KOROSI PADA PROSES PRODUKSI
MINYAK BUMI
Gas dan minyak bumi:
C (83-87%), H2 (11-14%), N2 (0,2-0,5%),
S (0-6%), O2 (0-3,5%).
Hasil Eksplorasi
gas dan minyak
bumi
Air
Gas CO2 dan H2S
Garam – garam mineral
Berpotensi
mengakibat
kan korosi
Tempat yang sering terjadi
korosi
 Casing
 Tubing
 Sistem perpipaan
 Surface facilities
 Korosi merupakan serangan yang merusak logam
karena logam bereaksi secara kimia dan
elektrokimia dengan lingkungan
 Korosi yang terjadi pada proses produksi minyak
bumi :
 Korosi Internal
terjadi akibat adanya kandungan
CO2 dan H2S pada gas dan minyak bumi
 Korosi Eksternal
terjadi pada bagian
permukaan dari sistem perpipaan dan peralatan, baik
yang kontak dengan udara bebas dan permukaan tanah
Tipe Korosi di Lapangan
Minyak
 Uniform Corrosion
Berupa pengikisan logam secara merata
Pada permukaan luar pipa
 Pitting Corrosion
Berbentuk lubang-lubang pada permukaan logam
karena hancurnya film dari proteksi logam
rate korosi yang berbeda
 Stress Corrosion Cracking
berbentuk retak-retak di permukaan logam dan
berusaha merembet ke dalam
pada logam yang banyak mendapat tekanan
 Errosion Corrosion
terjadi karena tercegahnya pembentukan
film pelindung yang disebabkan aliran fluida
yang tinggi
 Galvanic Corrosion
terjadi karena hubungan dua metal yang
disambung
ada perbedaan potensial
antara keduanya
 Crevice Corrosion
terjadi di sela-sela gasket, sambungan
bertindih dan kelingan yang terbentuk
kotoran2 endapan
oleh
 Selective Leaching
terjadi karena melepasnya satu elemen dari
campuran logam
Faktor-faktor yang mempengaruhi
laju korosi
 Laju korosi maksimum yang diizinkan dalam
lapangan minyak adalah 5 mpy (mils per year,
1mpy = 0.001 in/year)
 Normalnya 1 mpy atau kurang
 Umumnya korosi disebabkan karena
keberadaan air. Faktor2 lain :
1. Faktor Gas terlarut

O2
 CO2
2. Faktor temperatur
3. Faktor pH
4. Faktor bakteri pereduksi atau SRB
5. Faktor padatan terlarut

Klorida (Cl)
 Karbonat (CO32-)
 Sulfat (SO42-)
Pencegahan Korosi
 Proteksi Katiodik
 Coating
 Pemakaian bahan-bahan kimia (Chemical
Inhibitor)
 Inhibitor memasifkan anoda, misalnya dengan
senyawa kromat, Na2C2O42Namun inhibitor jenis ini tidak cocok untuk
medium yang mengandung H2S dan Cl-
 Untuk memperlambat reaksi korosi digunakan bahan
kimia yang disebut inhibitor corrosion yang bekerja
dengan cara membentuk lapisan pelindung pada
permukaan metal.
 Corrosion inhibitor umumnya berbentuk fluid atau
cairan yang diinjeksikan pada production line.
 Karena inhibitor tersebut merupakan masalah yang
penting dalam menangani kororsi maka perlu
dilakukan pemilihan inhibitor yang sesuai dengan
kondisinya.
Material corrosion inhibitor terbagi 2, yaitu :
1. Organik Inhibitor
Inhibitor yang diperoleh dari hewan dan tumbuhan yang
mengandung unsur karbon dalam senyawanya.
Material dasar dari organik inhibitor antara lain:
 Turunan asam lemak alifatik, yaitu: monoamine, diamine, amida,
asetat, oleat, senyawa-senyawa amfoter.
 Imdazolines dan derivativnya
2. Inorganik Inhibitor
 Inhibitor yang diperoleh dari mineral-mineral yang tidak
mengandung unsur karbon dalam senyawanya.
 Material dasar dari inorganik inhibitor antara lain kromat, nitrit,
silikat, dan pospat.
Macam organik inhibitor dari
tumbuhan :









Daun tembakau
Buah pinang
Daun kopi
Buah lada
Getah acasia
Strawberry
Ubi jalar (Beet root)
Daun Jeruk nipis
Kulit buah (manggis, jeruk, etc)
Tempat-tempat terjadinya korosi
pada produksi minyak
 Down Hole Corrosion : High Fluid level pada jenis pompa
angguk di sumur minyak dapat menyebabkan terjadinya
stress pada rod bahkan dapat pula terjadi corrosion fatigue.
Pemilihan material untuk peralatan bottom hole pump
menjadi sangat penting. Pompa harus dapat tahan terhadap
sifat-sifat korosi dari fluida yang diproduksi dan tahan pula
terhadap sifat abrasi.
 Flowing well: Anulus dapat pula digunakan untuk
mengalirkan inhibitor ke dasar tubing dan memberikan
proteksi pada tabung dari kemungkinan bahaya korosi.
Pelapisan dengan plastik dan memberikan inhibitor untuk
proteksi tubing dapat pula digunakan pada internal tubeing
surface.
Tempat-tempat terjadinya korosi
pada produksi minyak
 Casing Corrosion : Casing yang terdapat di sumur-sumur
produksi bervariasi dari yang besar sampai yang cnsentric
acid. Diperlukan perlindungan katiodik untuk external
casing. Korosi internal casing tergantung dari komposisi
annular fluid.
 Well Heads : Peralatan dari well heads, terutama pada well
gas tekanan tinggi, sering mengalami korosi yang
disebabkan oleh kecepatan tinggi dan adanya turbulensi dari
gas.
 Flow Lines : Adanya akuntansi dari deposit di dalam flow
line dapat menyebabkan korosi dan pitting yang akhirnya
menyebabkan kebocoran. Internal corrosion di dalam flow
line dapat dicegah dengan inhibitor.
SCALE IN OIL FIELD WATER
TECHNOLOGY
Profil Temperatur pada pipa yang bersih dan yang memiliki scale
 Dalam operasi produksi minyak bumi sering ditemui mineral
scale seperti CaSO4, FeCO3, CaCO3, dan MgSO4.
 Senyawa-senyawa ini dapat larut dalam air. Scale CaCO3 dan
CaSO4 paling sering ditemui pada operasi produksi minyak
bumi.
 Akibat dari pembentukan scale pada operasi produksi
minyak bumi adalah berkurangnya produktivitas sumur
akibat tersumbatnya pompa, valve, dan fitting serta aliran.
 Faktor utama yang berpengaruh besar pada kelarutan
senyawa-senyawa pembentuk scale ini adalah kondisi fisik
(tekanan, temperatur, konsentrasi ion-ion lain dan gas
terlarut).
 Proses produksi minyak dari formasi mempunyai
kandungan air yang sangat besar, bahkan bisa mencapai
kadar lebih dari 90%.
 Ion-ion yang larut dalam air seperti kalsium, karbonat,
dan sulfat dapat membentuk kerak (scale).
 Scale dapat menyebabkan pressure drop karena
terjadinya penyempitan pada sistem perpipaan, tubing,
dan casing sehingga dapat menurunkan produksi.
JENIS-JENIS ENDAPAN SCALE
Scale Calcium Carbonat (CaCO3)
Ca2+ + CO32Ca2+ + 2(HCO3-)
CaCO3
CaCO3 + CO2 + H2O
Bercampurnya dua jenis air yang tak sejenis
(mengandung ion calcium dan ion-ion
carbonat/bicarbonat) menyebabkan timbulnya scale
CaCO3.
Pada saat CO2 terlepas dari larutan, pH bertambah
besar sehingga kecenderungan terbentuknya scale
CaCO3 makin besar.
JENIS-JENIS ENDAPAN SCALE
Scale Calcium Sulfat (CaSO4)
Ca2+ + SO42-
CaSO4
Endapan ini biasa disebut gypsum (CaSO4.2H2O).
Penurunan tekanan dapat membuat berkurangnya daya larut
dan menyebabkan timbulnya scale
Scale gypsum cenderung terbentuk pada suhu rendah (38 oC)
Diatas temperatur ini dijumpai scale anhydrite (CaSO4) dan
hemihydrite (CaSO4.1/2H2O).
Scale calcium sulfat lebih keras daripada calsium carbonat
JENIS-JENIS ENDAPAN SCALE
Scale Barium Sulfat (BaSO4)
Ba2+ + SO42-
BaSO4
Pembentukan scale ini meningkat dengan menurunnya
temperatur akibat penurunan kelarutan BaSO4 dalam air.
Scale ini disebabkan oleh percampuran dua jenis air yang
tak sejenis, mengandung larutan garam barium atau ion
sulfat
Metode Penentuan Terbentuknya
Scale
 Metode perhitungan: menentukan nilai
Stability Index dan Index Saturasi (Scaling
Index):
 Metode Stiff and Davis
 Metode Oddo and Thomson
 Metode Skillman, McDonald and Stiff
Metode Stiff and Davis
 Metode: parameter ionic strength/kekuatan ion(m) sebagai
koreksi terhadap total konsentrasi garam dan temperatur.
SI=pH - pHs
pHs=K+pCa+pAlk
Or
SI=pH-K-pCa-pAlk
Dimana
SI=scaling index
pH=pH air sebenarnya
pCa=Negatif log dari kons. Ca2+ (-logCa2+)
pAlk=Negatif log dari kons. Total alkalinity (-log(Alk))
 Total alkalinita =[CO32-]+[HCO3-]
 K = Konstanta yang merupakan fungsi dari kadar garam,
konsentrasi dan temperatur.
pCa=4,59-0,43 ln (Ca2+)
pAlk=4,81-0,44 ln(CO3+HCO3)
 Dari hasil diatas harga SI bervariasi:
 SI>0, air sangat jenuh dengan CaCO3 scale terbentuk
 SI=0, air berada pada titik jenuh
 SI<0, air tidak jenuh dengan CaCO3 scale tak mungkin terbentuk
Penanggulangan Masalah Scale
 Untuk menanggulangi masalah scale dilakukan 2 cara:
 Pencegahan agar scale tak terbentuk kembali
 Menghilangkan scale yang terbentuk
Karena air formasi merupakan faktor yang terpenting
dalam pembentukan scale, maka sifat air formasi perlu
diketahui agar terbentuknya scale dapat dicegah:



Menghindari tercampurnya air tak sejenis
Mengubah komposisi air dengan mengencerkan air yang
cenderung membentuk scale
Penambahan zat kimia (scale inhibitor)
Tipe Scale inhibitor
 Inorganik Polyphospate (Ca3(PO4)2)
 Polyphosphate: zat padat yang larut dalam air dan
sangat efektif mencegah scale CaCO3
 Keuntungan: Harga relatif murah, Efektif (1 ppm
scale inhibitor dapat melarutkan 100-200ppm
CaCO3)
 Kerugian: Tidak efektif untuk scale CaSO4,
Menimbulkan plugging pada pompa kimia, Mudah
terbentuk menjadi orto phospat ph<7
Tipe Scale inhibitor
 Polyorganik Acid (polimer)
 Larutan asam yang larut perlahan-lahan dalam air
 Scale inhibitor ini stabil karena mempunyai batas
temperatur dan tidak menghasilkan endapan
 Keuntungan: Bekerja pada daerah yang luas,
mendispersikan partikel yang tak larut dalam air
 Kerugian: Harga relatif mahal
Tipe Scale inhibitor
 Organik Phosphate (ester phosphate)
 Mudah larut dalam air
 Diperdagangkan dalam bentuk cairan sehingga
mudah dipergunakan
 Keuntungan: dosis rendah, hasil reaksi larut dalam
air
 Kerugian: korosif, tak stabil pada suhu 450 oF
Tipe Scale inhibitor
 Phosphonate
 Lebih stabil dibandingkan phosphate, dapat
digunakan diatas temp. 175 oF
 Dipakai pada scale di lapangan kurau (pertamina)
 Keuntungan: efektif untuk scale sulfat dan carbonat,
stabil pada suhu 175 oF, pemakaian relatif sedikit,
bereaksi dengan sisa hasil korosi membentuk besi
phosponate
 Kerugian: pemakaian kadang banyak, karena hasil
korosi bereaksi dengan scale inhibitor ini