$ a$er
a/0#e I a/0#e II
1 ",&"I 6,6"6+
2 ",&"> 6,6"6-
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
25/117
&
3 ",&&6 6,6"6=
4 ",&"= 6,6"6>
",&"6 6,6"6
3..2. Per&"$un+an
". 0ata Dmum
ampel 5inyak ?
7 B 9 @
@
@ 12) ,
ampel 5inyak ??
7 B 9 @
@
@ --( ,
&. 0ata *elompok
ampel 5inyak ?
7 B 9 @
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
26/117
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
27/117
&>
3.'. Pe/ba&a!an
Dntuk mencari persen kadar air dan endapan dengan metode ini adalah
dengan mencampurkan minyak bumi dengan suatu catalyst yang bersifat
demulsifier kemudian diputar dengan teori sentrifugal, yaitu diputar
menggunakan suatu alat yang dinamakan centrifuge.
%ampuran yang berada pada suatu tempat 1tabung3 apabila diputar
dengan kecepatan tertentu, dengan gaya centrifugal dan berat jenis yang
berbeda akan saling pisah dan terlempar menjauhi titik pusat perputarannya.
0imana at dengan berat jenis yang lebih besar akan berada di bawah dan at
dengan berat jenis rendah berada di atas.
5inyak yang kita produksi ke permukaan sering kali tercampur dengan
sedimen/sedimen yang dapat mempengaruhi proses atau laju produksi, serta
mempengaruhi mutu suatu minyak. Dntuk itu dengan menggunakan metode
centrifuge, sehingga air, minyak, dan endapan dapat terpisahkan.Bila kita plotkan data/data perhitungan base sediment 9 )ater 17 B 9
3 untuk sampel minyak ? dan sampel minyak ??, baik data umum 1pada tabel
+.". di atas3 atau pun data kelompok 1pada tabel +.&. dan tabel +.+. di atas3 ke
dalam suatu grafik, menjadi sebagai berikut !
Gra$ik ".1. Kelom)ok 's ( /S 0ater 3Sam)el -in4ak 15
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
28/117
&
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.51.205
1.210
1.215
1.220
1.225
1.221.22
1.22
1.22
1.21
Grafk Kelompok vs % $ & '
ampel "i()ak 1
KE!"#!K
% $ase edime(* & 'a*er
0ari grafik di atas 1grafik +."3, arah grafiknya tidak stabil, hal ini
disebabkan karena masing/masing kelompok volume air dan volume
padatannya berbeda. 0imana pada sampel minyak ?, kelompok - dan
mempunyai nilai base sediment 9 )ater 17 B 9 3 yang paling kecil di
antara kelompok/kelompok yang lain. 0an kelompok " dan + mempunyai
nilai base sediment 9 )ater 17 B 9 3 yang paling besar diantara yang
lain.
0ari hasil tersebut dapat dilihat bahwa sampel minyak bumi antara tiap
kelompok adalah berbeda.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
29/117
&I
Gra$ik ".2. Kelom)ok 's ( /S 0ater 3Sam)el -in4ak 25
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50.0100
0.0102
0.0104
0.0106
0.0108
0.0110
0.01030.0104
0.01060.0107
0.0108
Grafk Kelompok vs % $s & '
ampel "i()ak 2
KE!"#!K
% $ase edime(* & 'a*er
edangkan untuk sampel minyak ?? yang diplot pada grafik selanjutnya
1pada grafik +.&. di atas3, arah grafiknya semakin naik.
$ada sampel minyak bumi kedua ini pada prinsipnya tidak sama dengan
sampel minyak bumi pertama, yaitu sampel antara tiap kelompok berbeda.
0apat di plotkan bahwa sampel minyak bumi kelompok " hingga memiliki
kualitas yang berbeda.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
30/117
+6
3.(. Ke!"/0u#an
1. $emisahan base sediment atau )ater perlu diperhitungkan untuk
meminimalisirkan dan menghindari kerugian pada proses produksi dan
presentasi kandungan base sediment . dan kandungan )ater mempengaruhi
kualitas minyak yang dihasilkan.
2. 5etode Centrifuge mempunyai proses pemisahan yang lebih cepat dan
lebih akurat dibandingkan dengan metode Dean and Stark .
3. Hasil pemisahan dari fluida tersebut berdasarkan hasil dari densitasnya
yaitu semakin tinggi densitasnya maka posisi fluida tersebut berada di
bawah dan fasa yang normal akan berada di atasnya sedangkan fasa fluida
yang densitasnya rendah akan berada paling atas.
4. $erbedaan kadar B dan antara sampel minyak diakibatkan oleh adanya
perbedaan antara volume air dan volume padatannya.
. $enguranga B dan bertujuan menaikkan kulaitas crude oil.
BAB I=
PENENTUAN S#E*+F+* GRA'+T6
4.1. Tujuan Percobaan
1. 5enentukan pecific #ravity dari crude oil.
2. 5enentukan LA$?.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
31/117
+"
3. 5engetahui pengaruh temperature terhadap crude oil.
4. 5engetahui hubungan LA$? dan specific gravity.
. 5enentukan kualitas minyak berdasarkan specific gravity dan LA$?.
4.2. Da!ar Teor"
Specific graity cairan hidrokarbon 1minyak3 didefinisikan sebagai
perbandingan antara densitas minyak dengan densitas air yang diukur pada
tekanan dan temperatur yang sama atau dapat ditulis !
Biasanya specific graity digunakan dalam pembicaraan tentang sifat fisik
cairan yaitu specific graity pada temperatur dan tekanan standar 1temperatur
=6 F dan tekanan atmosfer pada "-,> psia3. Hubungan # 1 specific graity 3
minyak dan derajat A$? 1 American !etroleum "nstitute3 dinyatakan !
Harga A$? untuk berat jenis minyak antara lain !
". 5inyak berat @ "6 / &6 6A$?
&. 5inyak sedang @ &6 / +6 6A$?
+. 5inyak ringan @ +6 6A$?
edangkan menurut ikipedia, klasifikasi 6A$? minyak bumi adalah
sebagai berikut !
1. Light oil = > 31,1 0 API
/. Medium $il 0 //2 3 A!" 4 211 3 A!"
2. %eay $il 0 133 3 A!" 4 //2 3 A!"
5. Etra %eay $il 0 6 133 3 A!"
G 8 ρoil
ρwater 8 ρgas
ρair
API 8141,5
SG > 131
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
32/117
+&
Specific graity gas atau campuran gas adalah perbandingan antara
densitas gas atau campuran gas dengan udara, pada kondisi tekanan dan
temperature yang sama.
Specific graity gas dengan rumus !
0imana !
g @ Spesifik correction graity gas atau campuran gas
t" @ aktu yang diperlukan sample gas dari batas bawah sampai batas atas,
detik.
t& @ aktu yang diperlukan udara dari batas bawah sampai dengan batas
atas, detik.
A$? minyak bumi menunjukkan kualitas minyak. 5akin kecil berat
jenisnya makin tinggi A$?/nya, maka minyak tersebut makin berharga
karena lebih banyak mengandung bensin. ebaliknya makin rendah A$?/
nya, semakin besar berat jenisnya, maka mutu atau kualitas minyak bumi
tersebut kurang, karena lebih banyak mengandung residu atau lilin.
0ewasa ini dari minyak berat pun dapat dibuat bensin lebih banyak
dengan sistem cracking dalam penyulingan, tetapi memerlukan biaya yang
lebih tinggi.
elain A$? untuk menyatakan berat jenis, digunakan juga sistem
baume, akan tetapi jarang digunakan karena Baume tidak dapat
membedakan klasifikasi specific grafity gas yang satu dengan yang lainnya.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
33/117
++
$ercobaan ini dilakukan dengan menggunakan suatu peralatan yaitu
Hydrometer yang didesain dengan bentuk dan berat tertentu sehingga
mendekati densitas minyak yang akan ditest. $eralatan ini dilengkapi dengan
skala pembacaan sampai puluhan derajat Baume atau oA$? unit. Ada
Hydrometer yang khusus, disebut 'hermohydrometer yang terdiri dari
thermometer yang dipasang di bagian bawah hydrometer tersebut, yang
dipakai untuk mendeterminasikan specific graity dan temperatur minyak
secara langsung dengan satu peralatan saja.
Specific graity dari minyak bumi adalah perbandingan anatara berat yang
diberikan oleh minyak tersebut pada volume tertentu dengan berat air suling
pada volume tertentu, dengan berat air suling pada volume yang sama dan
diukur pada temperature =6 oF. edangkan oA$? minyak bumi menunjukkan
kualitas minyak bumi tersebut berdasarkan dari standar America. 5akin kecil
# atau makin besar oA$? nya akan sedikit mengandung lilin atau residu aspal
atau parafin. (amun, dewasa ini mnyak bumi berat dapat dibuat fraksi bensin
lebih banyak dengan menggunakan metode cracking dalam penyulingan,
namun proses ini memerlukan banyak biaya.
4.3. Pera#a$an %an Ba&an
4.3.1. Pera#a$an
1. #elas Dkur 66 ml
2. Hydrometer
3. 8hermometer
4.3.2. Ba&an
1. ampel minyak 66 ml
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
34/117
+-
Gambar 7.1. Gelas ,kur
Gambar 7.2. %4drometer
Gambar 7.". T8ermometer 4.4. Pro!e%ur Percobaan
1. Ambil sampel minyak 66 ml.
2. 5asukkan ke dalam gelas ukur.
3. 5asukkan hydrometer mulai dari harga yang terendah 1misal dari 6,=
sampai dengan ","3.
4. 5asukkan thermometer derajat Farenheit, ke dalamnya.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
35/117
+
. Baca harga # dan temperaturnya.
'. 0ari hasil pembacaan, gunakan tabel untuk mendapatkan gravity A$?
sebenarnya.
4.. Ha!"# Ana#"!a %an Per&"$un+an
4..1. Ha!"# Ana#"!a
". 0ata Dmum
olume sampel @ &6 ml
8emperatur sampel @ &+,- o% @ (412 o?
Specific graity 1 # 3 sampel @ 6,>-
&. 0ata *elompok
olume sampel @ &6 ml
8emperatur sampel @ &+,= o% @ (44) o?
Specific graity 1 # 3 sampel @ 6,>>
Tabel 7.1. %ara Koreksi o A#+
oAPI $eru,
+6 &,
+" &I,
+& +6,
++ +",+- +&,
4..2. Per&"$un+an
1. 0ata Dmum
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
36/117
28+5
31
2,+5 -
30+3,,
30
+=
*onversi temperatur sampel
&+,- o% @ 1 I: G &+,- 3 ' +& oF @ (412 o?
5enghitung harga oA$? terukur
oA$? terukur @
@
@ 3-3**
5enghitung koreksi oA$? pada =6:=6 oF
oA$? pada =6:=6 oF ! @
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
37/117
+>
! @
! &I,/G @ 6,=6"
G 8 2)))*
5enghitung harga # *oreksi pada =6:=6 oF
# =6:=6 oF @
@
@
@ -))2
Berdasarkan data/data analisis, diperoleh harga faktor koreksi 1 f corr 3
dari tabel sebesar +,= G "6/- maka !
#true @
@
@ -))(
oA$?true @
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
38/117
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
39/117
27+5
30
28+5 -
2,+845
2,
+I
oA$? pada =6:=6 oF ! @
! @
! &,/G @ 6,"
! G @ 2)34
5enghitung harga # *oreksi pada =6:=6 oF
# =6:=6 oF @
@
@
@ -))
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
40/117
-6
Berdasarkan data/data analisis, diperoleh harga faktor koreksi 1 f corr 3
dari tabel sebesar +,= G "6/- maka !
#true @
@
@ 6, ' G"6/+
@ -)*-
oA$?true @
@
@ 2(4))
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
41/117
-"
4.'. Pe/ba&a!an
$ada percobaan ini, pada dasarnya 6A$? terukur dan # terukur yang
didapatkan dari percobaan di koreksi lagi dengan factor koreksi yang telah
ada. 0ari percobaan umum, didapatkan # sampel sebesar -)(4 dan 6A$?
terukur sebesar 3-3** 6A$?. ;alu kemudian di koreksi pada keadaan suhu
standar dunia perminyakan yaitu pada suhu =6
6
F didapatkan
6
A$? sebesar 2))** 6A$?. 0an pada akhirnya didapatkan # true dan 6A$? true sebesar
-))( dan 2)-2' 6A$?. edangkan pada percobaan kelompok didapatkan #
sampel sebesar -)(( dan 6A$? terukur sebesar 2*)4 6A$?. *emudian di
koreksi sama seperti percobaan umum didapatkan 6A$? sebesar 2)34 6A$?.
0an akhirnya, dengan factor koreksi didapatkan # true dan 6A$? true sebesar
-)*- dan 2(4)) 6A$?. 0ari kedua hasil tersebut dapat dilihat bahwa
keduanya termasuk dalam medium oil.
# 1Spesific Graity3 merupakan perbandingan antara massa jenis dengan
massa jenis. emakin besar # minyak atau fluida, maka semakin kecil harga
oA$? minyak tersebut. 0engan kata lain minyak yang diperoleh lebih sedikit.
elain itu perubahan tekanan dan temperatur juga mempengaruhi besar
kecilnya oA$? minyak.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
42/117
-&
besar maka oA$?/nya semakin kecil.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
43/117
-+
. 5inyak mentah yang paling bagus pada suatu formasi adalah minyak
dengan LA$?+6L.
'. $erbandingan viskositas dengan # berbanding lurus.(. Dntuk harga oA$? true data umum lebih kecil daripada oA$? true data
kelompok namun kedua sampel tersebut termasuk dalam klasifikasi
minyak sedang.
BAB =
PENENTUAN TITIK KABUT TITIK BEKU TITIK TUANG
.1. Tujuan Percobaan
1. 5enentukan titik kabut, titik beku dan titik tuang.
2. 5engetahui cara agar tidak terjadi pembekuan.
3. 5engetahui hubungan titik beku terhadap specific gravity dan LA$?.
4. 5engetahui pengaruh penurunan suhu dan tekanan terhadap titik kabut,
titik beku dan titik tuang.
. 5engetahui factor/faktor yang mempengaruhi titik kabut, titik beku dan
titik tuang.
.2. Da!ar Teor"
$ada perjalanan dari formasi menuju permukaan, minyak bumi mengalami
penurunan temperatur dan tekanan. Apabila hal ini tidak diwaspadai, maka
akan terjadi pembekuan minyak di dalam pipa, sehingga menghambat proses
produksi karena minyak tidak lagi mengalir. *ehilangan panas ini akan
menyebabkan suatu masalah yang akan menjadi besar akibatnya apabila tidak
segera teratasi.Dntuk mengatasi hal tersebut di atas, kita dapat mengambil sampel
minyak formasi dan mengadakan uji coba di laboratorium untuk mengetahui
titik kabut, titik beku, dan titik tuang dari minyak mentah tersebut.ang dimaksud dengan !
-. 8itik kabut adalah dimana padatan mulai mengkristal atau memisahkan
diri dari larutan bila minyak didinginkan.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
44/117
--
. 8itik tuang adalah temperatur terendah dimana minyak mentah dapat
tertuang setelah mengalami pembekuan.
=. 8itik beku adalah temperatur terendah dimana minyak sudah tidak dapat
mengalir lagi.
8itik kabut dan titik tuang berfungsi untuk menderterminasi jumlah relatif
kandungan lilin pada crude oil , namun test ini tidak menyatakan jumlah
kandungan lilin secara absolut, begitu juga kandungan materi solid lainnya di
dalam minyak.
0ikarenakan pada transportasi minyak dari formasi ke permukaan
mengalami penurunan temperatur dan tekanan sehingga membuat kita harus
memperhatikan kapan minyak mengalami pembekuan dan cara bagaimana
supaya tidak terjadi proses pembekuan dengan mengetahui besar dati titik
kabut, titik beku, dan titik tuangnya.
8itik beku, titik tuang dan titik kabut dipengaruhi oleh komposisi
penyusun minyak. 5aksudnya, pada minyak berat lebih banyak mengandung
padatan/padatan jika dibandingkan dengan minyak ringan yang lebih banyak
mengandung gas sehingga minyak berat yang lebih dulu mengalami
pembekuan dari pada minyak ringan.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
45/117
-
Gambar 9.1. #enutu) dari abus
Gambar 9.2. T8ermometer
Gambar 9.". Tube dari kaca
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
46/117
-=
Gambar 9.7. Es batu
.4. Pro!e%ur Percobaan
$ercobaan dilakukan dengan melakukan pengamatan untuk titik kabut dan
titik beku terlebih dahulu, baru dikondisikan untuk menentukan titik tuang.
1. T"$"< Kabu$ %an T"$"< Be
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
47/117
->
". 0ata Dmum
Tabel 9.1. #arameter data umum
Para/e$er a/0e#
T"$"< Kabu$ "," o% '4) o?
T"$"< Be- -",>& =",>
+ ==,I& -",I =",
- =>," -&,6 =",
=>,& -&,&= =&,6=
..2. Per&"$un+an
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
48/117
-
1. 0ata Dmum
8itik *abut 1 ", o% 3 @
@ '4) o?
1 ", L% 3 @ "," L% ' &>+@ 2*11 K
1 =, LF 3 @ =, LF ' -=6
@ 24) Rn
8itik Beku 1 -,& o% 3 @
@ 3*' o?
1 -,& L% 3 @ -,& L% ' &>+
@ 2((2 K 1 +I,= LF 3 @ +I,= L% ' -=6
@ 4**' Rn
8itik 8uang 1 ",+ o% 3 @
@ *4 o? 1 ",+ L% 3 @ ",+ L% ' &>+
@ 2))3 K 1 I,- LF 3 @ I,- LF ' -=6
@ 2-' Rn
&. 0ata *elompok
8itik *abut 1 "I,+ o% 3 @
@ ''(4 o? 1 "I,+ L% 3 @ "I,+ L% ' &>+
@ &I23 K
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
49/117
-I
1 ==,>- LF 3 @ ==,>- LF ' -=6
@ 2'(4 Rn
8itik Beku 1 ,- o% 3 @
@ 41(2 o?
1 ,- L% 3 @ ,- L% ' &>+@ 2()4 K
1 -",>& LF 3 @ -",>& LF ' -=6
@ -1(2 Rn
8itik 8uang 1 "=, o% 3 @
@ '1(o
? 1 "=, L% 3 @ "=, L% ' &>+
@ 2)* K
1 =",> LF 3 @ =",> LF ' -=6@ 21( Rn
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
50/117
6
.'. Pe/ba&a!an
8itik beku, titik tuang dan titik kabut dipengaruhi oleh komposisi
penyusun minyak. 5aksudnya, pada minyak berat lebih banyak mengandung
padatan/padatan jika dibandingkan dengan minyak ringan yang lebih banyak mengandung gas sehingga minyak berat yang lebih dulu mengalami
pembekuan daripada minyak ringan.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
51/117
"
Gra$ik 9.1. Kelom)ok & Data ,mum 's Titik Kabut: Titik /eku dan Titik Tuan
0 1 2 3 4 5 6 7
0
20
40
60
80
61.52 61.7 61.88 61.88 62.06 5,.54
41.54 41.72 41., 42.08 42.26 3,.56
66.56 66.74 66.,2 67.1 67.28 64.58
Grafk Kolom vs Temperatur Penentuan Titik Kabut, Titik Beku dan Titik Tuang
*i*ik kau* *i*ik eku *i*ik *ua(/
KELOPOK
TEPE!"T#!E $ %&'
Gra$ik 9.2. Kelom)ok 's Titik Kabut: Titik /eku dan Titik Tuan
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
52/117
&
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
61.52 61.7 61.88 61.88 62.06
41.54 41.72 41., 42.08 42.26
66.56 66.74 66.,2 67.1 67.28
Grafk Kolom vs Temperatur Penentuan Titik Kabut, Titik Beku dan Titik Tuang
*i*ik kau* *i*ik eku *i*ik *ua(/
KELOPOK
TEPE!"T#!E $ %&'
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
53/117
+
.(. Ke!"/0u#an
1. $enentuan titik kabut, titik beku, titik tuang dan minyak pada sumur
produksi sangat penting guna mencegah terjadinya flo) rate dan
menaikkan bahan pompa serta menurunkan jumlah produksi.
2. 8itik kabut terjadi pada suhu yang lebih tinggi dibanding titik beku dan
titik tuang.
3. Faktor yang mempengaruhi titik kabut, titik tuang, titik beku yaitu
komposisi penyusun minyak tersebut.
4. emakin berat jenis minyak maka semakin tinggi nilai titik kabut, titik
beku dan titik tuangnya.
. 5inyak berat akan lebih cepat mengalami pembekuan daripada minyak
ringan.
BAB =I
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
54/117
-
PENENTUAN TITIK NALA F;AS% #+NT 5 DAN TITIK
BAKAR F+RE #+NT 5
'.1. Tujuan Percobaan
1. 5emahami pengertian dari titik nyala dan titik bakar.
2. 5enentukan titik nyala 1 flash point 3 dan titik bakar 1 fire point 3 dari
minyak mentah.
3. 5enentukan antisipasi dari meningkatnya suhu minyak bumi di flo)line.
4. 5engetahui hubungan titik nyala dengan specific gravity dan LA$?.
. 5engetahui hubungan titik bakar dengan specific gravity dan LA$?.
'.2. Da!ar Teor"
(lash point 1titik nyala3 adalah temperatur terendah dimana suatu material
mudah terbakar dan menimbulkan uap tertentu sehingga akan bercampur
dengan udara, campuran tersebut mudah terbakar. (ire point 1titik bakar3
adalah temperatur dimana suatu produk petroleum terbakar untuk sementara
1ignites momentarialy3 tetapi tidak selamanya, sekurang/kurangnya detik.
uatu larutan yang dipanaskan pada suatu temperatur dan tekanan tetap
akan terjadi penguapan pada temperatur tertentu. edangkan penguapan
sendiri merupakan proses pemisahan molekul dari larutan dalam bentuk gas
yang ringan. Adanya pemanasan yang meningkat akan menyebabkan gerakan
4 gerakan partikel penyusun larutan akan lepas dan meninggalkan larutan.
0emikian pula halnya pada minyak mentah, pada suhu tertentu ada gas
yang terbebaskan di atas permukaan, apabila disulut dengan api, maka minyak
mentah tersebut akan menyala. 8itik nyala secara prinsip ditentukan untuk
minyak bumi sehingga dengan demikian dapat mengantisipasi bahaya
terbakarnya produk 4 produk minyak bumi. emakin kecil # minyak mentah
maka semakin tinggi A$?/nya, berarti minyak tergolong minyak ringan,
maka jumlah %" 4 %- semakin banyak, dengan semakin banyak gas, semakin
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
55/117
rendah titik nyala dan titik bakarnya, maka akan semakin mudah terbakar
produk petroleum yang akan diproduksi.
5inyak bumi yang memiliki flash point 1titik nyala3 terendah akan
membahayakan, karena minyak tersebut mudah terbakar apabila minyak
tersebut memiliki titik nyala tinggi juga kurang baik, karena akan susah
mengalami pembakaran.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
56/117
=
mudah terbakar 1 flammable3 karena di dalam minyak tersebut terdapat fraksi
ringan 1gas3.
'.3. Pera#a$an %an Ba&an
'.3.1. Pera#a$an
1. 'ag Closed 'ester .
2. hield ukuran -= cm luas dan =" cm tinggi, terbuka dibagian
depan.
3. 8hermometer.
'.3.2. Ba&an
1. 5inyak mentah
2. Air
Gambar
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
57/117
>
Gambar
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
58/117
kelompok
titik
'. Dntuk menentukan titik bakar, lanjutkan pemanasan dengan perlahan /
lahan, dengan kenaikan kurang lebih "6 °F setiap menit, melanjutkan
penyulutan dengan test flame setiap kenaikan °F hingga sample menyala
atau menyala detik, mencatat temperatur tersebut sebagai titik bakar.
'.. Ha!"# Ana#"!a %an Per&"$un+an
'..1. Ha!"# Ana#"!a
". 0ata Dmum
Tabel ,+- oF
T"$"< Ba o% &6=,= oF
&. 0ata *elompok
Tabel >,& o% ">6,I= oF
T"$"< Ba6,I= ">","- ">",+& ">",
T"$"< Ba
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
59/117
I
8itik (yala 1 ",+ o% 3 @
@ 1()34 o? 1 ",+ L% 3 @ ",+ L% ' &>+
@ 343 K 1 ">,+- LF 3 @ ">,+- LF ' -=6
@ '3)34 Rn
8itik Bakar 1 I> o% 3 @
@ 2-'' o?
1 I> L% 3 @ I> L% ' &>+
@ 3(- K
1 &6=,= LF 3 @ &6=,= LF ' -=6
@ '''' Rn
&. 0ata *elompok
8itik (yala 1 >>,& o% 3 @
@ 1(-*' o? 1 >>,& L% 3 @ >>,& L% ' &>+
@ 3-2 K 1 ">6,I= LF 3 @ ">6,I= LF ' -=6
@ '3-*' Rn
8itik Bakar 1 I=,& o% 3 @
@ 2-1' o?
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
60/117
=6
1 I=,& L% 3 @ I=,& L% ' &>+
@ 3'*2 K
1 &6,"= LF 3 @ &6,"= LF ' -=6@ ''1' Rn
'.'. Pe/ba&a!an
$enentuan titik nyala dan titik bakar tergantung dari komposisi minyak
yang bersangkutan. emakin berat minyak maka titik didihnya semakin tinggi
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
61/117
="
demikian juga titik nyala dan titik bakar. Hal ini juga dipengaruhi oleh
temperatur.
0alam percobaan kali ini, pada percobaan umum didapatkan temperatur
flash point 1titik nyala3 sebesar ",+ o% @ 1()34 o? sedangkan untuk fire
point 1titik bakar3 didapat sebesar I> o% @ 2-'' o?. edangkan pada
percobaan kelompok temperature flash point 1titik nyala3 sebesar >>,& o% @
1(-*' o? dan fire point 1titik bakar3 didapat sebesar I=,& o% @ 2-1' o?.
Dntuk percobaan penentuan flash point 1titik nyala3 dan fire point 1titik
bakar3, praktikan melakukan pengetesan tentang titik nyala dan titik bakar
pada sampel minyak yang telah disediakan. 0imana sampel minyak mentahdimasukkan ke dalam test cup dan air ke dalam bath kemudian dipanasi.
etelah beberapa menit dipanasi, kita dapat mengamati terjadinya flash point
1titik nyala3 dan fire point 1titik bakar3.
(lash point 1titik nyala3 dapat kita amati apabila dilakukan penyulutan,
sampel akan menyala beberapa saat saja. edangkan fire point 1titik bakar3
terjadi bila nyala yang dihasilkan lebih lama dari flash point 1minimal:kira/
kira berlangsung selama detik3.
$enentuan titik nyala dan titik bakar tergantung dari komposisi minyak
yang bersangkutan. emakin berat minyak maka titik didihnya semakin tinggi
demikian juga titik nyala dan titik bakar. $enentuan titik nyala dan titik bakar
dari minyak mentah ini sangat penting dalam mengatisipasi timbulnya
kebakaran pada peralatan produksi, karena temperatur minyak terlalu tinggi
yang biasanya terjadi akibat adanya gesekan antara minyak dengan flow line,
sehingga kita dapat melakukan pencegahan lebih dini.
0ari analisa dan perhitungan di atas juga disertakan data dari tiapkelompok, kemudian diplotkan ke dalam suatu grafik di bawah ini !
Gra$ik
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
62/117
=&
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0
50
100
150
200
250
170.78 170.,6 171.14 171.32 171.5
204.,8 205.16 205.34 205.52 205.7
Grafk Kelompok vs Temperature Penentuan Titik ()ala dan Titik Bakar
i*ik $akar i*ik )ala
KELOPOK
TEPE!"T#!E $%&'
Gra$ik
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
63/117
=+
0 1 2 3 4 5 6 7
0
50
100
150
200
250
170.78170.,6171.14171.32171.5178.34204.,8205.16205.34205.52205.7206.6
Grafk Kelompok vs Temperature Penentuan Titik ()ala dan Titik Bakar
i*ik $akar i*ik )ala
KELOPOK
TEPE!"T#!E $%&'
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
64/117
=-
'.(. Ke!"/0u#an
1. $enentuan titik nyala dan titik bakar tergantung dari komposisi minyak.
2. 8itik bakar memiliki temperatur lebih tinggi daripada titik nyala.3. 8itik bakar mempunyai temperature lebih tinggi dari titik bakar.
4. iskositas berbanding lurus dengan titik nyala dan titik bakar.
. $enentuan flash point dan fire point sangat penting artinya dikaitkan
dengan keselamatan dan pencegahan dari bahaya kebakaran.
'. 5inyak ringan mempunyai titik nyala dan titik bakar yang lebih rendah
dibandingkan minyak berat, karena pada minyak ringan komponen fraksi
beratnya lebih sedikit dibandingkan pada minyak berat.
BAB =II
PENENTUAN =IKOITA KINEMATIK E6ARA
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
65/117
=
6OBA>6OBA TENTAT+'E -ET%D5
(.1. Tujuan Percobaan
1. 5enentukan viskositas kinematik untuk cairan (ewtonian pada berbagai
temperatur.
2. 5engetahui pengaruh suhu terhadap viskositas.
3. 5engetahui hubungan viskositas dengan tekanan.
4. 5enentukan faktor/faktor yang mempengaruhi viskositas fluida.
. 5enentukan hubungan viskositas dan laju alir fluida.
(.2. Da!ar Teor"
iskositas adalah sifat fluida yang mendasari diberikannya tahanan
tegangan geser oleh fluida tersebut. iskositas berhubungan dengan fluida
yang tidak encer. Adanya gesekan atau friksi antar lapisan lapisan fluida
menyebabkan kehilangan energi. iskositas gas meningkat dengan suhu,
tetapi iskositas cairan berkurang dengan naiknya suhu. *arena %airan
dengan molekul/molekul yang jauh lebih rapat daripada gas, mempunyai
gaya/gaya kohesi yang jauh lebih besar daripada gas.
iskositas dapat juga diartikan sebagai keengganan cairan untuk mengalir,
yang didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu bidang horiontal
yang terpisah pada satuan jarak dari kedua bidang, dimana bidang pertama
bergerak sepenjang suatu satuan kecepatan.
Ada dua macam viscositas, yaitu !
". iskositas kinematik merupakan waktu aliran atau efluG timer teratur.
$eralatan ini dikalibrasikan dengansuatu minyak standar yang mempunyai
viskositas yang ditentukan dengan cara referensi terhadap air didalam
5aster iskosimeter atau dengan perbandingan langsung dengan
iskosimeter yang dikalibrasikan secara teliti. ample dengan volume
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
66/117
==
tertentu dan temperatur tertentu dialirkan melalui pipa kapiler yang telah
dikalibrasi dan waktunya telah diukur.
&. iskositas dinamis atau viskositas absolut unit cgs dari viskositas dinamis
1a3 adalah poise, yang mana mempunyai dimensi gram : cm : detik.
iskositas kinematik 1k3 adalah viskositas dinamik dibagi dengan
densitas 1a:d3, dimana keduanya diukur pada temperatur yang sama.
Dnit dari viskositas kinematik adalah stoke, yang mempunyai dimensi
cm&:detik, tetapi dalam industri perminyakan biasanya dinyatakan dengan
centi stoke 1stoke:"663.
iscositas merupakan sifat fisik yang akan berpengaruh terhadap fluida
untuk mengalir. 5inyak yang lebih kental akan mengalir dengan kecepatan
yang rendah. 0engan demikian viscositas berbanding terbalik dengan
kecepatan alirnya, yang merupakan sifat fisik penting dari fluida untuk
menentukan karakteristik alirannya. Dntuk menjamin aliran dalam aliran pipa,
harus digunakan viscometri yang memiliki ukuran viscometer dengan pipa
kapiler tertentu sehingga alirannya lebih dari &66 detik.
*ekentalan kinematik dapat diukur dengan persamaan dibawah ini !
0imana ! @ kekentalan kinematis 1centistoke3.
% @ konstanta kalibrasi viscometer.
8 @ waktu alir 1detik3.
0alam cairan hidrokarbon dapat dibuat suatu generalisasi, yaitu !
". iscositas naik dengan naiknya tekanan
&. iscositas turun dengan bertambahnya gas dalam larutan
Dmumnya pengaruh pemampatan dalam kenaikan viscositas dikalahkkan
oleh pengaruh gas yang terlarut sehingga viscositasnya menurun dengan
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
67/117
V i s 2 o s i * a s
eka(a(
=>
naiknya tekanan, karena bertambahnya gas yang terlarut. $enurunan viscositas
dengan naiknya tekanan ini hanya sampai batas kejenuhan 1tekanan3. 8ekanan
yang lebih besar tidak akan menambah jumlah gas yang terlarut.
Fluida adalah at yang berubah bentuk secara kontinu bila terkena
tegangan geser, betapun kecilnya tegangan geser itu. Atau bisa juga
didefinisikan sebagai at yang mengalir.
Fluida diklasifikasikan menjadi!
". Fluida (ewtonian
Fluida yang tegangan gesernya berbanding lurus secara linier dengan
gradient kecepatan pada arah tegak lurus dengan bidang geser. fluida
newtonian akan mengalir terus tanpa dipengaruhi gaya/gaya yang bekerja
pada fluida. ebagai contoh, air.
&. Fluida non/(ewtonian
Fluida yang akan mengalami perubahan viskositas ketika terdapat gaya
yang bekerja pada Fluida tersebut atau terdapat hubungan tak linier antara
besarnya tegangan geser yang diterapkan dan laju perubahan sudut.
Gra$ik =.1. 'iscositas min4ak sebaai $unsi tekanan
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tegangan_geser&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tegangan_geser&action=edit&redlink=1
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
68/117
=
De7"n"!"
". iscositas 0inamika atau iscositas Absolut Dnit cgs dari viscositas
dinamis 1va3 adalah poise, yang mempunyai dimensi gram:cm:detik.
&. iscositas *inematika 1vk 3 adalah viscositas dinamika dibagi dengan
densitas, dimana kinematika diukur pada temperatur yang sama. Dnit dari
viscositas kinemtika adalah stoke, yang mempunyai dimensi cm&:detik,
tetapi dalam industry perminyakan biasanya dinyatakan dalam sentistoke
1stoke:"663.
+. %airan (ewtonian 1sample3 adalah cairan yang mempunyai perbandingan
yang linier anatara shear rate dengan shear stress.
Pr"n!"0 Pen+u
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
69/117
=I
. 8imer
=. *alibrasi/kalibrasi sesuai dengan salah satu metode di bawah ini !
(.3.2. Ba&an
1. %airan (ewtonian 1sampel3
2. Air
3. )bat penyaring
Gambar =.1. 'iskometer
Gambar =.2. Sto)>atc8
1. Ba!"c 6a#"bra$"on
5enentukan waktu air dalam detik dari destilated water pada
master viscometer. Air harus mempunyai waktu alir minimum &66
detik pada temperature test. *emudian hitung konstanta % dengan
persamaan!
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
70/117
>6
0imana !
h @ viscositas kinematik air 1",66+ cs pada &6° %3
% @ konstanta viscometer
t @ waktu alir 1detik3
5aka harga konstanta % dapat ditentukan !
*emudian menentukan viscositas sample hidrokarbon ke/" yang
lebih viscous dari air pada viscometer yang sama, dan kemudian
gunakan harga viscositas di atas untuk kalibrasi pada viscometer ke/&
dengan diameter kapiler yang lebih besar. #unakan persamaan % @
/h& : t untuk menghitung harga konstanta % dari master viscometer
kedua !
0imana !
h& @ viscositas kinematik dari hidrokarbon yang digunakan untuk
kalibrasi.
etelah viscometer ke/& dikalibrasi, harga viscositas kinematik
dapat ditentukan untuk sample hidrokarbon dengan viscositas yang
lebih besar. Harga viscositas tersebut digunakan untuk menentukan
kalibrasi viscometer ke/ +. eperti pada viscometer ke/&, jadi untuk
viscometer ke/+ perlu dua hidrokarbon untuk menentukan konstanta
viscometernya.
6 8 =& 9 $
6 8 1.--3)9$
6 8 =&29$
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
71/117
>"
2. Ka#"bra!" ="!co/e$er %en+an M"n;a< $an%ar%
5inimum waktu aliran untuk setiap minyak standard pada setiap
tabung yang dikalibrasi harus kurang dari &66 detik. *oefisien
viscometer B adalah koefisien energy kinematik yang digunakan pada
viscometer yang mempunyai aliran kapiler sangat kecil dan konstanta
% berharga 6,6 atau lebih kecil.
0imana!
t" @ waktu alir 1minimum &66 detik3 untuk hidrokarbon yang
mempunyai viscositas kinematik h&
t& @ waktu alir untuk hydrocarbon yang mempunyai viscositas
kinematik h&
Hitung konstanta %!
0imana!
h @ viscositas kinematik hydrocarbon yang dgunakan untuk
kalibrasi
B @ koefisien viscometer dari persamaan sebelumnya
8erakhir ulangi viscositas kinematik dari suatu hidrokarbon yang
diinginkan dalam centistokes, sebagai berikut!
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
72/117
>&
iscositas kinematik 1h3 !
Tabel =.1. AST- Kinematic T8ermometers
Ran+e Te/0era$ur
o? 5
ub
D"7"!"on
o? 5
ATM
Te/0era$ur
o? 5
/=" M /&I 6,& -+/=>, M /=&, 6," >-
/-&, M /+>, 6," >+
/&, M &, 6," >&
==, M >", 6," --
>-, M >I, 6," -
I>, M "6&, 6," &
""I, M "&-, 6," -=
"&>, M "+&, 6," &I
"+>, M "-&, 6," ->
">>, M "=&, 6," -
&6>, M &"&, 6," +6
(.4. Pro!e%ur Percobaan
1. Atur temperatur bath dengan thermometer berketelitian sampai dengan
6,6& oF, atau dengan thermometer berketelitian sampai 6,6 oF,
temperature lebih kecil dari =6 oF.
2. aring sample secukupnya dengan saringan &66 mesh atau penyaring lain
yang sesuai, untuk membuang partikel/partikel padat atau air. Bila
temperatur kurang rendah gunakan obat penyaring.
3. Ambil viscometer yang bersih dan kering dengan waktu alir lebih dari &66
detik.
4. $asang pemegang viscometer di dalam bath sampai viscometer mencapai
temperatur pengukuran yang dinginkan 1selama menit untuk mencapai
temperatur "66 oF atau "6 menit untuk mencapai temperatur &"6 oF3.
6 : $5 B9$5
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
73/117
>+
. #unakan peralatan penghisap untuk menaikkan sampel masuk ke dalam
pipa kapiler sampai batas bawah sampel kurang lebih mm di atas garis
batas atas sampai dari viscometer 1pada awal pengukuran3.
'. %atat waktu yang diperlukan 1dengan ketelitian 6," detik3 sampel untuk
bergerak 1mengalir3 dari garis batas 1awal pengukuran3.
(. %atat waktu yang diperlukan 1dengan ketelitian 6," detik3 sampel untuk
bergerak 1mengalir3 dari garis batas 1awal pengukuran3 pada viscometer.
Bila waktu yang diperlukan kurang dari & detik, ganti viscometer dengan
viscometer yang mempunyai pipa kapiler yang lebih kecil, ulangi prosedur
tersebut.
). ;akukan percobaan & 1dua3 kali, bila hasil yang diperoleh dari kedua
percobaan sasuai dengan repeatabilitas maka gunakan harga rata/rata
untuk menghitung viscositas kinematiknya.
*. Hitung viscositas kinematika dalam centistokes dengan cara perhitungan
diatas.
(.. Ha!"# Ana#"!a %an Per&"$un+an
(..1. Ha!"# Ana#"!a
Tabel =.2. Data %asil Analisa
a/0e# ="!co/e$er="!co/e$er
K"ne/a$"c
a,+
Ana#"!a 5inyak
ampel
? 1 6 3 h" @
","&&I cs +>-,+
%&A @
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
74/117
>-
V h1
T 2 A5inyak
ampel?? 1 "66 3
h& @
",++I cs --,+
(..2. Per&"$un+an
%A @ @ 3 : 1->3 c!9%$
h @ %A G 8"
@ + G "6/+ cs:dt . +>-,+ dt
@ 1122* c!
h" @ %A G 8&A
@ + G "6/+ cs:dt . +>-,+ dt
@ 1122* c!
%&A @ @ 3 : 1->3 c!9%$
h& @ %&A G 8&B
@ + G "6/+ cs:dt . --,+ dt @ 133* c!
*alibrasi peralatan untuk menentukan koefisien viscometer 1B3
B @
@
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
75/117
>
@
@ ---31(2 c! %$
*onstanta $eralatan *eseluruhan 1 3
@
@
@
@
@ -.--'-4414 c!9%$
5enghitung harga viskositas kinematik
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
76/117
>=
@ @ 1122*1(21) c!
6,66" G G 8&B 8 6,66".6,66=6--"- cs:dt. --,+ dt
@ ---2'*2-22* c!
5aka harga viscositas kinematik @ . 8&B
8 6,66=6--"- cs:dt. --,+ dt
8 2'*2-22)42 c!
(.'. Pe/ba&a!an
0alam percobaan sebelumnya 1Spesific Graity3, kita menentukan #suatu minyak. Spesifik Graity memiliki hubungan dengan viskositas
1berdasarkan asumsi3, dimana minyak yang memiliki Spesific graity yang
lebih besar memiliki 6A$? yang rendah, maka memiliki viskositas yang
rendah.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
77/117
>>
$ada percobaan ini prinsipnya adalah mengalirnya fluida pada viscometer
yang ada dan berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh kelompok &
didapatkan viskositas kinematic sebesar 2'*2-22)42 cen$"!$o
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
78/117
>
BAB =III
ANALIA KIMIA AIR ?ORMAI
).1. Tujuan Percobaan
1. 5enentukan pH, alkalinitas, %a, barium sulfat, ferroksida, sodium dan
perhitungan indeks stabilitas kalsium karbonat dari air formasi.
2. 5enentukan sifat dari air formasi, apakah stabil, mengendap atau korosif.
3. 5enentukan akibat atau kemungkinan yang ditimbulkan dan aliran
minyak bumi terhadap pipa produksi.
4. 5engetahui factor yang mempengaruhi terbentuknya emulsi.
. 5engetahui aplikasi analisa air formasi dalam perminyakan,
).2. Da!ar Teor"
Air formasi atau disebut connate )ater mempunyai komposisi kimia yang
berbeda/beda antara reservoir yang satu dengan yang lainnya. )leh karena itu,
analisa kimia pada air formasi perlu dilakukan untuk mengetahui sifat/
sifatnya. 0ibandingkan dengan air laut, air formasi ini rata/rata memiliki
kadar garam yang lebih tinggi, sehingga studi mengenai ion/ion air formasi
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
79/117
>I
dan sifat/sifat fisiknya ini menjadi penting artinya karena kedua hal tersebut
sangat berhubungan dengan terjadinya penyumbatan pada formasi dan korosi
pada peralatan di bawah dan di atas permukaan.
Air formasi tersebut terdiri dari bahan/bahan mineral, misalnya kombinasi
metal/metal alkali dan alkali tanah, belerang, oksida besi dan alumunium serta
bahan/bahan organis seperti asam nafta dan asam gemuk.
*omposisi ion/ion penyusun air formasi terdiri dari anion/anion dan
kation/kation.
*ation/kation yang terkandung dalam air formasi dapat dikelompokkan
sebagai berikut !
. Alkali ! * ', (a' dan ;i' yang membentuk basa kuat=. 5etal alkali tanah ! Br '', 5g'', %a'', r '', Ba'' membentuk basa lemah
>. ?on Hidrogen ! )H'
. 5etal berat ! Fe'' dan 5n''
edangkan anion/anion yang terkandung dalam air formasi adalah sebagai
berikut !
+. Asam kuat ! %l/, )-/, ()+
/
-. Asam lemah ! %)+/
, H%)+/
, /
?on/ion tersebut di atas akan bergabung berdasarkan empat sifat, yaitu !. alinitas primer, yaitu bila alkali bereaksi dengan asam kuat, misalnya
(a%l dan (a&)-=. alinitas sekunder, yaitu bila alkali tanah bereaksi dengan asam kuat,
misalnya %a%l&, 5g%l&, %a)-,5g)-.
>. Alkalinitas primer, yaitu apabila alkali bereaksi dengan asam lemah,
seperti (a&%)+ dan (a1H%)+3&. Alkalinitas sekunder, yaitu apabila alkali tanah bereaksi dengan asam
lemah, seperti %a%)+, 5g%)+, %a1H%)+3& dan 5g1H%)+3&
Air formasi merupakan faktor utama yang berkaitan dengan pembentukan
scale. Scale merupakan endapan kristal yang menempel pada matrik batuan
maupun pada dinding/dinding pipa dan peralatan di permukaan, seperti halnya
endapan yang sering kita jumpai pada panci ataupun ketel untuk memasak air.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
80/117
6
Adanya endapan scale akan berpengaruh terhadap penurunan laju produksi
produksi. Bisa juga disederhanakan, scale adalah hasil kristalisasi dan
pengendapan mineral dari air formasi yang terproduksi bersama minyak dan
gas
8erbentuknya endapan scale pada lapangan minyak berkaitan erat dengan
air formasi, dimana scale mulai terbentuk setelah air formasi ikut terproduksi
ke permukaan. elain itu jenis scale yang terbentuk juga tergantung dari
komposisi komponen/komponen penyusun air formasi.
5ekanisme terbentuknya kristal/kristal pembentuk scale berhubungan
dengan kelarutan masing/masing komponen dalam air formasi. edangkan
kecepatan pembentukan scale dipengaruhi oleh kondisi sistem formasi,
terutama tekanan dan temperatur. $erubahan kondisi sistem juga akan
berpengaruh terhadap kelarutan komponen.
Air formasi biasanya disebut dengan oil field )ater atau connate )ater
intertial )ater adalah air yang diproduksikan ikut bersama/sama dengan
minyak dan gas. Air ini biasanya mengandung bermacam/macam garam dan
asam, terutama (a%l sehingga merupakan air yang asam bahkan asam sekali.
Air formasi hampir selalu ditemukan di dalam reservoir hidrokarbon
karena memang didalam suatu akumulasi minyak, air selalu menempati
sebagian dari suatu reservoir, minimal "67 dan maksimal "667 dari
keseluruhan pori.
Dntuk menganalisa air formasi secara tepat, dipakai klasifikasi air formasi
yang digambarkan, secara grafis hal ini dimaksudkan untuk mengidentifikasi
sifat air formasi dengan cara yang paling sederhana tetapi dapat
dipertanggungjawabkan, hanya kelemahannya tergantung pada spesifikasinya.
$engambilan sample air formasi dilakukan di kepala sumur dan atau di
separator dengan menggunakan penampung bertutup terbuat dari kaca atau
plastic agar tidak terjadi kontaminasi dan hilangnya ion Hidrogen karena akan
mempengaruhi kebasahan sample.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
81/117
"
$ercobaan yang dilakukan adalah dengan menentukan p% Alkalinitas
penentuan kandungan kalsium Magnesium -arium Sulfat (erro 7lorida
Sodium dan perhitungan indeks stabilitas kalsium karbonat + CaC$2 ,.
1. Penen$uan Ka#!"u/ %an Ma+ne!"u/
Dntuk kandungan %a dan 5g perlu terlebih dahulu ditentukan
kesadahan totalnya.
2. Penen$uan A#
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
82/117
&
4. Penen$uan o%"u/
odium tidak ditentukan dilapangan, karena nilai sodium tidak dapat
dianggap nilai yang nyata atau absolut. $erhitungannya ialah dengan
pengurangan jumlah anion dengan jumlah kation dengan me:; kesadahan
total tidak dimasukkan dalam jumlah perhitungan ini.Air formasi selain
berasal dari lapisan lain yang masuk kedalam lapisan produktivitasnya
yang disebabkan oleh !
". $enyemenan yang kurang baik
&. *ebocoran casing yang disebabkan oleh!
a. *orosi pada casing.
b. ambungan kuran dapat.
c. $engaruh gaya tektonik 1patahan3.
$engambilan contoh air formasi sebaiknya dari kepala sumur dan atau
separator dengan pipa plastic lentur jangan dari bahan tembaga 1%u3
karena mudah larut. $eralatan harus bersih dari bekas noda dan di cuci
alirkan dengan air formasi yang akan diambil.Alkalinitas %)+, H%)+, dan )H harus ditentukan ditempat
pengambilan contoh, karena ion/ion ini tidak stabil seiring dengan waktu
dan suhu. Dntuk itu pH perlu diturunkan sampai " dengan asam garam.
$enentuan kadar barium harus dilkukan segera setelah contoh diterima,
karena unsur Ba)- terbatas kelarutannya, karena barium bereaksi dengan
cepat terhadap )- sehingga akan mengurangi konsentrasi barium dan
akan menimbulkan kesalahan dalam penelitian. elain dengan barium,) -
juga cepat bereaksi dengan kalsium menjadi %a)- pada saat suhu turun.
Dntuk mengetahui air formasi secara cepat dan praktis digunakan
sisem klasifikasi dari air formasi, hal ini dapat memudahkan pengerjaan
pengidentifikasian sifat/sifat air formasi. 0imana kita dapat memplot hasil
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
83/117
+
analisa air formasi tersebut, hal ini memudahkan kita dalam korelasi
terhadap lapisan 4lapisan batuan dari sumur secara tepat.
Beberapa kegunaan yang paling penting dari analisa air formasi ini adalah!
". Dntuk korelasi lapisan batuan
&. 5enentukan kebocoran casing
+. 5enentukan kualitas sumber air untuk proses )ater flooding
?dentifikasi kecenderungan pembentukan scale juga dapat dilakukan
secara matematik dengan menghitung besarnya harga kecenderungan
pembentukan scale 1 scale tendency3. 5etode yang digunakan berbeda/
beda untuk tiap jenis scale. Dntuk memperkirakan kecenderungan
pembentukan scale kalsium karbonat dapat dilakukan dengan
menggunakan metode #angelier *y8nar Stiff9Dais, serta metode $ddo9
'ompson. edangkan perkiraan kecenderungan terbentuknya scale kalsium
sulfat dilakukan dengan menggunakan metode Case dan metode Skillman9
McDonald9Stiff . 5etode/metode tersebut diatas mempunyai keterbatasan/
keterbatasan dan keakuratan hasilnya tergantung pada data analisa air
yang representatif untuk tiap kondisi yang dianalisa.
Hal/hal pokok yang perlu diperhatikan dalam pemilihan dan
penggunaan metode perhitungan kelarutan antara lain adalah sebagai
berikut!
". 5etode #angelier hanya diperuntukkan untuk air tawar dan tidak
dapat digunakan pada analisa air formasi, sehingga membutuhkan
perhitungan konversi untuk digunakan pada air formasi.&. 5etode Stiff and Dais merupakan modifikasi dari metode ;angelier,
dan dapat digunakan untuk menganalisa air formasi, tetapi hanya pada
kondisi tertentu, sehingga untuk menganalisa pada kondisi reservoir
diperlukan perhitungan ekstrapolasi.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
84/117
-
+. $erhitungan kecenderungan pembentukan scale kalsium sulfat dengan
menggunakan metode Skillman9McDonald9Stiff , hanya dapat
digunakan pada air formasi dengan kandungan total padatan 1total
dissoled solids, 803 kurang dari "6.666 mg:lt, sehingga untuk air
formasi dengan 80 lebih besar dari batas tersebut harus ditentukan
dengan ekstrapolasi.
?dentifikasi terhadap mekanisme dan kondisi pembentukan, lokasi
terbentuknya scale serta komposisi endapan yang terbentuk merupakan
langkah awal dalam perencanaan program penanganan, baik pencegahan
maupun penanggulangan yang effektif.
Hasil $erhitungan ? digunakan untuk identifikasi terbentuknya Scale
dengan kriteria !".
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
85/117
0engan kombinasi penggunaan at kimia dan line Scrapper atau line
pigging
&. 5enghilangkan Scale 0i dalam umur dan Formasi
a. $embersihan scale pada tubing dan perforasi
b. $embersihan scale dari ruang pori dan rekahan 1ell Stimulation3
dengan cara menginjeksikan asam kedalam formasi produktif.
Ada + metode pengasaman meliputi !
1. Matri Acidi8ing.
/. Acid (racturing.
+. Acid ashing .
).3. Pera#a$an %an Ba&an
).3.1. Pera#a$an
1. tatis dan Buret titrasi
2. ;abu ukur
3. pH paper strip
4. Alat ukur elektrolit
. $ipet
).3.2. Ba&an
1. ampel air formasi2. ;arutan buffer
3. ;arutan indicator
4. ;arutan H&)-
. ;arutan Ag()+
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
86/117
=
Gambar ?.1. Statis dan /uret Titrasi
Gambar ?.2. ;abu ,kur
Gambar ?.". #8 )a)er stri)
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
87/117
>
Gambar ?.7. #i)et tetes
Gambar ?.9. #i)et ,kur
).4. Pro!e%ur Percobaan
).4.1. Penen$uan 0H E#e
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
88/117
3. %uci botol dan elektrodanya sebelum digunakan untuk menguji
sample dengan air destilasi untuk mencegah terjadinya
kontaminasi.
).4.2. Penen$uan A#
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
89/117
I
2P M 6 -6 × 1 5 − $ 3 &6 × 1 &$ − 5 3
).4.3. Penen$uan Ka#!"u/
1. Ambil &6 ml air suling, tambah & tetes larutan buffer calver dan "
tepung indicator calcer ??, warna akan berubah menjadi cerah. Bila
warnanya kemerahan, titrasi dengan larutan kesadahan total
sampai warna kemerahan hilang.
&. 8ambahkan cc air yang dianalisa. Bila ada %a, warna larutan
berubah menjadi kemerahan.
+. 8iter dengan larutan titrasi kesadahan total 1 " ml @ &6 epm 3
sambil digoyang sehingga warna berubah menjadi biru cerah
1jernih3. %atat volume titrasi.
Per&"$un+an
Bila menggunakan larutan " ml @ & epm
*alsium, me:; @
Bila menggunakan larutan " ml @ &6 epm
*alsium, me:; @
*onversi kadar %a dalam mg:; @ %a, mg:; N &6
).4.4. Penen$uan Ma+ne!"u/
5agnesium ditentukan dengan dua cara sebagai berikut !
5agnesium, me:; @1 kesadahan total, me:; 3 4 1 kalsium, me.; 3
5agnesium, me:; @5agnesium, me:; N "&,&
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
90/117
I6
).4.. Penen$uan K#or"%a
". 5engambil &6 ml air sample, menambahkan tetes *%r), warna
akan menjadi bening.&. 5entitrasi dengan larutan Ag()+ " ml @ 6,66" g %l sampai
warna coklat kemerahan, mencatat volume pentitrasi.+.
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
91/117
I"
Hasil analisa air sering dinyatakan dengan bentuk grafik. *ita
dapat menandai perbedaan dari contoh air dengan membandingkan
dua macam contoh air 1atau lebih3 dari grafik tersebut. 5etode yang
umum digunakan adalah metode stiff. 5etode ini dapat diplot secara
logaritma atau normal antara konsentrasi kation pada sisi kiri titik
pusat dan konsentrasi anion diplot pada sisi kanan pusat.
Contoh :
Tabel ?.2. %ara Konsentrasi Kom)onen
KOMPONENKONENTRAI
M+9L /eL
(atrium
*alsium
5agnesium
Barium
*lorrida
ulfat
*arbonat
Bikarbonat
?ron
">I-
+I
"I
6
"&-
=-
&6
"--6
"+
>.6-
".I
".=
6
+I."I
"+.-+
I.++
&+.6
6.&+
).4.). Per&"$un+an In%e
Air yang mengandung %)+ dalam bentuk apapun akan membentuk
kerak atau korosi , tergantung pH dan suhu . Hal ini dapat diketahui
dengan perhitungan indeks stabilitas air. %)+ yang terdapat didalam air
tersebut mungkin akan tersebut sebagai asam arang 1H&%)+3,
bikarbonat 1H%)+3, atau karbonat 1%)+3. Asam arang terdapat bila air
tersebut terlalu jenuh dengan %)+, bikarbonat terdapat bila nilai pH air
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
92/117
I&
pada range - / .+, karbonat terdapat bila nilai pH air pada range .+ 4
2umus untuk menghitung indeksstabilitas %a%)+ adalah!
Bila indeks berharga 6, berarti air tersebut secara kimiawi
seimbang. Bila indeks berharga positif, air tersebut mempunyai gejala
membentuk endapan. Bila indeks berharga negative, air tersebut
bersifat korosif.
(ilai pH dan *onsentrasi ion %a'', 5g'', (a'', %)/, )-/, H%)+
/
0imana !pH @ (ilai pH pada pengukuran contoh air
* @ 8enaga ion 1ditandai m3 dan suhu
8enaga ion ini terdapat pada grafik ?. >, ">>, dan " oF dengan
air pH @ =.I
Tabel ?.". +ndeks
Stabilitas
8
ION /e9L /+9L
%a''
5g''
(a''
%l/
)-/
H%)+/
"&.6
&6.-
&I.
&+.
-".>
"+.
&-6
&-I
=>=I
I666
&666
-"
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
93/117
I+
0engan menggunakan factor/ factor yang terdapat pada grafik ?,
jumlah tenaga ion dapat dihitung sebagai berikut!
Tabel ?.7. #er8itunan Tenaa +on
etelah menggunakan ion dari air dapat dihitung, tentukan nilai ;
dari grafik ? dimulai dari bawah grafik jumlah tenaga ion 1O3, ikuti
garis tegak lurus hingga bertemu dengan kurva suhu, kemudian baca
nilai * ke sisi kiri.
Tabel ?.9. %ara Faktor K dan Su8u
u&u ?ac$or K
6 oF &.I
ION /e9L 5 7ac$or 8 .../e9L
%a''
5g''
(a''
%l/
)-/
H%)+/
"&.6
&6.-
&I.
&+.
-".>
"+.
N G "6/
N " G "6/+
N " G "6/+
N G "6/
N " G "6/
N G "6/
@ 6."->=
@ 6.6"&
@ 6.6&6-
@ 6."&=
@ 6.6-">
@ 6.66=I
Fu/#a& $ena+a "on @ 6.+-
-
8/18/2019 BAB 1-7 OK
94/117
I-
>> oF
"&& oF
"= oF
&.=
&."
".
#rafik ?? digunakan untuk menentukan nilai p%a dan pAlk.
8entukan titik konsentrasi %a'' pada nilai sebelah kiri grafik, tarik
garis lurus hingga bertemu pada kurva kiri. ?kuti garis kebawah untuk
menentukan nilai p%a. %ara yang sama untuk konsentrasi H%)+/
dengan kurva kekanan dan ke bawah untuk pAlk. etelah