no. alumni universitas no. alumni fakultas anggun...
TRANSCRIPT
Tugas Akhir ini telah dipertahankan didepan sidang penguji dan dinyatakan lulus pada tanggal :
3 oktober 2016
Abstrak telah disetujui penguji :
Tanda Tangan 1
2 3 4
Nama Terang Hendry chandra M
ST.MT Rakiman, ST.MT Yanziwar,Ir.MT Adriansyah, ST.MT
Mengetahui :
Ketua Jurusan Teknik Mesin : Hanif ST.,MT.
Nip. 19710902 199802 1 001 Tanda Tangan
Alumnus telah mendaftar ke Fakultas / Politeknik Negeri Padang dan mendapatakan nomor
alumnus :
Petugas Fakultas /Politeknik
Nomor Alumni Fakultas Nama Tanda Tangan
Nomor Alumni Universitas Nama Tanda Tangan
No. Alumni Universitas ANGGUN KURNIADI
No. Alumni Fakultas
BIODATA
a) Tempat / Tanggal Lahir: Muaro Sakai / 30 juni 1994. b) Nama
Orang Tua : Affendi dan Asdiati. c) Jurusan: Teknik Mesin. d) No.
BP: 1201013062. e) Tanggal Lulus : 3 Oktober 2016 .f) Predikat
Lulus : g) IPK : .h) Lama Studi: 4 Tahun 1 Bulan. i)
Alamat Orang Tua : Muara Sakai Kecamatan Pancung Soal
Kabupaten Pesisir Selatan Sumatera Barat.
STUDI SISTEM RIGS JACK UP PADA KAPAL DRILLING
Tugas Akhir D III, oleh : Anggun Kurniadi
Pembimbing: 1) Hendri Candra Mayana,ST., MT. 2) Dian Wahyu,ST.,MT.
ABSTRAK
Pengeboran lepas pantai dilakukan untuk mendapatkan minyak mentah melalui sumur
minyak. Sarana yang harus ada dalam operasi pengeboran lepas pantai adalah sebuah
struktur anjungan (plat form) sebagai tempat untuk meletakkan peralatan pengeboran.
Dikenal dua macam anjungan, yaitu anjungan permanen (fixed) yang berdiri diatas kaki-kaki
beton bertulang, dan anjungan tidak tetap seperti swamp barge, drilling ship (floater) dan
rigs jack up.
Rigs Jack Up atau pengangkat adalah jenis platform mobile yang terdiri dari lambung
apung dilengkapi dengan sejumlah kaki bergerak, mampu mengangkat lambung di atas
permukaan laut. Pada operasi pengeboran menggunakan rigs jenis ini dapat mencapai
kedalaman lima hingga 200 meter.
Studi yang di lakukan pada Rigs Jack Up ini adalah mengetahui bentuk komponen,
melakukan pemasangan, serta mempelajari jenis dari Rigs Jack Up tersebut.
Kata Kunci : Pengeboran lepas pantai, Rigs Jack Up , Studi
i
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah Swt. yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, serta berkat petunjuk-Nya penulis dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir ini.Adapun judul dari tugas akhir ini adalah
“Studi Sistem Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling”
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini penulis mengucapkan terimakasih serta
penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak yang telah memberikan
bantuan baik berupa saran, masukan atau pun informasi, bimbingan serta dorongan
sehingga Tugas Akhir ini dapat penulis selesaikan tepat pada waktunya, antara lain
kepada :
1. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan do’a serta dukungan
moril maupun materil.
2. Bapak Aidil Zamri,ST.,MT selaku Direktur Politeknik Negeri Padang.
3. Bapak Hanif,ST.,MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri
Padang.
4. Bapak Sir Anderson ST,MT selaku Kepala Prodi Jurusan Teknik Mesin
Politeknik Negeri Padang.
5. Bapak Rivanol Chadry,ST.,MT selaku Kepala Konsentrasi Perawatan dan
Perbaikan Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang.
6. Bapak Hendri Candra Mayana,S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing I.
7. Bapak Dian Wahyu,ST,MT selaku Dosen Pembimbing II.
8. Seluruh Staff Pengajar dan Karyawan Jurusan Teknik Mesin Politeknik
Negeri Padang.
9. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Mesin khusus nya ankatan 2012 yang
telah memberikan dukungan moral.
10. Serta seluruh pihak yang telah membantu penulis baik secara langsung
maupun tidak langsung yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
ii
Semoga amal baik Bapak dan Ibu serta seluruh pihak yang membantu penulis
dalam penyusunan laporan tugas akhir ini mendapatkan balasan dan pahala sebesar
besarnya oleh Allah SWT.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak
terdapat kesalahan dan kekurangan, dikarenakan keterbatasan kemampuan yang
penulis miliki dan keterbatasan bahan yang diperoleh. Oleh karena itu penulis
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun sebagai bahan masukan
untuk penulis pada masa yang akan datang agar menjadi lebih baik.
Akhir kata, penulis mengharapkan agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Padang,3 Oktober 2016
Penulis,
Anggun Kurniadi
Bp. 1201013062
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBARAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR
THANKS TO
ABSTRAK
LEMBARAN TUGAS AKHIR
LEMBARAN ASISTENSI
KATA PENGANTAR ............................................................................................ i
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1
1.2 Tujuan ...................................................................................................... 2
1.2.1 umum............................................................................................2
1.2.2 khusus...........................................................................................2
1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 3
1.4 Sistematika Penulisan .............................................................................. 3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Rigs ....................................................................................................... 5
2.1.1 Lokasi Rigs ................................................................................. 5
2.2 Pengenalan Bangunan Lepas Pantai ..................................................... 9
2.3 Klasifikasi Pekerjaan di Lepas Pantai ................................................... 9
2.3.1 Exploration ................................................................................ 10
2.3.2 Exploratory Drilling .................................................................... 10
2.3.3 Development Drilling .................................................................. 11
2.3.4 Production Operations ................................................................ 11
2.3.5 Transportation ........................................................................... 12
iv
2.4 Klasifikasi Bangunan Lepas Pantai ..................................................... 12
2.4.1 Menurut Cara Operasinya (Type Of Operations) ........................ 12
2.4.2 Menurut Bentuk Konfigurasinya ............................................... 12
2.4.3 Menurut fungsinya ..................................................................... 13
2.4.4 Menurut Material Bangunan ...................................................... 13
2.4.5 Menurut Mobilitas ..................................................................... 13
2.5 Sistem Bangunan Lepas Pantai ............................................................ 13
2.5.1 Anjungan Tetap (Fixed Offshore Platform) ................................. 14
2.5.2 Anjungan terapung (Floating Offshore Platform) ....................... 17
2.5.3 Anjungan struktur lentur (Compliant Offshore Platform) ............ 18
2.6 Tahapan Perencanaan Struktur............................................................. 20
2.6.1 Kriteria Desain ........................................................................... 22
2.6.2 Kriteria Operasional ................................................................... 22
2.6.3 Kriteria Lingkungan ................................................................... 23
2.6.4 Kriteria Fabrikasi dan Instalasi .................................................. 23
2.7 Standar Spesifikasi ............................................................................... 23
2.8 Perencanaan Struktur Anjungan Tipe Tetap (Jacket) ........................... 24
2.8.1 Desain Jacket .............................................................................. 26
2.8.2 Metode Konstruksi dan Instalasi ................................................ 26
BAB III METODOLOGI
3.1 Waktu danTempat ................................................................................ 27
3.2 Metode Penulisan ................................................................................ 27
3.3 Metode Studi Pada Rigs Drilling ......................................................... 28
3.4 Kesimpulan .......................................................................................... 29
3.5 Selesai .................................................................................................. 29
BAB IV STUDI SISTEM RIGS JACK UP PADA KAPAL DRILLING
4.1 legs Drilling Jack Up ....................................................................... 30
4.1.1 Geer Box.................................................................................. 31
4.1.2 Legs.......................................................................................... 33
4.2 Hull Drilling Jack Up ...................................................................... 36
v
4.3 Komponen-Komponen Pada Rigs ...................................................... 37
4.4 Sistem Rigs Pengeboran ..................................................................... 40
4.4.1 Sistem Pengangkat (Hoisting System) ............................................ 40
4.4.2 Circulating System ....................................................................... 42
4.5 Sistim Pemutar (Rotation System ) .................................................... 43
4.6 Kerusakan Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling .................................. 44
4.7 Perawatan Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling .................................. 45
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 46
5.2 Saran ................................................................................................. 47
DAFTAR PUSTAKA
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Rigs Darat ( Land Rigs) ....................................................................... 5
Gambar 2.2 Swamp Barge ....................................................................................... 6
Gambar 2.3 Jack Up Rigs ........................................................................................ 7
Gambar 2.4 Semi-Submersible Rigs ........................................................................ 8
Gambar 2.5 Drill Ship ............................................................................................. 8
Gambar 2.6 Daerah pengoperasian platform. ........................................................ 14
Gambar 2.7 Platform jacket template. ................................................................... 15
Gambar 2.8 Caissons ............................................................................................ 16
Gambar 2.9 Concrete gravity platform. ................................................................. 16
Gambar 2.10 Semi-submersible platform. .............................................................. 17
Gambar 2.11 Jack-up platform. ............................................................................. 18
Gambar 2.12 Tension Legs Platform .................................................................... 19
Gambar 2.13 Guyed tower .................................................................................... 19
Gambar 2.14 Truss spar. ........................................................................................ 19
Gambar 2.15 Skema teknologi yang terlibat dalam desain bangunan lepas pantai.
................................................................................................................................ 20
Gambar 2.16 Peraturan anjungan lepas pantai di Indonesia ................................. 24
Gambar 2.17 Komponen template platform baja .................................................. 25
Gambar 4.1 skema Drilling jack up ...................................................................... 30
Gambar 4.2 Susunan pemasangan geer box .......................................................... 31
Gambar 4.3 Spesifikasi geer box .......................................................................... 32
Gambar 4.4 Penyesuaian legs dengan geer box .................................................... 32
Gambar 4.5 Pengukuran jarak pemasangan geer box pada legs kapal ................. 33
Gambar 4.6 Legs platform ..................................................................................... 34
Gambar 4.7 Sket dari bagian-bagian penyusun sebuah anjungan drilling jack up
................................................................................................................................ 34
Gambar 4.8 Skema gaya-gaya yang bekerja pada drilling jack up ....................... 35
Gambar 4.9 Generator pembangkit tenaga listrik kapal drilling jack up .............. 36
Gambar 4.10 Skema Sederhana Dari Circulation System Pada Rigs .................... 38
Gambar 4.11 Blow Out Preventer ......................................................................... 38
vii
Gambar 4.12 Skema Rigs Secara Ringkas ............................................................ 39
Gambar 4.13 Hoisting System ............................................................................... 40
Gambar 4.14 Circulating System .......................................................................... 42
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Strategi Penelitian Pada Rigs Drilling ................................................... 28
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia sebagai negara pengekspor minyak bumi di kawasan asia dan
pengekspor gas bumi terbesar di dunia, mempunyai industri pertambangan dan
pengeboran sumur minyak atau gas yang berkembang tidak begitu cepat. Hal ini di
akibatkannya kurangnya modal dan teknologi,pada perusahaan pengeboran di
Indonesia sehinga mengakibatkan perusahaan dalam kondisi mati suri. Dari seluruh
perusahaan pengeboran sumur minyak yang jumlahnya di atas 100 perusahaan kini
yang aktif melakukan kegiatan pengeboran tidak lebih dari 50 perusahaan.
Salah satu penyebabnya karena tidak mampu. Terbatasnya kemampuan
perusahaan lokal cukup memprihatinkan, peran perusahaan pengeboran minyak
cukup besar dalam upaya menghemat devisa, jika pilihan perusahaan perminyakan
yang melakukan eksplorasi di Indonesia memberikan kontrak pengeboran kepada
perusahaan asing, kesempatan untuk mendapatkan devisa melayang ke perusahaan
asing.
Perkembangan dan kemajuan ilmu pengtahuan dan teknologi modern di dunia
pengeboran minyak lepas pantai (offshore oil drilling) amat sangat pesat,hinga
perkembangan dalam mengolah bahan –mineral ,yang terkandung dalam perut bumi
telah banyak menghasilkan berbagai jenis produk muatan curah cair,dari minyak
bumi (crude oil) yang di olah dan menghasilkan produk diantaranya adalah
solar,premium,kerosin,gas alam cair dan masih banyak lagi.Masing-masing dari jenis
produk tersebut mempunyai sifat kimia dan fisika yang ber beda-beda, sehinga
masing-masing produk memerlukan penanganan tersendiri untuk menjaga kualitas
dan kuantitas nya,disamping hal tersebut di butuhkan pula suatu sistim yang dapat
menjamin proses pengeboran minyak ini berkesinambungan,efisien,aman,dan
baik,bagi yang mengerjakannya maupun aman buat lingkungan.
2
Melihat kasus dan pentingnya kapal drilling tersebut maka dirasa perlu untuk di
pelajari. Atas pertimbangan diatas penulis mengambil judul tugas akhir adalah ’’Studi
Sistem Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling ”
1.2 Tujuan
Dalam proses pembuatan tugas akhir ini mempunyai beberapa tujuan, yaitu :
1.2.1 Tujuan Umum
a. Untuk memenuhi salah satu syarat lulus program Diploma III (DIII)
Jurusan Teknik Mesin di Politeknik Negeri Padang.
b. Untuk menerapkan ilmu pengetahuan penulis yang telah
didapatkan selama duduk dibangku perkuliahan.
c. Mengasah kemampuan mahasiswa untuk berfikir analitis dan
memecahkan masalah berdasarkan hal yang telah dipelajari,
baik di bangku perkuliahan maupun dilapangan.
d. Membuka wawasan mahasiswa mengenai aplikasi dan
implementasi bidang ilmu yang telah diperlajari.
1.2.2 Tujuan khusus
a. Mengetahui bentuk alat atau komponen Rigs Jack Up Pada
Kapal Drilling.
b. Malakukan pemasangan komponen Rigs Jack Up Pada Kapal
Drilling.
c. Mempelajari jenis Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling.
d. Mengetahui jenis kerusakan Rigs Jack Up Pada Kapal
Drilling
3
1.3 BatasanMasalah
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis membahas tentang: Studi Sistem
Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling dikarenakan untuk mempermudah peran
perusahaan pengeboran minyak lokal untuk membuat kapal pengeboran
minyak lepas pantai (offshore oil drilling).
1.4 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan penyelesaian dalam penyusunan tugas akhir ini, agar
dapat lebih jelas dan mudah dimengerti, maka penulis mencoba untuk menguraikan
pembahasan-pembahasan ini dalam beberapa bab sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Bagian pendahuluan ini meliputi latar belakang penulisan, tujuan
yang hendak dicapai, batasan masalah, metode penulisan dan
sistematika penulisan laporan.
BAB II. TEORI DASAR
Pada bab ini menjelaskan tentang teori dasar Rigs Jack Up, dan
menjelaskan tentang sistim Rigs Jack Up.
BAB III. METODOLOGI
Bab ini berisikan uraian langkah-langkah pembahasan dan
penyelesaian masalah materi Tugas Akhir, yaitu Studi Sistem Rigs
Jack Up Pada Kapal Drilling
4
BAB IV. PEMBAHASAN DAN ANALISA
Bab ini membahas tentang bentuk proses komponen yang di fungsi
kan saat hull kapal di posisi up dan di posisi down,yang di gerakkan
pada legs menggunakan Geer Box serta proses pemasangan atau
pengerjaan komponen yang di gunakan kapal Drilling Jack Up.
BAB V. PENUTUP
Pada bab ini menjelaskan tentang kesimpulan dan beberapa saran
untuk pengembangan lebih lanjut dimasa yang akan datang, demi
kesempurnaan tugas akhir ini.
DAFTAR PUSTAKA
5
BAB II
TEORI DASAR
2.1. Rigs
Sistem utama untuk melakukan pengeboran tersebut adalah Rigs. Rigs
adalah suatu instalasi peralatan untuk melakukan pengeboran ke dalam reservoir
bawah tanah untuk memperoleh air, minyak, atau gas bumi, atau
deposit mineral bawah tanah. Rigs pengeboran bisa berada di atas tanah (on
shore) atau di atas laut/lepas pantai (off shore) tergantung kebutuhan
pemakaianya. Walaupun Rigs lepas pantai dapat melakukan pengeboran hingga ke
dasar laut untuk mencari mineral-mineral, teknologi dan keekonomian tambang
bawah laut belum dapat dilakukan secara komersial.
2.1.1 Lokasi Rigs
Terbagi atas dua macam, yaitu:
1. Rigs Darat (Land Rigs), merupakan rigs yang beroperasi di daratan
dan dibedakan atas rigs besar dan rigs kecil. Pada rigs kecil biasanya
hanya digunakan untuk pekerjaan sederhana seperti Well
Service atau Work Over. Sementara itu, untuk rigs besar 5ert
digunakan untuk operasi pemboran, baik secara 11 ertical maupun
direksional. Rigs darat ini sendiri dirancang secara portable sehingga
dapat dengan mudah untuk dilakukan pembongkaran dan
pemasangannya dan akan dibawa menggunakan truk. Untuk wilayah
yang sulit terjangkau, dapat menggunakan heliportable.
Gambar 2.1 Rigs Darat ( Land Rigs)
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
6
2. Rigs Laut (Offshore Rigs), merupakan Rigs yang dioperasikan di atas
permukaan air seperti laut, rawa-rawa, sungai, danau, maupun delta
sungai.
Dari Rigs Laut (Offshore Rigs) sendiri terbagi atas berbagai macam
jenis berdasarkan kedalaman air yaitu
1. Swamp Barge: merupakan jenis rigs laut yang hanya pada
kedalaman maksimum 7 meter. Dan, sangat sering dipakai pada
daerah rawa-rawa dan delta sungai. Rigs jenis ini dilakukan
dengan cara memobilisasi rigs ke dalam sumur, kemudian
ditenggelamkan dengan cara mengisi Ballast Tanksnya dengan
air. Pada rigs jenis ini, proses pengeboran dilakukan setelah
rigs duduk didasar dan Spud Cannya tertancap didasar laut.
Gambar 2.2 Swamp Barge
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
2. Tender Barge, merupakan jenis rigs laut yang sama dengan
model Swamp Barge, namun dipakai pada kedalaman yang
lebih dalam lagi.
3. Jack Up Rigs, rigs jenis ini menggunakan platform yang dapat
mengapung dengan menggunakan tiga atau empat kakinya.
Kaki-kaki pada rigs ini dapat dinaikan dan diturunkan,
sehingga untuk pengoperasiannya semua kakinya harus
diturunkan hingga ke dasar laut. Kemudian, badan dari rigs ini
diangkat hingga di atas permukaan air dan memiliki bentuk
seperti platform. Untuk melakukan perpindahan tempat, semua
7
kakinya harus dinaikan dan badan rignya akan mengapung dan
ditarik menggunakan kapal. Pada operasi pengeboran
menggunakan rigs jenis ini dapat mencapai kedalaman lima
hingga 200 meter.
Gambar 2.3 Jack Up Rigs
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
4. Drilling Jacket, merupakan jenis rigs yang menggunak-
an platform berstruktur baja. Pada umumnya memiliki bentuk
yang kecil dan sangat cocok berada di laut dangkal maupun
laut tenang. Rigs jenis ini sering dikombinasikan dengan Rigs
Jack- Up maupun Tender Barge.
5. Semi-Submersible Rigs jenis rigs yang sering disebut “semis”
ini merupakan model rigs yang mengapung
(Flooded atau Ballasted) yang menggunakan Hul latau
semacam kaki. Rigs ini dapat didirikan dengan menggunakan
tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap diatas permukaan
laut. Dengan menggunakan Thruster (semacam baling-baling)
yang berada di-sekelilingnya, dan Ballast Control System,
sistem ini dijalalankan dengan menggunakan komputer
sehingga rig ini mampu mengatur posisinya secara dinamis dan
pada level diatas air sesuai keinginan. Rigs ini sering dipakai
jika Jack Up Rigs tidak mampu menjangkau permukaan dasar
laut. Karena jenis rigs ini sangat stabil, maka rigs ini sering
8
dipakai pada lokasi yang berombak besar dan memiliki cuaca
buruk, dan pada kedalaman 90 hingga 750 meter.
Gambar 2.4 Semi-Submersible Rigs
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
6. Drill Ship, merupakan jenis rigs yang bersifat mobile dan
diletakan di atas kapal laut, sehingga sangat cocok untuk
pengeboran di laut dalam (dengan kedalaman lebih dari 2800
meter). Pada kapal ini, didirikan menara dan bagian bawahnya
terbuka ke laut (Moon Pool). Dengan sistem Thruster yang
dikendalikan dengan komputer, dapat memungkinkan sistem
ini dapat mengendalikan posisi kapalnya. Memiliki daya muat
yang lebih banyak sehingga sering dipakai pada daerah
terpencil maupun jauh dari daratan.
Gambar 2.5 Drill Ship
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
9
2.2 Pengenalan Bangunan Lepas Pantai
Semakin canggihnya teknologi yang dimiliki manusia membuat manusia
selalu merasa tidak puas akan keberhasilannya dan semakin sempit lapangan
didaratan dan semakin tipis pula cadangan-cadangan sumber energi di daratan
membuat manusia untuk melakukan ekspansi ke arah laut. Sehingga dibuatlah
suatu bangunan/struktur yang dapat berdiri kokoh di laut, contohnya yaitu
dibuatnya anjungan lepas pantai untuk melakukan kegiatan mencari minyak dan
gas di laut. Lepas pantai memiliki arti yaitu suatu bagian dari lautan yang
permukaan dasarnya berada di bawah pasang surut terendah atau bagian lautan
yang berada di luar daerah gelombang pecah (breaker zone) ke arah laut.
Ciri-ciri bangunan lepas pantai adalah:
1. Tidak beroperasi di daratan.
2. Beroperasi di daerah sekitar sumur minyak atau daerah
pertambangan yang terbatas, tidak dapat beroperasi di daratan dan
tidak dapat berpindah-pindah.
3. Struktur tidak dibangun langsung dilapangan tetapi komponen-
komponennya dibuat di darat lalu kemudian diangkut dan dirakit
langsung di lapangan.
4. Beroperasi di lapangan (laut) untuk perioda waktu yang lama
sehingga bangunan harus mampu bertahan dalam kondisi cuaca baik
maupun kondisi cuaca buruk yang mungkin terjadi selama
beroperasi.
2.3 Klasifikasi Pekerjaan di Lepas Pantai
Klasifikasi pekerjaan pada anjungan lepas pantai yang dibagi kedalam 5
(lima) bagian, yaitu:
1. Exploration
2. Exploration drilling
3. Development drilling
10
4. Production operations
5. Tansportation
2.3.1 Exploration
Exploration adalah suatu kegiatan untuk mencari sumber minyak
di bawah dasar laut. Pekerjaan ini lebih banyak dilakukan oleh ahli-ahli
dari bidang keahlian geologi dan geofisika. Bidang keahlian geologi dan
geofisika mempelajari formasi/bentuk dari lapisan permukaan bumi
berdasarkan contoh yang diambil dari permukaan dengan cara
pengeboran lapisan tanah dan juga mereka dapat
mengetahui/memperkirakan di daerah mana saja yang terkandung
cadangan minyak di perut bumi dengan cara mengukur medan gravitasi.
Pengeboran dilakukan dengan bantuan sebuah kapal dengan peralatan
khusus yang biasanya mampu melakukan pengeboran sampai
kedalaman 4000 ft (1200m) pada kondisi tinggi gelombang 30 ft (9 m).
2.3.2 Exploratory Drilling
Setelah ditemukan daerah yang memiliki kandungan minyak lalu
dilakukan pengeboran. Pengeboran ini dilakukan untuk memastikan ada
atau tidaknya minyak yang terkandung di dalam lapisan tanah.
Pengeboran biasanya dilakukan dengan mobile drilling rigs yang
biasanya terpasang pada kapal khusus atau berbentuk platform yang
dapat dipindah- pindahkan (movable platform). Jack-up mobile rigs
biasanya digunakan di perairan dengan kedalaman 15 m sampai 76 m.
Pengeboran di perairan dangkal dengan kedalaman kurang dari 15 m,
biasanya menggunakan unit submersible yang ditarik ke lokasi
pengeboran kemudian di ballast agar menumpu ke dasar laut selama
pengeboran. Jack up rigs ditarik ke lokasi dalam keadaan terapung
dimana kaki-kakinya diangkat keatas. Pengeboran di perairan dengan
kedalaman lebih dari 76 m biasanya menggunakan rig pengeboran
terapung yang berbentuk semi-submersible atau berbentuk kapal laut.
11
2.3.3 Development Drilling
Pada fase ini dilakukan pengeboran di lokasi yang telah diketahui
mengandung minyak sehingga kandungan minyak tersebut dapat
diambil. Biasanya pengeboran dalam fase ini dilakukan dari self-
contained platform, yaitu platform yang berisi drilling-rigs dan
peralatan-peralatan yang dibutuhkan untuk kegiatan eksplorasi, tempat
akomodasi pekerja, dan dapat menampung cukup makanan dan material
selama keadaan cuaca buruk. Untuk efisiensi, biasanya dibuat beberapa
sumur bor pada satu lokasi (directional drilling). Pada kedalaman lebih
dari 15 m, mobile drilling unit bisa digunakan untuk melakukan
pengeboran kemudian jacket pelindung sumur (well-protector jacket)
ditempatkan untuk melindungi pipa penyedot (riser) dari gaya-gaya
lingkungan seperti angin, arus, gelombang dan lain-lain. Selain dengan
metode development drilling bisa juga menggunakan tender type
platform atau platform berbentuk kapal.
2.3.4 Production Operations
Pekerjaan ini dilakukan setelah selesainya development drlling.
Di laut dalam, peralatan produksi dan pemrosesan ditempatkan pada self
contained platform yang sama yang digunakan untuk development
drilling. Di laut dangkal drilling platform biasanya dijadikan well-
protector platform setelah proses produksi dimulai. Suatu platform yang
terpisah tetapi berdekatan dengan well protector platform dibangun
untuk pemrosesan atau penempatan peralatan.
Penyimpanan minyak perlu mendapatkan perhatian utama.
Umumnya setelah proses pengeboran selesai, drilling platform (jika
cukup besar) dijadikan well protector platform dan platform
penyimpanan. Tanki dengan kapasitas besar mampu menampung hingga
10.000 s/d 30.000 barrels.
12
2.3.5 Transportation
Dalam fase transportasi ini biasanya untuk laut dangkal, minyak
diangkut ke darat dengan menggunakan barge atau pipa panjang.
Sedangkan untuk laut dalam penyimpanan dan transportasi minyak
disimpan dalam kapal tanker.
2.4 Klasifikasi Bangunan Lepas Pantai
Pengklasifikasian bangunan lepas pantai dapat dilakukan dengan
berbagai cara, yaitu:
2.4.1 Menurut Cara Operasinya (Type Of Operations)
1. Bangunan yang digunakan untuk pengambilan minyak atau gas.
Sebagian besar dari bangunan lepas pantai yang beroperasi pada saat
ini adalah untuk keperluan ini.
2. Bagunan yang digunakan untuk penambangan. Bangunan ini
digunakan untuk mengambil bijih-bijih tambang di dasar laut.
3. Struktur yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga gelombang.
4. Struktur yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga thermal
seperti OTEC.
2.4.2 Menurut Bentuk Konfigurasinya
1. Struktur kendaraan (vessel type structures): struktur jenis ini biasanya
adalah kapal laut yang dimodifikasi sehingga mempunyai sistim
propulsi (propulsion) dan dapat berpindah tempat dengan cepat.
Struktur jenis ini dipakai untuk pengoperasian di laut dalam.
2. Struktur barge: Struktur jenis ini tidak mempunyai sistim propulsi
sehingga untuk memindahkannya harus digunakan kapal penarik.
3. Struktur platform: Sebagian besar dari struktur yang digunakan untuk
eksplorasi atau produksi minyak di laut dangkal atau laut menengah
adalah struktur dari jenis ini.
13
2.4.3 Menurut fungsinya
1. Bangunan eksplorasi: digunakan untuk pemboran minyak atau gas
alam.
2. Bangunan produksi: digunakan untuk pengambilan minyak atau gas
alam dari sumur minyak yang ditemukan.
3. Bangunan hibrid: dapat digunakan untuk pengeboran maupun
pengambilan minyak atau gas alam.
2.4.4 Menurut Material Bangunan
1. Platform baja : seluruhnya terbuat dari baja.
2. Platform beton : bagian dasar terbuat dari beton
3. Platform hibrid : gravity platform yang terdiri dari bagian dasar yang
terbuat dari beton dan rangka baja. Bagian dasar tersebut menyokong
deck yang terbuat dari baja.
2.4.5 Menurut Mobilitas
1. Bangunan tetap (fixed structures): digunakan pada laut dangkal dan
laut. menengah (intermediate water) dan dipancang ke dasar perairan.
2. Bangunan terapung (floating structures): dapat digunakan pada semua
kedalaman laut dan terutama untuk laut dalam.
2.5 Sistem Bangunan Lepas Pantai
Dari sekian banyak tipe-tipe platform yang ada, salah satu yang
membedakan adalah daerah dimana platform tersebut beroperasi. Ada tipe
platform yang bisa beroperasi dilaut dangkal seperti jacket platform, ada juga
tipe platform yang beroperasi dilaut dalam seperti tension legs platform.
Gambar dibawah ini akan lebih menjelaskan pembagian platform
berdasarkan daerah pengoperasiannya.
14
Gambar 2.6 Daerah Pengoperasian Platform.
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Sistem bangunan lepas pantai yang ada saat ini dapat dikategorikan
menjadi beberapa jenis berdasarkan petimbangan-pertimbangan yang diambil
oleh engineer diantaranya faktor kedalaman laut, faktor lingkungan, faktor
banyaknya jumlah cadangan minyak yang tersimpan, dan lain-lain. Selain
pertimbangan-pertimbangan tersebut engineer juga harus memperhatikan
keinginan dari owner tanpa mengurangi fungsi dari platform tersebut.
Beberapa konsep struktur bangunan lepas pantai yang lazim dioperasikan
hingga saat ini, dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok utama, yaitu :
2.5.1 Anjungan Tetap (Fixed Offshore Platform)
Anjungan lepas pantai terpancang merupakan anjungan paling tua
dan paling banyak dibangun, untuk kegiatan eksplorasi minyak dan gas.
Suatu anjungan lepas pantai dikategorikan sebagai anjungan terpancang
bila anjungan tersebut dalam operasinya.
bersifat menahan gaya-gaya lingkungan tanpa mengalami
displacement/deformasi yang berarti.
Di laut yang dangkal anjungan dapat dipancangkan ke dasar laut.
Kaki-kaki terbuat dari beton atau baja memanjang dari anjungan ke dasar
laut. Untuk struktur dari beton, berat dari kaki-kaki akan membuat
15
anjungan menyandar di dasar laut.
Penggunaan anjungan terpancang tipe jacket hanya ekonomis
untuk pengoperasian pada perairan dengan kedalaman 1000 – 1600 ft.
Contoh anjungan terpancang diantaranya adalah :
1. Jacket Template
Contoh anjungan terpancang ini memiliki ciri khas, yaitu jacket
bagi conductor dan template untuk pemancangan pile. Tipe ini
dikembangkan untuk operasi di laut dangkal dan laut sedang yang
dasarnya tebal, lunak dan berlumpur. Anjungan ini disokong oleh
tiang baja yang dipancang melalui kaki-kaki dari struktur rangka baja
ke dasar laut. Tiang pancang ini juga menyokong struktur terhadap
beban lateral yang dialami yang diakibatkan oleh angin, gelombang,
dan arus. Gambar 2.7 menunjukkan ilustrasi sebuah anjungan tipe
jacket template.
Gambar 2.7 Platform Jacket Template.
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
2. Caissons
Platform kecil dengan dek kecil dibutuhkan untuk operasi di laut
dangkal (tidak lebih dari 60 m) dengan kandungan minyak yang tidak
banyak. Dalam hal ini,pile dipancang sampai kedalaman yang cukup
untuk menyokong dek kecil
16
Gambar 2.8 Caissons
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
3. Concrete Gravity Platform
Platform jenis ini dipasang apabila tanah keras di dasar laut tidak
jauh dari permukaan lumpur. Pondasi struktur dibuat berbentuk
lingkaran dan terbuat dari beton. Pondasi yang berat ini menyokong
beberapa tower yang kemudian menyokong dek baja.
Gambar 2.9 Concrete Gravity Platform.
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
17
2.5.2 Anjungan Terapung (Floating Offshore Platform)
Anjungan lepas pantai terapung merupakan anjungan yang
mempunyai karakter bergerak mengikuti gerakan gelombang. Ciri khas
dari Floating Offshore Platform (FOP) adalah mobilitas dan
kemampuannya mengantisipasi gerakan akibat gelombang dan arus laut.
Contoh anjungan terapung diantaranya adalah :
1. Semi-submersible Platform
Jenis platform ini memiliki kemampuan membor di laut
dalam. Sistem kerja platform ini adalah pada saat udara dikeluarkan
dari lambung bawah, rigs tidak seluruhnya terendam ke dasar laut
tapi hanya sebagian, masih mengapung di atas titik pemboran.
Lambung bawah diisi dengan air untuk memberikan kestabilan pada
rigs. Rigs-rigs semisubmersible ditahan di lokasi oleh sauh atau
dengan sistem dynamic positioning
Gambar 2.10 Semi-submersible Platform.
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
18
2. Jack-up Platform
Rigs jack-up digunakan untuk pemboran di perairan darat yang
dangkal yang tenang seperti di danau, rawa, sungai dan kanal. Rigs
jack-up ini berupa anjungan besar yang mengapung yang harus ditarik
dengan kapal tunda ke lokasi. Setelah rigs jack-up ditarik ke lokasi,
tiga atau empat kakinya diturunkan sampai menyentuh dasar laut,
anjungannya terletak di atas permukaan air. Sesuai untuk perairan
dangkal.
Gambar 2.11 Jack-up Platform.
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
2.5.3 Anjungan Struktur Lentur (Compliant Offshore Platform)
Tujuan pengembangan konsep anjungan struktur lentur adalah
untuk memenuhi persyaratan fungsi-fungsi khusus seperti faktor
ekonomi dan faktor teknis. Anjungan ini biasanya lebih ringan dari
struktur jenis lain karena memiliki kekakuan yang tidak besar. Beberapa
anjungan struktur lentur memanfaatkan gaya apung untuk menahan
beban yang bekerja pada struktur tersebut. Station keeping merupakan
salah satu pertimbangan yang dianggap cukup penting dalam
perencanaan anjungan struktur lentur. Oleh karena itu diperlukan sistem
penambatan yang mampu menjaga struktur tersebut agar selalu berada di
lokasi dalam batas-batas yang telah ditentukan.
19
Struktur tak tegar bisa diikatkan pada dasar laut, misalnya guyed
tower dan sistem penambatan tunggal (single point mooring systems).
Tension leg platforms juga bisa dimasukkan ke dalam jenis ini. Selain
itu, struktur terapung lainnya juga bisa dianggap struktur tak tegar
dengan gerakan ijinnya besar sebagai hasil dari penambatan (mooring).
Gambar 2.12 Tension Legs Platform
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Gambar 2.13 Guyed Tower
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Gambar 2.14 Truss Spar
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
20
2.6 Tahapan Perencanaan Struktur
Dalam tahap perencanaan struktur lepas pantai terdapat berbagai bidang
ilmu dan teknologi yang terlibat, Gambar 2.15 berikut adalah bidang-bidang
yang terlibat dalam sebuah perencanaan struktur lepas pantai.
Gambar 2.15 Skema Teknologi Yang Terlibat Dalam Desain
Bangunan Lepas Pantai.
Tahapan dalam perencanaan struktur dapat dibagi menjadi dua bagian
besar, yaitu :
1. Desain Konseptual
Pekerjaan dalam tahap desain konseptual mencakup :
a. Informasi mengenai derrick dan cargo barge yang tersedia.
b. Studi peralatan produksi, meliputi penentuan Preliminary
Process Flow Diagram (PFD), informasi daftar peralatan utama,
gambar lay-out fasilitas di deck, gambar piping dan instrument
diagram (P&ID).
c. Analisis awal pembebanan, meliputi perhitungan ukuran
Offshore
Architectur
Current
Characteristic Selection
Installation
Buoyancy
Installation
Characteristic Structural
21
struktur utama, orientasi dan lokasi platform.
d. Penyelidikan oseanografi, hidrografi, dan meteorologi.
e. Penyelidikan geofisik dan geoteknik.
f. Rute dan ukuran pipa penyalur (pipeline).
g. Perkiraan biaya dan jadwal pembangunan.
h. Menyiapkan dokumen dan informasi untuk keperluan tahapan
perencanaan berikutnya.
2. Desain Detail
Pekerjaan dalam tahapan desain detail mencakup :
a. Analisis struktur yang meliputi semua kondisi, yaitu :
1) Analisis in-place (kondisi operasi, kondisi badai/storm)
2) Analisis dinamik akibat gempa (strength dan ductility)
3) Analisis kelelahan struktur (fatigue)
4) Analisis saat konstruksi (fabrikasi, transportasi, instalasi,
termasuk (pile conductor driveability).
5) Analisis perlindungan korosi.
6) Analisis pipeline riser.
b. Gambar desain yang meliputi :
1) Deck plan and elevations.
2) Deck framing.
3) Connections (joint) and stiffeners.
4) Welding detail.
5) Pile and conductor detail.
6) Padeye and other lifting connections.
22
2.6.1 Kriteria Desain
Kriteria desain untuk setiap anjungan berbeda-beda. Kriteria
dominan yang ada di suatu kawasan akan menentukan jenis anjungan yang
akan dipilih.
Krireria desain yang terpenting antara lain (dari segi teknik):
1. Kedalaman Laut.
2. Gelombang (tinggi, periode, distribusinya).
3. Gempa.
4. Kondisi Tanah.
5. Angin
6. Arus
7. Marine Growth
8. Kapasitas desain dari deck
2.6.2 Kriteria Operasional
Salah satu kriteria dalam mendesain suatu platform adalh
penentuan fungsi platform (pengeboran, produksi, penyimpanan,
materials handling, living quarters, atau kombinasinya), jumlah sumur
yang akan di bor, tipe pemboran dan material yang akan digunakan,
kegiatan yang akan diselesaikan kemudian, dan keperluan-keperluan
untuk kegiatan itu. Selain itu, jumlah ruang deck yang diperlukan serta
jumlah deck dan jenis transportasi minyak (dengan tanker, barge atau
jalur pipa) serta tempat penampungan minyak, harus ditentukan.
Sementara itu, konfigurasi platform yang dikehendaki juga harus dapat
difabrikasi dengan perlengkapan pemasangan yang tersedia.
23
2.6.3 Kriteria Lingkungan
Tahap ini merupakan penentuan berdasarkan lingkungan dimana
platform akan ditempatkan. Meliputi gaya-gaya gelombang dan angin
yang bekerja pada platform. Faktor-faktor lingkungan yang harus ditaksir
sebelum gaya-gaya dapat diperkirakan adalah kedalaman air, kondisi air
pasang, tinggi gelombang badai, kecepatan angin badai, dan dapat juga
gempa bumi dan kondisi es.
2.6.4 Kriteria Fabrikasi dan Instalasi
Pola dan urutan penempatan komponen struktur dalam proses
pembangunan, pola instalasi dan transportasi jacket, deck, dan peralatan
harus menjadi bagian dari kriteria dalam perencanaan dan desain
struktur.
2.7 Standar Spesifikasi
Spesifikasi standar yang umum digunakan untuk perencanaan dan
desain struktur anjungan lepas pantai di Indonesia adalah:
a) API RP 2A, 21th Edition (WSD), ‘Recommended Practice for
Planning, Designing, and Construction Fixed Offshore Platform‘,
American Petroleum Institute, Washington D.C, December 2000.
b) AISC, 9th Edition, ‘Manual of Steel Construction, Allowable Stress
Design‘, American Institute of Steel Construction, AISC, New York
1989.
c) AWS D1, 1-88, ‘Structural Welding Code – Steel‘, American
Welding Society, Inc., New York 1988.
24
Gambar 2.16 Peraturan Anjungan Lepas Pantai di Indonesia.
2.8 Perencanaan Struktur Anjungan Tipe Tetap (Jacket)
Dalam sebuah struktur anjungan lepas pantai terdapat 3 komponen pada
template platform baja yaitu jacket, piles dan deck. Ketiga komponen ini
dapat dilihat lebih jelas pada Gambar 2.17 di bawah ini:
PERATURAN ANJUNGAN LEPAS PANTAI DI
INDONESIA
25
Deck
Pengeboran
Wellhead Deck
Penyimpanan
Gambar 2.17 Komponen Template Platform Baja.
Deck didukung pada girder, truss dan kolom. Dibawahya, Piles yang
ujungnya bersambung dengan kolom deck dipancang ke bawah melalui kaki-
kaki jacket ke dasar laut. Kaki jacket berpenampang bulat berdiameter besar
dan dirangkai bersama sejumlah pipa tubular yang lebih kecil yang disebut
braces.
Kaki jacket tidaklah vertikal,kaki ini akan semakin melebar yang disebut
batter. Kaki jacket melebar untuk menyediakan landasan yang lebih luas
untuk jacket pada mudline dan membantu menahan gaya lingkungan yang
menyebabkan momen guling. Dibawah ini akan dijelaskan mengenai
komponen template platform:
1. Piles
Piles (tiang pancang) sebagai pondasi yang dipancangkan ke
dasar laut dan letaknya di dalam jacket. Tiang ini berfungsi sebagai
pondasi. Seluruh gaya luar yang terjadi pada anjungan akan diteruskan
ke Piles ini untuk kemudian diteruskan ke dalam tanah.
2. Jacket
Jacket ini menyangga deck dan melindungi conductor dan juga
menyokong sub-struktur lainnya seperti boat landing, barge bumper dan
lain-lain
26
3. Deck
Deck berfungsi sebagai penunjang segala peralatan yang
digunakan dalam proses operasi yang berlangsung, seperti pengeboran,
peralatan produksi dan tempat tinggal di anjungan.
Biasanya deck terdiri dari beberapa tingkat sesuai dengan kebutuhan dan
fungsi yang dibutuhkan, yaitu:
a. Main deck (deck utama)
b. Cellar deck
c. Mezzanine deck
2.8.1 Desain Jacket
Jacket adalah tiang-tiang disekitar sumur eksplorasi yang
melindungi pompa-pompa, sumur pengeboran dan lainnya dan berfungsi
sebagai pelindung pile dari berbagai gaya (tumbukan kapal yang
berlabuh, dan lain-lain) dan korosi. Pile berada didalam jacket dimana
pile ini akan ditancapkan kedalam tanah berdasarkan jacket legs. Jacket
dipasang mulai dari garis mudline sampai deck substruktur.
2.8.2 Metode Konstruksi dan Instalasi
Setelah melalui tahapan desain, platform harus difabrikasi dan
diinstalasi/dipasang. Sebagian besar fabrikasi dilakukan di darat/daerah
pantai (construcrion yard), sedangkan tahap instalasi dilakukan di lokasi
rencana struktur jacket akan ditempatkan.
Umumnya, jacket dibuat dengan membangun rangka pada
dimensi sempitnya, terbaring mendatar di tanah. Setelah jacket dan
potongan bagian-bagian deck selesai, komponen- komponen tersebut
diangkut dengan barge ke lokasi dengan derek yang besar.
27
BAB III
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Penulisan laporan tugas akhir ini dilaksanakan pada :
Waktu : Pengerjaan laporan tugas akhir dimulai dari diterimanya
usulan
judul tugas akhir ini hingga selesai.
Tempat : Adapun lokasi-lokasi pengerjaan di tiga tempat, yaitu :
Jl. D Jamaludin waketok Pisang Padang, Kampus Politeknik
Negeri Padang, PT.Graha Trisaka Industri DDW- PaxOcean
BATAM
3.2 Metode Penulisan
Metode pengumpulan data merupakan faktor yang sangat penting dalam
penyusunan tugas akhir dan dalam hal ini penulis memperoleh data dan informasi
melalui beberapa metode yaitu :
1) Metode literature, yaitu metode pengumpulan informasi berdasarkan
referensi-referensi yang terkait dengan pokok pembahasan Rigs
Drilling
2) Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing dan pihak lain yang
bisa mendukung dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3) Metode observasi, yaitu melihat objek yang menjadi pembahasan
penulis serta pengambilan data dan informasi di lapangan.
28
STRATEGI
Jenis Pertanyaan
yang
digunakan
Kendala terhadap
peristiwa yang
diteliti
Fokus terhadap
peristiwa yang
berjalan/baru
diselesaikan
Eksperimen Bagaimana, mengapa Ya Ya
Survei
Siapa, apa, dimana,
berapa banyak,
berapa besar
Tidak
Ya
Analisis
Siapa, apa, dimana,
berapa banyak,
berapa besar
Tidak
Ya/Tidak
Sejarah Bagaimana, mengapa Tidak Tidak
Studi Kasus Bagaimana, mengapa Tidak Ya
Tabel 3.1 Strategi Studi Pada Rigs Drilling
3.3 Metoda Studi Pada Rigs Drilling
Metode studi pada dasarnya merupakan cara ilmiah untuk mendapatkan
informasi dengan tujuan dan kegunaan tertentu. Pemilihan metode studi harus
dilakukan secara cermat dan tepat. Metode yang dipilih berhubungan erat
dengan prosedur, alat, serta desain yang digunakan. Metode penelitian
digunakan untuk memandu studi tentang bagaimana secara berurut studi
dilakukan, yaitu dengan alat dan prosedur bagaimana suatu studi dilakukan.
Pengelompokan studi lebih banyak didasarkan pada 4
(empat) hal berikut, yaitu :
a) Sifat masalah (disamping alat dan teknik yang digunakan)
b) Tempat studi
c) Waktu jangkauan studi
d) Area ilmu pengetahuan yang memdukung studi
29
3.4 Kesimpulan
Dalam tahap ini penulis akan membuat rangkuman dari uraian dan
analisa yang telah dilakukan sebelumnya dan akan diberikan suatu rekomendasi
terhadap kekurangan ataupun masukan-masukan terhadap masalah pada saat
pemasangan komponen rigs jack up yang akan dilakukan selanjutnya.
3.5 Selesai
Pada tahapan ini penulis telah selesai melakukan studi, dan rangkuman
tentang Tugas Akhir ini. Dan penulis akan siap untuk sidang sebagai syarat
mendapatkan gelar Diploma III (Ahli Madya) Jurusan Teknik Mesin Politeknik
Negeri Padang.
30
BAB IV
Studi Sistem Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling
4.1 Legs Drilling Jack Up
Jack up rigs atau pengangkat adalah jenis platform mobile yang terdiri dari
lambung apung dilengkapi dengan sejumlah kaki bergerak, mampu mengangkat lambung
di atas permukaan laut. Lambung apung memungkinkan transportasi dari unit dan semua
mesin terpasang ke lokasi yang diinginkan. Setelah di lokasi lambung diangkat ke
ketinggian yang diperlukan di atas permukaan laut didukung oleh dasar laut. Kaki unit
tersebut dapat dirancang untuk menembus dasar laut, dapat dilengkapi dengan bagian
diperbesar atau pondasi, atau dapat melekat tikar bawah. Umumnya rigs jack up tidak
self-propelled dan mengandalkan kapal tunda atau kapal angkat berat untuk
transportation.
Gambar 4.1 Skema Drilling Jack Up
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Rigs jenis ini menggunakan platform yang dapat mengapung dengan
menggunakan tiga atau empat kakinya. Kaki-kaki pada rigs ini dapat dinaikan dan
diturunkan, sehingga untuk pengoperasiannya semua kakinya harus diturunkan
hingga ke dasar laut. Kemudian, badan dari rigs ini diangkat hingga di atas
permukaan air dan memiliki bentuk seperti platform. Untuk melakukan
31
perpindahan tempat, semua kakinya harus dinaikan dan badan rigs nya akan
mengapung dan ditarik menggunakan kapal. Pada operasi pengeboran
menggunakan rigs jenis ini dapat mencapai kedalaman lima hingga 200 meter.
Adapun perlengkapan yang di gunakan kapal pada legs kapal drilling jack
up ini terdiri atas beberapa bagian yaitu.
4.1.1 Geer Box
Untuk menaikkan dan menurunkan kaki-kaki pada rigs ini, maka
kita harus mengoperasikan dengan menggunakan geer box. Tiap 1 kaki-
kaki geer box di pasang sebanyak 18 geer box, jadi jika banyak kaki-kaki
yang di pasang sebanyak 3, maka jumlah geer boox yang di pasang
sebanyak 3 x 18 = 54 dapat kita lihat susunan pemasangan geer box pada
gambar kapal di bawah ini.
Gambar 4.2 Susunan Pemasangan Geer Box
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
32
Gear box merupakan suatu alat khusus yang diperlukan untuk
menyesuaikan daya atau torsi (momen/daya) dari motor yang berputar, dan
gearbox juga adalah alat pengubah daya dari motor yang berputar menjadi
tenaga yang lebih besar.geer box mempunyai spesifikasi,yang dapat kita
lihat pada gambar spesifikasi geer box di bawah ini.
Gambar 4.3 Spesifikasi Geer Box
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Kita dapat melihat gambar cara kerja geer box untuk menaikkan
atau menurunkan hull seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 4.4 Penyesuaian Legs Dengan Geer Box
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
33
Untuk mendapatkan keseimbangan atau balancenya antara geer
box dengan legs, maka mechanic melakukan proses pengukuran antara
house legs dengan house geer box dengan memutar salah satu alat pada
geer box. Yang dapat kita lihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 4.5 Pengukuran Jarak Pemasangan Geer Box Pada Legs Kapal
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
4.1.2 Legs
Leg Platform, Jenis struktur terpancang seperti jacket steel
structure dan gravity base structure hanya mampu digunakan dalam batas
kedalaman sedang, yaitu hingga sekitar 400 m. Demikian juga dengan
beberapa struktur turunannya, yaitu yang berada dalam kategori bottom-
supported compliant structures seperti jenis Articulated dan Guyed
Towers, hanya bisa diaplikasikan pada perairan dengan kedalaman
beberapa ratus meter lebih dalam. Jika perairannya semakin dalam (lebih
dari 1000 m), maka hanya jenis sistem terapung seperti FPSO, FPF, TLP
dan SPAR/DDCV, atau sistem bawah laut sajalah yang secara teknis
maupun ekonomis serta layak untuk dioperasikan dengan baik sesuai
fungsi pada buku panduannya.
34
Gambar 4.6 Legs Platform
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Sebagaimana dijelaskan di atas, Legs Platform adalah salah satu jenis
struktur lepas pantai yang dapat dikelompokkan ke dalam golongan compliant
structures yang mana jenis ini sangat cocok dipakai di perairan dalam.
Karakteristik utama yang berbeda dengan jenis struktur terpancang (fixed jacket
type) adalah sifat respon yang sangat lentur terhadap gaya-gaya luarnya. Dengan
kata lain, responnya cenderung bersifat “ikut bergerak” bersama gelombang dari
pada harus “menahan gelombang” secara kaku. Dengan demikian, keadaannya
akan menjadi lebih baik jika harus berada di perairan dalam yang mana kondisi
lingkungan beratnya.
Gambar 4.7 Sket Dari Bagian-Bagian Penyusun Sebuah Anjungan Drilling Jack
Up
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
35
Dalam masa operasinya, draft dari platform relatif tinggi (sekitar
dua kali) dari hull apungnya.
Gambar 4.8 Skema Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Drilling Jack Up
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Secara umum, gaya lingkungan yang bekerja pada struktur lepas
pantai, termasuk , adalah berupa gaya gelombang, arus, angin dan gaya
akibat pasang surut air laut sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar .
Beban-beban lingkungan tersebut selengkapnya terdiri dari :
a) Gaya Gelombang (Wave Forces), meliputi : Pasukan frekuensi
gelombang, pasukan frekuensi rendah (Pertama dan orde kedua
kekuatan melayang Dan gelombang gaya drag), pasukan frekuensi
tinggi (agar Kedua kekuatan potensial aliran, Vortex shedding
kekuatan Dan Drag kekuatan.
b) Gaya Arus (Current Forces) yang mencakup : gaya drag arus dan
gelombang hidup bersama dan gaya drag saat ini.
c) Gaya Angin (Wind Forces), meliputi : Berfluktuasi kekuatan
angin dan Mantap kekuatan angin (Faltinsen Dan Demirbilek,
1989).
Dalam kondisi yang sesungguhnya, semua gaya-gaya di atas
cenderung terjadi secara simultan, sehingga untuk suatu analisis dan
36
perancangan yang komprehensif, maka sebaiknya semua gaya-gaya
yang mungkin terjadi di atas harus dipertimbangkan. Namun biasanya,
untuk tujuan-tujuan analisis tertentu, hanya gaya-gaya tertentu saja
yang dianggap paling dominan yang dipertimbangkan.
4.2 Hull Drilling Jack Up
Hull (Lambung kapal) adalah badan dari perahu atau kapal. Lambung
kapal menyediakan daya apung yang mencegah kapal dari tenggelam.
Rancang bangun lambung kapal merupakan hal yang penting dalam
membuat kapal karena akan memengaruhi stabilitas kapal, kecepatan rencana
kapal, konsumsi bahan bakar, draft/kedalaman yang diperlukan dalam kaitannya
dengan kolam pelabuhan yang akan disinggahi serta kedalaman alur pelayaran
yang dilalui oleh kapal tersebut.
Lambung kapal juga berfungsi sebagai tempat proses drilling rigs,serta
tempat permesinan untuk menghasilkan tenaga listrik yang mengerakkan geer box
dapat kita lihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 4.9 Generator Pembangkit Tenaga Listrik Kapal Drilling Jack Up
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
37
4.3 Komponen-Komponen Pada Rigs
Pada umumnya terbagi menjadi lima dalam bagian besar, yaitu:
1. Hoisting System, secara umum komponen terdiri dari-
Drawworks (kadang disebut Hoist), Mast atau Derrick, Crown
Block, Traveling Block, dan Wire Rope(Drilling Line). Hoisting
System berfungsi untuk menurunkan dan menaikan tubular (pipa
pemboran, peralatan completion, atau pipa produksi) untuk keluar
dan masuk lubang sumur.
2. Rotary System, merupakan komponen dari rigs yang berfungsi
sebagai pemutar pipa-pipa di dalam sumur. Pada pengeboran
konvesional, pipa pengeboran (Drill Strings) memutar mata-bor
(Drill Bit) untuk penggalian sumur.
3. Circulation System, komponen ini memiliki fungsi berupa
mensirkulasikan fluida pemboran untuk keluar dan masuk ke
dalam sumur dan menjaga agar properti lumpur seperti yang
diinginkan. Sistem sirkulasi ini meliputi antara lain: pompa
tekanan tinggi untuk memompakan lumpur keluar dan masuk ke
dalam sumur, dan pompa rendah digunakan untuk mensirkulasikan
lumpur di permukaan. Kemudian, peralatan untuk mengkondisikan
lumpur: Shale Shaker: berfungsi untuk memisahkan “solid” hasil
pemboran (Cutting) dari lumpur, Desander: berfungsi untuk
memisahkan pasir, Degasser: berfungsi untuk mengeluarkan
gas, Desilter: berfungsi untuk memisahkan partikel padat
berukuran kecil.
38
Gambar 4.10 Skema Sederhana Dari Circulation System Pada Rigs
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
4. Blowout Prevention System, komponen ini berfungsi untuk
mencegah terjadinyaBlowout (meledaknya sumur di permukaan
dikarenakan adanya tekanan tinggi dari dalam sumur). Pada
komponen ini bagian yang utama adalah BOP (Blow Out
Preventer) yang terdiri atas berbagai macam katup (Valve) dan
dipasang di kepala sumur (Wellhead).
Gambar 4.11 Blow Out Preventer
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
39
5. Power System, komponen ini berupa sumber tenaga yang berfungsi
untuk menggerakan semua sistem di atas dan juga untuk suplai
listrik. Sebagai sumber tenaga, biasanya menggunakan mesin
diesel berkapasitas besar. Pada sebuah rigs untuk Power
Systemnya, tergantung dari ukuran dan kedalaman sumur yang
akan di capai, biasanya akan membutuhkan satu atau lebih Prime
Mover. Pada rigs besar biasanya memiliki tiga atau empat buah,
bersama-sama mereka membangkitkan tenaga sebesar 3000 atau
lebih Horsepower. Dan, tenaga yang dihasilkan juga harus dikirim
ke komponen rigs yang lain.
Gambar 4.12 Skema Rigs Secara Ringkas
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
40
4.4 Sistem Rigs Pengeboran
4.4.1 Sistem Pengangkat (Hoisting System)
adalah salah satu dari antara komponen-komponen utama dari Rigs
yang berfungsi untuk membantu sistem alat-alat pemutar di dalam
mengebor sumur dengan menyediakan alat-alat yang sesuai serta ruang
kerja yang dibutuhkan untuk mengangkat dan menurunkan drill string,
casing string dan peralatan subsurface (bawah tanah) lainnya dari dan ke
lubang sumur.
Gambar 4.13 Hoisting System
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Sistem pengangkat terdiri dari dua sub bagian utama, yaitu :
1. Rangka Pendukung (Supporting Structure)
Adalah konstruksi rangka baja yang dirakit atau dibangun di atas titik
lokasi pengeboran yang tugasnya adalah untuk mendukung rangkaian peralatan
pipa bor dan lain-lain peralatan yang digunakan oleh sistem pemutar untuk
mengebor lubang. Rangka Pendukung (Supporting Structure) terdiri dari :
a. Substructure adalah Konstuksi baja yang besar yang dibangun untuk
menjadi dasar dan menunjang menara bor yang tingginya ditentukan
oleh kebutuhan pencegah semburan liar. Substructure ini menjadi
tempat kerja untuk kegiatan-kegiatan di atas dan di bawah lantai Rigs.
b. Menara Pengeboran (Derrick/Mast) Fungsi dari menara bor adalah
untuk menyediakan ruang untuk mengangkat atau memasukan
41
rangkaian pipa bor dari atau ke dalam lubang bor. Semakin tinggi
menara bor, semakin panjang rangkaian pipa bor yang dapat ditangani,
sehingga semakin cepat proses operasi making a trip.
2. Peralatan Pengangkat (Hoisting equipment)
adalah peralatan khusus untuk mengangkat, menurunkan dan
menggantung rangkaian pipa bor (terdiri dari Drill Pipe, Drill Collar, dsb.)
dan mata bor (Drilling bit) di dalam lubang sumur. Alat pengangkat ini
terdiri dari :
a. Drawwork (Mesin Penarik) Adalah unit mesin penarik/pengangkat
yang kuat (mesin derek) yang terletak di dekat meja pemutar di
lantai Rigs.
b. Overhead Tools (Alat-alat Bagian Atas) Merupakan “mata rantai
penghubung” di dalam sistem pengangkat yang terdiri dari : - Crown
Block : Unit roda-roda/puli-puli (sheaves-sheaves) yang terletak di
puncak menara pengeboran. - Travelling Block : Susunan roda-
roda/puli-puli (sheaves-sheaves) yang digantung di bawah crown
block di atas lantai bor. Bersama-sama dengan crown block
membentuk sistem kerek katrol.
1. Hook (kait) : Alat berbentuk kait yang besar terletak di bawah
travelling block di mana swivel dan rangkaian pipa bor
tergantung selama operasi-operasi pengeboran.
2. Elevator : Penjepit yang sangat kuat dan digantung pada lick
(gantungan elevator) yang dikaitkan di sisi Travelling block
atau di hook. Elevator-elevator ini dipakai untuk menurunkan
atau menaikkan bagian-bagian rangkaian pipa bor ke dan dari
lubang bor.
c. Drilling Line Tali kawat baja berkekuatan tinggi yang menjadi
penghubung dari Drawwork, Crown Block dan Travelling Block
untuk menarik peralatan overhead lainnya di dalam tugasnya
menurunkan, menarik atau menggantung rangkaian pipa bor dan
lain-lain.
42
4.4.2 Circulating System
merupakan suatu bagian dari sistem utama dalam rigs pengeboran
yang difungsikan untuk mengalirkan lumpur pengeboran, turun melewati
rangkaian pipa pemboran dan naik ke annulus membawa serbuk bor ke
permukaan.
Gambar 4.14 Circulating System
(http;// teknikmetalurgiunjani.com)
Aliran lumpur bor pada saat sirkulasi akan melewati bagian-bagian:
a. Mud tank ke mud pump
b. Mud pump ke high pressure surface connection dan ke
drillstring
c. Drillstring ke bit
d. Bit ke atas melalui annulus hingga ke permukaan
e. Sampai dipermukaan akan melalui solid control equipment,
seperti :
1. Shale Shaker
2. Desander
3. Desilter
4. Centrifuge
Hal ini bertujuan untuk penyaringan cutting dari lumpur bor agar
lumpur yang kembali ke tangki penghisapan (suction pit) kembali bersih.
Dan terus berulang hingga selesai pekerjaan pengeboran.
43
Dalam Perjalanan lumpur dari bit ke permukaan akan membawa
banyak informasi diantaranya adalah sample batuan dalam bentuk cutting,
selain itu juga terkadang pada lokasi tertentu akan membawa gas non
hydrocarbon seperti H2S, CO yang berbahaya bagi makhluk hidup
disekitar tempat tersebut.
4.5 Sistim Pemutar (Rotation System)
adalah salah satu dari komponen – komponen utama suatu drilling rigs. Tugas
utamanya adalah memutar mata bor, memberi beban mata bor dan memberi
saluran lumpur bertekanan tinggi ke mata bor untuk mengebor membuat lubang
sumur. Sistem pemutar ini terdiri dari empat sub komponen utama :
1. Swivel (kepala pembasuh) merupakan alat berbentuk khusus yang
digantung pada hook yang terletak dibawah block jalan (travelling
block) dan mempunyai fungsi utama untuk : Menghubungkan bagian
alat yang diam dengan batang bor yang berputar bebas, sambil dialiri
lumpur bertekanan tinggi tanpa kebocoran Menahan beban
menggantung dari batang bor selama sirkulasi
2. Rotating Assembly (Unit pemutar) ) adalah suatu perangkat mesin
pemutar yang berkekuatan besar dan mempunyai fungsi utama untuk :
Memutar batang bor selama operasi – operasi pemboran Menahan dan
menggantung batang bor dimeja putar dengan selip – selip putar (rotary
slips) sewaktu menambah atau melepas pipa dari rangkaian pipa bor.
3. Drill Stem (batang bor) Istilah "Bor Stem" digunakan untuk merujuk-
pada kombinasi tubulars dan aksesoris yang berfungsi sebagai koneksi
antara rig dan bor. Ini terutama terdiri dari Drill Pipe, Bor kerah (DC)
dan aksesoris termasuk bit subs, atas dorongan subs, stabilisator, guci,
reamers dan lain sebagainya. Bor batang sering digunakan bergantian
dengan istilah "Bor String" yang benar-benar mengacu pada sendi pipa
bor di batang bor.
4. Bit (mata bor).
44
4.6 Kerusakan Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling
Jack Up Rigs adalah alat untuk pengeboran minyak lepas pantai, yang
beropersi dengan cara mengangkat hull ke atas saat melakukan pengeboran, maka
dari itu setiap melakukan proses pengeboran akan mengalami kerusakan akibat
beban yang berada di atas hull,di angkat dengan menggunakan gear box.
Adapun kerusakan Rigs Jack Up Kapal Drilling terdiri dari :
1. Terjadinya karatan pada legs kapal akibat proses erosi air laut, sehinga
gear yang di las pada legs tersebut mengalami kehausan.
2. Legs kapal miss balance, sehinga saat memposisikan kapal, posisinya
tidak seimbang.
3. Terjadinya kehausan pada Gear box sehinga saat memposisikan Up atau
Down menghabiskan waktu lama.
4. Terjadinya pergeseran antara aligment gear yang berada pada gear box,
sehinga kekuatan gear untuk mengangkat hull tidak maksimal.
5. Jack Up dengan kerusakan pada legs akibat rapid penetration (punch-
through), kemungkinan untuk tenggelam kecil, karena rignya sendiri
masih ditopang legs-nya, cuma ketidak seimbangan beban akan merusak
legs. Kalau kemiringan bisa sampai 20 derajat, jack-up ini sudah dalam
posisi elevated (hull sudah diangkat dari air) dan mungkin sedang
preloading (tangki di hull diisi air supaya berat dan menghasilkan leg
penetration).
6. Terjadinya ganguan pada generator, sehinga untuk mengerakkan gear box
mengalami perlambatan.
45
4.7 Perawatan Rigs Jack Up Pada Kapal Drilling
Adapun perawatan yang harus di lakukan pada Rigs Jack Up Pada Kapal
Drilling terdiri dari :
1. Lakukan pergantian pelumasan gear box secara berkala, supaya gear pada
gear box tidak mengalami kehausan.
2. Lakukan pengecekan pada gear yang berada pada legs kapal, jika
mengalami karatan, ganti atau lakukan pengelasan.
3. Lakukan penyetelan pada gear box untuk memposisikan antara gear legs
dengan gear yang barada di gear box dalam posisi sama rata.
46
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari pembahasan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Sistem Rigs Jack Up
Pada Kapal Drilling” di PT. Graha Trisaka Industri PAXOCEAN, maka dapat
penulis ambil kesimpulan Pengeboran lepas pantai dilakukan untuk mendapatkan
minyak mentah melalui sumur minyak. Sarana yang harus ada dalam operasi
pengeboran lepas pantai adalah sebuah struktur anjungan (plat form) sebagai
tempat untuk meletakkan peralatan pengeboran. Dikenal dua macam anjungan,
yaitu anjungan permanen (fixed) yang berdiri diatas kaki-kaki beton bertulang,
dan anjungan tidak tetap seperti swamp barge, drilling ship (floater) dan jack up
Rigs
Adapun kesimpulan yang dapat penulis ambil adalah sebagai berikut :
1. Bentuk dari komponen Rig Jack Up sangat menarik di kembangkan di
dunia industri,supaya parusahaan Rigs milik Indonesia dapat mencapai
keuntungan yang maksimal, dan sehinga perusahaan asing tidak memasuki
kawasan pertambangan hasil bumi Indonesia.
Jack Up Rigs ini merupakan salah satu offshore Rigs yang
mempunyai kemampuan untuk berelevasi sesuai dengan kedalaman laut
tempat dilakukan pengeboran. Peralatan pengeboran adalah serangkaian
peralatan yang disusun sedemikian rupa, sehingga menyerupai batang bor,
dan seluruh peralatan ini mempunyai lubang bagian dalamnya yang
memungkinkan untuk melakukan sirkulasi fluida atau mud. Bagian ujung
terbawah dari rangkaian pengeboran adalah pahat bor atau bit yang
47
gunanya untuk mengorek atau menggerus batuan, sehingga lubang bor
bertambah dalam.
Diatas pahat bor disambung dengan beberapa buah drill colar,
yaitu pipa penyambung terdalam susunan rangkaian pengeboran, untuk
memungkinkan pencapain kedalaman tertentu, makin dalam lubang bor
makin banyak jumlah drill pipe yang dibutuhkan. Diatas drill pipe
disambung dengan pipa kelly, yang bertugas meneruskan gerakan dari
rotary table untuk memutar seluruh rangkaian pengeboran.
2. Pada saat pemasangan komponen haruslah kita pelajari semaksimal
mungkin, serta gunakan buku petunjuk. Karena saat pemasangan
komponen Rigs tersebut kita masih memerlukan tenaga kerja dari negara
asing.
3. Mempelajari Rigs memudahkan kita untuk mengoperasikan plat form,
sehinga dapat menghasilkan minyak atau gas bumi kualitas terbaik, supaya
harga jual hasil pertambangan kita menjadi tingi.
4. Jenis kerusakan Rigs Jack Up pada kapal Drilling perlu di perhatikan,
karena kerusakannya akibat proses erosi air laut, maka terjadi karatan. Jadi
lakukan pengecekan berkala
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat disampaikan adalah sebagai berikut :
1) Lakukan proses operasi sesuai dengan prosedur yang telah
direkomendasikan oleh manufacture atau tidak sesuai dengan prosedur
yang adaa pada manual book.
2) Jaga keselamatan kerja sesuai aturan yang di anjurkan pada saat sefty
induction,di PAXOCEAN,PT.Graha Trisaka Indusrti.
DAFTAR PUSTAKA
1) Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1989, Kamus Besar Bahasa Indonesia,
Jakarta.
2) Egel, Jeffrey, 1993, Kamus Istilah Teknik Perkapalan, Arikha Media Cipta, Jakarta
3) Fakultas Teknik Kelautan Institut Teknologi Sepuluh November, 1981, Kamus
Istilah Perkapalan, Fakultas Teknik Kelautan Institut Teknologi Sepuluh November,
Surabaya.
4) Http;// teknikmetalurgiunjani.com
5) Mc. Graw Hill, (1981). “Chemical Engineering Magazine”. Inggris.
6) PT. Biro Klasifikasi Indonesia, 2002, Peraturan Klasifikasi dan Survey Jilid I, PT
Biro Klasifikasi Indonesia, Jakarta.