ANALISA PRESSURE DROP PADA FLOWLINE MINYAK 21.000 BFPD DENGAN BERBAGAI VARIASI WATER CUT PADA KONTUR TANAH BERBUKIT MENGGUNAKAN SIMULASI PIPESYS V7.1 & CFD FLUENT 6.3

Abstract

Aliran fluida minyak dengan kondisi water cut tertentu di dalam suatu flowline yang memiliki variasi sudut elevasi selalu disertai dengan adanya pressure drop. Pada umumnya perhitungan pressure drop yang terjadi di dalam pipa masih dilakukan dengan cara perhitungan teoritis. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui ukuran diameter pipa yang optimum pada saat mendesain suatu flowline dengan kapasitas produksi 21.000 BFPD dengan variasi kondisi water cut 20%, 40%, 60%, 80%, dan 90%, mengetahui perbandingan besarnya pressure drop yang terjadi pada flowline dengan variasi kondisi water cut 20%, 40%, 60%, 80%, dan 90% dengan variasi sudut elevasi 45°, 60°, dan 90° menggunakan standar API RP 14E terhadap hasil simulasi PIPESYS V7.1 dan CFD Fluent 6.3, mengetahui fenomena aliran fluida yang terjadi di dalam pipa seperti: pola aliran, kontur tekanan, vektor kecepatan, dan pathlines. Perhitungan didasarkan pada standar API RP 14E sedangkan proses simulasi dilakukan dengan asumsi fluida bersifat satu fasa, incompressible dengan keadaan steady. Pada simulasi menggunakan perangkat lunak PIPESYS V7.1, metode perhitungan frictional pressure loss yang digunakan adalah metode Eaton-Oliemans, Humark & Dukler, dan OLGAS. Pada simulasi menggunakan perangkat lunak CFD Fluent 6.3 model viskos yang digunakan adalah model k-epsilon. Dari hasil perhitungan didapatkan diameter pipa optimum yang digunakan adalah diameter 8 inch dengan tipe schedule 40. Besarnya peningkatan pressure drop yang terjadi pada pipa elevasi berbanding lurus dengan peningkatan prosentase water cut maupun peningkatan sudut elevasi. Hasil perbandingan galat pressure drop dengan menggunakan simulasi PIPESYS V7.1 terhadap hasil perhitungan API RP 14E adalah over prediction. Sedangkan hasil perbandingan galat pressure drop dengan menggunakan simulasi CFD Fluent 6.3 terhadap hasil perhitungan API RP 14E adalah under prediction. Berdasarkan vektor kecepatan dan pathlines pada elbow sudut 90º dengan kondisi water cut 20% menunjukkan indikasi terjadinya secondary flow di dalam pipa tersebut. Kata kunci : Flowline, Pressure drop, Water cut, Sudut elevasi.