Rangkuman Industri Minyak Bumi

Judul Buku : Industri Minyak Bumi

Penerbit :P.T. STANVAC INDONESIA

 

Industri Petroleum

Asal Usul Minyak

Ilmu pengetahuan hingga kini belum dapat memastikan dari apa, dan bagaimana minyak terbentuk. Ada pendapat mengenai hal ini, yaitu teori biogenetic atau organic, teori abiogenetic, dan teori duplex.

Teori yang diterima oleh kalangan luas pada dewasa ini ialah teori pertama. Menurut teori biogenetic atau organic ini minyak hanya terdapat didasar lau purba. Banyak diantara laut pura tersebut yang terletak di jauh di bawah permukaan bumi.

Minyak bumi diduga terbentuk paling sedikit 2 juta tahun yang lalu. Ada minyak yang terbentuk 500 juta tahun yang lalu, 1.000 than yang lalu, bahkan ada sampai yang 2.500 tahun yang lalu.

Meskipun proses pembentukan minyak belum lagi diketahui dengan pasti, namun 2 hal telah jelas. Pertama, bahwa reservoir minyak bukanlah danau atau telaga dibawah tanah, melainkan berkumpulnya zat hidrokarbon air dalam batu-batuan jenis tertentu. Kedua, bahwa reservoir tersebut hanya mungkin ada jika minyak tertahan atau tertampung oleh suatu hal.

Jenis Industri Minyak

Kalangan industri minyak membedakan 2 macam persediaan minyak dan gas yang dikandung oleh bumi :

1.       Cadangan terbukti (proved reserves)

2.       Cadangan total (total reserves, ultimate recoverable reserves, atau ultimate resources)

Cadangan terbukti terdiri dari minyak yang diketahui letak dan jumlahnya di dalam tanah, tapi belum dikeluarkan.

Cadangan total ialah :

. minyak yang telah di keluarkan

. cadangan terbukti

. minyak yang menunggu dikeluarkan dengan tata teknik produksi yang lebih maju

. minyak yang masih harus ditemukan

Probable reserves Indonesia diduga sangat besar. Dengan kegiatan eksplorasi yang semakin bertambah. Catatan akhir tahun 1966 menunjukkan bahwa cadangan terbukti Indonesia berjumlah : 1.238 juta ton metric. Cadangan terbukti dunia pada saat itu ialah : 52.841 juta ton metric.

Bagian dunia yang paling besar memiliki cadangan terbukti besar ialah Timur Tengah (Kuwait, Arab Saudim Iran, Irak, Daerah Netral, Abu Dhabi) dengan jumlah: 32.078 ton metric.

Eksplorasi Minyak Bumi

Eksplorasi minya bumi adalah semua kegiatan dalam rangka mencari reservoir minyak untuk penggunaan komersil.

Langkah-langkah eksplorasi :

1.       Kegiatan pendahuluan

2.       Geologi permukaan bumi (surface geologi)

3.       Penjelidikan bawah permukaan bumi (subsurface geology) berdasarkan geofisika yang meliputi pengkuran magnetic, gravitasi, dan seismic.

4.       Pemboran percobaan (wildcat drilling)

Bagian terakhir, pemboran percobaanm merupakan langkah yang menentukan apakah minyak yang dicari itu ada atau tidak. Tidak cukup hanya dengan survey geologi, dan pengkuran geofisika.

Pada kegiatan pendahuluan dapat digolongkan, misalnya pembuatan peta topografi daripada wilayah yang akan diselidiki. Pembuatan peta topografi dapat dibatu dengan pemotretan dari udara.

Kedua, para geolog mencari diwilayah tersebut batu-batuan endapat yang berliang renik dari jenis tertentu (reservoir rock).

Ketiga, para geolog mencari formasi perangkap, strukturil atau pun stratigrafik di daerah reservoir rock. Dalam usaha ini, para geolog harus mendaki bukit dan gunung, menjelajahi hutan-belantara, mengarungi gurun pasir, melanda rawa, menyebrangi sungai.

Untuk pengukuran gravitasi digunakan pesawat bernama gravitymeter atau gravimeter. Gravimeter mencatat perubahan gaya berat pada kulit bumi akibat perbedaan dalam bentuk dan kepadatan berbagai lapisan batuan dibawah kulit bumi.

Di daerah lepas pantai, drum berisikan bahan peledak dilemparkan keluar kapar pada jarak tertentu dan kemudian diledakkan. Pengukuran gelombang getaran pada lekdakan tersebut dilakukan oleh kapal lain (recording ship).

Suatu laporan baru-baru ini menyatakan bahwa biaya pemboran sebuah sumur di daratan berkisan dari US$100.000 untuk sumur dangkal hingga US$ 3 juta untuk sumur yang dalam. Di Indonesia Stanvac telah mengeluarkan sekitar US$ 10.500.000 lebih untuk membiayai proyek eksplorasi di daerah Kampar( Riau  Daratan). Dan hasilnya selama 5 tahun pengeboran di lakukan di 8 sumur, tidak ditemukan minyak sama sekali.

Untuk membiayaan pengeboran lepas pantai lebih dari 3x biaya di daratan. Hal ini disebabkan, oleh mahalnya instalasi bor lepas pantai yang berharga US$ 7 juta. Diperkirakan bahwa suatu projek eksplorasi lepas pantai memerlukan biaya US$ 15.000 sampai US$ 20.000 sehari, atau US$ 5 juta sampai US$ 7 juta setahun.

Rasio keberhasilan pengeboran ialah 1:10 atau 1:9,yakni bahwa diantara 10 atau 9 sumur yang gagal terdapat 1 sumur yang terhasil. Bahkan yang lebih parahnya, perbandingan keberhasilan  dan kegagalan pengeboran 1 : 47 di Amerika Serikat.

Proses Pemboran Sumur Minyak Bumi 

Ada 2 cara pemboran minyak :

1.       Bertumbuk (cable tool)

2.       Berputar (rotary)

Cara pemboran bertumbuk pada dewasa ini sudah ditinggalkan dan rang sekarang member sumur minyak dengan cara berputar. Sejatinya pemboran berputar mirip dengan cara tukang kayu member papan atau balok dengan menggunakan alat bor berputar.

Pemboran sumur minyak berupa pekerjaan berat dan rumit yang memerlukan ketegapan, keterampilan, dan pengalaman. Pemboran sumur minya didaerah lepas pantai (offshore) dapat berhaya pula, karena instalasi bornya dapat karam pada saat diserang ombak dan badai.

Untuk melaksanakan pemboran sumur minyak yang terletak disuatu tempat terpencil dan dalamnya kedalaman laut 10.000 kaki, barang-barang yang diperlukan adalah sebagai berikut :

a.       Sebuah instalasi bor lengkap yang beratnya kira-kira 200 ton dan harganya kira-kira US$ 300.000. setelah dipasang kerangka baja menaranya menjulang keangkasa setinggi kira-kira 40 meter.

b.      10.000 sampai 12.000 kaki pipa bor yang beratnya 82 sampai 96 ton.

c.       25 sampai 100 pahat bor

d.      12.000 kaki pipa, casing yang beratnya kira-kira 150 ton

e.      500 sampai 1000 ton lumpur bor (drilling mud), bahan kimiawi dsb

f.        2.000 sampai 5.000 sak semen

g.       50.000 barrel air (1 barrel = kira-kira 159 liter)

h.      3.000 barrel minyak solar

Disamping itu diperlukan pula kendaraan-kendaraan untuk mengangkut peralatan, bahan-bahan, dan pekerja. Diperlukan pula gedung-gedung, bengkel-bengkel, garasi-garasi, dsb. Tenaga kerja yang diperlukan dapat meliputi 125 orang yang berpengalaman termasuk 20 sampai 30 anggota regu pembor, sejumlah geolog, insinyur, tukang seperti tukang las, montir, dst. Serta pegawai dapur untuk mengurus makanan.

Sebelum itu sering harus dibuat jalan ke lokasi pemboran dengan menembusi hutan belantara atau melalui berbagai rintangan lain yang memerlukan alat-alat besar seperti bulldozer dan traktor. Bahkan dapat diperlukan perhubungan melalui udara dengan helicopter atau pesawat terbang.

Tipe lainnya merupakan instalasi bor lepas pantai (drilling barge) yang chas: dapat berpinda-pindah (mobile). Drilling barge ini terbagi kedalam 3 jenis, yakni terampung (floating), di tenggelamkan (submersible), dan dinaik-turunkan (jack up). Instalasi bor lepas pantai ini banyak digunakan di lautan Indonesia, Jawa misalnya.

Memproduksi Minyak Bumi

Sumber minyak (reservoir) yang ditemukan itu harus diketahui dulu potensinya. Dengan kata lain, luas cadangan minyak harus dibuktikan (proven) yang  merupakan faktor penentu apakah investasi modal selanjutnya kedalam fasilitas produksi dan pengangkutan serta pengeluaran biaya lain yang berhubungan dengan itu dapat dipertanggung-jawabkan dari kacamata komersial.

Minyak mentah naik dari dasar sumur ke kepala sumur melalui pipa penjalur bergaris-tengah ketjil yang dipasang didalam pipa berlapis. Dari kepala sumur minyak dialirkan – melalui pipa penjalur (flowline) – ketangki penjalur/lapangan (flow/field tank) di pertangkian/statsiun lapangan (field-tankage, field-station).

Dalam tahapan pertama, sumur mengalirkan minyak dengan kekuatan sendiri karena (masih) memiliki tekanan gas alam atau air yang cukup kuat untuk mendorong minyak naik kepermukaan bumi. Dalam tahapan kedua, sumur sudah tidak lagi memiliki gaya dorong yang cukup besar sehingga harus dibantu dengan tenaga pompa, tapi sumur masih menghasilkan banyak minyak. Dalam tahapan ketiga, sumur tidak lagi menghasilkan minyak dalam jumlah yang banyak meskipun dengan pemompaan. Dalam tahapan keempat, minyak didorong dari luar, bukannya oleh gayadorong/tekanan yang asli daripada sumur.

Mengangkut Minyak Bumi

Minyak umunya ditemukan di daerah-daerah terpencil yang tidak dihuni atau sukar di datangi manusia. Seperti hutan rimba, rawa-rawa, padang pasir, daerah perairan atau lepas pantai. Dari wilayah produksi yang terpencil itu minyak mentah harus dialirkan ke tempat minyak untuk dijadikan hasil-hasil produk yang berguna, seperti bensin, kerosin (minyak tanah), minyak diesel, dan lain-lain.

Tempat minyak sering terletak ditepi pantai (lautan atau sungai besar) agar dapat didatangi kapal-kapal tangki yang akan mengangkut hasil-hasilnya. Jarak antara daerah produksi dan tempat pengeboran minyak jauh sekali dan sejauh jarak itu pula minyak harus diangkut.

Bagi industri minyak bumi, pipa saluran merupakan alat yang sangat vital. Ianya adalah alat pengangkut minyak yang paling murah, aman, dan efisien. Pipa saluran terletak di bawah tanah, dengan kedalaman 1 sampai 3 kaki di bawah tanah, dengan kecepatan 3-4 mil per jam.

Dari tangki-tangki lapangan (field tanks), minyak dialirkan melalui pipa-pipa ke pusat pengumpulan minyak atau pipa saluran induk yang akan mengalirkan minyak tersebut ke terminal (pelabuhan minyak).

Pipa saluran induk yang berdiameter 6 sampai 48 inci (120cm) dan panjangnya itu berates-ratus kilometer. Oleh karena itu lazimnya minyak harus di pompa untuk dapat mengalir. Maka pada jarak tertentu dibangun statsiun-statsiun pemompaan yang bekerja sebagai pendorong minyak.

Di Indonesia pipa saluran sebagai alat pengangkut minyak telah lama digunakan. Misalnya, pada tahun 1925 Stanvac memasang pipa saluran untuk mengalirkan minyak mentah ke daerah Pendopo (pedalaman Sumatera Selatan).

Diantara pipa-pipa saluran minyak bumi diluar engeri yang terkenal adalah TAP-line (Trans Arabian Pipeline) dan TAL (Trans Al-pine Pipeline).

TAP-line menghubungkan pusat produksi ARAMCO di Abqaiq (negara Arab Saudi bagian timur) dengan terminal di Sidon (Libanon) ditepi Laut Tengah. Jarak TAP-line 1098 mil atau kurang lebih 1.740 Km, jadi kira-kira 1,7x panjanganya pulau jawa.

Trans Alpine Pipeline (TAL) menghubungkan pelabuhan Triesta, Italia dengan kota Ingolstadt, Jerman selatan yang jaraknya 287 mil atau 455 Km. TAL berdiameter 40 inci (1 meter dan dalam melewati pengunungan Alpen TAL harus memasuki 3 terowongan, diantaranya terowongan Felbertauern yang panjangnya 4,5 mil (7 km lebih) dan tingginya 5.085 kaki (1.525 meter) diatas permukaan laut. Disuatu tempat pipa TAL harus menanjak 45 derajat. Dan teman-teman tahu, biaya pemasangan TAL US$ 645.000 setiap milnya. Kapasitasnya diatas 1 juta barrel/hari.

Pengangkutan mnyak bumi dengan kapal telah mengalami perubahan yang luar biasa. Sebelum Perang Dunia II (1939 – 1945), kapal tangki sudah dianggap besar jika ia mencapai ukuran 12.000 – 15.000 ton. Pada waktu itu hanya ada satu atau dua kapal tangki yang berukuran 20.000 ton.

Istilah supertanker (kapal tanki raksasa) baru dikenal orang sejak Perang Dunia II itu dan yang dimaksudkan, diantaranya ialah kapal-kapal tangki berukuran 27.300 ton yang digunakan oleh perusahaan minyak ESSO pada tahun 1949. Pada tahun 1965 kapal tangki yang terbesar ialah, Nissho Maru. Yang ukurannya 132.500 ton dari Jepang.

Mengelolah Minyak Bumi

Minyak yang baru saja dikeluarkan dari dalam bumi tidak banyak gunanya. Ia masih berupa bahan baku saja seperti pohon yang baru ditebang masih berupa bahan mentah yang kasar bagi berbagai macam perabotan rumah tangga. Untuk dapat menjadi bermacam-macam hasil akhir yang berguna bagi masyarakat seperti bensin, kerosin (minyak tanah), minyak solar, dsb, minyak mentah itu harus mengalami serangkaian probin maba, ups maksudnya proses pengolahan minyak.

Beberapa proses utama dalam pengolahan minyak bumi adalah :

1.       Penyulingan (distillation)

2.       Perengkahan (cracking)

3.       Reforming

4.       Alkilasi & Polimerisasi

5.       Permunian (treating)

6.       Pencampuran (blending)

Penyulingan ialah cara pemisahan jenis-jenis minyak (bensin, minyak tanah, minyak bakar, minyak lumas, dst) dengan jalan memanaskan/menguapkan minyak mentah lalu mendinginkannya/mengembunkannya hingga cair kembali. Cara pemisahan ini dimungkinkan karena minyak bumi bukanlah zat yang tunggal, melainkan berupa campuran bermacam-macam jenis minyak yang masing-masing memiliki titik didih (boiling point) yang berbeda-beda. Maka dengan memanaskan minyak bumi (hingga 600-700 derajat Fahrenheit), maka jenis-jenis minyak tersebut akan mendidih/menguap sesuai titik didihnya masing-masing.

Perengkahan (cracking) ialah pemecahan molekul-molekul hidrokarbon berat menjadi molekul-molekul yang lebih kecil. Proses perengkahan tidak saja meningkatkan produksi bensin (lebih dari 2x), melainkan juga membuat bensin yang lebih baik mutunya dibandingkan dengan bensin-bensin sulingan biasa.

Cara-cara  perengkahan molekul minyak bumi diantaranya meliputi proses :

1.       Merengkah pada suhu yang tinggi (thermak cracking)

2.       Merengkah dengan katalis (Catalytic cracking)

Dengan ikut sertanya katalits maka reaksi perengkahan akan berlangsung pada suhu dan tekanan yang lebih rendah. Proses perengkahan katalitik yang lebih baru ialah Fluid Catalytic Cracking. Proses ini menggunakan katalis berbentuk bubuk yang sedemikian halusnya sehingga ia mengalir, beredar, dan bercampur dengan uap minyak. Proses mutakhir ini dipakai oleh Pertamina.

Reforming adalah proses yang merubah bentuk molekul-molekul bensin sehingga menjadi lebih tinggi mutunya. Bensin-bensin yang akan diubah ialah bensin yang berasal dari proses penyulingan atmosferik, yang belum tinggi mutunya. Salahs atu cara reforming yang banyak digunakan ialah memanaskan bensin sulingan kemudian mengalirkan uap bensin melalui katalis (catalyst-filled reactor) kemenara penggolong. Sewaktu uap bensin panas itu melewati katalis maka bentuk molekul-molekulnya berubah dan keluarlah bensin (reformed gasoline) yang jauh lebih baik bagi mobil-mobil  zaman sekarang. Suatu nama yang diberikan untuk instalasi reforming ialah Powerformer.

Alkilasi dan Polimerisasi ialah prosses katalitik yang menggabungkan molekul-molekul hydrogen ringan, jadi sebaliknya dari perengkahan. Kedua proses hampir sama, bedanya ialah alkilasi menggabungkan molekul-molekul dari 2 jenis, sedangkan polimerasi menggabungkan molekul-molekul dari 1 jenis.

Pemurnian ialah proses pembuangan kotoran-kotoran dari hasil olah (produk). Hampir semua proses penyulingan, perengkahan, dan proses-proses pengolahan penting lainnya mengandung kotoran-kotoran yang harus dihilangkan. Produk-produk seperti bensin, kerosin (minyak tanah), lilin, dsb, tidak dapat diteruskan begitu saja ke pasar. Ada kotoran yang menyebabkan suatu hasil-olah berbau tidak enak, ada yang menimbulkan warna yang tidak bagus. Bergantung sifat hasil-olah itu sendiri dan kotoran-kotoran yang dikandungnya maka proses pemurnian berbeda-beda, dari sederhana hingga rumt. Beberapa proses pemurnian ialah Copper Sweetening dan Doctor Treating yang merubah kotoran-kotoran yang menimbulkan karat dan bau, menjadi tidak berbau. Acid treatment atau dengan memakai selective solvents yang membuat kotoran berbentuk lumpur sambil memperbaiki warna.

Pencampuran merupakan operasi pengolahan utama yang ke 4 setelah pemisahan (melalui penyulingan), conversion (perengkahan, penggabungan dan reforming) dan pemurnian. Dalam proses ini produk-produk di campur sehingga memenuhi syarat-syarat dan norma-norma tertentu. Dalam hal ini bensin merupakan contoh yang paling baik, sebab bensin yang kini dibuat untuk kendaraan zaman sekarang harus mengalami pencampuran yang seksama. Bensin-bensin untuk mobil, traktor atau pesawat terbang, memerlukan sifat-sifat yang berlainan jika mereka hendak mencapai hasil yang maksimal. Bensin juga dicampur agar memiliki sifat-sifat yang dapat mengatasi keadaan cuaca dan musim, khususnya di negara-negara yang mengenal musim-musim dingin, semi, panas, dan gugur. Bensin untuk musim dingin, dicampur sedemikian rupa sehingga ia dapat menguap lebih cepat karena mobil dapat distart segera meskipun cuacanya dingin. Diantara bahan-bahan yang ditambahkan kepada bensin (additives) ialah tetraethyl lead (TEL) yang menambah tenaga bensin dan menghalaukan ketukan (knocking) pada mesin.

Petrokimia

Peran petrokimia dalam kehidupan manusia sehari-hari.

Di negara-negara yang sudah maju orang dibangungkan pagi-pagi oleh beker dai plastic hasil petrokimia. Setelah turun dari kasur karet busa sintetik (hasil petrokimia pula) ia menyikat giginya dengan sikat gigi yang dibuat dari bahan petrokimia, baik itu gagangnya (dari plastic) maupun buku sikatnya (dari nylon). Di kamar mandinya berbagai barang dibuat dari bahan petrokimia (wadah, ubin dinding, sisir, sikat rambut, dll, termasuk sandal plastiknya). Ia mengenakan pakaian nylon, Dacron, tetrex, orlon, atau tetoron yang semuanya merupakan hasil petrokimia. Jika ia seorang wanita maka hubungannya dengan minyak bumi lebih akrab lagi karena hampir semua bahan-bahan kosmetik modern yang bertebaran diatas meja riasnya mengandung petrochemicals, seperti alkoholnya parfum, obat rambut, lotion, obat  pembratas bau keringat. Kira-kira 75% dari pada zat kuku yang ia pakai terbuat dari bahan minyak bumi pula. Begitulah petrokimia memonopoli diri kita, kehidupan kita.

Minyak Bumi Di Dunia

Pada awal abad ke-20 ini konsumsi minyak oleh dunia berjumlah kurang dari 0,5 juta barrel sehari atau 160 juta barrel setahun (1 barrel = 158,99 liter).

Negara konsumen terbesar didunia ialah Amerika Serikat. Pada awal 1969 konsumsi Amerika Serkat  berjumlah 14, ¾ juta barrel/hari.

Urutan negara-negara konsumen minyak besar ialah seperti berikut (sesudah Amerika) :

1.       Uni Soviet (5,2 juta barrel/hari)

2.       Jepang (3,3 juta barrel/hari)

3.       Jerman Barat (2,37 juta barrel/hari)

4.       Inggris (2,13 juta barrel/hari)

5.       Perancis (1,7 juta bareel/hari)

6.       Kanada (1,57 juta barrel/hari)

7.       Italia (1,56 juta barrel/hari)

Urutan perusahaan penghasil volume terbesar minyak bumi adalah :

1.       ESSO (Standartd Oil of New Jersey)

2.       Shell

3.       BP (British Petroleum)

4.       Gulf

5.       Texaco

6.       California Standard

7.       Mobil

8.       CFP (Compagnie Francaise des Petroles)

9.       Indiana Standard

Nb : ESSO (no.1) dan Mobil (no.7) merupakan pemegang saham P.T. Stanvac Indonesia.