PENANGGULANGAN SCALE CaC PADA SUMUR PF1 LAPANGAN 26 DI PT PERTAMINA EP ASSET 2 FIELD LIMAU
Roni Alida 1) , Prima Fandra 2)
1Program Studi Teknik Eksplorasi Produksi Migas Politeknik Akamigas Palembang, 30257, Indonesia 2Program Studi Teknik Eksplorasi Produksi Migas Politeknik Akamigas Palembang, 30257, Indonesia
Abstrak : Scale merupakan suatu endapan yang mengkristal dari air formasi di suatu bidang khusunya flowline yang dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor  seperti  suhu,  pH,  tekanan,  dan  kandung  ion  senyawa  kimia  yang  ada  di  air  formasi tersebut.  Jenis-  jenis  scale  ialah hard  scale,  soft  scale dan misc.  Scale dapat    mengganggu  laju  alir  dari  suatu  sumur dikarenakan scale dapat  membuat  pengecilan inside  diameter  (ID) dari  pipa  produksi.  Pada  sumur  PF1  Lapangan  26 yang  ada  di  PT  Pertamina  EP  Asset  2 Field Limau, scale terbentuk  di- flowline, karena  adanya  peningkatan  tekanan pada flowline . Pada sumur ini scale yang terbentuk berjenis CaC . Hal ini  dibuktikan dengan kandungan ion senyawa kimia yang ada di air formasinya dan telah dilakukannya perhitungan mengunakan metode Stiff Davis dengan SI 1.17. Scale ini hanya akan larut pada asam, sesuai dengan karakteristik scale tersebut. Pada situasi ini asam  yang digunakan untuk proses penanggulangan berjenis asam HCl. Setelah proses penanggulangan scale CaC dilakukan, hasil evaluasi terlihat  pada Productivity  index (PI)  dan Trend produksi  di  Sumur  PF1  Lapangan  26  terjadi  peningkatan.  Sehingga proses penanggulangan scale CaC tersebut dikatakan berhasil. Kata kunci : scale CaC , Stiff Davis, air formasi

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1. Latar Belakang
Minyak  dan  gas  merupakan  salah  satu sumber  energi  yang  layak  diperhitungkan, mengingat kenyataan bahwa cadangan minyak di  dunia  saat  ini  telah  menipis.  Di  Indonesia penggunaan  sumber  energi  ini  meningkat sejalan  dengan  perkembangan  industri  yang terjadi  di  berbagai  daerah.  Namun  produksi dari sebuah lapangan migas khususnya minyak terus  mengalami  penurunan  dari  tahun  ke tahun, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor terutama  dari  faktor  kerusakan  reservoir (reservoir  damage) ,  pengangkatan  buatan (artificial  lift) maupun  sarana  penyalurannya ( tubing dan accessory -nya).
Pada  sarana  penyalurannya  masalah scale ,  korosi,  emulsi, wax dan  paraffin  tejadi karena  fluida  yang  berasal  dari  reservoir memiliki  senyawa  ion-ion  kimia  tertentu  baik berupa  senyawa  ion  kation  (
dan )  maupun  anion ( dan yang  dapat
mempengaruhi  kinerja  dari  suatu  fasilitas transportasi produksi.
Pada  kegiatan  produksi  suatu  fluida yang  mengalir  melalui flowline ke  sistem pengumpul  terdapat  friksi  antara  fluida  dan
dinding  pipa  pada flowline selama  proses produksi  berlangsung  dapat  menyebabkan perubahan  tekanan,  perubahan  suhu,  dan  laju alir  dari  fluida  itu  sendiri.    Perubahan- perubahan tersebut dapat menyebabkan terbentuknya  endapan (scale) di  dinding flowline serta  menyebabkan  pengecilan inside diameter dan  dapat  mengganggu  proses produksi dari fluida tersebut.
Pengecilan inside diameter yang terjadi di  fasilitas  produksi  ataupun flowline yang berbentuk kristal ataupun kerak yang terbentuk oleh  ion-ion  dari  kandungan  air  formasi disebut scale .  Air  formasi  yang  terproduksi tersebut memiliki kandungan kation dan anion yang  berbeda-beda.  Jika  terjadi  percampuran dua jenis fluida yang incompatible dan adanya perubahan  tekanan,  temperatur,  dan  pH  maka akan  melewati  batas  kelarutan  senyawa  yang akan  menyebabkan  terbentuknya  endapan scale . Scale memiliki  beberapa  jenis  yaitu Hard  scale,  Soft  scale dan Misc. Dari  ketiga jenis scala tersebut dapat  kita  ketahui  dengan cara menentukan komposisi ion-ion penyusunnya  serta  perhitungan scaling  index dengan  metode Stiff  Davis , Oddo  Tompson ataupun menggunakan software OLI ScaleChem.
Kegunaan metode tersebut dapat mengetahui  jenis scale yang  terjadi  pada sebuah fasilitas produksi. Setelah kita mengetahui jenis scale yang terjadi, maka kita dapat  mengetahui  metode  apa  yang  perlu dilakukan  untuk  menangani problem  scale tersebut  agar  dapat  meningkatkan  produksi dari  sebuah  lapangan  minyak  khusunya  di  PT Pertamina E&P Asset II Limau Field. Problem ini harus ditanggulangi apabila  pembentukan scale sudah  terjadi  di pipa  produksi  maupun  fasilitas  produksi lainnya.  Jika  tidak  ditanggulangi  dengan efektif  dan  efisien  maka  transportasi  dari fluida tersebut tidak dapat di optimalkan. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan membahas tentang  penanganan problem  scale CaCO 3 pada Sumur PF1 Lapangan 26 di PT Pertamina E&P Asset 2 Limau Field.

## 2. TEORI DASAR
2.1 Scale
Scale merupakan  endapan  atau  kerak yang  terbentuk  dari  proses  kristalisasi  dan pengendapan mineral - mineral yang terkandung  dalam  air  formasi.  Pembentukan scale terjadi  akibat  faktor-faktor  dari  luar kandungan  senyawa  kimia  yang  ada  pada  air formasi, seperti penurunan tekanan, temperatur dan  pH.  Selain  itu,  pembentukan scale juga terbentuk pada bidang-bidang yang bersentuhan  langsung  dengan  air  formasi selama proses produksi berlangsung, misalnya pada  matrik  dan  rekahan  formasi,  lubang sumur,  rangkaian  pompa  dalam  sumur,  pipa produksi,  pipa  alir  serta  fasilitas  produksi ( surface facilities) lainnya.
Adanya endapan scale pada komponen tersebut dapat menghambat aliran fluida dalam matrik  dan  rekahan  formasi,  lubang  sumur serta  pipa flowline pada  saat  fluida  di produksikan.  Pada  matriks  formasi,  endapan scale akan menyumbat aliran dan menurunkan permeabilitas  dari  batuan  tersebut.  Sedangkan pada  pipa flowline endapan scale tersebut dapat menyebabkan penyempitan inside diameter yang  akan  membuat  aliran  fluida tersumbat pada saat proses produksi.
Gambar 2.1 Endapan Scale Pada Pipa Produksi
2.2   Mekanisme Pembentukan scale Faktor utama yang berpengaruh terhadap pembentukan, pertumbuhan kristal dan pengendapan scale diantaranya yaitu perubahan kondisi reservoir (penurunan tekanan  reservoir  dan  perubahan  temperatur), pencampuran  dua  jenis  fluida  yang  susunan mineralnya  tidak  sesuai,  adanya  penguapan (perubahan  konsentrasi),  pengadukan  (agitasi dan turbulensi), serta perubahan pH.
Mekanisme  pembentukan  endapan scale juga  dipengaruhi  oleh  komposisi  kandungan senyawa  ion-ion  dalam  air  formasi  misalnya kation  ( dan )  maupun  anion  ( dan
.    Proses  terlarutnya  ion-ion  di  atas dipengaruhi  oleh  tekanan,  temperatur,  serta waktu kontak ( contact time) antara air dengan media  pembentukan  air.  Apabila  pada  kondisi tekanan pada fluida turun dan temperatur naik, serta batas kelarutan terlampaui maka senyawa tersebut  tidak  akan  terlarut  lagi  melainkan terpisah dari pelarutnya dalam bentuk padatan.
Berikut beberapa faktor-faktor pendukung terjadinya pengendapan scale : 1. Air  yang  mengandung  ion-ion  yang memiliki kecenderungan membentuk
Senyawa yang mempunyai angka kelarutan rendah.
2. Perubahan kondisi fisik atau komposisi air yang menurunkan kelarutan
3. Kenaikan  temperatur  yang  menyebabkan penguapan dan dapat menyebabkan terjadinya perubahan kelarutan.
4. Nilai  pH  yang  besar  akan  mempercepat pembentukan scale.
5. Lamanya  waktu  kontak scale mengendap akan  mengarah  pada  pembentukan Scale yang lebih padat dan keras.

## 2.3   Komposisi  Kimia  dan  Sifat  Fisik  Air Formasi
Scale terbentuk  dari  air  formasi  yang memiliki  komponen  utama  antara  lain  ion-ion yang  terkandung  di  dalam  air  formasi,  serta sifat  fisik  dari  ion-ion  tersebut.  Berikut  Tabel 2.1 yang menunjukan ion-ion yang terkandung serta sifat fisiknya.
Tabel 2.1 Kandungan Ion-ion dan Sifat Fisiknya Ion-ion
Sifat lainya Kation Kalsium (Ca) Keasaman pH Padatan tersuspensi Turbiditas Temperatur SG
Gas terlarut oksigen, karbon dioksida Sulfida pada ( Populasi Bakteri Kandungan minyak Magnesium (Mg) Natrium (Na) Besi (Fe) Barium (Ba) Stronsium (Sr) Anion Klorida (Cl) Karbonat (
Bikarbonat
Sulfat (
2.4  Jenis Scale dan Faktor yang Mempengaruhi Pembentukannya Senyawa-senyawa yang memiliki kecenderungan  membentuk  endapan scale
yaitu kalsium karbonat  ( , gypsum atau kalsium  sulfat ,  dan  barium sulfat Endapan scale yang  lain adalah  stronsium    sulfat yang memiliki  intensitas  pembentukan  rendah  dan kalsium  sulfat
yang  biasa  terbentuk
pada  peralatan  pemanas  (boiler  dan  heater treaters),    serta  scale    dengan  komponen  besi
[iron sulfide (FeS) dan   iron oxide ] . Berikut  adalah  Tabel  2.2  yang  menjelaskan jenis- jenis scale, sifat utama scale, komponen serta reaksi kimia.
Tabel 2.2 Jenis-jenis Scale dan Sifat Utamanya Jenis Sifat utama Komp onen Reaksi kimia
Hard scale Berwarna terang, jika ada pengotor agak berwarna gelap dan tidak larut dalam asam Soft
Scale Umumnya terang atau
agak gelap dan larut dalam asam, mengandung Ca(HC Misc Tidak mudah larut dalam asam. Mengandung
berwana coklat tua sampai hitam. FeS, FeO, F Fe + F +
Endapan  yang  umumnya  terjadi  di lapangan  migas  dapat  dilihat  dari  Tabel  2.3 sebagai berikut:
Tabel 2.3 Jenis Scale dan Faktor yang
Berpengaruh Jenis Scale Rumus Kimia Faktor yang Berpengaruh Kalsium Karbonat ◦(Kalsit) Ca ◦ Penurunan tekanan ◦ Perubahan temperatur
◦ Kandungan garam terlarut
◦ Perubahan
Jenis Scale Rumus Kimia Faktor yang Berpengaruh pH ◦ Kasium Sulfat
◦ Gypsum (sering) ◦ Hemi – Hydrate ◦ Anhydrite Ca Ca ⁄ Ca
◦ Perubahan Tekanan dan ◦Temperatur ◦ Kandungan
Garam
Terlarut ◦ Barium
Sulfate ◦ Strontium Sulfate ◦ Perubahan Tekanan dan ◦Temperatur ◦ Kandungan Garam Terlarut Komponen Besi ◦ Besi Karbonat ◦ Sulfida Besi ◦ Ferrous Hydroxide ◦ Ferric
Hydroxide ◦ Oksidasi Besi
F FeS Fe(OH
Fe(OH F F
◦ Korosi ◦ Kandungan Gas Terlarut ◦ Derajat Keasaman pH
2.5  Pertumbuhan Scale
Pertumbuhan scale yang  tidak    dapat diperkirakan  merupakan  masalah  yang  serius pada  saat  produksi.  Hal  ini  dikarenakan  sifat scale yang  tumbuh  setiap  waktu  akan  terus menebal  dan  mengganggu  proses  produksi berlangsung khususnya pada flowline . Problem umum  yang  diakibatkan  oleh scale, yaitu:
1) Berkurangnya produksi
2) Well plugging
3) Mengurangi kapasitas pipa
4) Meningkatkan  resiko  keselamatan  dalam operasi
5) Meningkatnya biaya operasi
6) Mengurangi volume inside diameter pipa Beberapa problem umum tersebut dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor  utama  yaitu kelarutan  senyawa-senyawa  pembentuk scale seperti:
1) Temperatur Pada  saat  temperatur  tinggi,  maka mobilitas  reaksi  pembentukan  scale meningkat  ( + ) 2) Tekanan Pada  saat  tekanan  turun  maka  tekanan parsial turun,  artinya  jumlah turun. jika turun, maka
kesetimbangan  akan  bergeser  ke  kanan atau  potensi  pembentukan  scale semakin besar.
3) pH Jika  pH  naik  atau  semakin  basa,  maka potensi  reaksi dengan atau membentuk  scale semakin besar. 4) Kadar garam dalam fluida Kelarutan  scale turun  jika  kadar
garam dalam fluida turun.
5) Bercampurnya  air  formasi  dari  lapisan yang berbeda
2.5.1 Scale Coupon
scale  coupon merupakan  alat  yang berfungsi  untuk  mengukur  pertumbuhan  dari scale  (scale  growth) yang  terjadi  di fowline. Scale  coupon berbentuk  pipih  seperti  mistar dengan  lebar  tertentu  dan  memiliki  16  lubang dengan  besar  lubang  bervariasi. Scale  coupon diletakkan  di  aliran flowline yang  dianggap akan  terjadinya  pertumbuhan scale dengan cara mengahadang aliran fuida, sehingga aliran tersebut  akan  melewati  lubang-lubang  yang ada  dan  diharapkan  ketika  aliran  melewati lubang  tersebut  dapat  terjadi  pertumbuhan scale karena adanya perubahan tekanan akibat penghadangan dari scale coupon tersebut.
Kemudian  setelah  beberapa  waktu scale coupun diangkat  dan  dilihat  pertumbuhan scale yang terjadi pada setiap lubang yang ada, kemudian dilakukan perhitungan pertumbuhan scale  growth untuk  mengetahui  pertumbuhan scale.
Dengan rumus Total scale deposite:
Total scale deposite (mg) = (sr1) – (sr2i –sr1)x (1000)
Mg scale per square inch
Scale growth (g per square inch per year):
( )
Corrosion rate (mpy):
–

## 2.5.2 Scale Index
Scale index merupakan suatu acuan yang dikembangkan  oleh Stiff  Davis dan Oddo Tompson dengan  cara  menghitung  kandungan senyawa  ion-ion  yang  ada  pada  air  formasi yang  dapat  menyebabkan  pertumbuhan scale terjadi.
1) Metode Stiff Davis Stiff Davis telah mengembangkan metode  analisa  air  formasi  untuk  dapat digunakan  pada  air  garam  ( brine), yaitu dengan  cara  memasukan  parameter  kekuatan ( ion  strength) sebagai  koreksi  terhadap  total konsentrasi  garam  dan  temperatur.  Berikut tabel  2.4  faktor  konversi  perhitungaan ionic strength.

## Tabel 2.4 Faktor Konversi Perhitungan Ionic Strength
Ion Faktor Konversi 2,20 x 1 5,00 x 1 8,20 x 1 1,40 x 1 0,82 x 1 3,30 x 1 2,10 x 1 -
Untuk  memperkirakan  kecenderungan pembentukan scale CaC Stiff Davis menggunakan  harga  indeks  stabilitas  sistem ( stability index, SI) berdasarkan persamaan:
SI = pH –K+pCa+pAlk
Perkiraan pada kecenderungan pembentukan scale kalsium karbonat
ditentukan  berdasarkan  harga  SI  dengan ketentuan sebagai berikut :
a. Jika  SI 0  (negatif),  maka  sistem tidak  terjenuhi  oleh  CaC dan scale cenderung tidak terbentuk.
b. Jika SI 0 (positif), maka sistem telah terjenuhi  oleh  CaC dan  terdapat
kecenderungan pengendapan scale.
c. Jika  SI  =  0  (negatif),  maka  sistem berada  pada  titik  jenuh  ( saturation point), dan scale tidak akan terbentuk. 2) Metode Oddo Tompson Metode Oddo  Tompson ini  digunakan untuk  mencari  kecenderungan scale barium sulfat, strontium sulfat, besi karbonat, karbonat  sulfida, ferrous  hydroxid dan  jenis- jenis scale lainnya.  Besarnya  harga  pH  dari suatu  sistem  kelarutan  dipengaruhi  oleh  gas yang  merupakan  fungsi  dari  pengaruh tekanan.  Berikut beberapa  faktor yang berpengaruh pada perhitungan scaling index.
a. Variasi  persen  mol terhadap perbandingan  tekanan  gas  dari  volume total  gas,  air  formasi  dan  minyak  yang terproduksi setiap harinya.
b. Kompresibilitas  gas  tertentu  pada volume  gas  total  yang  terproduksi pada volume gas total)
c. Parameter  sistem  bawah  permukaan, diantaranya : aliran, komposisi mineral reservoir dan kondisi reservoir.
Metode Oddo  Tompson merupakan penyempurnaan  dari  metode  perhitungan sebelumnya dengan memasukan pertimbangan adanya  faktor-faktor  yang  berpengaruh  diatas. Keberadaan gas yang ada di dalam air formasi dan  minyak    serta  terjadinya  perubahan  suatu kondisi  seperti  adanya  perubahan  tekanan, peningkatan suhu, naiknya harga pH  pada saat fluida  mengalir  dari  formasi  sampai  ke flowline akan  mempengaruhi  nilai saturation index yang  mempengerahui  senyawa  ion-ion yang terkandung dalam air formasi tersebut.
Is = log
Dengan nilai  dari variabel-variabel  di atas  yang  berbeda-beda  pada  jenis scale, diantaranya  seperti  yang  akan  dijelaskan  pada Tabel 2.5 sebagai berikut :

## Tabel 2.5 Konstanta Kesetimbangan
Kondisional pada Beberapa Jenis Scale
Perkiraan  kecenderungan  pembentukan scale dengan metode Oddo Tompson ditentukan  oleh  harga  Is  dengan  ketentuan sebagai berikut :
1. Jika  Is  negatif,  maka scale cenderung tidak terbentuk
2. Jika  Is  positif,  maka  akan  cenderung terbentuk scale
3. Jika  Is  sama  dengan  nol,  maka  pada titik kejenuhan tidak terbentuk scale.
Harga Scaling  Index pada  metode Stiff Davis dan Oddo  Tompson didapatkan berdasarkan  tingkat  kesetabilan  dan  kelarutan suatu  senyawa  dari  ion-ion  didalam  air formasi. Air formasi memiliki batas kemampuan  untuk  menjaga  ion-ion  tersebut untuk  tetap  dalam  kondisi  larutan.  Sehingga pada kondisi tertentu harga kelarutan terlampaui  maka  senyawa  tersebut  tidak  akan terlarut  lagi  melainkan  terpisah  dalam  bentuk padatan. Harga scaling index yang didapatkan dari  masing-masing  metode  menunjukan kecenderungan suatu senyawa presipitian yang mungkin  terbentuk  pada suatu kondisi  operasi yang terjadi di lapangan. Setelah harga Scaling Index didapatkan  melalui  metode Stiff  Davis selanjutnya  dibandingkan  dengan  metode Oddo  Tompson, dan  dilihat  seberapa  besar kecenderungan pembentukan scale di lapangan.
2.6  Pencegahan Terbentuknya Scale Salah  satu  metode  untuk  mencegah terbentuknya scale adalah dengan menggunakan  metode Scale  Inhibitor.  Scale Inhibitor merupakan  suatu chemical yang diinjeksikan  ke  sumur  maupun flowline yang diyakini  dapat  terbentuknya scale . Scale Inhibitor adalah sebuah upaya untuk meminimalisasi  terbentuknya scale karena pada dasarnya scale tidak dapat dicegah.
Scale  Inhibitor merupakan  suatu  bahan kimia  yang  berfungsi  untuk  menjaga  kation dan  anion  pembentuk scale tetap  berada dalam larutannya. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut,  diperlukan  kecepatan  injeksi  yang didasarkan  pada  jumlah  produksi  fluida  total dan  bahan  kimianya  yang  harus  dipompakan sedemikian  rupa.  Sehingga  konsentrasinya tidak  kurang  dari  batas  minimum    yang ditentukan  dan  dosis  yang  digunakan.  Setelah penentuan Scale  Inhibitor beberapa  hal  yang perlu diperhatikan yaitu sebagai berikut:
1) Scale  inhibitor harus  ditambahkan  pada titik  kristal scale mulai  terbentuk  (area yang bermasalah)
2) Scale inhibitor harus diinjeksikan secara continue agar selalu mencegah terbentuknya  kristal scale dalam  air terproduksi.
Penginjeksian Scale  Inhibitor dapat dilakukan dengan beberapa treatment yaitu:
1) Squeeze Treatment
Penginjeksian ke formasi dengan tekanan  dibawah  tekanan  rekah  formasi dan diatas tekanan formasi.
2) Batch Treatment
Penginjeksian  kedalam  sumur  melalui tubing dalam  jumlah  air  yang  sama dengan  jumlah  air  yang  diproduksikan perhari.
3) Continous Treatment Peninjeksian  kedalam  sumur  melalui anullus oleh chemical injection pump.

## 2.7  Penanggulangan Scale
Salah satu metode penanggulangan scale untuk upaya peningkatan laju produksi dengan melarutkan  sebagian  endapan scale, yaitu
Acidizing (pengasaman). Metode
penanggulangan scale ini akan  memperbesar saluran  yang  telah  dipersempit  oleh scale sehingga  produksi  akan  meningkat  dan berjalan dengan normal seperti biasanya.
Dalam  penggunaannya  pun,  tidak sembarang  asam  dapat  digunakan  dalam proses  pengasaman.  Ada  beberapa  jenis  asam yang  dipakai  dalam  program  pengasaman, antara lain :
1) Asam Chlorida (HCl) Asam HCl atau Muriatic Acid merupakam asam  yang  paling  banyak  digunakan. Asam ini harganya murah dan dapat diberi inhibitor,  serta  hasil  reaksinya  terlarut dalam  air.  Kerugian  pemakian  asam  HCl terutama  pada  sifat  korosif  yang  tinggi, dan pada temperatur di atas 250ºF. Untuk pencegahan korosif perlu ditambah corrosion inhibitor.
2) Asam Fluorida (HF)
Asam Fluorida (HF) mempunyai
kemampuan  melarutkan  padatan  lumpur, mineral Clay , feldspar dan silika .  Asam Fluorida digunakan karena dapat melarutkan  silikat    serta  bereaksi  dengan Ca  dan  Mg  tetapi  akan  membentuk endapan. Penggunaan HCl yang dicampur HF  dapat  menghilangkan scale pada sandstone karena  sementasi sandstone terdiri dari Ca dan Mg.
3) Asam Acetic (C COOH) Asam  Acetic merupakan  asam  organik yang  dapat  melarutkan  carbonat.  Laju reaksi  asam acetic lebih lambat dibanding dengan  HCl,  karena  asam acetic tidak bersifat korosif.
4) Asam Formic (HCOOH)
Asam Formic merupakan jenis asam  yang terionisasi  sangat  lemah,  sehingga  reaksi akan berjalan lambat.
Jumlah pengunaan acid serta konsentrasi yang  berlebihan  akan  merusak flowline pada saat  proses  produksi  berlangsung,  dengan jumlah acid yang  berlebihan  dikhawatirkan bukan  hanya scale yang  akan  dihilangkan melainkan  merusak  pipa,  karena  sifat acid yang  asam  dan  akan  menyebabkan  korosif. Sedangkan penggunaan acid yang kurang akan
menyebabkan  pengurangan  endapan scale yang  tidak  signifikan,  sehingga  proses produksi  tetap  akan  terganggu  disebabkan masih  adanya scale yang  menempel  pada flowline. Dalam  upaya  penangulangan scale dengan  metode Acidizing (pengasaman)  ada beberapa perhitungan yang harus dilakukan.
Perhitungan jumlah acid dan
konsentrasinya menggunakan rumus volumetrik sebagai berikut : Volume Factor = 0,0009147 ( I - S ) Acid Volume in Flowline: Volume = 0,0833 x (( I - S ) x L

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Permasalahan scale pada  Lapangan Limau dipengaruhi oleh jenis batuan, kandungan ion-ion dalam air formasi, perubahan  tekanan  dan  temperatur.  Pada Lapangan  Limau  sebagian  besar  sumur berproduksi  menggunakan  bantuan Electric Submersible  Pump (ESP), Sucker  Road  Pump (SRP) dan Gas  lift dengan  tipe  batuan karbonat ( sandstone). Mekanisme pembentukan  kristal-kristal  pembentuk scale berhubungan  dengan  jumlah  ion-ion  yang terlarut  di  dalam  air  formasi,  sedangkan kecepatan  pembentukan scale dipengaruhi oleh  kondisi  sistem  air  formasi,  pH,  tekanan dan temperatur.
Terbentuknya
endapan
scale menyebabkan  pengecilan  terhadap inside diameter  (ID) baik  pada  lubang  formasi maupun pada flowline yang dapat menghambat aliran  produksi  atau  volume  aliran  fluida selama  produksi.  Sedangkan  pada  perforasi scale dapat  menyumbat  aliran  fluida    dan menurunkan permeabilitas reservoir. Pembentukan  endapan scale terbentuk  pada bidang-bidang  yang  bersentuhan  langsung dengan  air  formasi  selama  proses  produksi berlangsung.

## 3.1  Data  Penginjeksian  HCl  Beberapa Sumur
Dari serangkaian kegiatan yang dilakukan  oleh  penulis,  diketahui  beberapa
sumur  yang  dimiliki  oleh  PT  Pertamina  E&P field Limau  yang  memiliki  masalah  mengenai scale. Hal  ini  dapat  dilihat  dari  intensitas penginjeksian HCl ke sumur yang mengindikasikan bahwa sumur tersebut mengalami  masalah  pada  pembentukan scale. Semakin  sering  sebuah  sumur  dilakukan penginjeksian  HCl  semakin  cepatnya  sebuah sumur  tersebut  dapat  terbentuknya  endapan scale. Beberapa sumur yang sering diinjeksikan  HCl  untuk  penanggulangan scale dapat dilihat pada Tabel 3.1.

## Tabel 3.1 Sumur-sumur Dengan Intensitas Penginjeksian HCl
Sumur Penggunaan HCl/year Total (bbls) 2015 2016 2017 PF1 5.234  2.000  6.000  13.234 PF3 3.172 3.172 PF4 1.800 1.800 PF2 4.700  4.700 PF5 1.400 1.400 PF6 600 600 PF7 1.263 1.263 PF8 1.462 1.462 PF9 867 867 PF10 700 700

## Gambar 3.1 Grafik Penggunaan HCl
Dari  tabel  dan  grafik  di  atas  dapat disimpulkan  bahwa  sumur  PF1  merupakan sumur dengan intensitas penginjeksian Acidizing HCl yang rutin dibandingkan dengan sumur  lain.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa sumur  PF1  memiliki  indikasi  terbentuknya
scale lebih  cepat  dibandingkan  dengan  sumur yang  lain.  Oleh  karena  itu  penulis  melakukan studi  lanjutan  mengenai  sumur  PF1  terhadap masalah scale yang terjadi.

## 3.2  Kondisi  Operasi  Produksi  Minyak Bumi
Pada  proses  produksi  minyak  bumi berlangsung, diketahui tekanan operasi selama sumur  berproduksi.  Kondisi  pengoperasian produksi  minyak  bumi  pada  masing-masing sumur dengan tekanan dan temperatur tertentu dapat dilihat pada Tabel 3.2.

## Tabel 3.2 Data Kondisi Operasi Produksi
No.  Sumur Tekanan (psi) CHP  THP  FLP  SEP 1 PF1 300 300 300 26 2 PF2 210 210 210 26 3 PF3 200 200 200 26 4 PF4 260 260 260 26 5 PF5 70 70 70 26 3.3  Data Air Formasi Data air formasi didapat dari pengambilan  sampel  air  formasi  pada  sumur PF1  dan  dianalisi  di  laboratorium  Pertamina Field Limau.  Data  ini  memberikan    sejumlah hasil  analisis  kandungan  kation  dan  anion  air formasi  yang  diambil  di  Sumur  PF1.  Berikut data  analisa  air  formasi  sumur  PF1  dengan metode titrasi dan spektofotometri.
Tabel 3.3 Data Air Formasi Sumur PF1 Lapangan 26
Volume 09 No. 02 Desember 2018 NaCl, mg/lt = 13680.82 Free CO2 = 0 SI ( scale carbonat) = +1.17 Scale
Scale sulfat
= No Scale
Water tendention = scalling Resistivity, Ohm-m  = 0,42
Total Hardness = 36,52 pH = 8,000 Suspend Solid = 12.100 mg/l Dissolved  Solid = 12.700 mg/l Oil Content = - mg/l Turbidity = 235 NTU Dissolved = - mg/l Specific Gravity = 1.0130 1.  Titrasi
Titrasi  merupakan  metode  analisis  kimia secara  kuantitatif  yang  biasa  digunakan    di laboratorium untuk menentukan konsentrasi dari reaktan.

## Gambar 3.2 Titrasi
2. Spektofotometri Spektofotometri  merupakan  salah  satu metode dalam kimia anaisis yang digunakan  untuk  menentukan  komposisi suatu  sampel,  baik  secara  kuantitatif maupun  kualitatif  yang  didasarkan  pada interaksi antara materi dengan cahaya.
Pencarian jenis scale terbentuk dari cara pengambilan scale  coupon yang  ada  dan meneliti scale yang  terbentuk  dilaboratorium dengan cara memberikan larutan HCl ke scale tersebut kemudian amati apakah scale tersebut larut  atau  tidak,  jika  larut  dengan  asam  HCl
dapat  disimpulkan  bahwa scale tersebut berjenis CaC karena hanya scale CaC yang dapat larut dengan asam HCl

## Gambar 3.3 Spektofotometri
Dari  perthitungan  menggunakan  metode Stiff  Davis didapatkan  hasil Scaling  Index sebesar 1,1 dengan  jenis scale CaC
(Kalsium Karbonat) dan berdasarkan
Perkiraan  kecenderungan  pembentukan scale kalsium  karbonat  ditentukan  berdasarkan harga SI.

## Gambar 3.4 Grafik Produksi Sumur PF1 Lapangan 26
Dari  grafik  di  atas  terlihat  adanya penurunan produksi yang terjadi pada hari ke 9 yang  diakibatkan  adanya  penyempitan Inside diameter  (ID) akibat scale ,  kemudian  pada hari ke 12 dilakukanlah penanggulangan scale
dengan metode penginjeksian acid dan terlihat adanya  peningkatan  yang  cukup  tinggi sehingga dapat  membuat produksi dari Sumur PF1 Lapangan 26 kembali normal.

## 3.3  Metode Penanggulangan Scale
Pada metode penanggulangannya scale CaC hanya  akan  larut  pada  asam, penggunaan  asam  untuk  penanggulangannya digunakan asam berjenis HCl mengingat harga asam  HCl  yang  cukup  murah  dibandingkan dengan  asam  yang  lain  Asam  HCl  atau Muriatic Acid adalah asam yang paling banyak digunakan.  Asam  ini  harganya  murah  dan dapat  diberi inhibitor , dan hasil reaksi  terlarut dalam  air.  Kerugian  pemakian  asam  HCl terutama  pada  sifat  korosif  yang  tinggi, terutama pada temperatur diatas  250ºF.  Untuk pencegahan perlu ditambah Corrosion inhibitor.
Dimana  didapatkan  jika scale CaC (solid)  direaksikan  dengan  asam  HCl  akan menjadi :
a. = liquid b. = gas c. = gas Setelah  dilakukan  pengreaksian  di  atas barulah  dilakukan  perhitungan  volumetric untuk  mengetahui  jumlah Acid yang  akan diinjeksikan  dengan  konsentrasi  tertentu, menggunakan  rumus Volume Factor dan Acid Volume in Flowline.

## Tabel 3.3 Data Perhitungan Sumur PF1
No.
Keterangan Nilai 1 Flowline size 4,026 inch 2 Scale thickness 1,5 inch 3 Length est 3281 ft
(1000m)

## 3.4  Perhitungan Volumetrik
Dari  perhitungan  volumetrik  didapatkan vol  flowline sebesar  52  bbl, volume  scale 271 cuft dan penggunaan asam HCl sebanyak 2164 liter.  Untuk  mendapatkan  konsentrasi  dari asam  HCl  yang  sesuai  dengan  kebutuhan dalam  hal  penanggulangan scale dilakukan pencampuran  HCl  32%  dengan corrosion inhibitor sebanyak  8  gallon,  dan volume  fresh water sebanyak  34  bbl.  Dengan  mencampur volume  corrosion dan fresh  water dengan asam  HCl  diharapkan  konsentrasi  HCl  dari 32%  menjadi  28%  yang  bertujuan  jika konsentrasi  HCl  terlalu  berlebihan  maka  yang ditakutkan  bukan  hanya scale yang  di hilangkan  melainkan  pipa flowline juga    akan terkena dampak dari asam HCl, yaitu korosi.
3.5   Tahapan   Penginjeksian Acid HCl a. Persiapkan  asam  HCl  sebanyak  2164, volume  corossion  inhibitor sebanyak  8 gall  dan  volume fresh  water sebanyak 34  bbl  (sesuai  perhitungan  volumetric di atas).
b. Mixing semua chemical yang  telah disiapkan  tadi  ke  dalam acid  tank selama  30  menit  agar  semua chemical menjadi homogen.
c. Matikan  produksi  sumur  agar  selama proses  peninjeksian Acid HCl  dapat bereaksi dengan scale secara maksimal
d. Setelah proses mixing selasai, chemical mulai  diinjeksikan  ke flowline dari wellhead dengan tekanan tertentu.
e. Setelah chemical telah  diinjeksikan dengan  tekanan  tertentu  kemudian dalam  panjang  pipa  sepanjang  1000m, chemical tersebut  di soak (didiamkan) di  dalam flowline yang  berfungsi  agar chemical tersebut dapat bereaksi dengan scale yang  terbentuk  di flowline tersebut.
f. Kemudian  setelah  proses  soak  selesai, produksi  sumur  dinyalakan  kembali agar  sumur  dapat  berproduksi  lagi dengan normal.
g. Setelah berproduksi secara normal, cek Productivity  Index (PI)  dan  tekanan
normal  (THP)    dari  sumur  tersebut. Jika Productivity Index (PI)  meningkat dan Tubing  head  pressure (THP) sesuai dengan yang diharapkan (menurun)  maka Acidizing HCl untuk menanggulangi scale CaC dapat dikatakan berhasil.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari  pembahasan  yang  sudah  dilakukan tentang  penanggulangan scale CaC pada Sumur  PF1  Lapangan  26,  maka  dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
1. Scale yang  terbentuk  pada  Sumur  PF1 Lapangan  26  karena  air  formasinya memiliki scaling  index sebesar  1,17. Selain itu, kandungan ion pada air fomasi ini  cukup  tinggi  yang  didominasi  oleh NaCl  dan  ion-ion  karbonat,  sehingga terbentuk  senyawa  kalsium  karbonat sebagai penyebab terjadinya scale .
2. Scale CaC dan  karbonat  lainya  yang terbentuk  merupakan  hasil  reaksi  antara senyawa  logam  dengan  ion-ion  karbonat dan  bikarbonat.  Hal  ini  diakibatkan  ion
dan memiliki  kekuatan  ion
terbesar diantara ion-ion yang ada diantara air  formasi  di  sumur  PF1  Lapangan  26 dimana  kekuatan  ion sebesar  0,700
dan sebesar 0,99.
3.  Cara penanggulangan scale CaC digunakan proses Acidizing HCl
dikarenakan scale CaC hanya  akan larut  jika  dijenuhi  dengan  asam  dan berubah dari solid menjadi liquid sehingga scale tidak  akan  mengganggu  proses produksi  sumur  tersebut  kembali.  Hasil evaluasi dari proses penginjeksian Acidizing HCl  berhasil  atau  tidak,  dapat dilihat  dari Trend Produksi dari  sumur tersebut,  apakah  produksinya  meningkat atau  tidak,  jika  meningkat  dapat  ditarik kesimpulan bahwa penginjeksian acidizing HCl berhasil untuk
penanggulangan scale CaC

## DAFTAR PUSTAKA
Dake,  L.,  P.,  The  Fundamental  of  Reservoir Engineering.  1998.  Elsevier  Science  B.  V, Amsterdam.
Mc.  Cain,  W.,  D..  2002.  Properties  of Petroleum Fluid, Pennwell Publishing Company, Tulsa. Permata Sari, Ratna. 2011.
Studi Penanggulangan  Problem  Scale  dari  Near wellbore  Hingga  Flowline  di  Lapangan Minyak  Limau. Universitas  Indonesia  : “Skripsi Tidak Diterbitkan”.
Pertamina EP    Asset     2 Field Limau   001. Materi Scale index.  Palembang  :  Pertamina.