Perpustakaan Digital ITB

Lapangan East Natuna di Laut China Selatan (LCS) diperkirakan memiliki isi gas awal di tempat 222 triliun kaki kubik (TCF) dengan kandungan CO2 sebesar 71%. Karena kandungan gas CO2-nya yang sangat tinggi, menyebabkan tantangan yang sangat besar untuk mengembangkan proyek di lapangan yang ditemukan pada tahun 1974 ini. Sebuah plant penghilang gas CO2 yang sangat besar dan mahal harus dibangun untuk menangani permasalahan ini, yang kemudian membuat pengembangan lapangan gas ini sangat sulit untuk menjadi ekonomis. Untuk itu, penelitian ini bertujuan untuk mencari potensi aplikasi alat turboexpander untuk membuat proyek pengembangan lapangan gas ini dapat lebih ekonomis. Selanjutnya, penelitian ini juga melakukan desain detail dan simulasi numerik alat turboexpander yang akan dipasang pada setiap kepala sumur. Karena data yang tersedia hanya pada kondisi reservoir, maka penelitian ini dilakukan dengan studi desain dan simulasi numerik yang terintegrasi dari kondisi bawah permukaan hingga kondisi permukaan. Hasil dari studi ini didapatkan bahwa desain sistem dengan penerapan alat wellhead turboexpander pada setiap sumur gas dapat mengurangi kebutuhan energi sistem lapangan serta meningkatkan nilai parameter ekonomi IRR dan NPV dalam pengembangan lapangan gas raksasa East Natuna secara signifikan. Skenario dengan menggunakan wellhead turboexpander dapat mengurangi konsumsi energi processing plant hingga 1,83 GW dengan nilai IRR skenario sebesar 12,68% atau meningkatkan IRR lapangan sebanyak 7,28% dibanding skenario tanpa menggunakan wellhead turboexpander yang hanya sebesar 5,4%, dengan efisiensi minimum turboexpander untuk dapat diterapkan yaitu sebesar 79%. Dari hasil perancangan dan simulasi numerik turboexpander, desain paling optimum dari turboexpander didapat pada konfigurasi jumlah sudu rotor sebanyak 26 buah, sudu nozzle sebanyak 25 buah, dan sudut sudu nozzle sebesar 72?, di putaran 25000 rpm. Turboexpander yang didesain dapat menghasilkan daya sebesar 4,65 MW dari setiap sumur gas yang memiliki laju alir gas 184.6 MMSCFD, dengan bilangan Mach maksimum sebesar 0,95, dan efisiensi 86,6%.