Post on 15-Feb-2016
description
BAB II
SISTEM TENAGA
(POWER SYSTEM)
2.1. DASAR TEORI
Sistem tenaga pada operasi pemboran terdiri dari dua sub-komponen utama,
yaitu :
1. Power Supply Equipment, yang dihasilkan oleh mesin-mesin besar yang
dikenal sebagai “Prime Mover” (penggerak utama).
2. Distribution Equipment (transmition), meneruskan tenaga yang diperlukan
untuk operasi pemboran.
Sistem transmisi dapat dikerjakan dengan salah satu dari sistem, yaitu
sistem transmisi mekanis atau sistem transmisi listrik.
2.1.1. Prime Mover Unit
Hampir semua rig menggunakan “Internal Combution Engines”.
Penggunaan mesin ini ditentukan oleh besarnya tenaga yang diperlukan untuk
pembuatan sumur yang didasarkan pada casing program dan keadaan sumur.
Tenaga yang dihasilkan prime mover berkisar antara 500 sampai dengan 5000 hp.
Letak Prime Mover tergantung dari beberapa faktor :
1. Sistem tenaga transmisi yang digunakan.
2. Ruang yang tersedia, dsb.
Prime mover dapat diletakkan di berbagai tempat yaitu :
1. Di bawah rig.
2. Di atas lantai bor.
3. Di samping (sisi rig)
a. Di atas tanah.
b. Di atas lantai bor pada struktur yang terpisah, jauh dari rig.
Jumlah unit mesin yang diperlukan :
1. Dua atau tiga, pada umumnya operasi pemboran memerlukan dua atau tiga
mesin.
3
4
2. Empat, untuk pemboran yang lebih dalam memerlukan tenaga yang lebih
besar sehingga mesin yang diperlukan dapat mencapai empat mesin. Jenis
mesin yang digunakan :
1. Diesel ( compression ) engines.
2. Gas ( spark-ignition ) engines.
2.1.2. Distribusi Tenaga Pada Rig
Rig tidak berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang diperoleh tidak
mencukupi. Sebagian besar tenaga yang dihasilkan mesin, didistribusikan untuk
drawwork, rotary table dan mud pump. Disamping itu juga diperlukan untuk
penerangan, instrumen rig, engines fans, air conditioner, dan tenaga transmisi.
Tenaga transmisi oleh suatu mesin atau lebih harus diteruskan ke
komponen-komponen utama rig, yaitu sistem pengangkatan, sistem pemutar dan
sistem sirkulasi.
Pada sistem pengangkatan, kebutuhan tenaganya adalah pengangkatan oleh
tenaga dari drawwork dengan komponennya driller console. Pada sistem pemutar,
kebutuhan tenaganya adalah pemutar oleh tenaga dari rotary table. Pada sistem
sirkulasi, kebutuhan tenaganya adalah sirkulasi oleh tenaga dari mud pump dengan
komponennya degasser/centrifugal pump.
Tenaga transmsi diperoleh dari salah satu metode sebagai berikut :
- Mechanical power transmision
- Electrical power transmission
2.1.2.1. Mechanical Power Transmision
Mechanical Power Transmision (transmisi tenaga mekanik) berarti tenaga
yang dihasilkan oleh mesin-mesin harus diteruskan secara mekanis.
Proses transmisi ini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Tenaga yang dihasilkan oleh prime mover harus dihubungkan
bersama-sama dengan mesin-mesin yang lain untuk mendapatkan
tenaga yang mencukupi. Hal ini dilakukan dengan Hydraulic
Coupling (Torque Converters), yang dihubungkan bersama-sama
(compounded).
5
b. Tenaga ini kemudian diteruskan melalui elaborate sprocket dan
chain linking system (sistem rantai), yang secara fisik
mendistribusikan tenaga ke unit-unit yang memerlukan tenaga.
Sistem ini sekarang banyak digantikan dengan tenaga listrik
(susunan electrical power transmision).
2.1.2.2. Electrical Power Transmission
Sebagian besar drilling rig sekarang telah menggunakan sistem transmisi
tenaga listrik yang harus dialirkan melalui kabel. Pada sistem ini mesin disel
memberikan tenaga mekanik dan diubah menjadi listrik oleh generator listrik,
yang dipasang didepan block. Generator menghasilkan arus listrik, yang dialirkan
melalui kabel ke suatu “Control Unit” (kontrol kabinet).
Dari control kabinet, tenaga listrik diteruskan melalui kabel tambahan ke
motor listrik yang langsung dihubungkan ke sistem peralatan yang lain, seperti
sistem angkat, putar, sirkulasi, penerangan, dan lain-lain.
Beberapa keuntungan penggunaan electric power transmision :
1. Lebih fleksibel letaknya.
2. Tidak memerlukan rantai penghubung.
3. Umumnya lebih kompak dan portable, dan lebih mudah dikontrol.
6
2.2. DESKRIPSI ALAT
2.2.1.Nama Alat : Prime Mover Gas
Fungsi : Penghasil tenaga untuk keperluan operasi pemboran
yang disalurkan ke sistem angkat, sirkulasi, putar dan
sebagai penghasil listrik.
Mekanisme : Mekanisme alat ini sama dengan generator disel
hanya saja berbahan bakar gas. Alat ini mengubah
energi gerakan atau energi mekanik menjadi energi
listrik. Dari pembakaran yang terjadi pada silinder
yang kemudian mendorong piston yang terhubung
dengan engkol, akan menimbulkan gerakan putar.
Gerakan putar ini memutar tuas yang terbuat dari
magnet. Tuas ini di selubungi oleh kumparan kawat.
Perputaran magnet menimbulkan medan magnet yang
kemudian berubah menjadi tenaga listrik setelah
bersentuahn dengan kumparan kawat.
Gambar :
Gambar 2.7. Prime Mover Gas
(http://images.google.co.id/images? Generato
Gambar 2.1. Prime Mover Gas
(http://en.wikipedia.org/wiki/Prime_mover_%28locomotive%29)
7
Spesifikasi :
Tabel II-1.
Spesifikasi Prime Mover Gas
Engine Fits (mm) Gas engine replaces Tools
E-0062 80-85-87 825259MI 42
FSDS-2-LDR 80-85-87 825136MI 21
8
2.2.2. Nama Alat : Prime Mover Diesel
Fungsi : Penghasil tenaga dari sumber bermesin diesel untuk
keperluan operasi pemboran yang diteruskan secara
mekanik keseluruh system.
Mekanisme : Engine menghasilkan tenaga untuk memutar sprocket
dan melalui penghubung Chain menggerakkan system
pemboran yang lain.
Gambar :
Gambar 2.2. Prime Mover Diesel
free11002502Engine_As_Prime_Movershowimage.html)
9
Spesifikasi :
Tabel II-2.
Spesifikasi Prime Mover Diesel
Engine Cummins Engine, E-Model VTA28G1
Engine Rating
RPM 1800
Volts: 3-phase, 277-480
KW Standby: 500
60 Hz
Attachment
Skid Mounted Auto Start/Stop
Industrial Muffler JW Heater
Safety Shutdowns Engine Gauges
Gen. Control Panel Battery Charger
Electric Start Mechanical
Chain + Sproket Compatible
10
2.2.3.Nama Alat : Mechanical Power Transmission
Fungsi : Penghasil tenaga untuk keperluan operasi pemboran
yang diteruskan secara mekanik keseluruh system.
Mekanisme : Engine menghasilkan tenaga untuk memutar spocket
dan melalui penghubung Chain menggerakkan system
pemboran yang lain.
Gambar :
Gambar 2.3. Mechanical Power Transmission
(www.ourbargain.com/magp.htm)
11
Spesifikasi :
Tabel II-3.
Spesifikasi Mechanical Power Tranmission
Engine V 12 D398 (jacket water after cooling with radiator)
Engine rating 910 HP w/o Fan
Base Packing Caterpillar
Chain + Sproket Compatible
12
2.2.4.Nama Alat : Electrical Power Transmission
Fungsi : Menghasilkan tenaga listrik untuk menggerakkan
semua sistem pemboran.
Mekanisme : Pada sistem ini mesin diesel memberikan tenaga
mekanik dan diubah menjadi tenaga listrik oleh
generator listrik, yang dipasang di depan block.
Generator menghasilkan arus listrik, yang diallirkan
melalui kabel dan ditransmisikan ke alat lain yang
terlebih dahulu ke sesuatu “Control Unit” (kontrol
kabinet). Dari kontrol kabinet, tenaga listrik diteruskan
melalui kabel tambahan ke motor listrik yang langsung
dihubungkan ke sistem peralatan yang lain, seperti
sistem angkat, putar, sirkulasi, penerangan, dan lain-
lain.
Gambar :
Gambar 2.4. Electrical Power Transmission(http://www.rigzone.com/market/Detail.aspx?aid=12344)
13
Spesifikasi :
Tabel II-4.
Spesifikasi Electrical Power Transmission
Main
spesificationGF 820 AF 900 GF 836 ATF 450 ATC 600
Engine type MBM 820MTU
12U396MBM 836
MTU
6U396
MTU 6U
331
Power/speed
(3-DIN
6270)
830 HP
1400
RPM
900 HP
1500 RPM
460 HP
1500 RPM
420 HP
1500 RPM
600 HP
2100
RPM
Starting Pneumatic or Electric Pneumatic or Electric
Cooling Radiator RadiatorRadiator & Heat
Exchanger
Torque
converter
type
CMC-750-2
(Cardon Shaft)-
CHC-1-
480
(Hanged)
THM-600
(Hanged)
Application Stationary drilling rigs Mobile rig
Mobile
rigs or
cementing
unit
Gambar. 2.5. Generator
(www.brinkerhoff.ca/update/rig1.htm)
14
2.2.5. Nama Alat : Generator
Fungsi : Mengubah tenaga gerak menjadi tenaga listrik.
Mekanisme : Tenaga gerak dari Prime Mover memutar kumparan
yang ada dalam generator yang selanjutnya menjadi
medan magnet yang dapat berubah menjadi tenaga
listrik.
Gambar :
15
Spesifikasi :
Tabel II-5.
Spesifikasi Generator
Model Power output Power input Weight Size
Coleman
Power
Premium
6250 watt
portable
generator
10 hp
Tecumseh gas
engines
6250
maximum
watts 5000
running watts
160 pound 22,5 x 22 x 16
inch
16
2.2.6. Nama alat : Compressor
Fungsi : Fungsi utama dari Single Air Compressor adalah
untuk mendukung seluruh sistem yang lain dengan
menyediakan suatu sumber tenaga berupa udara yang
diperlukan dalam operasi pengeboran modern.
Mekanisme : Tenaga berupa udara yang dibangkitkan oleh suatu
Prime mover harus disalurkan ke bagian-bagian
pekerjaan utama dari sistem pengeboran.
Gambar :
Gambar 2.6. Compressor
(http://www.ship-technology.com/oil_servise/compressor3/.jpg)
17
Spesifikasi :
Tabel II-6.
Spesifikasi Compressor
Model
(OG22,OG33)
Dia approx
(mm)
Length approx
(mm)
Width approx
(mm)
Thickness
approx (mm)
Discharge
Capacity- 1200 52 21
Starting 15 1500 - -
18
2.3. PEMBAHASAN
Dalam suatu unit pemboran, sistem tenaga yang dipasang harus mampu
memberi distribusi tenaga yang diperlukan dalam suatu operasi pemboran yang
meliputi sistem pengangkatan, sistem putar dan sistem penerangan.
Sistem tenaga merupakan bagian utama dengan fungsi utamanya untuk
mendukung seluruh sistem yang lain dan menyediakan suatu sumber tenaga yang
diperlukan dalam operasi pemboran modern.
Sistem tenaga terdiri dari sub-komponen utama :
1. Sumber Tenaga Utama
Suatu kompleks pemboran biasanya dilengkapi dengan motor bakar besar
yang disebut sebagai “pengerak mula” yang diperlukan untuk membor
suatu sumur yang ada beberapa macam tergantung ukuran dan persyaratan
dari sumur yang dikehendaki.
Dipasang disuatu tempat, biasanya di bawah, di lantai, di samping, atau
jauh dari rig tergantung tempat pemboran berlangsung.
2. Transmisi Tenaga
Tenaga Transmisi oleh suatu mesin harus diteruskan ke komponen-
komponen utama rig, yaitu sistem pengangkatan untuk pengangkatan dan
tenaga drawwork, sistem pemutar dengan rotary table dan sistem sirkulasi
lumpur pemboran dengan tenaga mud pump.
Transmisi tenaga dari suatu penggerak mula dilakukan melalui salah satu
dari dua cara, tergantung daripada jenis motor yang digunakan. Kedua cara
tersebut adalah transmisi mekanis dan transmisi listrik.
Transmisi yang dipakai dapat menentukan bagaimana suatu kompleks
pemboran secara fisik akan diatur.
19
Jumlah motor yang digunakan pada suatu pemboran ditentukan oleh
kebutuhan tenaga yang harus dipenuhi, yang umumnya menggunakan dua motor,
tiga motor, atau empat motor berdasarkan program casing dan kedalaman
sumurnya. Dan kebanyakan sumber tenaga yang digunakan adalah sember tenaga
yang menggunakan bahan bakar motor diesel karena memiliki beberapa
keuntungan, yaitu :
1. Tidak menggunakan suatu sistem pengapian busi.
2. Motor diesel dalam penggunaannya lebih efisien sebab tenaga yang
di hasilkan lebih besar dari motor bensin, sehingga tidak ada tenaga
yang hilang saat bekerja pada kecepatan rendah.
Tetapi sekarang ini banyak juga yang menggunakan Gas Engines karena
pada operasi pemboran akan menghasilkan gas yang biasanya dibakar
dikerenakan jumlahnya yang sedikit, sekarang digunakan untuk bahan bakar
motor yang berjenis gas engines.
20
2.4. KESIMPULAN
1. Dalam suatu operasi, prime mover merupakan kebutuhan pokok, tanpa
prime mover pemboran tidak akan berjalan. Penempatan prime mover
tidak selalu sama dalam setiap rig, hal ini tergantung pada sistem transmisi
yang digunakan, disamping tempat yang tersedia dan juga jumlah mesin.
2. Penyediaan tenaga pada suatu unit pemboran harus lebih besar dari tenaga
yang diperlukan, sehingga apabila terjadi suatu hal yang di luar
perhitungan akan terpenuhi dan pemboran dapat berjalan dengan lancar
dan aman.
3. Sistem transmisi secara elektrik jauh lebih unggul daripada sistem
transmisi secara mekanis dimana keunggulan tersebut antara lain terletak
pada penempatan inti yang lebih mudah dan fleksibel, konstruksi lebih
sederhana, mudah untuk dipindah dan ditata
4. Drawwork merupakan pusat dari semua unit pemboran dimana drawwork
akan berputar jika dihubungkan dengan prime mover hingga seluruh
sistem dari unit bekerja.
5. Tenaga yang dihasilkan oleh suatu sistem tenaga pada unit pemboran,
secara prinsip harus mampu memenuhi keperluan :
Fungsi angkat
Fungsi rotasi
Fungsi pemompaan
Fungsi penerangan