Bagaimana Cara Kerja Sumur Minyak?

Minyak adalah salah satu kata benda yang lebih serbaguna dalam bahasa Inggris. Tergantung pada pengalaman Anda baru-baru ini dan sifat kehidupan sehari-hari Anda, mendengar kata itu mungkin membangkitkan gambar masakan tumis, penyamakan kulit yang agresif, atau bau reparasi mobil yang "kental" dan "bersahaja" toko.

Tapi hari ini, minyak – pernah dijuluki "emas hitam" sebagai anggukan atas kekayaan besar yang tak terelakkan dari siapa pun yang menemukan ladang minyak yang cukup besar di abad yang lalu - memiliki reputasi buruk.

Bahan bakar fosil memungkinkan peradaban manusia mengambil lompatan teknologi dan industri di seluruh dunia yang belum pernah terjadi sebelumnya maju dimulai pada abad ke-19, namun minyak dan sepupu berbasis karbon kuno adalah semacam paria hari ini. Ini karena bukti yang tak terbantahkan telah meningkat untuk menunjukkan bahwa minyak, untuk semua nilainya tidak hanya di sektor transportasi tetapi setiap usaha manusia lainnya juga, sangat merusak lingkungan ketika dibakar.

Apa pun ide Anda tentang cara terbaik untuk memenuhi kebutuhan energi dunia dengan populasi mencapai 7 miliar pada 2019, siapa pun yang pernah melihat sumur minyak, bahkan dari jarak, mau tak mau menghargai kemenangan rekayasa belaka yang terlibat dalam memompa sesuatu keluar dari tanah yang tidak hanya jauh di dalam batu, tetapi di batu di bawah dasar laut diri. Sumur minyak datang dalam berbagai jenis yang berbeda dan memiliki sejarah yang lebih berwarna daripada yang Anda harapkan.

"Minyak" dapat merujuk pada sejumlah zat berbeda yang nonpolar dan cair pada suhu kamar. Banyak jenis minyak memberikan energi nutrisi. Mereka tidak larut dalam air (itulah sebabnya minyak sulit dibersihkan hanya dengan air), karena rantai kimia hidrogen-karbonnya yang panjang bersifat hidrofobik ("takut air"). "Minyak" dalam konteks sekarang mengacu pada barang-barang yang ditemukan dalam konsentrasi yang signifikan di Timur Tengah, di lepas pantai Venezuela, Amerika Utara dan beberapa wilayah lainnya.

Minyak (juga biasa disebut minyak bumi, dari bahasa Latin dari "petra," atau batu, dan oleum, atau minyak adalah salah satu dari tiga primer bahan bakar fosil, nama yang diberikan untuk zat yang terbentuk selama jutaan tahun dari bahan hidup, meskipun bukan dari fosil sebenarnya. Dua jenis lainnya adalah gas alam dan batu bara. Bersama-sama, bahan bakar fosil diharapkan menyediakan sebagian besar pasokan energi dunia setelah tahun 2050 meskipun keprihatinan besar dari para ilmuwan dan kelompok lingkungan tentang pemanasan planet yang dihasilkan sebagian dari mereka pembakaran.

Listrik, pemanas, dan transportasi mungkin dianggap sebagai penggunaan utama minyak dan kelompoknya, tetapi jangkauan bahan bakar fosil meluas jauh ke manufaktur, persiapan makanan, kosmetik dan industri lainnya sebagai baik.

Pada tahun 2018, minyak berada di depan gas alam dalam hal berkontribusi lebih besar terhadap konsumsi energi AS, karena minyak mencapai 36 persen hingga 31 persen untuk gas alam (dan 13 persen untuk batu bara, membuat bahan bakar fosil bertanggung jawab atas 80 persen bahan bakar AS dikonsumsi). Peningkatan penggunaan teknik pemboran dikenal sebagai rekahan hidrolik, atau "fracking", untuk mengekstrak gas alam dari tanah memicu lonjakan konsumsi bahan bakar itu mulai tahun 1990-an.

Semua indikasi adalah bahwa akan ada permintaan yang tinggi untuk sumur minyak yang berfungsi dengan baik di masa mendatang. Sebagaimana dicatat, minyak bumi memasok 36 persen kebutuhan energi Amerika pada 2018, dan menghasilkan hampir setengah dari semua energi yang berasal dari bahan bakar fosil. Angka-angka "internal" ini mengalami pergeseran cepat pada seperlima pertama abad ke-21, tetapi secara keseluruhan, fosil bahan bakar diperkirakan akan menyumbang porsi konsumsi energi yang hampir sama baik di dalam negeri maupun global di 2040.

• Pada tahun 2017, AS menghasilkan hampir 20 juta 44 galon barel minyak mentah per hari. Itu 880 juta galon, atau lebih dari dua setengah galon per orang.

Oli digunakan – dan, untuk saat ini, dalam banyak kasus diperlukan – untuk memindahkan kendaraan. (Jangan bingung dengan terminologi: Hal yang disebut "bensin" berasal dari minyak bumi, sedangkan gas alam adalah sesuatu yang lain sama sekali.) Ini juga digunakan secara langsung untuk memanaskan bangunan dan menghasilkan listrik. Dalam manufaktur, industri petrokimia menggunakan minyak bumi sebagai bahan baku untuk membuat produk seperti plastik, pelarut dan barang lainnya.

Berbeda dengan munculnya telepon, transplantasi jantung manusia atau radio nirkabel, tidak ada satu orang pun yang dapat dianggap sebagai "penemu" sumur minyak.

Sumur minyak dibor dengan bambu di Cina jauh sebelumnya 347 SM, dan ini adalah proyek ambisius: Kedalaman hingga 800 kaki dicapai dengan menggunakan teknologi ini. Baru pada tahun 1500-an atau lebih minyak yang diambil dari tanah digunakan dalam pelita hari itu.

Sumur minyak pertama mencapai Eropa, Kanada dan AS pada tahun 1850-an, didorong oleh janji baru lahir Revolusi Industri yang mengandalkan jumlah produksi tenaga yang sebelumnya tak terbayangkan untuk menopangnya sendiri pertumbuhan yang sedang berkembang.

Sepanjang abad ke-20, pengenalan praktik pemulihan uap, pengeboran horizontal dan akhirnya komputerisasi terus tumbuh dan membentuk aspek ekstraksi dari industri minyak yang sedang booming. Semakin banyak produksi berarti semakin banyak sumur yang mampu, dan inilah hasilnya, bersama dengan beberapa "mata hitam" yang mungkin dapat diprediksi pada industri.

• Pada 2016, lebih dari 1.500 perusahaan minyak telah didirikan di Amerika Serikat saja.

Bagaimana minyak sebenarnya berada sebelum dikeluarkan dari tanah, dan bagaimana para insinyur petrokimia menentukan apakah sebuah gudang minyak yang berlokasi layak untuk dikeluarkan dari tanah dengan cara apa pun itu termudah? Sementara sebagian besar perhatian yang diberikan pada sumur minyak secara alami terletak pada fungsinya yang terlihat, hanya sedikit orang yang mengerti bagaimana orang tahu di mana harus meletakkan struktur yang mengesankan ini di tempat pertama.

Satu fitur yang sangat sedikit diketahui tentang ekstraksi minyak: Meskipun benar bahwa itu ditemukan bawah tanah, bukan berarti itu ada di kolam atau waduk yang nyaman atau bahkan mengalir, seperti getah di pohon. Untuk sebagian besar, itu perlu dikeluarkan dari bagian dalam batu yang sebenarnya, meskipun yang besar. (Bayangkan harus menjalani operasi rahang besar untuk mencabut satu gigi bermasalah.)

Untungnya bagi industri minyak, alam melakukan banyak pekerjaan untuk membuat minyak tersedia dengan mendorongnya keluar dari bebatuan, yang sering kali datang ke bawah. tekanan internal yang luar biasa. Hal ini memungkinkan pencari minyak manusia untuk menemukan jejak ke sumber utama yang terletak lebih dalam di dalam Bumi.

Diagram sumur minyak diperlukan untuk mengikuti materi di sini dengan benar, karena sebagian besar terminologi tidak dikenal oleh kebanyakan orang.

Setiap sumur minyak perlu dibor sebelum peralatan dapat diatur di sekitar lubang, dan inilah yang dimaksud dengan istilah "rig pengeboran." Setelah lubang berat ini digunakan untuk membuat lubang dengan lebar sekitar enam inci hingga tiga kaki, sisi-sisi sumur diperkuat dengan selubung yang terbuat dari berbagai bahan berlapis-lapis.

Peralatan pompa sumur minyak berada di atas bagian atas sumur, di mana minyak yang dikeluarkan dari bawah diarahkan ke satu sisi. ini "pohon produksi" terlihat sedikit seperti kuda dari samping, dan memiliki komponen dengan nama yang cocok. Kekang menghubungkan batang yang mendorong secara vertikal ke bawah ke dalam sumur ke "kepala" kuda, yang mengarahkan gaya secara horizontal di sepanjang balok berjalan. Serangkaian level, katrol, dan roda gigi yang rumit mengarah ke penggerak utama, sumber tenaga mekanik di ujung yang berlawanan dari pohon produksi.

Dua teknik utama digunakan untuk mengebor sumur minyak saat ini. Di pengeboran horizontal, idenya adalah untuk mengekstraksi minyak yang kebetulan berorientasi pada arah yang sebagian besar menyamping dalam kaitannya dengan tanah. Ini adalah situasi yang paling sering diamati pada serpih batuan karena cara batuan itu sendiri terbentuk (cenderung patah menyamping di bawah tekanan tinggi).

Unit bor horizontal memiliki pola berbentuk J, yang berarti operatornya harus terlebih dahulu mengetahui seberapa jauh untuk mengebor lurus ke bawah sebelum mengarah lebih horizontal (bukan berbelok 90 derajat). Setelah kedalaman ini dipastikan, langkah selanjutnya adalah menemukan sudut yang tepat untuk mengoptimalkan akses ke oli di bawah dan ke satu sisi.

Dalam rekahan hidrolik ("fracking"), teknik baru yang diluncurkan pada akhir abad ke-20, cairan bertekanan tinggi yang mengandung pasir dan bahan kasar lainnya dipompa melalui lubang sumur yang telah dibor sebelumnya, seperti pengeboran horizontal yang disebutkan di atas sumur. Terlepas dari keberhasilan fracking dari sudut pandang efisiensi, konsekuensi ekologisnya telah menjadikannya target kelompok lingkungan.

Misalnya, atas 90 persen cairan yang dibutuhkan untuk fracking tetap berada di tanah setelah diletakkan di sana, dan kebutuhan akan air sangat tinggi. Kekhawatiran lain termasuk paparan racun, air tanah dan kontaminasi dan penurunan kualitas udara lokal.

Sebagian besar model sebelumnya dianggap sebagai bagian dari era sumur minyak saat ini adalah rig A-frame, yang masih digunakan sampai sekarang, sebagian besar dalam misi eksplorasi. Ada bor berdiameter besar (lubang besar) yang digunakan dalam situasi di mana presisi bedah mungkin tidak menjadi masalah.

Jenis auger (bagian bor sebenarnya dari alat pengeboran) yang digunakan tergantung pada kondisi lokal di bawah tanah, sejauh ini diketahui atau dapat diprediksi. Jika sampel dari area tertentu memiliki kandungan air tanah yang tinggi, misalnya, auger berongga kemungkinan akan dipilih. Proses evaluasi dan pengeboran benar-benar hanya berbeda dalam skala dari Anda memutuskan jenis sekop yang akan digunakan untuk menggali lubang tiang di halaman belakang Anda.

Seperti yang mungkin sudah Anda duga, rig pengeboran minyak portabel memasuki gambar di sepanjang jalan, dan model umum memiliki berat yang cukup besar tetapi dapat dikelola 265 pon atau lebih. Ini dapat dipasang di truk sesuai kebutuhan.

Pada tanggal 20 April 2010, sebuah rig minyak bernama Cakrawala Laut Dalam, terletak di lepas Teluk Meksiko, dibuai oleh pantai tenggara Amerika Serikat, meledak, menewaskan 11 pekerja. Dalam tiga bulan berikutnya sebelum insinyur dari pemilik rig, British Petroleum (BP), dapat menutup Macondo yang rusak jauh di bawah rig, diperkirakan 4 juta galon minyak mentah masuk ke laut, menjadikan ini kecelakaan terburuk dari jenisnya dalam hal kemurnian skala.

Tuntutan hukum yang tak terhitung jumlahnya menyusul setelah ledakan itu, yang dampak ekologisnya parah dan masih dievaluasi satu dekade kemudian. Ketika kecelakaan seperti itu terjadi, menutup sumur yang rusak menjadi mimpi buruk logistik karena keduanya berada di bawah air dan tekanan fantastis yang dimainkan.

Jika Anda ingin menonton film pendek bergaya kartun tentang sumur minyak yang sedang beroperasi, lihat Sumberdaya untuk video YouTube yang menggambarkan hal ini. Mereka mungkin besar dan tampak berat, tetapi sumur minyak adalah mesin yang elegan dan rumit, terlepas dari konsekuensi apa pun dari penyebarannya yang bersemangat.