BAB 1-7 OK

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


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


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

BAB 1-7 OK

Documents

Transcript of BAB 1-7 OK