47 BAB III PERENCANAAN, REALISASI, DAN METODOLOGI PENELITIAN Pada bab ini akan dibahas mengenai perencanaan dan realisasi dari otomatisasi platform secara elektrikal. Selain itu, akan dibahas juga jenis metodologi penelitian yang digunakan dalam memecahkan permasalahan dan juga diagram alir yang digunakan mulai dari mengumpulkan data, analisa, pemecahan masalah dan pembuatan kesimpulan. 3.1 Deskripsi Lapangan Target Otomatisasi Platform 3.1.1 Lapangan Minyak Bekapai Lapangan Bekapai ditemukan tahun 1972, Bekapai adalah suatu lapangan yang mencakup satu km 2 dari Kalimantan Timur ke Selat Makassar. Cadangan Minyak lebih dari 100 reservoir berbeda pada kedalaman berkisar antara 1300 sampai 2500 meter. Dengan kedalaman air sekitar 30 m, produksi tahap pertama didasarkan pada suatu instalasi. Dan diganti oleh sumur multi platform yang berhubungan dengan pusat (Living Quarter) sebagai pusat pemberi perintah. Pada akhir tahun 1976 sumur-sumur telah selesai dibor, dari sembilan sumur multi platform, 30 sumur diantaranya saat ini yang masih memproduksi.
48 3.1.2 Lapangan Gas Peciko Lapangan gas Peciko ditemukan pada tahun 1983. Produksi lapangan Peciko dimulai pada bulan Desember 1999 sekaligus menandai Total E&P Indonesie sebagai produsen gas terbesar di Indonesia hingga saat ini. Terletak sekitar 60 kilometer timur laut kota Balikpapan, Dari selat Makassar terletak di Barat daya. Dalam hal ini reservoir yang terdapat dilapangan Peciko tergolong bagus karena terdiri dari butiran pasir medium hingga halus yang tersebar merata diseluruh lapangan. Rangkaian reservoir ditemukan pada kedalaman 2100 hingga 3900 meter dibawah permukaan laut. Gambar 3.1. Lapangan Gas Peciko
49 3.1.3 Lapangan Gas Sisi-Nubi Lapangan gas Sisi dan Nubi merupakan lapangan gas yang terdiri atas 2 lapangan. Lapangan ini ditemukan pada tahun 1986. Letaknya 25 km kearah laut dari delta mahakam dan 30 km ke arah tenggara dari lapangan Tunu. Lapangan ini pertama kali diproduksikan pada tahun 2007. Dimana lebih dari 20 sumur ekplorasi telah di bor dan telah dievaluasi kondisi reservoirnya. Pada saat ini baru terdapat 3 platform di lapangan ini. Satu platform dilapangan Sisi (MWPS) dan dua platform dilapangan Nubi (MWPN dan WPN- 2). Gas yang diproduksikan dari kedua lapangan ini di pararelkan kemudian dikirim ke NPU untuk kemudian di kririm ke Bontang. Saat ini kedua lapangan ini menjadi salah satu sumber gas utama dari TOTAL E&P Indonesie mengingat telah menurunnya produksi dari lapangan-lapangan lain seperti lapangan Tunu dan Lapangan Peciko.
50 3.2 Perencanaan Dan Realisasi Otomatisasi Platform 3.2.1 Gambaran Umum Otomatisasi Platform Otomatisasi / Smart platform merupakan anjungan lepas pantai yang sudah dilengkapi dengan teknologi yang sudah dapat digunakan untuk menunjang operasi perminyakan secara otomatis. Dengan desain yang komplek dan relatif besar dari konvensional platform dalam hal ruang, smart platform ini umumnya sudah dapat digunakan pada lapangan minyak dan gas yang memiliki jarak dengan daratan / onshore yang cukup jauh. Selain itu, kemampuan sistem kontrol di smart platform sudah sangat baik dan handal menyebabkan daya produksi dari konvensional platform dapat mencapai titik yang optimal dan terpercaya. Dalam perkembangannya, platform di lapangan Sisi Nubi ini mulai menerapkan metode Smart / Otomatisasi Platform dimana platform tersebut sudah hampir tidak memerlukan lagi bantuan dari operator dalam pengoperasiannya. Smart platform Sisi-Nubi ini juga dapat melakukan fungsi kontrolnya sendiri terhadap berbagai parameter parameter sumur. Pusat kendali / Control Room untuk lapangan Sisi-Nubi ini terletak di SPU yang berjarak sangat jauh dari platform lepas pantai itu sendiri. Saat ini, lapangan Sisi-Nubi ini sangat diandalkan dalam produksi migas khususnya gas pada wilayah operasi Total E&P Indonesie. Berikut dibawah ini desain smart / otomatisasi platform di lapangan Sisi-nubi pada umumnya:
51 Gambar 4.1. Tipikal Desain Smart / Otomatisasi Platform di Sisi-Nubi 3.2.2 Karakteristik Otomatisasi Platform di Lapangan Sisi-Nubi Setelah diketahui bahwa faktor utama yang pertimbangan dalam pemilihan jenis platform perminyakan di lepas pantai dilihat dari sisi elektrikalnya adalah tingkat reliabilitas dalam sistem kontrolnya, maka dilakukan sebuah rancangan dalam pembuatan smart / otomatisasi platform didasarkan oleh 2 hal tersebut. Pada penjelasan bab sebelumnya kita telah mengetahui apa saja karakteristik dari konvensional platform di lapangan Bekapai yang juga menjadi beberapa kekurangan dari konvensional platform. Dari analisa tersebut diketahui pula bahwa konvensional platform dilihat dari sisi elektrikalnya belum dapat memenuhi tuntutan tingkat reliabilitas dalam sistem kontrolnya terlebih untuk lapangan yang letaknya jauh dan memiliki kandungan cadangan hidrokarbon yang besar. Untuk dapat mengoptimalkan dan
52 meningkatkan kinerja, maka diterapkan pengembangan pada sisi elektrikalnya kearah otomatisasi platform yang saat ini disebut juga Smart Platform. Gambar 4.2. Jarak antar Control Room dengan Smart / Otomatisasi Platform pada lapangan Sisi-Nubi Berikut dibawah ini beberapa karakteristik Otomatisasi Platform di lapangan Sisinubi yang direncanakan dan diaplikasikan dilihat dari berbagai hal: 1. Spesifikasi Sensor dan alat instrumentasi berbasis elektronik proses transmitter Kebutuhan daya 800 Watts dengan tegangan power supply 220 VAC yang disupply oleh diesel generator berkapasitas daya 25 KVA 400 VAC.
53 Menggunakan software DeltaV sebagai tampilan pada PC ruang kendali. Memiliki tampilan yang lengkap dan berteknologi tinggi pada HMI. Jarak ruang kendali dan well platform cukup jauh 55 70 km. Tidak memerlukan Living Quarter di sekitar well platform sebagai tempat akomodasi operator. 2. Metode Kontrol Menggunakan konsep DCS dan DSA dalam proses control, dimana Honeywell C200 controller sebagi pusat kontrol. Mengandalkan sistem berbasis Server Honeywell EPKS (Experion Process Knowledge System) dari well platform ke ruang kendali dalam konfigurasi logic control dan fungsi database. Proses monitoring realtime dua arah, dari well platform ke ruang control dan sebaliknya. 3. Komunikasi Menggunakan infrastruktur telekomunikasi LOS (Line of Sight) dengan bandwidh 2 MHz, kecepatan data dapat mencapai 100 Mbps sebagai alat transmisi data dan komunikasi. Pengiriman data menggunakan koneksi Ethernet dengan standard protokol TCP/IP yang dapat mencapai kecepatan Mbps. Data komunikasi adalah realtime standar network 100Mbps
54 4. Keamanan Data / Platform / Personel Pengiriman data relatif lebih aman karena sudah menggunakan standart TCP/IP. Memiliki sebuah server sebagai database otomatis dimana kemampuan server ini selain dapat melakukan kontrol logic yang komplek juga dapat melakukan perekaman data process (historization) dengan waktu cukup lama (3 bulan). Memiliki fasilitas Manajemen dan Monitoring Alarm sistem. Sudah dilengkapi fasilitas CCTV dan sensor gerak untuk memonitor keadaan di platform secara langsung dan mencegah pengunjung yang tidak diinginkan 5. Operational Ketergantungan terhadap keahlian dan kemampuan operator pada ruang kendali sudah dapat dikurangi. Gangguan cuaca memiliki pengaruh yang sangat minimal sekali terhadap kecepatan /ketersediaan data. 6. Pengembangan di Masa Depan Tidak mempunyai limitasi I/O untuk rencana di masa depan (sangat mudah jika ada rencana pengembangan).
55 3.2.3 Cara Kerja Smart / Otomatisasi Platform di Lapangan Sisi-Nubi Berikut dibawah ini blok diagram Smart Platform di lapangan Sisi-Nubi yang sudah menggunakan kontrol 2 arah: Sensor dan Instrumentasi LOS Real Time Controller Honeywell C200 Server Platform EPKS Server Control Room EPKS Control Room HMI / Display Valve dan Actuator Alarm Display Alarm Printer Alarm Record Gambar 4.3. Blok Diagram Smart / Otomatisasi Platform di Lapangan Sisi-Nubi Berbeda dengan konvensional platform di lapangan Bekapai, platform di lapangan Sisi-Nubi telah menerapkan komsep yang jauh lebih canggih dalam hal instrumentasi, sistem kontrol, dan proses komunikasinya. Hal ini yang kemudian membuat platform platform lepas pantai di lapangan Sisi-Nubi telah tergolong dalam Smart Platform / Otomatisasi Platform. Pada smart platform di lapangan Sisi-Nubi telah menggunakan konsep DCS (Distributed Control System) serta ditunjang pula oleh konsep DSA (Distributed Server Architecture).
56 Pada konsep DCS, platform di Sisi-Nubi menggunakan jenis DCS Honeywell Experion yang didalamnya sudah mencakup sebuah smart controller berbasis PLC Allenbradley RS5000. Smart controller ini kemudian disempurnakan kembali oleh Honeywell menjadi Honeywell C200 Smart Controller. Smart controller inilah yang kemudian menjadi andalan dalam pengoperasian dan pengambilan keputusan dalam setiap kondisi parameter sumur yang terjadi. Pada Honeywell C200 controller ini, sudah memiliki fasilitas modul I/O (Input/Output) yang tersedia lengkap (Analog input/output, digital Input/Output, serial interface dll). Sehingga pada penggunaannya sangat mudah dan memungkinkan dalam penambahan setiap parameter parameter sumur baru yang ingin dikontrol. Selain itu, hal ini lah yang sangat membedakan smart platform dibandingkan konvensional platform karena selain mengumpulkan parameter parameter yang didapat dari sumur dan proses, tiap tiap smart platform dapat melakukan kontrolnya sendiri terhadap parameter parameter dan data proses tersebut selain dikirmkan pula ke Control Room. Pada prosesnya, parameter parameter dari sumur dan proses yang berupa pressure, level, flow, switch, push button, dan kondisi valve valve dari tiap platform akan dikoneksikan secara hardwire ke modul I/O pada Controller C200. Sistem pada Honeywell C200 Controller ini juga bersifat expandable tergantung kebutuhan, artinya jika proses yang ingin dikontrol semakin bertambah, maka dapat dilakukan dengan hanya menambah I/O modul. Untuk melihat lebih jelas arsitekur komunikasi dan pengolahan data pada smart / otomatisasi platform di lapangan Sisi-Nubi dapat dilihat pada gambar berikut:
57 Gambar 4.4. Arsitektur Pengolahan Data dan Komunikasi pada Smart / Otomatisasi Platform Sisi-Nubi
58 Seperti terlihat pada dalam arsitektur pengolahan data dan komunikasi pada Smart platform diatas, arsitektur Honeywell yang dilengkapi sebuah Controller (baik tipe C200 atau C300) memerlukan sebuah Server pada pengoperasiannya. Begitupula pada Smart platform di lapangan Sisi-Nubi, smart platform ini juga dilengkapi oleh sebuah Server yang bernama Honeywell EPKS (Experion Process Knowledge System). Server ini berfungsi untuk melakukan konfigurasi logic control dan fungsi database dari setiap point point parameter dan proses. Dengan menggunakan Smart Controller C200 yang dilengkapi pula oleh Server EPKS ini, Smart platform di Sisi-Nubi dapat dioperasikan secara indenpeden dan dapat melakukan pengontrolan sendiri terhadap setiap kondisi parameter yang didapat dari sumur dan proses. Selain Smart Controller C200 dan Server EPKS, platform platform di Sisi-Nubi juga menganut konsep DSA (Distributed Server Architecture). Konsep DSA ini memungkinkan operator di Onshore dapat secara mudah menganalisa, mengontrol, dan mengoperasikan Smart platform yang ada dilepas pantai tanpa harus membuat database yang sama seperti di Offshore platform tersebut. Data data pada platform Sisi Nubi ditransmisikan melewati infrastruktur telekomunikasi yang bernama LOS (Line of Sight). Infrastruktur LOS ini memiliki bandwidth 2 MHz, kecepatan data dapat mencapai 100 Mbps dengan minimal sekali gangguan cuaca terhadap kecepatan/ ketersediaan data. Infrastruktur telekomunikasi inilah yang juga memegang peranan penting dalam proses kontrol dan komunikasi dalam smart platform.
59 Dengan berbagai konsep dan perangkat yang canggih diatas, maka tingkat reliabilitas konsep pengolahan data dan komunikasi parameter parameter sumur pada Smart platform sangat tinggi dan dapat diandalkan. Hal ini pula yang banyak membuat orang menyebut Smart platform sebagai Un-Man platform karena sudah dapat beroperasi tanpa harus banyak campur tangan operator lagi. Umumnya jarak antara control room dan tiap Smart platform sudah dirancang cukup jauh. Pada Smart Platform di lapangan Sisi-Nubi contohnya, jarak antara Sisi-Nubi Platform dan SPU Control Room berjarak sejauh 55-70 km. 3.3 Metodologi Pemecahan Masalah Metodologi pemecahan masalah diperlukan untuk mengetahui langkahlangkah yang diperlukan secara sistematis yang harus diambil untuk merencanakan otomatisasi platform, merealisasikan, dan menyelesaikan masalah yang diambil. Dalam menyelesaikan permasalahan yang ada dalam tugas akhir ini, penulis melakukan 3 metodologi pemecahan masalah yaitu: penelitian lapangan, studi pustaka, dan studi konsultasi dan diskusi.
60 3.3.1 Penelitian Lapangan Penulis melakukan penelitian ke lapangan, tepatnya ke lapangan kerja Total E&P Indonesie di Kutai Kertanegera, Kalimantan Timur yang memiliki kedua jenis platform sebagai objek penelitian. Penelitian dilakukan dengan melihat klasifikasi platform dilapangan minyak dan gas, penggunaan, dan karakteristiknya. Penelitian lapangan ini juga bertujuan untuk mengetahui apa saja yang menjadi kelebihan dan kelemahan dari masing masing platform tersebut. Metode penelitian lapangan yang dilakukan antara lain: Observasi lapangan Pengumpulan data Wawancara Wawancara dilakukan untuk berkomunikasi secara langsung mulai dari tanya jawab mengenai bagaimana cara mengoperasikan platform konvensional dan platform cerdas hingga apa saja kendala - kendala yang sering dihadapi serta penangannnya. Peneliti melakukan metode ini dengan mengajukan pertanyaan ke bagian operator, production supervisor, dan engineer lapangan. 3.3.2 Studi Pustaka Metode ini dilakukan dengan mencari, mengumpulkan, dan mempelajari buku-buku, catatan, literatur, modul kuliah, serta beberapa artikel yang memiliki keterkaitan dengan judul tugas akhir yang dibuat, serta dapat membantu menyelesaikan permasalahan yang ada.
61 3.3.3 Studi Konsultasi dan Diskusi Metode ini dilakukan dengan melakukan konsultasi serta diskusi dengan dosen pembimbing dan narasumber yang ahli guna mendapatkan penyelesaian masalah dari bahasan yang dibahas oleh penulis. 3.4 Diagram Alir Penelitian Penelitian Awal Identifikasi Masalah dan Tujuan Identifikasi Kebutuhan Data Observasi Lapangan Pengumpulan Data Pengolahan Data Analisa Pembahasan Kesimpulan dan Saran Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 3.4.1 Penelitian Awal Dari diagram alir penelitian diatas, dapat dilihat bahwa penelitian awal sangat diperlukan dalam melaksanakan suatu penelitian, pelaksanaan penelitian awal pada perusahaan yang telah menggunakan kedua jenis platform dilakukan
62 untuk mengetahui keadaan dan situasi dalam pengoperasian platform tersebut dalam perusahaan. Hal ini diperlukan untuk mengetahui secara garis besar pengoperasian, permasalahan, dan efektivitas baik konvensional platform maupun platform yang telah terotomatisasi dalam menunjang kegiatan perusahaan tersebut. 3.4.2 Identifikasi Masalah dan Tujuan Identifikasi permasalahan dan tujuan disini adalah untuk mengetahui secara detail permasalahan mengenai efisiensi penggunaan konvensional platform dan otomatisasi platform pada industri perminyakan di Indonesia. Dari permasalahan diatas penulis dapat menyimpulkan tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisa dan mengetahui seberapa efektif dan handal otomatisasi platform ini dibandingkan dengan konvensional platform didalam menunjang aktivitas perminyakan diwilayah lepas pantai khususnya di Indonesia. Diharapkan hasil penelitian nanti yang akan didapat dapat membuat pemilihan jenis platform dalam industri perminyakan menjadi lebih baik, lebih tepat, dan lebih efektif dari dari sebelumnya. 3.4.3 Identifikasi Kebutuhan Data Dalam mengidentifikasi kebutuhan data, penulis perlu memperhatikan permasalahan dari penelitian baik dilapangan maupun literatur. Data-data yang diperlukan tersebut digunakan untuk membuat analisa efektivitas dan kehandalan dari penggunaan kedua jenis platform dalam industri perminyakan di Indonesia.
63 3.4.4 Observasi Lapangan Observasi lapangan sangat diperlukan dalam penelitian ini untuk mendapatkan informasi serta memberikan gambaran mengenai penggunaan konvensional platform dan penerapan otomatisasi platform di Indonesia. 3.4.5 Pengumpulan Data Pada tahap ini akan dilakukan langkah-langkah pengumpulan data yang dibutuhkan untuk mencapai tujuan penelitian. Data yang dikumpulkan antara lain: instrumentasi dan sensor yang digunakan dalam kedua jenis platform, faktorfaktor yang mempengaruhi efisiensi penggunaan platform, dan data produksi minyak dan gas yang dapat dihasilkan dari kedua platform. 3.4.6 Pengolahan Data Pengolahan data yang akan digunakan penulis disini yaitu dengan melakukan analisa perbandingan terhadap kedua jenis platform dalam berbagai aspek mulai dari segi pengoperasian, keamanan, hingga segi produksi yang dihasilkan. Dimana data-data yang sudah didapatkan dapat dianalisa demi perbaikan kedepan. 3.4.7 Analisa Pembahasan Dari hasil pengolahan data yang didapat kemudian dilakukan analisa pembahasan untuk mengetahui seberapa efektif dan handal otomatisasi secara electrical pada platform lepas pantai dibandingkan konvesional platform dilihat dari segi produksi, biaya, keamanan, dan pengoperasiannya.
64 3.4.8 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan dan saran merupakan penutup dari penulisan tugas akhir ini. Kesimpulan diperoleh dari bab sebelumnya dan saran dibuat untuk kebaikan perusahaan dalam memperbaiki proses pemilihan jenis platform lepas pantai yang efektif dan efisien guna menunjang proses produksi minyak dan gas.