Pembuatan Surfaktan untuk Aplikasi Pendesakan Minyak dengan Injeksi Kimia

Diposting : Selasa, 14 Februari 2012 02:59  


Penelitian dilatarbelakangi beberapa masalah, di antaranya penurunan produksi minyak yang terjadi pada hampir semua lapangan minyak di Indonesia sejak tahun 1995, sementara bukanlah hal mudah menemukan cadangan minyak dari lapangan baru. Meningkatnya kebutuhan energi dalam negeri dan tingginya harga minyak dunia mengharuskan teknologi pengurasan tahap lanjut (EOR) mutlak untuk diimplementasikan pada lapangan-lapangan minyak tua yang masih mempunyai sisa minyak cukup banyak di dalam reservoir.

Salah satu metode EOR yang saat ini sedang berkembang adalah injeksi kimia. Bahan kimia yang digunakan adalah alkali, surfaktan dan polimer. Kebutuhan surfaktan untuk EOR dalam negeri sejauh ini masih belum terpenuhi. Oleh karena itu, penelitian pembuatan surfaktan untuk aplikasi pendesakan minyak dengan injeksi kimia ini dilakukan. Tujuan utama penelitian adalah untuk membuat surfaktan MES (Metil Ester Sulfonat) dari bahan metil ester dari CPO dengan formula yang lebih baik untuk aplikasi injeksi kimia. Metodologi penelitian terbagi dalam 3 langkah, yaitu proses reaksi pembuatan surfaktan MES, formulasi dan analisis hasil yang berupa uji screening, dan karakterisasi surfaktan.

Penelitian pembuatan MES menggunakan 2 (dua) bahan dasar metil ester (biodisel) dari CPO, yaitu metil ester A dan metil ester B yang mempunyai sifat-sifat kimia berbeda. Untuk uji kinerja surfaktan digunakan sampel minyak dari lapangan rantau dengan densitas 0.76974 gr/cm3 pada suhu 62oC. Proses reaksi pembuatan MES terdiri dari proses sulfonasi metil ester dengan variabel rasio mol dan lama reaksi, pemurnian dengan metanol 35-40%, dan penetralan dengan NaOH.

Formulasi dilakukan dengan mencampurkan surfaktan dan bahan-bahan aditif, dalam hal ini surfaktan jenis lain, cosurfaktan, pelarut atau bahan lainnya untuk mendapatkan formula surfaktan terbaik yang memenuhi semua kriteria parameter screening test injeksi kimia. Dalam penelitian ini, ada 2 surfaktan jenis lain yang akan digunakan dalam formulasi, yaitu C2 dan C3.

Sedangkan pelarut yang ditambahkan adalah etanol, EGBE (Etilen Glikol Butil Eter) dan Air. Selain itu, dilakukan juga pemanasan pada proses formulasi untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap performa surfaktan. Pada hasil formulasi terbaik, dilakukan penambahan alkali, yang selama ini dikenal untuk memperbaiki kinerja surfaktan sebagai bahan kimia injeksi.

Variabel formulasi yang dilakukan

Analisis hasil reaksi dilakukan menggunakan spektrofotometer infra merah serta dilakukan pengujian angka asam, angka iod, uji kandungan surfaktan dengan metode ASTM (American Standard Test Method) D 2330 dan uji screening surfaktan untuk melihat apakah surfaktan yang dihasilkan layak diaplikasikan dalam EOR. Dalam hal ini, baru 2 parameter utama yang dilakukan, yaitu uji kompatibilitas dan pengukuran IFT/ tegangan antar muka.

Uji kompatibilitas surfaktan dilakukan dengan melarutkan surfaktan pada air formasi. Dalam hal ini digunakan brine 10.000 ppm dengan konsentrasi 0,1%, 0,5% , 1% dan 2%. Selanjutnya dilakukan pengamatan pada larutan yang terjadi. Diharapkan surfaktan akan larut sempurna.

Pengukuran IFT dilakukan menggunakan alat Spinning Drop Interfacial Tensiometer. Sebagai chemical untuk EOR, surfaktan diharapkan mampu menurunkan tegangan antarmuka (IFT) antara minyak dan air pada kisaran nilai 10-3 Dyne/cm. Dari sejumlah surfaktan yang dibuat, didapatkan bahwa surfaktan dengan bahan metil ester A dan agen pensulfonasi NaHSO3 padat menghasilkan surfaktan dengan IFT yang relatif lebih rendah dibanding yang lain.


IFT MES dengan agen Pensulfonasi

Hasil dari formulasi yang dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa penambahan pelarut alkohol dan EGBE tidak berpengaruh signifikan terhadap kelarutan surfaktan dan terhadap nilai IFT. Pemanasan berpengaruh terhadap penurunan nilai IFT, penambahan surfaktan Tween dan pelarut memperbaiki kelarutan, tetapi menaikkan nilai IFT, dan penambahan alkali tidak berpengaruh pada kelarutan, tapi mampu menurunkan nilai IFT secara signifikan.