Perpustakaan Digital ITB

Erosi merupakan masalah di industri minyak dan gas yang sangat fatal apabila membuat kegagalan fasilitas. Seringkali penanganan sementara terhadap kepasiran adalah dengan mengurangi laju alir fluida secara drastis. Hal tersebut akan menyebabkan pengurangan pemasukan dari penjualan minyak atau gas. Sehingga prediksi yang tepat dalam erosi dapat mengurangi efek buruk dari integritas fasilitas dan juga mengoptimumkan laju produksi minyak atau gas. Riset ini menyajikan studi tentang cara memprediksi erosi pada flowline gas akibat adanya produksi pasir dari lubang sumur dengan menggunakan simulasi CFD ANSYS Fluent. Studi literatur adalah tahapan awal untuk memilih model aliran fluida dan partikel dalam pipa yang sesuai untuk menggambarkan erosi pasir. Model multifasa dan turbulensi menggunakan Volume of Fluid dan RNG k-ε. Kemudian, velocity coupling menggunakan coupled with volume fractions karena dapat mengkoreksi terhadap couples velocity, shared pressure, dan volume fraction secara simultan. Perhitungan mach number menunjukkan simulasi CFD dapat dilakukan dalam model incompressible. Pemetaan flow regime menggunakan korelasi beggs dan brill yang umum digunakan dalam industri minyak dan gas untuk dapat mencocokkan pola aliran simulasi CFD dengan korelasi. Dengan mensimulasikan fenomena erosi dengan CFD di beberapa geometri pipa bengkok dan pipa lurus dengan beragam arah gravitasi dan aliran didapatkan bahwa arah gravitasi cukup berpengaruh terutama dalam aliran multifasa karena apabila partikel berada di dalam fasa cairan maka tumbukan akan dihambat oleh drag force sehingga keberadaan brine dalam produksi gas dapat membantu mengurangi erosi. Hal-hal yang mempengaruhi kecepatan fluida seperti diameter pipa dan laju alir gas dapat menentukan keparahan erosi. Semakin besar ukuran partikel pasir hingga 250 mikron dapat menambah keparahan erosi, namun apabila partikel terlalu besar akan mengurangi jumlah partikel untuk laju alir dan massa jenis yang sama. Pada pipa lurus partikel akan cenderung mengerosi bagian bawah pipa akibat adanya gaya gravitasi. Perbandingan erosi pada pipa bengkok hampir dua puluh kali lipat pipa lurus. Laju alir optimum dan aman didapatkan dari simulasi CFD sebesar 55 MMSCFD.