Oleh : Nur Setianto Suroto

Sejarah Minyak Bumi

Minyak bumi adalah salah satu komoditas alam yang masih sangat dibutuhkan keberadaannya hingga saat ini. Bermula sejak era industri dimulai, yaitu sejak mesin uap ditemukan, sampai saat ini minyak bumi masih digunakan sebagai bahan bakar utama mesin mesin industri. Belum termasuk berbagai turunan dari minyak bumi yang kita gunakan sehari-hari. Memang bahan bakar lain seperti batu bara dan gas alam sudah mulai banyak digunakan seiring dengan semakin berkurangnya ketersediaan minyak bumi di berbagai belahan bumi, namun kedua bahan bakar tersebut masih belum bisa dianggap sebagai substitusi sempurna minyak bumi selain karena jumlah yang masih sedikit serta kebanyakan mesin industri masih menggunakan minyak bumi sebagai bahan bakar utama.

Sejak pertama kali ditemukan, minyak bumi sudah menjadi sebuah primadona. Jumlahnya yang melimpah disertai dengan proses pengolahan yang mudah serta banyaknya hasil turunan yang diperoleh dari proses tersebut membuat kita sampai saat ini masih sangat tergantung pada keberadaan energi fosil yang satu ini. Hampir semua polimer merupakan produk turunan dari minyak bumi, sehingga tidak salah saat muncul isu semakin berkurangnya jumlah minyak bumi bukan hanya masalah bahan bakar yang dirisaukan akan tetapi juga ketersediaan berbagai produk turunan tersebut. Maka tidak heran jika belakangan ini kita sering melihat dan mendengar semakin gencarnya penggunaan produk non minyak bumi, atau masyarakat kita menyebutnya produk ‘alami‘.

Minyak bumi terbentuk dari makhluk hidup yang mati kemudian tertutup dengan lapisan tanah dan batuan. Proses pembentukan hidrokarbon ini terjadi pada suhu 120 F – 350 F, pada kedalaman sekitar 5.000-21.000 ft, dan terbentuk sekitar 3 juta tahun yang lalu. Pada kondisi ini juga terbentuk gas bumi pada suhu minimal 350 F dan kedalaman 21.000 ft namun dengan waktu yang lebih singkat. Karena berbagai sebab seperti densitas dan kapilaritas, minyak dan gas bumi akan bergerak ke lapisan atas tanah. Terkadang perpindahan vertikal ini dapat mencapai permukaan tanah. Perpindahan secara horizontal juga mungkin terjadi namun tidak akan lebih dari 200 mil dari tempat terbentuknya. Hidrokarbon tersebut kemudian akan terjebak di lapisan batuan impermeable yang disebut dengan Cap Rock. Tempat ini nantinya akan disebut dengan reservoir.

Proses pengangkatan fluida (minyak & gas bumi) ke permukaan tanah bisa dengan aliran natural (natural flow) atau dengan pengangkatan buatan (artificial lift). Aliran natural dapat terjadi jika perbedaan tekanan reservoir (P2) dan permukaan (P1) masih cukup tinggi, sehingga masih memungkinkan aliran langsung. Pengangkatan buatan diperlukan jika perbedaan tekanan sudah jauh berkurang, hal ini karena tekanan dari reservoir yang sudah mengalami penurunan. Sebagian besar lapangan di Indonesia sudah menggunakan pengangkatan buatan untuk membawa fluida ke permukaan tanah. Hal ini berarti jumlah cadangan minyak bumi terus mengalami penurunan dari waktu ke waktu.

Tidak salah kiranya jika banyak orang yang bertanya dan beranggapan minyak bumi akan segera habis. Hal ini bisa dipahami dari berbagai sudut pandang. Sebelumnya kita harus mengetahui seperti apa sebenarnya bentuk reservoir dari minyak bumi kita. Minyak bumi seperti telah disebutkan diatas akan terjebak dalam lapisan batuan impermeable Cap Rock. Lapisan ini bisa kita umpamakan dengan busa seperti yang biasa kita gunakan untuk mencuci piring. Saat busa tersebut kita rendam dengan air, pori pori busa akan dipenuhi dengan air. Sesaat kemudian kita peras busa untuk mengeluarkan air yang ada pada pori pori. Pertanyaannya, apakah semua air akan bisa dikeluarkan? Ya, tergantung dari seberapa kuat kita memerasnya. Semakin kuat kita peras akan semakin banyak air yang kita keluarkan. Demikian juga dengan lapisan batuan Cap Rock ini, kita harus berusaha keras untuk mengeluarkan minyak bumi yang terjebak didalamnya. Tentunya kita tidak bisa memeras selayaknya busa tadi, melainkan kita harus menambahkan tekanan dalam lapisan batuan sehingga dengan adanya perbedaaan tekanan tersebut minyak bumi dapat diangkat ke atas. Semakin besar tekanan yang kita berikan semakin banyak pula minyak bumi yang bisa terangkat ke permukaan. Pertanyaan yang muncul kemudian adalah, seberapa besar tekanan yang bisa kita berikan ? Hal ini bergantung pada seberapa canggih teknologi yang kita miliki. Semakin bertambah tekanan yang ingin kita berikan, maka semakin kompleks teknologi yang harus kita gunakan, dan segi keekonomian akan mengikuti dengan sendirinya. Nah sekarang kita bisa memahami anggapan akan habisnya minyak bumi sebenarnya adalah ketidakmampuan‘ teknologi yang ada saat ini untuk mengeksploitasi lebih lanjut.

Onshore vs Offshore

Operasi perminyakan lepas pantai (offshore) mulai dikembangkan pada abad ke 20 dan telah membawa tantangan dan gairah baru dalam eksplorasi dan produksi minyak. Ketika sebuah struktur anjungan (platform) dengan tingginya lebih dari gedung bertingkat diluncurkan dari sebuah barge, atau ketika sebuah kota kecil dibangun dan ditempatkan di lepas pantai selama 2 tahun, semua orang yang terlibat didalamnya akan merasa sangat bangga. Hampir semua sudut di dunia, ribuan instalasi lepas pantai dengan berat hampir 50.000 ton telah beroperasi untuk memproduksi minyak dan gas bumi dengan kedalaman 10 – 1.000 ft.

Perbedaan mendasar yang ada hanyalah pada jenis teknologi pompa yang digunakan, untuk jenis operasi onshore kita lebih mengenal dengan sebutan pompa angguk. Namun secara garis besar hampir tidak ada perbedaan dalam proses pengolahan minyak bumi.

Proses Fasilitas Offshore

Proses produksi pada instalasi lepas pantai secara umum akan dijelaskan pada sub bagian ini. Pada prinsipnya proses produksi, pemisahan fluida 3 fasa, minyak bumi tidak berbeda antara fasilitas onshore maupun lepas pantai.

Pada instalasi lepas pantai pada umumnya terdapat dua istilah anjungan (platform) yang digunakan, yaitu anjungan terpencil (remote platform) dan anjungan proses (process platform). Anjungan terpencil akan terletak terpencar di sekitar lapangan dimana pada setiap anjungan ini akan terdapat beberapa kepala sumur (wellhead). Kepala sumur merupakan sebuah sistem instalasi yang digunakan untuk mengambil fluida dari titik yang telah di eksporasi sebelumnya. Dari beberapa anjungan terpencil akan dibuat sistem perpipaan untuk mengalirkan fluida ke anjungan proses. Proses pemisahan fluida akan dilakukan di anjungan proses ini.

Fluida yang diambil masih berupa fluida multifasa (multiphase fluid), yaitu terdapat campuran antara padat, cair dan gas. Untuk itu pada anjungan proses telah disiapkan beberapa tabung silinder (vessel) yang nantinya akan mempunyai fungsi yang berbeda satu dengan yang lain. Pada prinsipnya fluida 3 fasa akan terpisah dengan sendirinya berdasarkan perbedaan berat jenis masing masing fasa. Pemisahan fluida 3 fasa ini selain memisahkan cair/gas (liquid/gas) juga memisahkan antara cair/cair (liquid/liquid). Ketika minyak dan air tercampur dengan intensitas tertentu kemudian dibiarkan dalam waktu tertentu, air akan tampak di bagian bawah campuran. Pada perbatasan diantaranya akan terbentuk emulsi, dimana laju pemisahan air berdasarkan waktu dapat dilihat seperti gambar dibawah

Sampai pada suatu periode waktu, antara 3 -20 menit, perubahan ketinggian air dapat diabaikan. Fraksi air yang terbentuk disebut free water. Proses ini dilakukan pada tahap awal untuk mendapatkan air sebelum perlakuan selanjutnya terhadap emulsi dan minyak yang tersisa.

Tabung pemisah (separator vessel) yang digunakan untuk memisahkan fluida didesain berupa horizontal dan vertikal, tergantung dari kondisi dan peletakannya. Berdasarkan prinsip pemisahan yang telah dijelaskan diatas, aplikasinya dapat digunakan seperti pada gambar dibawah

Fluida yang masuk melalui inlet akan menabrak inlet diverter. Selanjutnya gas yang terpisah akan ditangkap oleh mist extractor, sebuah instrumen berupa jala yang terbuat dari logam, yang akan memisahkan kandungan air dari gas. Air dan minyak yang jatuh setelah menubruk diverter akan terpisah berdasarkan berat jenisnya sebab adanya gaya gravitasi. Minyak bagian atas yang terbentuk akan di-‘sendok‘ oleh weir sedikit demi sedikit untuk dipindahkan. Setelah melewati tabung pemisah selanjutnya fluida akan masuk ke dehydrator.

Pada tabung ini emulsi minyak dan air dipanaskan untuk mengurangi kekentalan (viskositas) dan kemudian diberikan medan listrik tegangan tinggi. Metode ini didasarkan pada sifat bahwa medan listrik bolak-balik dengan tegangan tinggi akan berpengaruh terhadap minyak yang ber-emulsi. Apabila suatu partikel minyak yang non-konduktif berisi butiran air yang konduktif berada dalam suatu medan listrik serta adanya aliran elektron diantara dua elektroda akan mengakibatkan muatan positf dan negatif berkumpul pada sisi butiran air. Arah aliran elektron akan berlawanan arah dengan aliran arus listrik. Susunan muatan yang teratur pada butiran air ini akan tetap bertahan selama masih ada medan listrik diantara dua elektroda. Akibat adanya susunan muatan tersebut maka terjadilah gaya tarik-menarik (induksi) diantara molekul-molekul air sehingga partikel-partikel air akan saling bertumbukan dan bergabung menjadi partikel yang lebih besar. Penggabungan partikel-partikel air ini akan berlangsung terus-menerus sampai sampai tetesan airnya cukup besar sehingga jatuh dengan gaya gravitasi.

Setelah fluida dapat dipisahkan maka akan dikirimkan ke tabung penyimpanan akhir sebelum nantinya akan dikirimkan ke lokasi lain. Fluida minyak mentah (crude oil) yang ada disini sudah mempunyai kandungan air (water cut) yang rendah, sehingga mempunyai tingkat kekentalan yang cukup tinggi.

2 Replies to “Mekanisme Umum Produksi Minyak Bumi”

Leave a Reply

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

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.