sistem tenaga rig (power system )

SISTEM TENAGA

Sebagian besar sistem tenaga dibutuhkan pada dua sistem utama pemboran yaitu untuk pengangkatan (Hoisting System),  dan sirkulasi lumpur pemboran (Circulation System) selain itu juga digunakan untuk sistem penerangan disekitar lokasi pemboran. Total tenaga yang dibutuhkan pada sebuah rig pemboran secara umum berkisar dari 1000 – 3000Hp untuk driling dan 350 - 500 HP untuk work over.

Karakteristik performance dari sistem tenaga secara umum dinyatakan dengan Output Horse Power, torsi (torque) dan konsumsi bahan bakar (fuel consumption) untuk berbagai kecepatan mesin.
Tenaga yang dihasilkan dari prime mover atau power system (output horse power) dihasilkan dari Angular Velocity (ω) dan Torsi (T).
P = ω.T

Sistim tenaga dalam suatu operasi pemboran terdiri dari dua sub komponen utama, yaitu :

 

Sebuah rig, tergantung ukurannya, integritas system, dan total kedalaman yang dapat dibor akan memiliki satu atau lebih prime mover. Rig besar memiliki tiga atau empat prime mover yang dirangkai menjadi satu dan disebut engine generator packages yang dapat membangkitkan sekitar 3000 atau lebih horsepower  kemudian dikirimkan ke bagian komponen rig yang lain untuk keperluan operasional.

4.1 POWER SUPPLY EQUIPMENT
Tenaga yang dibutuhkan pada suatu operasi pemboran dihasilkan oleh mesin-mesin besar, yang dikenal dengan “prime mover unit” (penggerak utama).

Proses pembangkitan listrik di rig menggunakan mesin internal combustion diesel sebagai sumber tenaga utama atau prime mover. Pada mesin ini, panas kompresi memanaskan campuran antara bahan bakar dan udara di dalam mesin. 

4.2 DISTRIBUTION (TRANSMISSION) EQUIPMENT

Berfungsi untuk meneruskan atau menyalurkan tenaga dari
penggerak utama, yang diperlukan untuk suatu operasi pemboran. Sistim distribusi (transmisi) yang biasa digunakan ada dua macam, yaitu sistim transmisi mekanis dan sistim transmisi listrik (electric). Rig tidak akan berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang diperoleh tidak mencukupi. Oleh sebab itu diusahakan tenaga yang hilang karena adanya transmisi atau distribusi tersebut dikurangi sekecil mungkin, sehingga kerja mesin akan lebih efisien.

Power Transmission

• Electrical Transmission : Metode yang digunakan paling sering saat ini. Mesin diesel, pada rig darat terletak pada ground level beberapa jauh dari rig, mengontrol alternators besar. Alternator memproduksi listrik tegangan AC yang dikirimkan melalui kabel ke electric switch dan control gear. Dari sini, sebagian besar diubah menjadi listrik tegangan DC kemudian dikirimkan melalui kabel ke electric motor yang terpasang langsung pada peralatan operasional. (gw gag harus jelasin lagi kan apa itu AC dan apa itu DC, hahaha buka buku SMP mu anak muda !!). System ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan mechanical system karena meniadakan semua berat, compund yang rumit dan chain drive. Juga, mesinnya bisa ditempatkan jauh dari rig floor sehingga suara bising mesin berkurang. 

• Mechanical Transmission : metode yang ditemukan pada sebagian besar rig kecil atau rig model lama. Tenaga yang dihasilkan ditransmisikan melalui serangkaian belts, chains, pulley, sockets, hydraulic couplings, torque conventers dan gears. Rangkain chain dan pulley ini dikenal sebagai compound karena menghubungkan beberapa mesin bersama-sama sehingga mesin-mesin tersebut dapat digunakan sekaligus. Compound selanjutnya mengirimkan tenaga melalui chain drive tambahan ke hoisting dan lifting equipment.

Beberapa letak prime mover yang umum adalah sebagai berikut :
§ di bawah rig
§ di atas lantai bor
§ di samping atau di sisi rig, baik di atas tanah maupun di atas lantai bor pada struktur yang terpisah.
§ jauh dari rig

Sedangkan jumlah mesin yang biasa digunakan adalah :
a)    Dua atau tiga, pada umumnya operasi pemboran memerlukan dua atau tiga mesin.
b)    Empat, untuk pemboran yang lebih dalam menggunakan tenaga yang lebih besar sehingga mesin yang diperlukan  empat buah.

Jenis mesin yang digunakan :
a. Diesel compression engines.
b. Gas (spark ignition) engines

1.3. SISTEM TRANSMISI (DIstribusi Tenaga)

Rig dapat berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang didistribusikan dapat mencukupi semua kebutuhan tenaga yang dibutuhkan. Sebagian besar tenaga yang dihasilkan didistribusikan ke drawwork, rotary table, dan mud pump. Disamping itu perlu untuk penerangan, rig instrument (driller’s console), serta air conditioners.
Tenaga transmisi dihasilkan oleh satu atau lebih mesin harus diteruskan ke komponen utama rig yaitu hoisting, rotating dan circulation system. Sistem-sistem di atas dapat ditunjukkan pada Tabel 1.2.
Sistem transmisi yang digunakan untuk distribusi tenaga dalam suatu operasi pemboran ada dua jenis yaitu sistem mekanik (mechanical power transmission) dan sistem listrik (electrical power transmission).

Sistem dan Komponen Operasi Pemboran

Sistem Utama	Komponen
Sistem Pengangkatan	Drawwork
Sistem Pemutar	Rotary Table
Sistem Lumpur	Mud Pump

1.3.1. Mechanical Power Transmission

Dalam proses distribusi tenaga dengan menggunakan sistem transmisi mekanik,  maka tenaga yang dihasilkan oleh mesin diteruskan secara mekanis.
Proses transmisi yang terjadi adalah sebagai berikut :

• Tenaga yang dihasilkan oleh Prime Mover harus diteruskan dan dihubungkan bersama-sama dengan mesin-mesin yang lain untuk mendapatkan tenaga yang diinginkan. Hal ini dilakukan dengan hidraulic coupling (torque converter) yang dihubungkan bersama-sama.
• Tenaga ini kemudian diteruskan melalui elaborate sproket chain linking (sistem rantai) yang secara fisik mendistribusikan tenaga ke unit-unit yang membutuhkan tenaga. Sistem ini sekarang banyak digantikan oleh tenaga listrik.

1.3.2. Electric Power Transmission

Tenaga listrik yang biasa digunakan dihasilkan dari tenaga diesel (diesel electrik). Pada sistem transimisi dengan diesel listrik, mesin diesel digunakan tenaga listrik dari generator listrik yang di depan block. Generator menghasilkan arus listrik, yang kemudian dialirkan melalui kabel ke suatu “control unit”. Dari unit pengontrol tersebut tenaga listrik diteruskan melalui kabel tambahan ke motor listrik yang langsung dihubungkan ke sistem peralatan yang membutuhkan tenaga.
Keuntungan distribusi tenaga dengan menggunakan electric power transmission antara lain adalah :

• Lebih fleksibel, terutama mengenai peletakan,
• Tidak memerlukan rantai (sabuk) penghubung,
• Bentuknya lebih kompak dan portable.

Dalam melaksanakan suatu operasi pemboran sistem putar di perlukan kebutuhan tenaga yang tidak sedikit, yang pada umumnya disuplay oleh suatu penggerak utama yang disebut “prime mover“. Jenis dan jumlah dari penggerak utama yang akan digunakan ditentukan berdasarkan pada besarnya jumlah tenaga yang diperlukan, yang dipengaruhi oleh casing program yang telah disusun dan kedalaman sumur.
Untuk meneruskan tenaga yang dihasilkan oleh prime mover, diperlukan suatu sistem penyalur (sistem transmisi) yang berfungsi untuk mendistribusikan tenaga tersebut. Sistem transimisi yang dikenal ada dua jenis yaitu sistem mekanik (mechanical power transmission) dan sistem listrik (electric power transmission). Pada dasarnya penggunaan mechanical power transmission maupun electric power transmission adalah sama, yaitu untuk mendistribusikan tenaga dari pembangkit ke sistem peralatan yang membutuhkannya dalam suatu operasi pemboran. Akan tetapi electric power transmission lebih banyak diminati, karena kemudahan-kemudahan yang ditawarkan terutama yang berhubungan dengan perawatan, pengoperasian, peletakan serta dari dimensinya.
Perencanaan sistem tenaga, baik itu sistem pembangkit maupun sistem transmisi harus optimum, karena sistem peralatan dalam operasi pemboran tidak akan dapat berfungsi dengan baik jika tenaga yang diperoleh tidak mencukupi ataupun distribusi tenaganya tidak maksimal.

ref : https://ngelmumigas.wordpress.com/2013/08/12/sistem-tenaga-power-system/
      http://dickalive.blogspot.co.id/2011_07_01_archive.html