Pakistan memiliki cadangan gas alam yang terbatas, dan sebagian besar ditemukan di daratan. Penelitian ini mengupas masalah Jaringan Pengumpulan Gas (JPG) darat yang dianalisis melalui pemodelan simulasi kondisi stabil menggunakan perangkat lunak PIPESIM. Gas alam (GA) merupakan bahan bakar penting dalam ekonomi global, yang dianggap lebih bersih dan lebih efisien daripada bahan bakar fosil lainnya.
Pakistan mengandalkan GA untuk 40% dari bauran energinya, tetapi cadangannya terbatas dan menipis. GA digunakan untuk pemanas, memasak, pembangkit listrik, dan sebagai bahan baku petrokimia. Mengangkut GA mentah melalui jaringan pipa ke fasilitas pemrosesan sangat penting, terutama di lokasi terpencil. Studi kasus ini menggunakan PIPESIM 2020.1 untuk menganalisis Analisis Hidraulik Kondisi Stabil(AHKS) dari Jaringan Pengumpulan Gas (JPG) di Pakistan, dengan fokus pada pengurangan penahanan cairan dan pengoptimalan tekanan outlet.
Metodologi penelitian ini menggabungkan analisis hidraulik kondisi stabil yang komprehensif dengan mempertimbangkan keterbatasan kecepatan aliran fluida, penahanan cairan, dan slugging beserta masalah lain yang dihadapi oleh jaringan pengumpulan gas. AHKS cenderung mengarahkan jaringan pipa JPG tertentu yang menghadapi kecepatan gas yang sangat rendah dan penahanan cairan yang diakibatkannya. Oleh karena itu peneliti mengatasi masalah ini melibatkan penerapan perangkat lunak PIPESIM untuk pemodelan, dengan mempertimbangkan berbagai skema operasi sumur produksi gas dan jaringan pipa terkaitnya. Untuk memilih skema operasi yang optimal, penelitian ini menggunakan Analytic Hierarchy Process (AHP) untuk optimasi operasional, untuk mengidentifikasi solusi yang paling efektif untuk mengurangi penahanan cairan, meningkatkan produksi, dan memastikan operasi yang aman di antara alternatif yang tersedia.
JPG mencakup sebelas sumur produksi gas dan sekitar 24.000 m jaringan pipa. Gas lapangan diangkut ke fasilitas pemrosesan pada 2250 kPag. Karena penurunan produksi dan peningkatan slugging, AHKS dilakukan menggunakan PIPESIM V2020.1 dan model korelasi OLGAS. Analisis tersebut tidak mengungkap pembentukan hidrat, erosi pipa, kondisi suhu ekstrem, atau penurunan tekanan yang jauh lebih tinggi. Namun, korosi, kecepatan fluida rendah, dan penahanan cairan yang luas diamati.
Tiga kasus alternatif AHKS dilakukan pada tekanan outlet JPG yang dikurangi: 1500 kPag, 1000 kPag, dan 500 kPag yang menunjukkan peningkatan kecepatan aliran gas dan pengurangan penahanan cairan, dengan tingkat penurunan yang berbanding lurus dengan pengurangan tekanan outlet JPG. Mengurangi tekanan outlet JPG juga mendukung peningkatan produksi pada tekanan balik yang berkurang di sumur gas sumber.
Temuan dari analisis hidraulik ini menyoroti pentingnya mengurangi tekanan outlet JPG untuk mengurangi tantangan yang terkait dengan liquid holdup yang menyebabkan slugging dan efek tekanan balik pada sumber yang menyebabkan produksi rendah dan kinerja JPG yang buruk. Studi tiga kasus alternatif mengungkapkan bahwa penurunan tekanan outlet menurunkan liquid holdup, meningkatkan kecepatan aliran gas, dan meningkatkan produksi keseluruhan.
Temuan ini memvalidasi hipotesis kami bahwa mengurangi tekanan outlet JPG merupakan strategi yang layak untuk menurunkan liquid holdup di jaringan pipa. Penelitian ini menawarkan nilai yang signifikan dengan memberikan solusi komprehensif untuk liquid holdup JPG, kecepatan aliran rendah, tekanan balik, dan tantangan produksi rendah.
Integrasi AHKS, pemodelan simulasi dengan PIPESIM, dan penerapan AHP untuk optimasi memberikan wawasan baru ke dalam optimasi operasi jaringan pengumpulan gas. Menekankan pengurangan liquid holdup dan meningkatkan produksi melalui penyesuaian tekanan outlet menawarkan kerangka kerja praktis untuk mengoptimalkan fungsionalitas jaringan pengumpulan gas.
Hasil perbandingan pada tekanan outlet JPG yang berkurang dan tekanan outlet operasi awal menunjukkan bahwa mengurangi tekanan outlet JPG menghasilkan kecepatan gas yang lebih tinggi, penahanan cairan rata-rata yang lebih rendah, penahanan cairan total yang lebih rendah, dan peningkatan produksi gas. Namun, tekanan outlet yang terlalu rendah pada Opsi-C meningkatkan kecepatan di luar batas yang dapat diterima, yang berpotensi membahayakan lapisan pelindung korosi di dalam pipa.
PHA diterapkan untuk memilih solusi optimal di antara opsi yang dilaporkan, yang mengungkapkan bahwa Opsi-B (tekanan outlet JPG sedang) optimal untuk keselamatan, produksi, dan mengurangi penahanan cairan di JPG.
Saran untuk penelitian selanjutnya adalah perlunya fokus pada pengoptimalan operasi dan desain untuk semua masalah yang tercantum dalam Tabel 1 untuk ladang minyak dan gas, menjembatani kesenjangan antara industri dan akademisi.
Penulis: Aditya Prana Iswara
Link Artikel : Modelling and optimization of an existing onshore gas gathering network using PIPESIM: Heliyon (cell.com)
