Perpustakaan Digital ITB

Operasi pengeboran lepas pantai menghadapi kondisi suhu dan tekanan tinggi (HTHP) di kedalaman tertentu, terutama akibat karakteristik gradien geotermal bawah permukaan serta tekanan hidrostatik dan tekanan beban batuan (overburden) di dalam formasi batuan permeabel. Kondisi ini menuntut pengelolaan termo-fluida yang efektif guna meminimalkan risiko operasional. Lumpur pengeboran disirkulasikan melalui sumur untuk mengendalikan suhu dan tekanan, serta menjaga kondisi bottom hole assembly (BHA) tetap dalam batas yang diinginkan. Selama proses sirkulasi, lumpur menyerap panas dari formasi di sekitarnya dan kembali ke permukaan dengan suhu yang lebih tinggi. Oleh karena itu, diperlukan alat pendingin lumpur, yang dalam studi ini diwakili oleh penukar panas pelat (PHE), untuk mendinginkan lumpur yang kembali ke permukaan sebelum lumpur tersebut dikondisikan ulang dan disirkulasikan kembali ke dalam sumur. Studi ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja perpindahan panas PHE menggunakan korelasi empiris yang ada, serta melakukan simulasi numerik menggunakan computational fluid dynamics (CFD) untuk memperoleh hasil dengan resolusi yang lebih tinggi. Karakteristik perpindahan panas yang diperoleh akan dibandingkan dengan spesifikasi data lapangan yang ada. Penelitian ini juga diharapkan dapat menyediakan kerangka kerja metodologis sederhana yang dapat diterapkan pada kasus-kasus selanjutnya di mana kinerja penukar panas pelat perlu dinilai secara prediktif, sebagai alat perhitungan awal. Korelasi Martin dan Dovi? memprediksi laju perpindahan panas total 16,51 kW dan 12,83 kW, sedangkan CFD 9,546 kW; benchmark Alfa Laval 16,89 kW, sehingga Martin paling mendekati benchmark. Koefisien perpindahan panas keseluruhan masing-masing 394, 286,77, dan 202,92 W/m²K, dibandingkan 577,7 W/m²K dari benchmark. Penurunan tekanan sisi lumpur adalah 11,88 kPa (Martin), 2,52 kPa (Dovi?), dan 2,036 kPa (CFD), jauh di bawah 23,6 kPa benchmark, yang mencerminkan geometri saluran yang disederhanakan dan perbedaan kondisi data lapangan dengan model. Secara keseluruhan, korelasi empiris dan CFD dapat saling melengkapi untuk penilaian awal termal-hidraulik saluran PHE chevron pada pendinginan lumpur pengeboran.