buku panduan analisa fluida reservoir di laboratorium
TRANSCRIPT
BUKU PANDUAN
ANALISA FLUIDA RESERVOIR
DI LABORATORIUM
DISUSUN OLEH :
Dr. Ir. DEDY KRISTANTO, MT, IPM
dan Team
JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
2020
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala
limpahan berkah dan karunia-Nya sehingga buku panduan ini dapat diselesaikan
dengan lancar. Buku panduan ini disusun dengan tujuan untuk dapat membantu
mahasiswa dan para pembaca meningkatkan kemampuan di dalam memahami
tentang materi Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium, dan atau kalangan dunia
industri perminyakan sebagai tambahan wacana dari literatur yang sudah ada.
Hal-hal yang disampaikan dalam buku ini merupakan pengetahuan dasar tentang
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium, ditulis dengan bahasa yang sederhana dan
istilah-istilah yang umum dengan harapan memudahkan untuk dapat dipelajari,
dimengerti dan dipahami serta diaplikasikan. Apabila pembaca mempunyai pendapat
dan pandangan lain serta saran dan kritik yang sifatnya membangun tentang cakupan
materi atau suatu istilah guna lebih menyempurnakan penyusunan buku panduan ini
selanjutnya, mohon disampaikan kepada penyusun di alamat :
Jurusan Teknik Perminyakan, Fakultas Teknologi Mineral,
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Yogyakarta
Jl. Padjajaran 104 (Lingkar Utara) Condongcatur, Yogyakarta - 55283
Telp/Fax. 0274-486056
Email. [email protected]
Ucapan terima kasih yang tulus dan penghargaan yang setinggi-tingginya penyusun
sampaikan kepada semua pihak yang telah banyak membantu sehingga penyusunan
buku panduan ini dapat diselesaikan. Demikian juga untuk anak-anak dan istri atas
dukungannya yang luar biasa selama ini, kiranya mereka suatu saat kelak dapat
memahami mengapa penyusun begitu banyak menghabiskan waktu untuk
menyelesaikan buku panduan ini.
Akhirnya, semoga buku panduan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi para
pembacanya, serta dapat turut serta memberikan kontribusi yang nyata dalam
pengembangan sumberdaya manusia guna kemajuan industri minyak dan gas bumi di
Republik Indonesia dalam upaya mewujudkan Kemandirian dan Ketahanan Energi
Nasional. Semoga!!!.
”Urip Iku Urup”
Yogyakarta, Agustus 2020
Dr. Ir. Dedy Kristanto, MT, IPM
dan Team
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
ii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN
i
ii
iii
iv
v
BAB I. BAB II. BAB III. BAB IV. BAB V. BAB VI. BAB VII. BAB VIII. BAB IX.
PENDAHULUAN PENENTUAN KANDUNGAN AIR MENGGUNAKAN MENGGUNAKAN DEAN & STARK METHOD PENENTUAN KANDUNGAN AIR DAN ENDAPAN (BS & W) DENGAN CENTRIFUGE TABUNG BESAR DAN TABUNG KECIL PENENTUAN SPECIFIC GRAVITY PENENTUAN TITIK KABUT, TITIK BEKU DAN TITIK TUANG PENENTUAN TITIK NYALA DAN TITIK BAKAR MENGGUNAKAN TAG CLOSED TESTER PENENTUAN VAPOUR PRESSURE PENENTUAN VISKOSITAS KINEMATIK SECARA COBA-COBA (TENTATIVE METHOD) ANALISA KIMIAWI AIR FORMASI
1
4
9
14
18
22
25
29
36 DAFTAR PUSTAKA
44
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1.
3.1.
3.2.
3.3.
4.1.
4.2.
5.1.
5.2.
6.1.
7.1.
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
9.1.
9.2
9.3.
9.4.
9.5.
Dean & Stark Distillation Apparatus
Centrifuge Kecil
Centrifuge Besar
Centrifuge Tube
Alat Percobaan Specific Gravity
Sampel A dan Sampel B
Tabung Kaca + Penutup, Thermometer dan Sampel
Cooling Bath
Rangkaian Alat Tag Closed Tester
Rangkaian Alat Vapour Pressure
Hubungan Antara Tekanan Reservoir dengan Viskositas
pada Temperatur yang Sama
Perbandingan antara Shear Stress dengan Shear Rate
Thermometer, Master Viscometer, Bath, Crude Oil, dan Kerosene
Master Viscometer
Air Formasi
Rangkaian Alat untuk Penentuan Kadar Kalsium (Ca)
Rangkaian Alat untuk Penentuan Kadar SO4
Indikator Titrasi
Grafik Indeks Stabilisasi CaCO3 vs Temperatur
7
11
12
12
16
16
20
20
23
27
30
30
32
33
38
39
39
40
43
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
iv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
6-1.
9.1.
Tabel Koreksi pada Tekanan Barometer
Tabel Konsentrasi Ion
24
41
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
v
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
Hasil Penentuan Kadar Air (Dean & Stark Method)
Hasil Penentuan Kadar Air dan Endapan (BS&W)
Hasil Penentuan Specific Gravity
Hasil Penentuan Titik Kabut, Titik Beku dan Titik Tuang
Hasil Penentuan Titik Bakar dan Titik Nyala
Hasil Penentuan Vapour Pressure
Hasil Penentuan Viskositas Kinematik
45
47
52
58
63
66
71
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 1 -
BAB IPENDAHULUAN
Kebutuhan permintaan dunia dewasa ini akan sumber energi sangat tinggi. Terlepas
dari begitu banyaknya alternatif sumber energi yang lain yang dikembangkan, minyak
dan gas bumi masih memerankan peran utama sebagai sumber energi saat ini.
Minyak Bumi (Crude Oil) merupakan campuran dari beberapa senyawa kimia dan
bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan mempunyai komposisi yang
bervariasi dan tergantung lokasi, umur lapangan serta kedalaman sumur. Minyak
bumi terbentuk dari siklus alami yang dimulai dari sedimentasi sisa-sisa tumbuhan
dan binatang yang terperangkap selama jutaan tahun pada umumnya
terjadi jauh di bawah permukaan laut. Material-material organik tersebut berubah
menjadi minyak akibat efek kombinasi temperatur dan tekanan di dalam kerak bumi.
Selama selang waktu yang sangat lama tersebut, senyawa organik yang
terdekomposisi ini terdeposit dalam pasir, dalam senyawa organik, pada
kondisi panas dan tekanan tinggi, dalam perut bumi dan akhirnya membentuk Minyak
Bumi. Kumpulan minyak tersebut membentuk reservoir-reservoir minyak.
Hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon dan hidrogen. Senyawa
karbon dan hidrogen mempunyai banyak variasi yang terdiri dari hidrokarbon rantai
terbuka yang meliputi golongan paraffin dan golongan hidrokarbon tak jenuh serta
hidrokarbon rantai yang meliputi golongan sikloparafin dan golongan hidrokarbon
aromatik. Senyawa hidrokarbon dapat digolongkan menjadi beberapa golongan
diantaranya :
Golongan Parafin
Golongan ini mempunyai rumus kimia CnH2n+2. Golongan ini memiliki ikatan
rangkap satu dan nama lain dari golongan ini adalah Alkana.
Golongan Olefin
Golongan hidrokarbon ini memiliki rumus kimia CnH2n. Golongan ini memiliki
ikatan rangkap dua. Karena memiliki ikatan rangkap dua maka, olefin disebut
juga sebagai undersaturated hydrocarbon.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 2 -
Golongan Naphtan
Golongan ini memiliki rumus kimia yang sama dengan olefin, yaitu CnH2n.
Naphtan memiliki cincin yang jenuh. Walaupun rumus kiminya sama dengan
Olefin, namun naphtan memiliki konfigurasi struktur yang berbeda dengan
olefin.
Golongan Aromatik
Golongan hidrokarbon ini memiliki satu inti benzene atau lebih.
Guna mendapatkan minyak dan gas bumi yang tepat guna dilakukan dengan begitu
banyak analisa agar sumber energi ini bisa dimanfaat semaksimal mungkin dengan
kerugian dan dampak negatif seminim mungkin. Salah satunya tahapan analisa
minyak dan gas bumi yang dilakukan adalah analisa fluida reservoir. Pada tahapan ini
dilakukan beberapa analisa fluida reservoir yaitu pengukuran terhadap air, endapan,
berat jenis, titik kabut, titik beku, titik tuang, flash point, fire point, viskositas kinematik
dan analisa terhadap air formasi.
Analisa fluida reservoir sangan penting dilakukan guna menghindari hambatan-
hambatan dalam operasinya. Hal itu juga dapat membantu dalam pencapaian
produktifitas secara maksimum dengan baik. Studi dari analisa fluida reservoir ini
sangat bermanfaat untuk mengevaluasi atau merancang peralatan produksi yang
sesuai dengan keadaan di suatu reservoir, meningkatkan efisiensi, serta guna
menunjang kelancaran proses produksi.
Dengan teknik analisa dan perhitungan yang baik pada proses pengolahan minyak
akan didapatkan hasil yang baik pula. Hasil analisa Crude Oil juga sangat dipengaruhi
oleh cara atau metoda pengambilan sampel fluida, karena fluida yang dihasilkan oleh
sumur produksi dapat berupa gas, minyak, dan air. Adapun metoda pengambilan
sampel tersebut ada dua cara, yaitu :
1. Bottom hole sampling
Contoh fluida diambil dari dasar lubang sumur. Hal ini bertujuan agar didapat
sample yang lebih mendekati kondisi di reservoir.
2. Surface sampling
Pengambilan sample dilakukan di permukaan. Cara ini biasanya dilakukan
pada wellhead atau pada separator.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 3 -
Analisis terhadap fluida reservoir (antara lain minyak dan air) perlu dilakukan di
laboratorium karena hal ini berkaitan erat dengan metode produksi yang kita terapkan.
Analisis dan pembahasan yang dilakukan di laboratorium meliputi :
1. Penentuan kandungan air dengan Dean and Stark Method.
2. Penentuan kandungan air dan endapan (base sediment and water) dengan
Centrifuge Method.
3. Penentuan specific gravity.
4. Penentuan titik kabut, titik beku, dan titik tuang.
5. Penentuan titik nyala (flash point) dan titik bakar (fire point) dengan Tag Closed
Tester.
6. Penentuan viskositas kinematik secara coba-coba (Tentative Method).
7. Penentuan vapour pressure.
8. Analisa kimiawi air formasi.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 4 -
BAB IIPENENTUAN KANDUNGAN AIR
MENGGUNAKAN DEAN & STARK METHOD
2.1. TUJUAN PERCOBAANMenentukan kandungan air dari minyak mentah atau crude oil dengan metode Dean
& Stark.
2.2. DASAR TEORIAir mempunyai kemampuan untuk melarutkan kebanyakan zat-zat organik. Sifat-sifat
fisika air adalah :
Titik didih = 100 oC
Densitas = 1 gram/ml
Berat molekul = 18
Air permukaan dan air produksi mengandung sejumlah zat yang dihasilkan oleh
kontak air dengan tanah dan batuan formasi sehingga air melarutkan sejumlah
komponen dari tanah dan batuan formasi tersebut. Selain itu air mengandung padatan
yang tersuspensi dari gas yang terlarut.
Air dalam minyak dibedakan menjadi 2 (dua) macam, yaitu air bebas dan air emulsi.
Air bebas merupakan air yang terbebaskan dari minyaknya. Air bebas dapat
dipisahkan dengan mudah dari minyak melalui metode settling atau pengendapan
dalam suatu tempat, dengan cara sentrifugal atau dicampur dengan toluene, atupun
kerosene. Lain halnya dengan minyak yang mempunyai kandungan air emulsi, yaitu
air yang melayang-layang di dalam minyak (droplet), maka air emulsi memerlukan
cara-cara khusus dalam penanggulangannya. Emulsi merupakan sistem dimana 2
(dua) jenis zat cair yang tidak saling campur. Syarat emulsi (C.M.H. Robert) :
1. Adanya dua zat yang tidak saling campur (air dengan minyak).
2. Adanya emulsifying agent.
3. Adanya agitasi.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 5 -
Setelah mengetahui penyebab atau syarat terjadinya emulsi, maka hal-hal yang perlu
diketahui selanjutnya ialah sifat-sifat emulsi itu sendiri,yaitu:
Umumnya kadar air emulsi cukup tinggi; hal ini disebabkan penguapan
sejumlah air, gas alam sebelum terjadi emulsifikasi pada residu airnya.
Kadar garam yang besar pada fasa cair berpengaruh besarpada gaya
permukaan antara cairan minyak dan air.
Pengemulsian juga dipengaruhi oleh sifat-sifat minyak, semakin besar
viscositasnya, residu karbon, dan dan tegangan permukaan minyak semakin
terbentuk emulsi
Semakin lama emulsi terbentuk semakin susah untuk dipisahkan
Setelah memahami syarat-syarat terjadinya emulsi, kemudian sifat-sifat dari emulsi,
maka akan mempermudahkita dalam proses pencegahan. Adapun cara mencegah
terjadinya peristiwa emulsifikasi ini antara lain:
Memperkecil tingkat agitasi, misalnya dengan menggunakan anker pada
sumur-sumur pompa, mengurangi kecepatan pompa, spasi plunger, dan
pompa dianjurkan tenggelam
Penggunaan zat anti emulsifikasi
Pemisahan air sebelum terjadinya emulsifikasi
Disamping cara pencegahan emulsi di atas, kita juga dapat melakukan pemisahan
jika telah terjadi emulsifikasi, yaitu dengan menggunakan metode-metode berikut:
Metode Gravitasi settling (gaya berat)
Metode pemanasan/heating (heat treatment)
Metode elektrik (electrical dehydration)
Metode kimiawi (chemistry dehydration)
Metode sentrifugal
Metode destilasi
Metode absorbsi
Untuk mengetahui kadar air dalam minyak ini dapat dilakukan dengan mengujinya
dengan metode destilasi yang disebut dengan istilah Dean & Stark Method. Prinsip
pengujian kadar air ini adalah secara destilasi atau pemanasan fluida sampel pada
suhu tertentu hingga terjadi proses penguapan. Dengan adanya condenser, maka
akan memungkinkan terjadinya kondensasi dari uap yang ditimbulkan oleh
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 6 -
pemanasan tadi, sehingga akan mengembun, dan akan tertampung di dalam water
trap, sehingga akan dapat diketahui volume air yang terlarut di dalam crude oil
tersebut.
Kandungan air ini perlu ditentukan agar bisa diketahui berapa presentase kandungan
air ini didalam minyak bumi melalui percobaan di laboratorium. Biasanya minyak bumi
yang ditentukan kandungan airnya dengan cara ini berasal dari crude oil yang sudah
ada didalam tangki. Salah satu fungsi dari penentuan kandungan air ini yaitu
digunakan untuk melihat kualitas crude oil yang nantinya akan dapat berhubungan
dengan harga jualnya. Jika kandungan airnya banyak maka mutu dari crude oil
tersebut adalah jelek sehingga harga jualnya semakin rendah ataupun sebaliknya.
2.3. ALAT DAN BAHAN2.3.1. Alat
1. Condensor
2. Receiver
3. Ground flask joint
4. Electrical oven
5. Beker Gelas
2.3.2. Bahan1. Sampel minyak mentah ( crude oil ).
2. Toluena
3. Kerikil
4. Air
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 7 -
2.3.3. Gambar Alat
Gambar 2.1. Dean & Stark Distillation Apparatus
Keterangan :
1. Condensor
2. Water Trap
3. Ground Flask Joint
4. Electrical Oven
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 8 -
2.4. PROSEDUR PERCOBAAN1. Mensirkulasikan air kedalam peralatan.
2. Membersihkan alat, memastikannya dalam keadaan bersih dan siap
digunakan.
3. Mengambil sample ( minyak ringan / berat ) 25 ml.
4. Menambahkan kedalam solvent ( toluena ) 25 ml.
5. Memasukkan campuran tersebut kedalam flask.
6. Menghubungkan electrical oven dengan arus listrik dan setelah beberapa jam
memastikan telah terjadi kondensasi.
7. Mangamati proses kondensasi dengan adanya air yang terdapat dalam water
trap.
8. Jika pada water trap sudah tidak ada penambahan air lagi, maka melaporkan
% air dengan Dean & Stark Method
9. Menghitung kandungan air ( % ) dengan rumus :
Kandungan air ( % ) =SampelVolumeAirVolume x 100 %
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 9 -
BAB IIIPENENTUAN KANDUNGAN AIR DAN ENDAPAN (BS&W)
DENGAN CENTRIFUGE TABUNG BESAR DAN TABUNG KECIL
3.1. TUJUAN PERCOBAANUntuk menentukan kadar air dan endapan dari crude oil dengan menggunakan
centrifuge tabung besar dan centrifuge tabung kecil.
3.2. DASAR TEORISumur-sumur minyak atau crude oil yang dapat menghasilkan minyak yang bersih
dengan hanya sejumlah zat-zat tambahan, tetapi dilain pihak sumur-sumur dapat
menghasilkan air yang relatif besar atau padatan yang jumlahnya besar pula.
Sejumlah sumur akan sedikit sekali memproduksi gas, sedangkan yang lain banyak
sekali memproduksi gas. Kemungkinan untuk memisahkan air dan padatan yang
melayang-layang (suspensi) terutama karena permintaan dari perusahaan pipa
minyak agar minyak atau crude oil yang dikehendaki ditransport tidak mengandung
lebih dari 2% - 3% air dan padatan.
Zat-zat padat yang terdapat dalam minyak atau crude oil biasanya adalah pasir dan
serpih, yang mana pada umumnya terdapat pada minyak-minyak atau crude oil yang
diproduksikan pada formasi porous yang tak tersemenkan. Zat-zat padatan ini dapat
menyebabkan gangguan dan kerugian pada produksi minyak atau crude oil.
Minyak yang kita produksi ke permukaan sering kali tercampur dengan sedimen-
sedimen yang dapat mempengaruhi proses/laju produksi, untuk itu endapan tersebut
haru dipisahkan dengan cara:
Di Laboratorium
Dengan menggunakan metode centrifuge yaitu dengan menggunakan gaya
sentrifugal sehingga air, minyak dan endapan dapat terpisahkan.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 10 -
Di Lapangan
Kalau pemboran dilakukan di daratan maka dibuatkan kolam-kolam
pengendapan, sedangkan jika pemboran di lepas pantai maka di samping
dilakukan di separator juga dilakukan pemisahan dengan zat-zat kimia
tertentu.
Suatu suspensi atau campuran yang berada pada suatu tempat (tabung) apabila
diputar dengan kecepatan tertentu, dengan gaya sentrifugal dan berat jenis yang
berbeda akan saling pisah, dimana zat dengan berat jenis yang lebih besar akan
berada di bawah dan zat dengan berat jenis rendah berada di atas.
Dalam suatu proses produksi, air dan padatan-padatan yang terbawa atau ikut
terproduksi bersama minyak, harus dipisahkan. Air yang terproduksi dapat
mengganggu proses perfinary. Sedangkan padatan yang ikut terproduksi biasanya
adalah pasir dan serpih, itu dapat mengganggu alat produksi. Hal ini disebabkan oleh
karena batuan yang unconsolidated dan porous. Butir-butir ini sedemikian kecilnya
sehingga dapat lolos dari saringan dan mengendap di bawah sumur.
Untuk pemisahan zat-zat padat dari minyak berat misalnya, dapat dilakukan dengan
centrifuge karena jenis minyak berat penguapannya rendah atau kecil sehingga fraksi
minyak yang hilang kecil atau sedikit. Pemisahan minyak dari air dan padatan pada
waktu produksi mempunyai maksud yaitu Mencegah Korosi dan Mencegah
terbentuknya Scale.
Dengan metode centrifuge ini, air yang densitasnya lebih besar atau lebih tinggi
berada di atas sedangkan minyak yang densitasnya lebih rendah berada di
bawahnya, pasir dan padatan lainnya cenderung untuk mengikuti air walaupun
padatan yang lebih besar akan tertinggal dalam centrifuge. Centrifuge mempunyai
kelebihan antara lain :
Waktu yang diperlukan untuk memisahkan air dan minyak serta endapan
lain lebih singkat dari pada Dean and Stark Method.
Pemindahan alat sangat mudah dilakukan.
Penguapan yang terjadi sangat kecil karena yang dipakai adalah sistem
tertutup.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 11 -
3.3. ALAT DAN BAHAN
3.3.1. Alat :1. Centrifuge tabung besar.
2. Centrifuge tabung kecil.
3. Centrifuge tube 100 ml.
4. Transformer
3.3.2. Bahan :1. Minyak mentah ( berat dan ringan ).
2. Toluena
3.3.3. Gambar Alat
Gambar 3.1. Centrifuge Kecil
Keterangan :
1. Centrifuge kecil2. Regulator
1
2
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 12 -
Gambar 3.2. Centrifuge Besar
Keterangan :1. Transformer2. Centrifuge Besar
Gambar 3.3. Centrifuge TubeKeterangan :1. Centrifuge tabung Kecil2. Centrifuge tabung Besar
2
1
2
1
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 13 -
3.4. PROSEDUR PERCOBAAN
3.4.1. PROSEDUR PERCOBAAN UNTUK TABUNG BESAR
1. Menyiapkan sample minyak 100 ml.
2. Memasukkannya ke dalam centrifuge tube dalam posisi berpasangan.
3. Memasukkan centrifuge tube ke dalam centrifuge.
4. Menghubungkan dengan transformator.
5. Mengatur timer dalam 10 menit.
6. Mengatur regulator pada posisi 8, dan membaca RPM
7. Setelah timer berhenti, menunggu beberapa saat sampai putaran centrifuge
berhenti.
8. Mengambil centrifuge tube dan membaca BS & W dalam porsen
3.4.2. PROSEDUR PERCOBAAN UNTUK TABUNG KECIL
1. Mengambil 5 ml sampel, menambahkan toluena/bensin sebagai demulsifier
sampai batas tabung, menutup dan menggoncangkan dengan kuat hingga
campuran benar-benar homogen kurang lebih 10 menit.
2. Memasukkan tabung kedalam centrifuge dan putar kurang lebih 10
menit dengan kecepatan yang dihitung dengan persamaan :
RPM = 265(Ref/d)0.5
Ref = relatif centrifuge force diambil 500 - 600
D = diameter sayap (string) dalam inchi yang diukur dari puncak
tabung yang berlawanan, kalikan dalam posisi tabung
berputar.
3. Membaca dan mencatat kombinasi volum dari kandungan air dan sedimen di
dasar tabung dengan pembacaan skala 0.05 ml, 0.1 ml dan 1 ml.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 14 -
BAB IVPENENTUAN SPECIFIC GRAVITY
4.1. TUJUAN PERCOBAANMenentukan besar specific gravity atau berat jenis minyak pada beberapa
sampel pada temperatur 60 F. Dengan mengetahui nilai specific gravity, kita
dapat menentukan nilai ºAPI untuk mengetahui jenis crude oil yang dijadikan
sampel. Apakah termasuk minyak berat, minyak sedang, minyak ringan, atau
gas.
4.2.1. DASAR TEORISpesific Gravity atau berat jenis cairan hidrokarbon (minyak) didefinisikan
sebagai perbandingan antara densitas minyak dengan air yang diukur pada
tekanan dan temperatur yang sama. Biasanyla Specific Gravity digunakan
dalam pembicaraan tentang sifat fisik cairan yaitu Specific Gravity pada
temperatur 60 F dan tekanan atmosfer pada 14,7 psia. Specific Gravity dapat
dituliskan dengan persamaan:
…………………………………….… (4-1)
Sedangkan berat jenis adalah salah satu sifat fisika fluida hidrokarbon yang
dalam dunia perminyakan dinyatakan dalam Specific Gravity (SG) atau denganoAPI (Americans Petroleum Institute). Hubungan SG minyak dan derajat API
dinyatakan :
……………………………………………….... (4-2)
Kualitas minyak salah satunya ditentukan oleh Specific Gravity. Semakin kecil
berat jenis (SG) dari minyak tersebut maka akan diperoleh oAPI yang besar.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 15 -
Semakin besar oAPInya maka minyak semakin berharga karena mengandung
bensin, begitu pula sebaliknya. Minyak dengan oAPI rendah kurang bagus
karena banyak mengandung residu atau lilin.
Harga API untuk berat jenis minyak antara lain :
Minyak berat = 10 - 20 API
Minyak sedang = 20 - 45 API
Minyak ringan = 45 - 50 API
Gas = > 50 oAPI
Dewasa ini dari minyak berat pun dapat dibuat bensin lebih banyak dengan
sistem cracking dalam penyulingan, tetapi memerlukan biaya yang lebih tinggi.
Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan Hydrometer yang didesain
dengan bentuk dan berat tertentu sehingga mendekati densitas minyak yang
akan diuji. Alat ini dilengkapi dengan skala pembacaan sampai puluhan derajat
Baume atau API unit. Ada hydrometer yang khusus, disebut
Thermohydrometer yang terdiri dari thermometer yang dipasang di bagian
bawah hydrometer tersebut, yang dipakai untuk mendeterminasikan Specific
Gravity dan temperatur minyak secara langsung dengan satu alat saja.
4.3. ALAT DAN BAHAN
4.3.1. Alat1. Gelas ukur 500 ml
2. Hydrometer ( skala 0,8-0,85 dan 0,85-0,9)
3. Thermometer
4.3.2. Bahan1. Crude oil (minyak mentah)
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 16 -
4.3.3. Gambar Alat
Gambar 4.1. Alat Percobaan Specific Gravity
Keterangan:
1. Hydrometer2. Thermometer
Gambar 4.2. Sampel A dan Sampel B
2
1
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 17 -
4.4. PROSEDUR PERCOBAANUntuk menentukan berat jenis minyak :
1. Mengambil sampel minyak 500 ml.
2. Memasukkan kedalam gelas ukur
3. Memasukkan hydrometer mulai dari harga yang terendah (0,8-0,9)
4. Memasukkan thermometer kedalamnya.
5. Membaca harga berat jenis (SG) dan temperaturnya.
6. Dari harga pembacaan, gunakan tabel untuk mendapatkan oAPI yang
sebenarnya.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 18 -
BAB VPENENTUAN TITIK KABUT, TITIK BEKU
DAN TITIK TUANG
5.1. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan titik kabut (cloud point) untuk minyak mentah (crude oil).
Menentukan titik tuang (pour point) untuk minyak mentah (crude oil).
Menentukan titik beku untuk minyak mentah (crude oil).
5.2. DASAR TEORIPada saat produksi minyak dari formasi ke permukaan kemungkinan akan
terjadi pembekuan di pipa produksi karena terdapat perubahan tekanan dan
temperatur, sehingga jika mengalami pembekuan akan menghambat proses
produksi. Untuk itu, sangat perlu mengetahui harga titik kabut, titik beku dan
titik tuang dari minyak mentah yang akan diproduksikan. Sehingga masalah ini
dapat diantisipasi dan dapat merencanakan cara yang terbaik agar minyak
mentah dari formasi dapat terus mengalir atau diprodukskan ke permukaan.
Titik kabut adalah temperatur terendah dimana parafin atau padatan lain mulai
mengkristal atau memisahkan diri dari larutan bila minyak didinginkan pada
kondisi tertentu. Titik beku adalah temperatur terendah dimana minyak mentah
sudah tidak dapat bergerak atau mengalir lagi. Titik tuang adalah temperatur
terendah dimana minyak mentah masih dapat dituangkan (sebelum mengalami
pembekuan) atau mengalir bila minyak tersebut didinginkan tanpa diganggu
pada kondisi yang telah ditentukan.
Titik kabut dan titik tuang berfungsi untuk mendeterminasi jumlah relatif
kandungan lilin pada crude oil. Namun tes ini tidak menyatakan jumlah
kandungan lilin secara absolute, begitu juga kandungan materi solid lainnya
didalam minyak mentah. Setelah ketiga titik diatas diketahui, dapat ditentukan
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 19 -
bagaimana karakteristik minyak tersebut sehingga dapat diusahakan suatu
cara agar minyak mentah itu dapat terus mengalir tanpa hambatan dari faktor
temperatur baik di reservoir, pipa pengeboran dan di permukaan.
Saat perjalanan dari formasi menuju permukaan, minyak bumi mengalami
penurunan temperatur. Apabila hal ini tidak di waspadai, maka akan terjadi
pembekuan minyak di dalam pipa sehingga tidak bisa lagi mengalir.
Kehilangan panas ini akan menyebabkan suatu masalah yang akan menjadi
besar akibatnya apabila tidak segera diatasi, terutama yang berkaitan dengan
proses produksi. Untuk mengatasi hal tersebut, kita dapat mengambil sampel
minyak formasi dan mengadakan uji coba untuk menentukan titik kabut, titik
tuang, dan titik bekunya.
Setelah titik kabut, titik tuang, dan titik beku yang diperoleh, kita dapat
mengetahui pada temperatur berapa minyak tersebut masih dapat mengalir,
kapan padatannya mengkristal, hingga saat minyak mulai membeku, sehingga
kita dapat mengantisipasinya dengan memasang heater pada jarak-jarak
tertentu pada pipa atau dengan mengisolasi pipa (di steam) untuk
mempertahankan temperaturnya dalam kondisi yang sesuai agar crude oil
pada flowline tetap mengalir dengan lancar.
5.3. ALAT DAN BAHAN
5.3.1. Alat1. Tube kaca sebagai tempat sampel.
2. Thermometer.
3. Penutup dari gabus.
4. Bath sebagai tempat untuk mengkondisikan sampel.
5.3.2. Bahan1. Sampel minyak mentah (crude oil).
2. Es batu sebagai pendingin.
3. Garam untuk menjaga agar es batu tidak cepat mencair.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 20 -
5.3.3. Gambar Alat
Gambar 5.1. Tabung Kaca + Penutup, Thermometer dan Sampel
Keterangan :1. Sampel 12. Sampel 23. Tabung Kaca4. Penutup Tabung Kaca5. Thermometer
Gambar 5.2 Cooling Bath
5
4
3
21
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 21 -
5.4. PROSEDUR PERCOBAAN
5.4.1. Titik Kabut dan Titik Beku1. Mengambil sampel dan memasukkan kedalam tube sampai garis batas.
2. Memasukkan es batu kedalam bath dan menambahkan garam secukupnya
untuk menjaga agar es tidak cepat mencair.
3. Memasukkan thermometer kedalam bath.
4. Mengamati temperatur dan kondisi crude oil (sampel) setiap 3 menit.
5. Melaporkan pembacaan temperatur pada saat terjadinya kabut dan
kemudian melanjutkan dengan saat terjadinya pembekuan minyak (sampel).
5.4.2. Titik Tuang1. Setelah didapatkan titik beku melanjutkan dengan percobaan untuk
menentukan titik tuang.
2. Mengeluarkan tabung dari dalam bath dalam kondisi minyak
yang masih membeku.
3. Mendiamkan pada suhu kamar.
4. Mengamati perubahan temperatur pada saat seluruh permukaan minyak
dapat dituangkan. Melaporkan temperatur tersebut sebagai titik tuang.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 22 -
BAB VIPENENTUAN TITIK NYALA DAN TITIK BAKAR
MENGGUNAKAN TAG CLOSED TESTER
6.1. TUJUAN PERCOBAANMenentukan titik nyala (flash point) dan titik bakar (fire point) dari minyak
mentah.
6.2. DASAR TEORIFlash point adalah temperatur terendah dimana suatu material yang terbakar
dan menimbulkan uap tertentu sehingga akan bercampur dengan udara yang
campurannya mudah terbakar.
Fire point adalah temperatur dimana suatu produk minyak yang d ipanaskan
akan terbakar sementara, tetapi tidak selamanya.
Suatu larutan yang dipanaskan pada suatu temperatur dan tekanan tetap akan
terjadi penguapan pada temperatur tertentu. Sedangkan penguapan itu sendiri
merupakan proses pemisahan molekul dari lerutan dalam bentuk gas ringan.
Adanya pemanasan yang meningkat, akan menyebabkan gerakan-gerakan
partikel penyusun larutan akan lepas dan meninggalkan larutan.
Demikian pula pada halnya minyak mentah, pada suhu tertentu ada gas yang
terbebaskan diatas permukaan, apabila disulut dengan api maka minyak
mentah tersebut akan menyala. Titik nyala secara prinsip ditentukan untuk
minyak bumi dengan demikian dapat mengantisipasi bahaya terbakarnya
produk-produk minyak bumi. Makin tinggi API, titik didihnya makin rendah.
Makin rendah flash point-nya minyak akan semakin mudah terbakar apabila
terkena percikan api.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 23 -
6.3. ALAT DAN BAHAN
6.3.1. Alat :1. Tag closed tester
2. Shield 46 cm2 x 61 cm terbuka di bagian depan
3. Thermometer
4. Korek api
6.3.2. Bahan :1. Air
2. Sampel minyak (crude oil)
3. Gas LPG
6.3.3. Gambar Alat
Gambar 6.1. Rangkaian Alat Tag Closed Tester
Keterangan :
1. Test Cup2. Gelas Ukur3. Tuas untuk Mengalirkan Gas4. Tag Closed Tester5. Termometer6. Penutup (lid)7. Test Flame
7
6
5
1
23
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 24 -
6.4. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Untuk minyak mentah dengan titik nyala 55F atau yang lebih tinggi,
mengisi bath dengan air hingga tumpah. Untuk minyak mentah dengan titk
nyala yang rendah digunakan cairan yang berupa campuran air dengan
ethylene glycol atau cairan dengan viskositas yang rendah dan mempunyai
titik beku yang rendah.
2. Temperatur dari cairan di dalam bath harus berada pada temperatur lebih
kurang 20F dibawah perkiraan titik nyala dari sample.
3. Mengisi mangkok (test cup) dengan sample hingga batas (kira-kira 50 ml).
Membersihkan bila ada sample yang tumpah membasahi dinding mangkok.
4. Memasang penutup (lid) yang telah diberi termometer ke dalam bath.
5. Menyalakan test flame, mengatur nyala pada test flame sehingga mencapai
ukuran yang sebesar bead yang terdapat pada penutup, atur pula kenaikan
temperatur sebesar 1 derajat setiap 30-60 detik
6. Jika temperatur sample di dalam mangkok 10F di bawah titik nyala yang
diperkirakan, menyulutkan test flame ke dalam mangkok sample dengan
memutar alat pada penutup mangkok. Mengulangi cara ini setiap kenaikan
1, sehingga penyulutan test flame menyebabkan uap di dalam mangkok
sample menyala, catat temperatur pada saat sample menyala.
7. Untuk menentukan titik bakar, melanjutkan pemanasan perlahan-lahan
dengan kenaikan kurang lebih 10F setiap menit. Melanjutkan penyulutan
dengan test flame tiap-tiap kenaikan temperatur 5F hingga sample
menyala / terbakar 5 detik, mencatat temperatur tersebut sebagai titik
bakar.
8. Melanjutkan koreksi jika terdapat tekanan barometer lebih kecil dari tabel di
bawah ini :
Tabel 6-1. Tabel Koreksi pada Tekanan Barometer
Tekanan Barometer(mm Hg)
Koreksi
F C715 – 835 5 2,8
634 – 550 10 5,5
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 25 -
BAB VIIPENENTUAN VAPOUR PRESSURE
7.1. TUJUAN PERCOBAANMenentukan besarnya tekanan uap (vapour pressure) pada temperatur tertentu
yaitu (40 °C, 45°C, 50 °C, 55°C, dan 60°C).
7.2. DASAR TEORIPenentuan harga tekanan uap (vapour pressure) digunakan untuk menentukan
harga tekanan uap atau gas dari minyak cair yang digunakan atau diproduksi
pada temperatur 100 ˚F.
Tekanan uap didefinisikan sebagai tekanan parsial uap yang berada dalam
kesetimbangan fasa cairnya. Kesetimbangan data dicapai dalam wadah
tertutup yaitu bila molekul yang meninggalkan fasa cair pada setiap saat sama
dengan jumlah molekul yang kembali kebentuk fasa cairnya, kesetimbangan ini
disebut “Kesetimbangan Dinamis”.
Tekanan uap sebagai fungsi suhu yang berbanding lurus dengan energi kinetik,
dimana suhunya makin tinggi semakin besar energi kinetiknya. Sehingga makin
banyak molekul yang meninggalkan fasa cair tersebut menjadi tekanan uap
maka jumlah zat cair berkurang dengan adanya kenaikan temperatur. Karena
jumlah molekul uap bertambah dan molekul uap bertambah besar. Harga
tekanan uap dapat ditentukan dengan beberapa metode salah satunya dengan
metode langsung dan metode penjenuhan langsung.
Metode Langsung
Alat seluruhnya dibeberkan dalam pemanas pada suhu tetap dan zat cair
yang diletakkan dalam tabung kemudian sistem dihampakan. Pada sisi
manometer sistem dibiarkan mencapai kesetimbangan termal, tekanan
uap dapat langsung dibaca pada manometer.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 26 -
Metode Penjenuhan Langsung
Metode ini didasarkan pada hukum gas ideal dari Boyle-Gay Lussac dan
zat cair yang akan ditentukan dimasukkan kedalam kaca dan udara
dengan volume yang diketahui dialirkan gelembung-gelembung melalui
zat cair ini akan berkurang beratnya dan berkurangnya dapat diketahui
sebelum dan sesudah percobaan, perangkap zat cair yang berkurang
ditimbang lebih dahulu. Zat cair yang berkurang ini karena berkurangnya
berat karena penguapan, bila uap tersebut dianggap sebagai gas ideal
maka persamaan yang terpilih.
7.3. ALAT DAN BAHAN
7.3.1. Alat1. Pressure gauge.
2. Chamber.
3. Cup.
4. Water bath.
5. Water bath thermometer.
6. Temperature regulator.
7.3.2. Bahan1. Sampel (crude oil).
2. Air.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 27 -
7.3.3. Gambar Alat
Gambar 7.1. Rangkaian Alat Vapour Pressure
Keterangan:
1. Cup2. Chamber3. Pressure gauge4. Water bath thermometer5. Water bath
1
4
2
5
3
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 28 -
7.4. PROSEDUR PERCOBAAN1. Mengambil sampel minyak sebanyak yang diperlukan.
2. Memasukkan ke dalam cup sampai penuh.
3. Menggabungkan dengan rangkaian chamber dan pressure gauge.
4. Memasukkan air ke dalam water bath sampai batas.
5. Memanaskan dengan menghubungkan pada arus listrik.
6. Mencatat perubahan tekanan pada pressure gauge pada temperatur yang
telah ditentukan (40 °C, 45 °C, 50 °C, 55 °C, dan 60 °C).
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 29 -
BAB VIIIPENENTUAN VISKOSITAS KINEMATIK
SECARA COBA-COBA (TENTATIVE METHOD)
8.1. TUJUAN PERCOBAANMenentukan viskositas kinematik untuk cairan newtonian pada berbagai
temperatur.
8.2. DASAR TEORIViskositas dapat diartikan sebagai keengganan fluida untuk mengalir.
Viskositas atau kekentalan minyak mentah (crude oil) dapat diketahui dengan
alat viscometer. Dalam mempelajari viskositas, untuk lebih mempermudah
pemahaman, perlu memahami istilah-istilah berikut:
Viskositas Dinamik atau Viskositas Absolut Unit cgs dari viskositas dinamis
(Va) adalah poise, yang mempunyai dimensi gram/cm/detik.
Viskositas Kinematik (Vk) adalah viskositas dinamik dibagi dengan densitas
(Va/d), dimana keduanya diukur pada temperatur yang sama. Unit dari
viskositas kinematik adalah stoke, yang mempunyai dimensi cm2/detik, tetapi
dalam industri perminyakan biasanya dinyatakan dengan centistoke
(stoke/100).
Cairan Newtonian (sampel) adalah cairan yang mempunyai perbandingan
linear antara shear rate dengan shear stress.
Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas antara lain:
Tekanan : Semakin besar tekanan maka semakin besar juga viskositasnya,
sebab dengan tekanan yang besar minyak akan termampatkan.
Temperatur : Semakin tinggi temperatur maka semakin kecil viskositasnya,
karena minyak akan semakin encer.
Komposisi : Bila komposisinya kompleks maka viskositas minyak akan
semakin besar karena minyak menjadi semakin berat.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 30 -
Densitas : Semakin besar densitas minyak maka semakin besar juga
viskositasnya.
Umumnya pengaruh pemampatan dalam kenaikan viskositas dikalahkan oleh
pengaruh gas yang terlarut, sehingga viskositas menurun dengan naiknya
tekanan, karena bertambahnya gas yang terlarut. Penurunan viskositas,
dengan naiknya tekanan ini hanya sampai batas kejenuhan (tekanan). Tekanan
yang lebih besar tidak akan menambah jumlah gas yang terlarut. Hubungan
antara tekanan resevoir dengan viskositas minyak pada temperatur tetap
digambarkan dengan grafik berikut :
Grafik 8.1. Hubungan Antara Tekanan Reservoir dengan Viskositaspada Temperatur yang Sama
Shear Strees Binghan plastik
Newtonian
Shear rate
Grafik 8.2. Perbandingan antara Shear Stress dengan Shear Rate
Viskositas
Pb
Tekanan Reservoir
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 31 -
Alat dikalibrasikan dengan minyak standar yang mempunyai viskositas yang
telah ditentukan dengan cara referensi terhadap air didalam master viscometer
yang dikalibrasikan dengan teliti. Pada prinsipnya, viscometer merupakan alat
pencatat waktu yang diperlukan oleh cairan reservoir. Dalam operasinya,
viscometer yang berisi minyak dicelupkan dalam cairan yang terdapat pada
testbath yang berfungsi sebagai pemanas dimana temperaturnya sama dengan
temperatur reservoir.
Adapun prinsip pengukurannya yaitu sampel dengan volum tertentu dan
temperatur tertentu dialirkan melalui suatu pipa kapiler yang telah
dikalibrasikan dan diukur waktunya. Viskositas kinrmatik merupakan waktu alir
dari efflux time terukur. Alat dikalibrasikan dengan suatu cairan standar yang
mempunyai viskositas yang ditentukan dengan cara referensi terhadap air di
dalam master viscometer atau dengan perbandingan langsung dengan
viscometer yang dikalibrasikan secara teliti.
8.3. ALAT DAN BAHAN
8.3.1. Alat1. Master Viscometer, merupakan pipa kapiler dari kaca yang mempunyai
harga (B/t) kurang dari 0,1 % dari harga )( tC .
2. Viscometer, terbuat dari kaca dan dipakai untuk mengukur dalam
percobaan ini.
3. Thermometer, yang mempunyai daerah pengukuran seperti dalam tabel
ASTM Kinematic Thermometer.
4. Bath.
5. Timer.
6. Pump.
8.3.2. Bahan1. Sample (crude oil).
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 32 -
8.3.3. Gambar Alat
Gambar 8.3. Thermometer, Master Viscometer, Bath, Crude Oil,dan Kerosene
Keterangan :
1. Thermometer.2. Master Viscometer.3. Bath.4. Crude Oil.5. Kerosene
1 2
3
4
5
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 33 -
Gambar 8.4. Master Viscometer
Keterangan:
1. Master Viscometer2. Pipa Kapiler3. Viscometer4. Sampel Minyak
8.4. PROSEDUR PERCOBAAN1. Mengatur temperatur bath dengan thermometer berketelitian sampai dengan
0,02 F untuk temperatur lebih dari 60 F atau dengan thermometer
berketelitian sampai 0,05 F untuk temperatur lebih dari 60 F.
2. Menyaring sampel secukupnya dengan saringan 200 mesh atau penyaring
lain yang sesuai untuk membuang partikel-partikel padat atau cair. Bila
temperatur kurang rendah, gunakan obat pengering.
1
3
2
4
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 34 -
3. Mengambil viscometer yang bersih dan kering dengan waktu alir lebih dari
200 detik.
4. Memasang pemegang viscometer di dalam bath sampai viscometer
mencapai temperatur pengukuran yang diinginkan.
5. Menggunakan alat pengisap untuk menaikkan sample masuk ke dalam pipa
kapiler sampai melewati batas atas.
6. Mencatat waktu yang diperlukan sample untuk bergerak dari garis atas
sampai batas bawah.
7. Menghitung viscositas kinematik dalam centistokes dengan menggunakan
Kalibrasi-kalibrasi sesuai dengan salah satu metode di bawah ini :
1. Basic Calibration
Penentuan waktu alir dalam detik dari destilated water pada master
viscometer. Air harus mempunyai waktu alir minimum 200 detik pada
temperatur tes. Kemudian menghitung konstanta C dengan persamaan :
C = Vh / t …………………………...…... (8-1)
Dimana : Vh = viscositas kinematik air ( 1,0038 cs pada 20 C )
C = konstanta viscometer
T = waktu alir ( detik )
Kemudian menentukan viscositas sampel hidrokarbon ke-1 yang lebih
viscous dari air pada viscometer yang sama, dan kemudian gunakan
harga viscositas di atas untuk kalibrasi pada viscometer ke-2 dengan
diameter kapiler yang lebih besar. Untuk menghitungnya digunakan
persamaan :
C = Vh2 / t…………………………….. (8-2)
Dimana : Vh2 = viscositas kinematik dari hidrokarbon yang
digunakan untuk kalibrasi.
Setelah viscometer ke-2 dikalibrasi, harga viscositas kinematik dapat
ditentukan untuk sample hidrokarbon dengan viscositas yang lebih
besar. Harga viscositas tersebut digunakan untuk menentukan kalibrasi
viscometer ke- 3. Seperti pada viscometer ke-2, jadi untuk viscometer
ke-3 perlu dua hidrokarbon untuk menentukan konstanta viscometer-
nya.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 35 -
2. Kalibrasi Viscometer dengan Minyak Standar
Waktu alir minimum untuk setiap minyak standar pada setiap tabung
yang dikalibrasi harus kurang dari 200 detik. Koefisien viscometer B
adalah koefisien energi kinematik yang digunakan pada viscometer yang
mempunyai aliran kapiler sangat kecil dan konstanta C berharga 0,05
atau lebih kecil.
B = { ( Vh2 t1 ) ( Vh1 t2 ) } ……...…………………..(8-3)
Dimana : t1 = waktu alir untuk Vh1
t2 = waktu alir untuk Vh2
Hitung konstanta C :
C = ………………………………..............(8-4)
Dimana : Vh = viscositas kinematik kalibrasi
B = koefisien viscometer dari persamaan (iii)
Terakhir menghitung viscositas kinematik dari suatu hidrokarbon yang
diinginkan dalam centistokes, sebagai berikut :
Viscositas kinemetik ( Vh ) = ( C t ) ( B/t ) ..........................(8-5)
Catatan :
Untuk Viscometer dengan harga B/t lebih besar atau sama dengan
(0,001 C T), maka gunakan persamaan sebagai berikut :
Viscositas Kinematik ( C ) = C t ........................................... (8-6)
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 36 -
BAB IXANALISA KIMIAWI AIR FORMASI
9.1. TUJUAN PERCOBAANMengetahui sifat air formasi apakah bersifat korosif, membentuk scale atau
stabil.
9.2. DASAR TEORIAir formasi disebut pula dengan oil field water. Air formasi ini ada yang ikut
terproduksi bersama-sama minyak dan gas. Air formasi hampir selalu ditemukan
di dalam reservoir hidrokarbon, karena air ikut terakumulasi didalam jebakan
bersama minyak bumi. Air selalu menempati sebagian dari reservoir. Air formasi
diperkirakan berasal dari air laut yang ikut terendapkan bersama-sama dengan
endapan disekelilingnya, karena situasi pengendapan batuan reservoir minyak
terjadi pada lingkungan pengendapan laut.
Adapun sifat-sifat air formasi:
Sifat fisik yang meliputi:
- Kompresibilitas.
- Kelarutan gas dalam air.
- Viskositas air dalam formasi.
- Berat jenis.
- Konduktivitas.
Sifat kimia yang meliputi:
- Anion.
- Kation.
Keberadaan air formasi akan menimbulkan gangguan produksi sumur, tetapi
walau demikian keberadaan air formasi juga mempunyai kegunaan yang cukup
penting yaitu :
Untuk mengetahui penyebab korosi pada peralatan produksi suatu sumur.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 37 -
Untuk mengetahui adanya scale formation.
Untuk dapat menentukan sifat lapisan dan adanya suatu kandungan
yodium dan barium yang cukup besar dan dapat juga digunakan untuk
mengetahui adanya reservoir minyak yang cukup besar.
Adapun kesulitan yang ditimbulkan karena adanya air formasi:
- Adanya korosi.
- Adanya solid deposit.
- Adanya scale formation.
- Adanya emulsi.
- Adanya kerusakan formasi.
Oleh karena adanya hal-hal diatas, maka diperlukan suatu bentuk penanganan
terhadap air formasi guna mengurangi resiko kerugian seminimal mungkin.
Adapun bentuk penanganan itu adalah dengan cara melakukan analisa
terrhadap air formasi yang terdiri atas: pH, alkalinitas, kandungan kalsium,
magnesium, barium, sulfat, ferro, klorida, sodium dan perhitungan indeks
stabilitas kalsium karbonat.
Untuk menganalisa air formasi secara tepat digunakan metoda klasifikasi air
formasi yang digambarkan secara grafis. Hal ini dimaksudkan untuk
mengidentifikasikan sifat air formasi dengan cara yang paling sederhana tetapi
hasilnya dapat dipertanggung jawabkan, hanya kelemahannya tergantung pada
spesifikasinya.
9.3. ALAT DAN BAHAN
9.3.1. Alat1. Alat titrasi.
2. Gelas ukur.
3. Kertas lakmus.
4. Pipet.
5. Magnesium dan Sulfat Instant Test Kit.
6. Buret.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 38 -
7. Corong.
8. Beker gelas
9.3.2. Bahan1. Phenolptalein (PP).
2. Methyl Orange (MO).
3. H2SO4 0,02 N.
4. Sample air formasi.
5. K2CrO4
9.3.3. Gambar Alat
Gambar 9.1. Air Formasi
Keterangan :
1. Air Formasi2. H2SO4 0,02 N3. AgNO30,1 N
1
2 3
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 39 -
Gambar 9.2. Rangkaian Alat untuk Penentuan Kadar Kalsium (Ca)
Gambar 9.3. Rangkaian Alat untuk Penentuan Kadar SO4
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 40 -
Gambar 9.4. Indikator Titrasi
Keterangan :
1. Indikator PP2. Indikator MO3. K2CRO4
9.4. PROSEDUR PERCOBAAN1. Mengecek kenampakan sifat fisik air formasi :
Bau = Air Laut
Warna = Kekuningan
Rasa = Asin
2. Penentuan Ph
pH = 8
3. Penentuan Alkalinitas
Mengambil contoh air formasi pada gelas titrasi sebanyak 10 cc dan
menambahkan indikator PP sebanyak 2 tetes, larutan akan menjadi merah
muda/pink.
1 2 3
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 41 -
Mentitrasi dengan larutan H2SO4 0,02 N. Sambil menggoyangkan, warna
akan berubah dari pink menjadi jernih dan mencatat jumlah larutan asam
tersebut sebagai Vp (1).
Menambahkan kedalam larutan tadi indikator Methyl Orange (MO) 1 tetes.
Maka larutan akan menjadi merah tua.
Mentitrasikan dengan H2SO4 0,02 N kembali sampai ada perubahan warna
menjadi pink. Mencatat banyaknya larutan asam total, yaitu: jumlah asam
PP1 + jumlah asam
MO2 sebagai volume dari Vm.
Dengan perhitungan:
Kebasaan P = Vp / banyaknya cc contoh air formasi.
Kebasaan M = Vm / banyaknya cc contoh air formasi.
Penentuan untuk setiap ion dalam mili ekivalen ( me/L ) dapat ditentukan
dari tabel berikut :
Tabel 9-1. Tabel Konsentrasi Ion3HCO
3CO OHP = 0P = M
2P = M
2P < M
2P > M
M x 200
0
20 x (M-2P)
0
00
40 x P
40 x P
40 x (M – P)
020 x P
0
0
20 x (2P – M)
4. Penentuan Kadar Klorida (Cl).
Mengambil 5 ml sample air formasi, menuangkan ke Erlenmeyer,
menambahkan 5 tetes indikator K2CrO4 dan warna larutan akan menjadi
kuning bening.
Menitrasi dengan larutan AgNO3 0,2 N sambil digoncangkan hingga warna
menjadi coklat kemerahan (disertai endapan putih).
Menunggu sebentar hingga warna tidak berubah lagi dan mencatat
banyaknya AgNO3 yang digunakan.
Kadar Cl, mg/L =formasi20000aircontohmlxliterml
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 42 -
5. Penentuan Kadar Sulfat 24
SO Dengan Instant Test Kit (0-300 ppm).
Mengisi outer tube dengan sampel air formasi sebanyak 2,5 ml.
Menambahkan 2 tetes SO4 – 1A ke outer tube lalu dicampurkan.
Menambahkan 1 level microspoon (hijau) SO4 – 2A ke outer tube lalu
campurkan. Mengkondisikan pada suhu C40 selama 5 menit.
Menggoyang tube beberapa kali selama pemanasan.
Menambahkan 2,5 ml SO4 – 3A ke outer tube lalu dicampurkan.
Memindahkan isi campuran dari outer tube ke inner tube.
Menambahkan 4 tetes SO4 – 4A ke inner tube lalu dicampurkan.
Mengisi outer tube dengan 2,5 ml sample air formasi murni/destilat.
Membandingkan kedua warna dari outer tube dan inner tube setelah
dikondisikan pada suhu C40 selama 7 menit.
6. Penentuan Kadar Kalsium 2Ca Dengan Instant Test Kit.
Menyiapkan sample air formasi sebanyak 5 ml pada tabung reaksi yang
tersedia.
Menambahkan 10 tetes cairan reagen 1 (cairan) dan 2 spatula reagen 2
(bubuk) kedalam tabung reaksi, diaduk. Campuran ini pertama-tama
menunjukkan warna merah muda, kemudian berubah menjadi warna
ungu/red violet.
Mengisi mini buret dengan reagen 3 (larutan titran) sampai batas 0 mg/l.
Menitrasi larutan sample sampai terjadi perubahan warna dari ungu/red
violet menjadi ungu/violet.
Membaca/mengukur kandungan Calsium 2Ca dalam air formasi (dalam
mg/l) sesuai skala akhir titrasi.
7. Penentuan Kadar Magnesium 2Mg Dengan Instant Test Kit.
Mengambil 1 tetes air formasi ke inner tube, menambahkan 10 tetes
larutan buffer solution (larutan penyangga), lalu mencampurkannya.
Mengambil 2 tetes sampel dari inner tube, kemudian memindahkan ke
outer tube, menambahkan buffer solution(larutan penyangga) sampai batas
5 ml.
Menambahkan 10 tetes larutan reagen (reagent solution) lalu dicampurkan.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 43 -
Setelah 1 menit, membandingkan hasil reaksi larutan dengan skala warna
yang tersedia untuk mengetahui kandungan magnesium 2Mg .
8. Penentuan Sodium
Mengkonversikan mg/L anion dengan me/L dan menjumlahkan harganya.
Mengkonversikan mg/L kation dengan me/L dan menjumlahkan harganya.
Lalu menghitung kadar sodium Na = (anion – kation).
9. Grafik hasil analisa air
Hasil analisa air dibuat dalam bentuk grafik dengan memplotkan tiap
komponen dengan konsentrasinya masing-masing dengan membedakan
anion dan kationnya.
10. Perhitungan indeks stabilitas CaCO3
Indeks stabilitas ini didapat dengan memplotkan jumlah harga tenaga ion
dengan Ca dan CO3 pada grafik yang telah disediakan, bila indeks
berharga positif berarti air sampel memiliki gejala membentuk endapan dan
apabila bernilai negatif besifat korosif.
Grafik 9.5. Grafik Indeks Stabilisasi CaCO3 vs Temperatur
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 44 -
DAFTAR PUSTAKA
Amyx., J.W., Petroleum Reservoir Engineering Physical Properties. Mc Graw-HillBook Company. New York, Toronto, London: 1960.
Ahmed Tarek., Equations of State and PVT Analysis, Gulf Publishing Co., Houston,Texas, 2007.
Burcik., Properties of Reservoir Fluids, IHRDC, USA, 1968.
Mc.Cain, The Properties of Petroleum Fluid, PennWell Publishing Company, Tulsa,USA, 1990.
Rukmana, D., Kristanto, D., dan Cahyoko Aji, D., Teknik Reservoir: Teori danAplikasi, Edisi Revisi, Pohon Cahaya, Yogyakarta, 2018.
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 45 -
LAMPIRAN A
HASIL PENENTUAN KADAR AIR
(Dean & Stark Method)
Diketahui Hasil Percobaan
1. Volume Sampel (crude oil) = 25 ml
2. Volume Solvent (Toluena) = 25 ml
3. Volume air dalam water trap = 3,6 ml
4. Persen kandungan air dalam sampel = 14,4 %
Hasil Perhitungan
Persen Kadar Air =SampelVolume
AirVolume x 100 %
= 25
6,3 x 100 %
= 14,4 %
1. Rata-rata aritmatik dari masing-masing sampel :
% kadar air mean
= åå
)(
%
ndata
airkadar
= 10
02,140
= 14,02%
2. Standar deviasi % kadar air masing-masing sampel :
SD % Kadar air = 1
)%%( 2
-
-ån
airkadarairkadar mean
= 9
3560,7410
= 28,695
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 46 -
Tabel A-1
Tabulasi Hasil Penentuan Kandungan Air dengan Dean and Stark Method
Sampel % Kadar Air (% Kadar Air - % Kadar Air Mean)2
A 14,4 0,1444
C 4,8 85,0084
D 3,0 121,4404
E 4,2 96,4324
F 2,2 139,7124
G 2,6 130,4164
H 3,4 112,7844
I 8,0 36,2404
K 2,6 130,4164
L 95,0 6557,7604
Jumlah 140,2 7410,3560
Mean 14,02
SD 28,6945
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 47 -
LAMPIRAN B
HASIL PENENTUAN KADAR AIR DAN ENDAPAN (BS&W)
Diketahui Hasil Percobaan
A. Centrifuge Tabung Besar
1. Volume sampel = 50 ml
2. Lama pemutaran = 10 menit
3. Rotation Per Minutes yang digunakan = 1750 rpm
Tabel B-1. Hasil Percobaan Centrifuge Tabung Besar
Parameter Analisa Sampel A Sampel B
Volume Air (ml) 0,01 0,02
Volume Padatan (ml) - -
% BS & W 0,02 % 0,04 %
B. Centrifuge Tabung Kecil
1. Volume sampel = 5 ml
2. Lama pemutaran = 20 menit
3. Rotation Per Minutes yang digunakan = 2085 RPM
Tabel B-2. Hasil Analisa Centrifuge Tabung Kecil
Parameter Analisa Sampel A Sampel B
Volume Air (ml) 0,0471 0,00837
Volume Padatan (ml) - -
%BS % W 0,94 % 0,17 %
Hasil Perhitungan
Centrifuge Tabung Kecil - Sampel A :
% BS & W = elvolumesamp
VV endapanair x 100 %
= 5
00471.0 x 100 %
= 0,94 %
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 48 -
% BS & W mean
= åå
)(
&%
ndata
WBS
= 10
02,5
= 0,502 %
SD % BS & W = 1
)&%&%( 2
-
-ån
WBSWBS mean
= 9
14416,1
= 0,35655 %
- Sampel B:
% BS & W = elvolumesamp
VV endapanair x 100 %
= 5
000837,0 x 100 %
= 0,167 %
% BS & W mean
= åå
)(
&%
ndata
WBS
= 10
19,4
= 0,419 %
SD % BS & W = 1
)&%&%( 2
-
-ån
WBSWBS mean
= 9
79349,1
= 0,4464 %
Centrifuge Tabung Besar - Sampel A:
% BS & W = elvolumesamp
VV endapanair x 100 %
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 49 -
= 50
,001,0 x 100 %
= 0,02 %
% BS & W mean
= åå
)(
&%
ndata
WBS
= 10
58,2
= 0,258 %
SD % BS & W = 1
)&%&%( 2
-
-ån
WBSWBS mean
= 9
89396,0
= 0,09932 %
- Sampel B:
% BS & W = elvolumesamp
VV endapanair x 100 %
= 50
002,0 x 100 %
= 0,04 %
% BS & W mean
= åå
)(
&%
ndata
WBS
= 10
22,6
= 0,622 %
SD % BS & W = 1
)&%&%( 2
-
-ån
WBSWBS mean
= 9
73316,3
= 0,64404 %
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 50 -
Tabel B-3. Tabulasi Hasil Perolehan Analisa % BS&W Pada Sampel Minyak dengan Centrifuge Tabung Besar
No Analisa
% Kadar BS&W dalam sampel
(% Kadar BS&W - % Kadar BS&W Mean)2
Sampel A Sampel B Sampel A Sampel B
1 A 0,02 0,04 0,056644 0,33872
2 C 0,5 0,34 0,058564 0,07952
3 D 0,04 0,14 0,047524 0,23232
4 E 0,04 0,04 0,047524 0,33872
5 F 1,02 0,56 0,580644 0,00384
6 G 0 0,5 0,066564 0,01488
7 H 0,2 0,2 0,003364 0,17808
8 I 0,16 1,9 0,009604 1,63328
9 K 0,4 1 0,020104 0,14288
10 L 0,1 1,5 0,003364 0,77088
Jumlah 2,48 6,22 0,89396 3,73312
Mean 0,258 0,622
SD 0,09932 0,64404
Gambar B.1 Tabulasi % Kadar Air dan Endapan (BS&W) Centrifuge Tabung Besar
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 51 -
Tabel B-4. Tabulasi Hasil Perolehan Analisa % BS&W Pada Sampel Minyak
dengan Centrifuge Tabung Kecil
No Analisa
% Kadar BS&W dalam sampel
(%Kadar BS&W - % Kadar BS&W Mean)2
Sampel A Sampel B Sampel A Sampel B
1 A 0,94 0,17 0,191844 0,062
2 C 0,53 0,01 0,000784 0,16728
3 D 0,2 0,4 0,091204 0,00036
4 E 0,4 0,4 0,010404 0,00036
5 F 0,64 0,2 0,019044 0,04796
6 G 0,4 0,2 0,010404 0,04796
7 H 1,2 1,4 0,487204 0,96236
8 I 0,5 1 0,000004 0,33756
9 K 0,2 0,4 0,091204 0,00036
10 L 0,01 0,01 0,242064 0,16728
Jumlah 5,02 4,19 1,14416 1,79348
Mean 0,502 0,419
SD 0,35655 0,4464
Gambar B.2. Tabulasi % Kadar Air dan Endapan (BS&W) Centrifuge Tabung Kecil
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 52 -
LAMPIRAN C
HASIL PENENTUAN SPECIFIC GRAVITY
Diketahui Hasil Percobaan
Sampel 1
Volume Sampel : 500 ml
Temperatur Sampel 1 : 82oF
SG Terukur Sampel 1 : 0.8851
Tabel C-1. Hasil Pengamatan Sampel 1
Analisa Specific Gravity oAPI
Terukur 0.8851 28.36
Koreksi 0.8929 26.96
True 0.90082 25.57
Sampel 2
Volume Sampel : 500 ml Temperatur Sampel 2 : 82oF
SG Terukur Sampel 2 : 0.9499
Tabel C-2. Hasil Pengamatan Sampel 2
Analisa Specific Gravity oAPI
Terukur 0.9499 17.46
Koreksi 0.9576 16.26
True 0.9653 15.08
Hasil Perhitungan
Sampel A
A. Menghitung harga oAPI terukur.
5.131SG
141.5API
terukur
0-
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 53 -
API28.36
131.50.8851
141.5
0
-
B. Menghitung Koreksi oAPI pada 60/60oF dengan bantuan tabel yang tersedia,
koreksi oAPI pada 60/60oF dihitung dengan mengekstrapolasikan data
tersebut.
27.6
x
26.6
29 28.36 28
36.2829
6.27
-
- x =
2829
6.266.27
-
-
27.6 – x = 0.64
x = 26.960API
Diperoleh harga koreksi oAPI pada 60/60oF = 26.960API
C. Menghitung harga SG koreksi pada 60/60oF.
SG60/60oF =
96.265.131
5.141
= 0.8929
D. Berdasarkan data analisa, diperoleh harga faktor koreksi (fcorr) dari
tabel sebesar 0.00037, maka :
SGtrue = SG60/60oF + [ fcorr (T – 60oF) ]
= 0.8929 + [0.00036 x (82 – 60)oF]
= 0.90082
oAPItrue = 131.5SG
5.141
true
-
API57.25
5.13190082.0
5.141
0
-
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 54 -
Sampel 2
A. Menghitung harga oAPI terukur.
5.131SG
141.5API
terukur
0-
API17.46
131.50.9499
141.5
0
-
B. Menghitung Koreksi oAPI pada 60/60oF dengan bantuan tabel yang tersedia,
koreksi oAPI pada 60/60oF dihitung dengan mengekstrapolasikan data
tersebut.
16.8
x
15.8
18 17.46 17
17.4618
x16.8
-
- =
1718
8.158.16
-
-
16.8 – x = 0.54
x = 16.260API
Diperoleh harga koreksi oAPI pada 60/60oF = 16.260API
C. Menghitung harga SG koreksi pada 60/60oF.
SG60/60oF =
26.165.131
5.141
= 0.9576
D. Berdasarkan data analisa, diperoleh harga faktor koreksi (fcorr) dari tabel
sebesar 0.00035, maka :
SGtrue = SG60/60oF + [ fcorr (T – 60oF) ]
= 0.9576 + [0.00035 x (82 – 60)oF]
= 0.9653
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 55 -
oAPItrue = 131.5SG
5.141
true
-
API08,15
5.1319653,0
5.141
0
-
Data Dari Semua Analisa
Sampel A
1. 0 API
0 API Mean =n
API0
å
= 10
0766.270
= 27.007660 API
SD 0 API =
1n
Mean) APIAPI( 200
-
-å
= 9
29.450
= 1.80890 API
2. Specific Gravity
SG Mean = n
SGå
= 10
9275.8
= 0.89278
SD SG = 1n
Mean)SG SG( 2
-
-å
= 9
0.0937
= 0.0102
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 56 -
Sampel 2
1. 0 API
0 API Mean =n
API0
å
= 10
9049.137
= 13.790490 API
SD 0 API =
1n
Mean) APIAPI( 200
-
-å
= 9
56.552
= 2.50670 API
2. Specific Gravity
SG Mean = n
SGå
= 10
0766.270
= 270.00766
SD SG = 1n
Mean)SG SG( 2
-
-å
= 9
0.0265
= 0.054
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 57 -
Tabel C-3. Tabulasi Hasil Pengukuran SG dan oAPI Sampel A
No Analisa Sampel A
SG
(SG-SG Mean)2 (API-API Mean)2
1 A 0.90082 25.57 6x10-5 2.0669
2 C 0.886 28.207 4.60x10-5 1.4384
3 D 0.910 23.98 2.97x10-4 9.1667
4 E 0.9017 25.425 7.96 x10-5 2.503
5 F 0.8873 27.972 3 x10-5 99300
6 G 0.9026 25.269 9.64 x10-5 3.0229
7 H 0.88936 27.603 1.17 x10-5 0.3544
8 J 0.878 29.66 2.18 x10-4 7.0349
9 K 0.88702 28.0228 3.32 x10-5 0.9903
10 L 0.885 28.3870 6.05 x10-5 1.9026
Total 8.9278 270.0766 9.37 x10-4 29.4094
Mean 0.89278 27.00766
SD 0.010204 1.807681
Tabel C-4. Tabulasi Hasil Pengukuran SG dan ᴼAPI Sampel B
No Analisa
Sampel B
SG
(SG-SG Mean)2 (API-API Mean)2
1 A 0.9653 15.08 7.5 X10-5 1.6628
2 C 0.983 12.447 8.13 X10-5 1.8050
3 D 0.998 10.28 5.77 X10-4 12.5068
4 E 0.9998 10.0283 6.67 X10-4 14.3004
5 F 0.9676 14.7381 4.07 X10-5 0.8494
6 G 0.9657 15.0258 6.86 X10-5 1.4624
7 H 0.95936 15.994 2.14 X10-4 4.7415
8 J 0.976 13.479 4.07 X10-6 0.1139
9 K 0.94706 17.90097 7.25 X10-4 16.7544
10 L 0.978 13.183 2.47 X10-3 0.04013
Total 9.73982 138.1649 2.47 X10-3 56.6520
Mean 0.973982 13.81649
SD 0.016561 2.462423
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 58 -
LAMPIRAN D
HASIL PENENTUAN TITIK KABUT,
TITIK BEKU DAN TITIK TUANG
Diketahui Hasil Percobaan
Tabel D-1. Hasil Percobaan Pengukuran Titik Kabut, Titik Beku, dan Titik Tuang
Analisis Sample I Sample II
Titik Kabut 24 °C 75,2 °F 19 °C 66,2 °F
Titik Beku 11 °C 51,8 °F 2 °C 35,6 °F
Titik Tuang 14 °C 57,8 °F 4 °C 39,2 °F
Perhitungan
Sample I
Titik Kabut = + 32 = 75,2 °F
Titik Beku = + 32 = 51,8 °F
Titik Tuang = + 32 = 57,8 °F
Sample II
Titik Kabut = + 32 = 66,2 °F
Titik Beku = + 32 = 35,6 °F
Titik Tuang = + 32 = 39,2 °F
1. Rata-rata aritmatik Titik Kabut dari masing-masing sample :
Sample1
= 72,23
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 59 -
Sample 2
= 65,12
2. Standar deviasi Titik Kabut masing-masing sample :
Sample 1
= 9,0005
Sample 2
= 10,1805
3. Rata-rata aritmatik Titik Beku dari masing-masing sample :
Sample 1
= 57,02
Sample 2
= 36,32
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 60 -
4. Standar deviasi Titik Beku masing-masing sample :
Sample 1
= 13,2122
Sample 2
= 6,6380
5. Rata-rata aritmatik Titik Tuang dari masing-masing sample :
Sample 1
= 59,81
Sample 2
= 47,12
6. Standar deviasi Titik Tuang masing-masing sample :
Sample 1
= 11,2925
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 61 -
Sample 2
=12,0359
Tabel D-2. Titik Kabut, Titik Beku dan Titik Tuang Sampel I
No Analisa Sample 1 (TK-
TKmean)² (TB-
TBmean)² (TT-
TTmean)² TK( oF) TB( oF) TT( oF)
1 A 75,2 51,8 57,2 8,8209 27,2484 6,8121
2 C 82,4 57,2 60,8 103,4289 0,0324 0,9801
3 D 62,6 51,8 57,2 92,7363 27,2484 6,8121
4 E 78,8 75,2 70,7 43,1649 330,5124 118,5921
5 F 64,4 55,4 57,2 61,3089 2,6244 6,8121
6 G 82,4 68 73,4 103,4289 120,5604 184,6881
7 H 78,8 68 66,2 43,1649 120,5604 40,8321
8 I 73,4 60,8 62,6 1,3689 14,2884 7,7841
9 K 68 55,4 60,8 17,8929 2,6244 0,9801
10 L 56,3 26,6 32 253,7649 925,3764 773,3961
∑ 722,3 570,2 598,1 729,081 1517,076 1147,689
Mean 72,23 57,02 59,81
SD 9,0005 13,2122 11,2925
Keterangan :
TK = Titik Kabut
TB = Titik Beku
TT = Titik Tuang
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 62 -
Tabel D-3. Titik Kabut, Titik Beku dan Titik Tuang Sampel II
Keterangan :
TK = Titik Kabut
TB = Titik Beku
TT = Titik Tuang
No Analisa Sample 2 (TK-
TKmean)² (TB-
TBmean)² (TT-
TTmean)² TK( oF) TB( oF) TT( oF)
1 A 66,2 35,6 39,2 1,1664 0,5184 62,7264
2 C 62,6 39,2 71,6 6,3504 8,2944 599,2704
3 D 64,4 32 59 0,5184 18,6624 141,1344
4 E 59 33,8 42,8 37,4544 6,3504 18,6624
5 F 47,3 42,8 46,4 317,5524 41,9904 0,5184
6 G 80,6 35,6 37,4 239,6304 0,5184 94,4784
7 H 82,4 35,6 44,6 298,5984 0,5184 6,3504
8 I 60,8 48,2 51,8 18,6624 141,1344 21,9024
9 K 66,2 37,4 50 1,1664 1,1664 8,2944
10 L 61,7 23 28,4 11,6964 177,4224 350,4384
∑ 651,2 363,2 471,2 932,796 396,576 1303,776
Mean 65,12 36,32 47,12
SD 10,1805 6,6380 12,0359
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 63 -
LAMPIRAN E
HASIL PENENTUAN TITIK BAKAR DAN TITIK NYALA
Diketahui Hasil Percobaan
Tabel E-1. Hasil Percobaan Penentuan Titik Nyala dan Titik Bakar
Parameter Sampel 1 Sampel 2
Titik Nyala 43ºC 109,4ºF 69ºC 156,2ºF
Titik Bakar 53,5 ºC 128,3 ºF 73 ºC 163,4 ºF
Hasil Perhitungan
1. Titik Nyala :
Sampel 1
TN = ( 43 x ) + 32 = 109,4 F
Sampel 2
TN = (69x ) + 32 = 156,2 F
2. Titik Bakar :
Sampel 1
TB = ( 53,5 x ) + 32 = 128,3 F
Sampel 2
TB = ( 73 x ) + 32 = 163,4 F
Perhitungan Aritmatik Titik Bakar dan Titik Nyala
1. Rata-rata:
Sampel 1
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 64 -
Sampel 2
2. Standar Deviasi:
Sampel 1
a. Titik Bakar (TB)
b. Titik Nyala (TN)
Sampel 2
a. Titik Bakar (TB)
b. Titik Nyala (TN)
Tabel E-2. Titik Nyala dan Titik Bakar Sampel 1
Analisa Sampel Minyak 1
(TN-TNmean)² (TB-TBmean)² Titik Nyala Titik Bakar
A 109,4 128,3 137,3584 443,5236
C 105,8 118,4 234,7024 958,5216
D 102,2 116,6 357,9664 1073,218
E 116,6 147,2 20,4304 4,6656
F 135,5 172,4 206,7844 530,8416
G 109,6 177,8 132,7104 808,8336
H 111,2 140 98,4064 87,6096
I 170,6 203 2448,27 2877,25
K 114,8 124,7 39,9424 608,1156
L 135,5 165,2 206,7844 250,9056
Total 1211,2 1493,6 3883,356 7643,484
Mean 121,12 149,36 SD 20,772193 29,14234
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 65 -
Tabel E-3. Titik Nyala dan Titik Bakar Sampel 2
Analisa Sampel Minyak 2
(TN-TNmean)² (TB-TBmean)² Titik Nyala Titik Bakar
A 156,2 163,4 24,1081 107,7444
C 127,4 138,2 570,7321 1265,936
D 147,2 158 16,7281 249,0084
E 150,3 154,7 0,9801 364,0464
F 165,2 203 193,4881 853,8084
G 186,8 197,6 1260,96 567,3924
H 159,8 176 72,4201 4,9284
I 86 195,8 4262,784 484,8804
K 181,4 185 906,6121 125,8884
L 152,6 166,1 1,7161 58,9824
Total 1512,9 1737,8 7310,529 4082,616
Mean 151,29 173,78
SD 28,50054 21,29845
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 66 -
LAMPIRAN F
HASIL PENENTUAN VAPOUR PRESSURE
Diketahui Hasil Percobaan
Tabel F-1. Hasil Penentuan Vapour Pressure
Sampel Vapour Pressure (psig)
40 0C 45 ⁰ C 500C 55 0C 60 0C
1 0,15 0,21 0,41 0,81 1,1
2 0,001 0,002 0,003 0,005 0,1
Hasil Perhitungan
Pada Sampel 1 :
- Tekanan pada 40 C = 0,15+ 14,7 = 14,85 Psia
- Tekanan pada 45 C = 0,21 + 14,7 = 14,91 Psia
- Tekanan pada 50 C = 0,41+ 14,7 = 15,11 Psia
- Tekanan pada 55 C = 0,81+ 14,7 = 15,51 Psia
- Tekanan pada 60 C = 1,1+ 14,7 = 15,8 Psia
Pada Sampel 2 :
- Tekanan pada 40 C = 0,001+ 14,7 = 14,701 Psia
- Tekanan pada 45 C = 0,002 + 14,7 = 14,702 Psia
- Tekanan pada 50 C = 0,003 + 14,7 = 14,703 Psia
- Tekanan pada 55 C = 0,005 + 14,7 = 14,705 Psia
- Tekanan pada 60 C = 0,1 + 14,7 = 14,8 Psia
Standar Deviasi
Pada Sampel 1
a. Suhu 40 C
)(
4040
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig0821,010
821,0
1
)(40
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig10148739,09
0,1029969
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 67 -
b. Suhu 45 C
)(
4545
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig184,010
84,1
1
)(45
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig153701008,09
0,23624
c. Suhu 50 C
)(
5050
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig309,010
09,3
1
)(50
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig90,223044839
0,49749
d. Suhu 55 C
)(
5555
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig506,010
06,5
1
)(55
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig300339808,09
0,90204
e. Suhu 60 C
)(
6060
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig7495,010
495,7
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 68 -
1
)(60
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig406917989,09
1,6558225
Pada Sampel 2
a. Suhu 40 C
)(
4040
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig05616,010
5616,0
1
)(40
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig075359565,09
0,0567906
b. Suhu 45 C
)(
4545
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig17278,010
7278,1
1
)(45
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig150718028,0
9
0,22715924
c. Suhu 50 C
)(
5050
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig2724,010
724,2
1
)(50
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig241782547,09
0,584588
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 69 -
d. Suhu 55 C
)(
5555
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig4185,010
185,4
1
)(55
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig292363643,09
0,854765
e. Suhu 60 C
)(
6060
0
0
nsampelanalisadaridataJumlah
CsuhupadaUapTekCsuhupadaUapTek mean
Psig623,010
23,6
1
)(60
2
0
n
UapTekUapTekCsuhupadaUapTekSD
mean
Psig375530625,09
1,4102325
Tabel F-2. Hasil Tekanan Uap Hidrokarbon pada Berbagai Suhu Sampel 1
Analisa Sampel Minyak 1
40 0C 45 0C 50 0C 55 0C 60 °C
A 0,15 0,21 0,41 0,81 1,1
C 0,08 0,22 0,3 0,5 1
D 0 0 0 0,08 0,1
E 0 0 0,03 0,07 0,38
F 0,001 0,05 0,28 0,65 0,89
G 0,01 0,18 0,2 0,3 0,39
H 0,05 0,15 0,3 0,4 0,5
I 0,08 0,18 0,32 0,55 0,75
K 0,1 0,3 0,4 0,6 0,8
L 0,35 0,55 0,85 1,1 1,585
Total 0,821 1,84 3,09 5,06 7,495
Mean 0,0821 0,184 0,309 0,506 0,7495
SD 0,10148739 0,1537 0,22304 0,30034 0,40692
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 70 -
Tabel F-3. Hasil Tekanan Uap Hidrokarbon pada Berbagai Suhu Sampel 2
Analisa Sampel Minyak 2
40 0C 45 0C 50 0C 55 0C 60 °C
A 0,001 0,002 0,003 0,05 0,1
C 0,05 0,12 0,2 0,4 0,6
D 0 0,25 0,49 0,72 1,05
E 0 0,1 0,15 0,31 0,7
F 0,0001 0,005 0,01 0,21 0,32
G 0,1 0,35 0,59 0,71 0,9
H 0,15 0,3 0,4 0,5 0,6
I 0,0005 0,0008 0,001 0,005 0,1
K 0,05 0,15 0,2 0,38 0,65
L 0,21 0,45 0,68 0,9 1,21
Total 0,5616 1,7278 2,724 4,185 6,23
Mean 0,05616 0,17278 0,2724 0,4185 0,623
SD 0,07535956 0,15072 0,24178 0,29236 0,37553
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 71 -
LAMPIRAN G
HASIL PENENTUAN VISKOSITAS KINEMATIK
Diketahui Hasil Percobaan
Tabel G-1. Hasil Percobaan Penentuan Viskositas Kinematik
Sampel Viscometer Viscometer
Kinematik
Waktu Alir
(dt) Konstanta
Kalibrasi
pada
Suhu 20
ºC
Air 1 (50 ml) VhA =1,0038 TA = 266 CA=�ℎ�
��
= 0,0037
Minyak
Standar 1 (50 ml)
VhA=CA*T1
= 1,64 T1 = 436
Analisa
Minyak
Sampel 1 (100 ml)
Vh1=CA*T2A
= 0,884 T2A = 239 C2A=
�ℎ1
�2�
= 0,0037 Minyak
Sampel 2 (100 ml)
Vh2 = CA*T2B
= 1,076 T2B = 291
Hasil Perhitungan
Sampel 1
1. Kalibrasi Alat untuk Menentukan Koefisien Viskometer (B)
B =
=
= -0,00146
2. Menghitung Konstanta Alat Keseluruhan ( )
( ) =
=
= 0,0035
Analisa Fluida Reservoir di Laboratorium
- 72 -
3. Menghitung Harga Viskositas Kinematik
Sampel A
B/T = -0,00146/239
= -6,1 x 10-6
0,001 x C x T = (0,001 x 0,0035 x 239)
= 8,365 x 10-4
Karena (B/T) < (0,001 x C x T), maka :
Viskositas Kinematik = B/T - T x C
= (0,0035x239) – (-0,00146/239)
= 0,8365 centistokes
Sampel 2
B/T = -0,00146/291
= -5,01 x 10-6
0,001 x C x T = (0,001 x 0,0035 x 291)
= 1,018 x 10-3
Karena (B/T) < (0,001 x C x T), maka :
Viskositas Kinematik = B/T - T x C
= (0,0035x291) – (-0,00146/291)
= 1,0185 centistokes