Design WHCP Panel and Schematic

WELLHEAD CONTROL PANEL(WHCP)

Wellhead Control Panel (WHCP)

Wellhead Control Panel ini sering disebut WHCP atau kadang juga disebut WCP, yaitu merupakan Control Panel yang dimaksudkan untuk keperluan memonitor dan sebagai sumber tenaga (power) untuk membuka Safety Valve dari Wellhead (kepala sumur) dan menutupnya apabila terjadi kondisi tidak normal.

Dengan WHCP ini bisa menutup secara otomatis dan mengisolasi (isolate) sumur dari sumber hydrocarbon yang dapat menyebabkan kerusakan lingkungan sekitar, kerugian produksi (Loss of production platform), bencana pada manusia (loss of human life).

INSTALLATION INSIDE WHCP

Sumur (well) umumnya mempunyai tiga safety valve, yaitu:

a. SCSSV : Surface Controlled Sub-surface safety valve, atau

    DHSV : Downhole Safety Valve

b. MSV : Master SSV; yaitu master safety valve

c. WSV : Wing SSV; yaitu wing safety valve

Kalau SCSSV atau DHSV harus dibuka/dioperasikan dengan Hydraulic tekanan tinggi (high pressure), sedangkan Master dan Wing dapat dipilih dibuka/dioperasikan dengan air, gas, atau hydraulic.

Beberapa hal penting menyangkut WHCP baik installasi logic nya maupun panelnya sendiri, yaitu:

a. Pompa hydraulic WHCP bisa digerakan/power dari air, gas, atau elektrik

b. LOGIC sistemnya juga bisa dengan air, gas, hydraulic, atau elektrik dan mungkin juga kombinasi dari       ketiganya.

c. WHCP harus didesign untuk jangka waktu/umur 15 sampai 20 tahun

d. Bahan panel yang digunakan minimal 316L SS dengan tebal 3,0 mm untuk alasan tahan korosi/karat dan kehandalan.

e. WHCP dapat dioperasikan dengan operator maupun tanpa operator, dengan demikian panel harus didesign dengan kemapuan operasi yang mandiri tanpa kesalahan.

f. Design yang digunakan “static system” yang artinya bantuan operator diperlukan pada awal RESET panel dan membuka sumur untuk mengalir, kemudian sistem akan “static” dengan tidak ada pergerakan (moving) atau goyangan (oscillating) komponen selain pompa hydraulic yang otomatis memompa bila dibutuhkan bila terjadi kebocoran kecil/penurunan tekanan.

g. Safety control WHCP minimal didesign mengacu pad API 14C, tetapi banyak pilihan dan asesori yang diminta tergantung kebutuhan/permintaan client. Dan untuk wellhead spesiifikasi dapat mengacu ke API 6A.

WHCP dioperasikan dalam 3 jenis tekanan (pressure), yaitu:

a. LP (low Pressure), untuk tekanan sampai 5 Bar digunakan untuk controller dan berjalanya LOGIC atau driver solenoid valve untuk mengalirkan atau venting hydraulic oil ke line actuator valve

b. MP (medium pressure) sampai tekanan 413 bar digunakan untuk mengerakkan actuator MSV, WSV, atau LVO (Last Offshore Valve). Untuk LVO ada kontol panel sendiri yang terpisah dari WHCP dan dari WHCP hanya mengambil supply line dan return line saja.

c. HP (high pressure) sampai tekanan 590 Bar digunakan untuk mengerakkan actuator SCSSV atau DHSV.

Instrument-instrument yang biasa dipasang antaram lain:

a. Level Transmitter. LT terpasang di return tank dan reservoir tank, digunakan untuk memonitor level oil yang terdapat dalam return dan reservoir tank.

b. Pressure Transmitter

• 2 buah PT terpasang di presure header MP digunakan sebagai PSL (Pressure Switch Low) secara logic di DCS setting PSL sekitar 290 bar, jika terjadi PSL maka Hydraulic pump akan running untuk menstabilkan kembali MP pressure.

• 2 buah PT terpasang masing masing di LP, MP, HP line, digunakan sebagai PSLL (Pressure Switch Low Low) secara logic oleh DCS. Setting PSL LP = 4 bar, MP = 120 bar dan HP = 490 bar, jika terjadi PSLL maka akan terjadi PSD ( process shutdown).

• 1 buah PT terpasang di masing masing line yang menuju actuator valve SCSSV, SMV, SWV dan LVO, digunakan untuk memonitor pressure di line tersebut.

c. Solenoide. Solenoide digunakan sebagai driver untuk mengatur gerakan dari pressure hydraulic. di initiate dari hand switch maupun sinyal ESD.

d. PSV (Pressure Safety Valve) terpasang di setiap line pressure LP, MP dan HP, digunakan sebagai safety bila terjadi over pressure di setiap line.

Namun pada sistem control yang simple misalnya untuk sumur-sumur di GTS, yang biasanya hanya melayani 1 sampai 4 sumur, tentu tidak banyak memerlukan instrument-instrument diatas.

Mendesign atau memahami schematic dari WHCP, yaitu:

1. Mengenali sumber untuk sistem control yang diperlukan

a. Sumber instrument air, gas untuk sistem control

b. Hydraulic power unit untuk mengerakan actuator valve

2. Mengenali tingkatan-tingkatan LOGIC dan sumber-sumbernya

a. ESD 1

ESD tingkatan tertinggi yang akan mematikan/men-shutdown semua sistem atau biasa disebut shutdown plant atau shutdown platform. ESD ini bersumber antara lain dari; deteksi kebakaran/fire (fusible plug), Gas detection system (GD, FD, UV IR), PB (push button), PB dari control room, dan power battery low voltage.

b. ESD 1.1

Akan mematikan sistem/men-shutdown karena sumber antara lain dari; ESD 1, deteksi kebakaran/fire (fusible plug), kehilangan tekanan LP hydraulic (PSLL), kehilangan tekanan HP hydraulic (PSLL), LSHH dari KO Drum.

c. ESD 1.2

Akan mematikan sistem/men-shutdown karena sumber antara lain dari; ESD 1 (bisa juga dari ESD 1.1), atau juga biasanya untuk emergency depressurization yang akan mengerakan BDV valve

d. ESD 2

Sebagai master atau logic diatasnya ESD 3 langsung dan akan mematikan sistem atau men-shutdown karena sumber antara lain dari; ESD 1, ESD 1.1, atau juga dari Instrument gas (PSLL), dari deteksi pressure dari pipa Manifold, atau dari sistem dari area lain yang interkoneksi.

e. ESD 2.x

Umunya dimatikan oleh ESD 1.2 atau ESD 1.x dan juga dari deteksi tekanan Hydraulic MP atau HP (PSLL).

f. ESD 3

ESD logic untuk control module wellhead, yang di matikan dari ESD 1, ESD 2 dan tentu saja ESD logic diatasnya.

3. Design panel harus memperhatikan:

a. Ukuran panel dan installasinya di plan, pintu, orientasi dan lokasi installasi yang memudahkan opersional dan monitoring.

b. Penempatan dan pengaturan control module, posisi bulkhead, venting dan flame arrestor, sambungan dan distribusi air/gas supply dan hydraulic supply maupun return.

c. Pengaturan sistem drain

d. Memperhatikan installasi dalam panel dan ruang-ruang untuk keperluan maintenance.

e. Memperhatikan ruang untuk pengoperasian pompa-pompa hydraulic dan juga komponen-komponen yang vital misalnya valve untuk by-pass dan isolasi.

Dibawah ini contoh wellhead schematic diagram untuk typical wellhead control, namun ini salah satu sistem control yang sederhana yang biasa dipakai dalam installasi GTS. Dan sistem ini sebagai dasar pemahaman tentang sistem control wellhead, instrument air/gas sistemnya, dan hydraulic power unit (supply/return). Untuk selanjutnya pada sistem-sistem yang lebih komplek bisa dikembangkan dari sistem ini.