wellhead (kepala sumur) pada sumur minyak dan gas

Wellhead adalah struktur yang dipasang di bagian atas sumur minyak atau gas alam. Fungsi utamanya adalah untuk memastikan operasi yang aman dan mengelola aliran minyak atau gas dari sumur ke dalam sistem pengumpulan.

Kepala sumur dapat dipasang kering (dry) atau (subsea) bawah laut. Penyelesaian Kering berarti sumur berada di darat pada struktur atas di lepas pantai instalasi. Sumur bawah laut terletak di bawah air pada dasar laut khusus.

Komponen Wellhead

Kepala sumur terdiri dari bagian-bagian peralatan dipasang pada pembukaan sumur untuk mengatur dan memantau ekstraksi hidrokarbon dari formasi bawah tanah. Alat ini juga mencegah kebocoran minyak atau gas alam dari sumur dan mencegah ledakan karena tekanan tinggi dari formasi. Formasi yang berada pada tekanan tinggi biasanya membutuhkan kepala sumur yang dapat menahan banyak tekanan ke atas dari gas dan cairan yang keluar. Kepala sumur ini harus mampu menahan tekanan hingga 140 MPa (1400 Bar). Kepala sumur terdiri dari tiga komponen: kepala selubung, kepala tabung, dan ‘christmas tree (pohon Natal)’.

Christmas tree. Sumber: Buku Oil and Gas Production Handbook 5th ed (2006)

Christmas tree yang khas terdiri dari master gate valve, pressure gauge, wing valve, swab valve dan choke. Beberapa christmas tree juga memiliki sejumlah check valve.

Casing Head and Casing Hanger: Casing dapat disekrup, dibaut atau dilas ke gantungan. Beberapa katup dan plug biasanya akan dipasang ke casing. Alat ini mengizinkan casing dapat dibuka, ditutup, dikeringkan, dan, dalam beberapa kasus, memberi aliran dengan baik untuk diproduksi melalui casing juga tabung. Katup dapat digunakan untuk menentukan kebocoran pada casing, tubing atau packer, dan juga akan digunakan untuk lift injeksi gas ke dalam casing.

Tubing hanger (juga disebut donat): digunakan untuk memposisikan pipa dengan benar di dalam. Penyegelan juga memungkinkan pemindahan christmas tree dengan tekanan di dalam casing.

Master gate valve: memberikan pembukaan penuh yang berarti terbuka dengan diameter dalam yang sama dengan tabung sehingga alat khusus dapat dijalankan melalui gate valve. Gate valve harus mampu menahan penuh tekanan sumur dengan aman untuk semua tujuan yang diantisipasi. Katup ini biasanya dibiarkan sepenuhnya terbuka dan tidak digunakan untuk mengontrol aliran.

Pressure gauge: Pengukur tekanan yang ditempatkan di atas gate valve sebelum wing valve. Instrumen lainnya seperti pengukur suhu biasanya akan dipasang.

Wing valve: dapat berupa gate valve, atau ball valve. Saat menutup sumur, wing gate atau katup biasanya digunakan agar tekanan tubing dapat mudah dibaca.

Swab valve: digunakan untuk mendapatkan akses ke sumur untuk operasi pada wireline, intervensi, dan prosedur pengerjaan ulang lainnya, di atasnya adalah adaptor dan tutup tree yang akan disambungkan dengan berbagai peralatan.

Variable flow choke valve: biasanya berbentuk katup jarum besar. Pembukaannya yang dikalibrasi dapat disesuaikan dengan peningkatan 1/64 inci (disebut beans). Baja berkualitas tinggi digunakan untuk menahan aliran kecepatan tinggi bahan abrasif yang melewati choke, biasanya selama bertahun-tahun, dengan sedikit kerusakan kecuali pada dart atau seat. Jika choke variabel tidak diperlukan, choke positif biasanya dipasang pada sumur yang lebih kecil. Ini memiliki batasan bawaan yang membatasi aliran ketika wing valve terbuka penuh.

Christmas tree juga dapat dipasang horizontal, di mana gate valve, wing valve dan choke berada pada sumbu horizontal. Ini mengurangi ketinggian dan memungkinkan intervensi lebih mudah. Tree horizontal biasanya digunakan pada sumur bawah laut.

Subsea Wells (Sumur Bawah Laut)

Subsea Wells. Sumber: Buku Oil and Gas Production Handbook 5th ed (2006)

Sumur bawah laut pada dasarnya sama sebagai sumur daratan. Namun, secara mekanis mereka ditempatkan di Struktur bawah laut (template) yang memungkinkan sumur untuk dibor dan dilayani dari jarak jauh dari permukaan, dan melindungi dari kerusakan misalnya dari kapal pukat. Kepala sumur ditempatkan di slot di template tempat ia berpasangan dengan pipa keluar serta sinyal kontrol hidrolik dan listrik.

Kontrol dilakukan dari permukaan tempat unit daya hidraulik menyediakan hidraulik listrik ke instalasi bawah laut melalui umbilical. Umbilical adalah kabel komposit berisi kabel tegangan, pipa hidrolik, tenaga listrik dan kontrol dan sinyal komunikasi. Pod kontrol dengan pelindung gas inert dan/atau minyak berisi kontrol elektronik, dan mengoperasikan sebagian besar peralatan Bawah laut melalui switch hidrolik. Larutan bawah laut yang kompleks terdapat pemisahan/stabilisasi dan pemompaan listrik multifase. Ini mungkin diperlukan jika reservoir tekanannya rendah, offset (jarak ke fasilitas utama) panjang atau ada masalah jaminan aliran sehingga gas dan cairan tidak stabil mengalir ke permukaan.

Produk disalurkan kembali melalui pipa dan riser ke permukaan. Choke utama terletak di bagian atas.

Injection Well

Injection Well. Sumber: http://www.emporiagazette.com/news/article_01e761a4-745a-5a66-9b4b-2d67adce2a24.html

Sumur injeksi dibor untuk menyuntikkan gas atau air ke dalam reservoir. Tujuan injeksi adalah mempertahankan reservoir secara keseluruhan dan tekanan hidrostatik dan memaksa minyak menuju sumur produksi. Ketika air injeksi mencapai sumur produksi, ini disebut terobosan air injeksi. Pencatatan khusus instrumen, sering didasarkan pada isotop radioaktif yang ditambahkan ke air injeksi, digunakan untuk mendeteksi terobosan.

Sumur injeksi pada dasarnya sama dengan kepala sumur produksi selain arah aliran dan oleh karena itu pemasangan beberapa komponen arah seperti choke.

>>KLIK DISINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL PROSES PRODUKSI MINYAK DAN GAS LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Devold, Havard. 2006. Oil and Gas Production Handbook: An Introduction to Oil and Gas Production. Oslo: ABB ATPA Oil and Gas.

http://www.emporiagazette.com/news/article_01e761a4-745a-5a66-9b4b-2d67adce2a24.html (diakses pada tanggal 3 September 2021)

Author: admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *