BANGUNAN LEPAS PANTAI

-->

PROPOSAL KONSEPSI RANCANGAN OFFSHORE

Oleh :

Andhi Saputra

0404080099

PROGRAM STUDI TEKNIK PERKAPALAN

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK 2007

PROPOSAL KONSEPSI RANCANGAN OFFSHORE

I. LATAR BELAKANG

Pekerjaan penambangan minyak dan gas bumi lainnya, hampir dipastikan akan menelan biaya besar, teknologi tinggi, dan juga terkait dengan berbagai kepentingan. Pendek kata, pekerjaan penambangan merupakan suatu mega proyek, dari sisi investasi dan wujud fisik struktur yang ditangani.

Kebutuhan biaya besar dan teknologi tinggi ini akan semakin terasa bila menyangkut lokasi di lepas pantai; baik di perairan dalam (deepwater) atau bahkan di perairan sangat dalam (ultra deepwater). Hal ini disebabkan tingkat kesulitan, resiko, dan ketidakpastian yang lebih besar bila dibandingkan dengan pekerjaan di daratan pada umumnya.

Jumlah anjungan lepas pantai yang bertebaran di lautan permukaan bumi ini sudah sangat banyak. Untuk sekarang, Amerika Serikat dan beberapa negara Eropa Utara masih bisa dibilang paling maju dalam bidang ini. Kemajuan teknologi mereka ditunjang oleh tersedianya cadangan minyak di perairan negara-negara tersebut. Maka tidak mengherankan bila perairan Teluk Meksiko (Gulf of Mexico) dan perairan Laut Utara (North Sea) saat ini menjadi tempat bertenggernya berbagai jenis anjungan lepas pantai, mulai dari yang konvensional hingga yang mutakhir. Selanjutnya disusul oleh perairan Afrika dan Timur Tengah serta Asia Pasifik, termasuk perairan Indonesia, juga Malaysia. Perairan lainnya adalah Amerika Selatan, Atlantik Utara dan daerah Asia Tengah. Masing-masing membentuk gugusan-gugusan anjungan lepas pantai yang kian berkembang seiring waktu.

II.DASAR TEORI

Secara teknis, istilah perairan-dalam (deepwater) maksudnya adalah pada perairan (laut) dengan kedalaman lebih dari 300 m (984 ft), sedang perairan sangat-dalam (ultra-deepwater) adalah untuk perairan berkedalaman lebih dari 1.000 m (3.280 ft). Dengan kondisi lingkungan laut-dalam yang makin berat tantangannya, serta kendala ekonomis yang fluktuatif, lahirlah beragam jenis anjungan sebagai solusi dalam pengembangan ladang minyak dan gas perairan-dalam. Gambar 1 memperlihatkan berbagai jenis sistem anjungan lepas pantai yang sesuai untuk kedua perairan tersebut. Mulai dari jenis terpancang (fixed platform) berikut modifikasinya, hingga jenis bangunan apung (FPSO) untuk perairan yang lebih dalam. Dalam tulisan ini akan dipaparkan secara singkat beberapa jenis diantaranya yaitu anjungan Mini-TLP, TLP, Spar dan FPSO.

Gambar 1. Berbagai jenis anjungan lepas pantai untuk Laut-dalam

Mini tension leg platform (mini-TLP)

Secara konseptual jenis anjungan ini tidak berbeda jauh dengan jenis TLP konvensional yaitu sebuah anjungan terapung yang ditambat ke dasar laut dengan sistem tambat bertegangan. Kata "mini" yang dipakai berkonotasi terhadap dua hal, pertama merujuk pada dimensinya yang pada umumnya memang relative lebih kecil dibanding ukuran TLP konvensional. Kedua, mengacu pada sifatnya yang relative low cost developed karena digunakan untuk produksi di laut-dalam dengan cadangan hidrokarbon cukup kecil, yang mana akan tidak ekonomis jika digunakan sistem produksi yang lebih konvensional lainnya. Fungsinya yang lain adalah bisa sebagai anjungan utilitas, satelit atau anjungan produksi awal pada sebuah ladang hidrokarbon laut-dalam yang lebih besar.

Mini-TLP pertama di dunia dipasang di Teluk Meksiko pada tahun 1998. Anjungan ini bernama SeaStar yang dibangun oleh Atlantia Offshore bersama dengan ABB, McDermott, Modec, dll. Kreasi artistik ini merupakan state-of-the-art dari sebuah mini-TLP dimana digunakan sebuah struktur kolom tunggal sehingga sangat berbeda dengan bentuk biasanya yang memiliki multicolumn (biasanya terdiri dari empat kolom). Anjungan ini dioperasikan di area Green Canyon blok 237, Teluk Meksiko pada kedalaman 639,3 m (2.097 ft).

Gambar 2. Variasi bentuk anjungan Mini-TLP

Tension leg platform (TLP)

Biasanya disebut juga TLP konvensional, untuk membedakan dengan jenis Mini-TLP. Jenis struktur ini berupa sebuah anjungan apung yang diposisikan dan distabilkan melalui sistem tambat vertikal (tendon) bertegangan tarik (minimal tiga tali-tambat yang terpisah) yang dipancang di dasar laut. Tegangan tarik pada tendon dihasilkan oleh adanya daya apung dari bagian lambung anjungan yang tercelup dalam air. Sifat dari anjungan ini, pada saat terkena beban-beban seperti gelombang, angin atau arus, anjungan akan bergerak menyamping dengan tetap pada kondisi horisontal karena aksi paralel dari tendonnya. Gerak vertikalnya (heave) dirancang secara ketat agar sangat terbatas geraknya, sehingga fasilitasnya cocok dipakai untuk surface completion dari sumur-sumur

Salah satu TLP yang sudah dioperasikan akhir tahun 2001 adalah TLP Brutus (Gambar 3). Bentuk strukturnya berkolom empat dengan tendon penambat berjumlah 12 line untuk tiap kolomnya. Tiap kolom berdiameter 66,5 feet dengan tinggi 166 feet dan tiap pipa tendon berdiameter 32 inci dengan ketebalan 1,25 inci. Dipasang dan dioperasikan di area Green Canyon Blok 158 perairan Teluk Meksiko pada kedalaman 910 m (2.985 ft).

Gambar 3. Skema dan proses transportasi TLP Brutus

Spar platform

Adalah jenis anjungan lepas pantai yang berupa suatu unit produksi terapung berbentuk silinder vertikal (kolom tunggal) dengan ciri sarat air (draft) cukup dalam yang memungkinkan menyimpan sejumlah kecil minyak mentah di dalam kolomnya. Silinder vertikal tersebut utamanya berfungsi sebagai penopang geladak (deck). Kondisi bagian atas deck (topside) sama seperti pada anjungan terpancang pada umumnya yaitu terdapat perlengkapan pengeboran dan fasilitas produksi. Memiliki tiga jenis riser yaitu riser untuk produksi, pengeboran dan untuk eksport produk. Lambung vertical tunggalnya ditambat di dasar laut dengan taut caternary system yang memiliki enam hingga dua puluh tali tambat. Terdapat dua jenis spar yaitu classic spar dan truss tpar (lihat Gambar 1). Jenis yang kedua ini merupakan modifikasi dari classic spar.

Saat ini spar dipergunakan di kedalaman mencapai 915 m (3.000 ft), namun dengan kondisi teknologi yang ada saat ini memungkinkan untuk dioperasikan hingga kedalaman 2.287 m (7.500 ft). Walaupun tidak dirancang untuk terlalu menahan gerak naik-turun (heave), tapi anjungan ini dapat mengakomodasi surface completed wellheads. Sebagai contoh terdekat adalah sebuah truss spar yang akan dipasang dan dioperasikan pada pertengahan tahun 2007 di ladang Kikeh dengan kedalaman 1.330 m lepas pantai Sabah, Malaysia (Gambar 4). Anjungan ini merupakan spar floating production platform yang akan dioperasikan oleh Murphy Oil Corporation bekerjasama dengan Petronas Malaysia. Anjungan ini nantinya akan menjadi Spar pertama di dunia yang dioperasikan di luar Teluk Meksiko.

Gambar 4. Anjungan Truss SPAR untuk ladang Kikeh-Malaysia

Floating Production, Storage and Offloading system (FPSO)

FPSO adalah sebuah fasilitas terapung yang dipasang di sekitar suatu ladang minyak dan gas bumi lepas pantai yang fungsinya untuk menerima, memproses, menyimpan dan menyalurkan/mengirim hidrokarbon. Bangunan FPSO ini terdiri dari sebuah struktur pengapung berbentuk sebuah kapal (bangunan baru atau dari modifikasi kapal tanker yang dialihfungsikan) yang secara permanen di tambatkan ditempatnya beroperasi. Ruang muat dari bangunan kapalnya ini digunakan sebagai penyimpan minyak yang diproduksi. Di atas bangunan apungnya ini dilengkapi dengan fasilitas-fasilitas pemroses (topside facilities) hidrokarbon dan akomodasi. Konfigurasi sistem tambatnya bisa berupa jenis tambat menyebar (spread mooring type) atau sistem tambat titik tunggal (single point mooring system). Tapi pada umumnya berbentuk sebuah turret.

Campuran fluida yang dihasilkan, yang bertekanan tinggi dikirim ke fasilitas pemrosesan yang berada di atas geladak kapalnya. Sedang minyak, gas dan air dipisahkan. Air dibuang ke luar kapal setelah diproses untuk menghilangkan hidrokarbonnya. Hasil minyak mentah yang sudah distabilkan disimpan dalam tangki-tangki muatnya dan secara berkala dipindahkan ke kapal tanker yang datang berkala (shuttle tanker) melalui sebuah buoy atau dengan cara merapatkan kapal tanker ke dekat FPSO secara langsung. Gas hasil produksi bisa digunakan kembali untuk meningkatkan produksi dengan teknik gas lift atau menghasilkan energi bagi keperluan di dalam FPSO itu sendiri. Sementara gas yang masih tersisa dibakar atau dimanfaatkan lagi dengan cara dikompres dan disalurkan ke daratan melalui sistem pipeline atau diinjeksikan lagi ke dalam reservoir.

Gambar 5. FPSO II yang beroperasi di ladang South Marlim, Brasil

Sebagai contohnya adalah FPSO yang dioperasikan oleh Petrobras di ladang minyak South Marlim yang berlokasi 110 km (68 miles) dari pantai utara Rio de Janeiro, Brasil (Gambar 5). Kedalaman perairannya bervariasi dari 720 m dibagian utara hingga 2,600 m di area bagian selatan. Hampir 80 % areanya berada di kedalaman lebih dari 1.200 m, dimana FPSO ditambat di bagian selatan pada kedalaman 1.420 m (4,659 ft). Struktur FPSO-nya berasal dari sebuah kapal tanker niaga "Mariblanca" berbobot 127.000 dwt yang dimodifikasi di galangan kapal Sembawang, Singapore pada bulan November 1996. Minyak dan gas dari sumur-sumurnya masuk ke FPSO, diproses dan hasil minyaknya ditransfer ke sebuah shuttle tanker.

Di Indonesia, jenis anjungan-anjungan seperti di atas belum banyak dipakai. Pengalaman yang sangat fenomenal bagi perkembangan teknologi Laut-dalam di Indonesia adalah dengan dibangun dan dioperasikannya Mini-TLP A berikut FPU-nya (Floating Production Unit) di ladang West Seno, Selat Makasar pada kedalaman 1.021 m (3.349 ft). Konfigurasi struktur utamanya terdiri dari empat kolom berpenampang bujur sangkar dengan penambat masing-masing dua line tendon pada tiap kolomnya. Di ladang yang sama, tidak lama lagi TLP-B segera menyusul. Sementara itu jenis FPSO sudah dioperasikan di ladang minyak dan gas Belanak, perairan Natuna Selatan. Hanya saja ini untuk perairan dangkal dengan kedalaman 89,94 m (295 ft). FPSO Belanak merupakan bangunan baru dengan panjang 285 m (935 ft) yang dibangun di Batam oleh P.T. McDermott Indonesia dan dirancang untuk memproses 500 juta kubik feet gas tiap hari guna keperluan eksport. Selain itu juga memproduksi minyak dan kondensat hingga 100.000 barel dan 24.140 barel LPG per hari. Tentu saja itu semua menorehkan sebuah harapan besar untuk makin berkembangnya industri Laut-dalam Indonesia, dengan pemain dan segenap sumber daya dalam negeri yang makin termanfaatkan.

III. PERTIMBANGAN DALAM MEMBUAT KONSEPSI RANCANGAN OFFSHORE

Jika kita terbang melintasi perairan laut Utara Jawa atau perairan sekitar Balikpapan, maka kita dapat menyaksikan beberapa bangunan yang berdiri di tengah lautan. Dan jika kita coba amati lebih cermat, maka samar-samar akan nampak oleh kita bentuk derek-derek ataupun bangunan akomodasi di bagian atasnya. Bangunan-bangunan seperti itulah yang disebut sebagai anjungan/bangunan lepas pantai (offshore platform/structure) yang digunakan untuk aktivitas eksploitasi minyak atau gas bumi di daerah lepas pantai (offshore region), baik untuk pengeboran (drilling platform) maupun aktivitas produksi (production platform). Kata offshore yang berarti lepas pantai (jauh dari pantai) digunakan sebagai lawan kata dari onshore yang berarti daerah pantai. Di dalam kelompoknya, jenis bangunan ini cuma salah satu dari wahana laut secara umum, seperti misalnya kapal sebagai alat transportasi di lautan dan beberapa modifikasi dari jenis kapal dengan peruntukan lain --misalnya kapal pembor (drilling ship).

Lalu mengapa harus di tengah lautan, tidak di darat saja? Ya, karena jelas bahwa reservoir minyak atau gas bumi tidak hanya di daratan saja, tapi juga dilautan, bahkan tidak sedikit yang berada di dasar lautan yang sangat dalam. Lagi pula semakin hari cadangan minyak yang berada di daratan makin berkurang kapasitasnya sehingga memaksa manusia untuk mencari cadangan yang baru walaupun harus di tengah lautan.

Disini ini akan mencoba mengenalkan sedikit lebih jauh tentang salah satu jenis struktur lepas pantai yang performansinya sangat baik untuk dioperasikan di perairan/laut dalam (deep water). Juga akan disampaikan sekilas tentang perkembangannya di Indonesia yang saat ini sudah mulai memasuki era teknologi laut-dalam bagi industri lepas-pantainya.

Anjungan Lepas-pantai untuk Perairan Dangkal (Shallow water platform)
Dalam bidang teknik lepas pantai (offshore engineering) dikenal bermacam-macam jenis struktur anjungan lepas pantai. Secara garis besar bisa dikelompokkan sebagai berikut : (i) Jenis struktur lepas-pantai terpancang (fixed offshore structure) atau biasa disebut juga pile-supported platform, atau ada juga yang menyebutnya jacket steel platform (ii) Jenis concrete gravity platform, (iii) Jenis guyed tower platform dan (iv) Jenis compliant platform. Pembagian ini didasarkan pada bentuk, jenis material strukturnya maupun bagaimana perilaku responnya terhadap beban-beban lingkungan yang bekerja pada struktur tersebut.

Anjungan yang kita lihat banyak bertebaran di sekitar perairan Jawa Barat dan Kalimantan Timur misalnya, yang beberapa diantaranya berlokasi tidak terlalu jauh dari bibir pantai, kebanyakan adalah dari jenis jacket steel platform. Hal ini dikarenakan memang jenis anjungan ini sangat cocok diaplikasikan untuk 100 m). Jenis anjungan ini pada umumnya berbentuk±perairan dangkal (kedalaman seperti pada Gambar 1. Tapi jenis anjungan ini jika dipakai pada perairan dalam (kedalaman lebih dari 500 m) menjadi kurang efektif baik dari sisi teknis maupun ekonomis.

Gambar 1. Contoh struktur jenis jacket steel platform: (a) gambar sket dan (b) bentuk sesungguhnya.

Ketidakefektifan tersebut pada prinsipnya karena adanya kendala kelakuan dinamis dari struktur dan juga dari pertimbangan efektivitas biaya pembangunannya. Struktur jacket untuk perairan dangkal (shallow water yangb) memiliki nilai rasio kecil dan faktor pembesaran dinamisnya (Dynamic Amplification Factor) mendekati satu, sehingga hal ini secara prinsip adalah rasio antara periode natural menunjukkan kelakuan statis, dimana rasio struktur dan periode natural gaya gelombang eksitasinya. Gambar 2 adalah kurva dengan faktor pembesaran dinamis suatubyang menunjukkan hubungan antara rasio sistim struktur satu derajat kebebasan, yang akan menjadi salah satu kriteria untuk memprediksi perilaku dinamisnya. Jika struktur jacket digunakan pada perairan yang makin dalam, maka struktur menjadi makin fleksibel (lentur) sehingga periode natural gerakannya makin mendekati periode gelombang eksitasinya. Hal ini menjadikan struktur kurang baik dari segi perilaku dinamisnya, karena rentan terhadap resonansi. Untuk perairan dalam, dengan makin membesarnya gelombang ekstrim maupun gelombang harian, yang selanjutnya menyebabkan faktor kelelahan terhadap struktur makin dominan, maka pemakaian jenis struktur jacket terpancang menjadi makin tidak efisien. Tetapi di lain pihak, jika kekakuan strukturnya ditambah yaitu dengan cara memperbesar bagian dasar struktur yang terpancang pada dasar laut, maka sebagai konsekuensinya biaya pembangunannya akan meningkat drastis sehingga menjadi kendala dari segi efektivitas biayanya.

Sementara itu, dari segi ekonomi sudah dibuktikan bahwa pemakaian jenis struktur jacket untuk perairan dalam sangatlah tidak menguntungkan. Kurva dalam gambar 3(a) memperlihatkan perbandingan biaya-relatif untuk tiga jenis anjungan yaitu, struktur terpancang (pile-supported platforms), struktur menara bertali tambat (guyed tower) dan jenis Tension leg platform (TLP) untuk perairan-sedang seperti perairan Teluk Meksiko. Kurva untuk jenis struktur terpancang memperlihatkan kenaikan biaya paling drastis dengan bertambahnya kedalaman perairan operasi. Kecenderungan yang serupa juga terlihat untuk jenis anjungan menara bertali-tambat.

Gambar 2. Kurva pembesaran dinamis (Dynamic Amplification)

Untuk perairan yang lebih dalam dan dengan kondisi yang lebih ganas, seperti perairan Laut Utara, maka hubungan efektifitas biaya-relatif untuk berbagai jenis bangunan lepas pantai terhadap kedalaman perairan operasionalnya juga menunjukkan hal yang tidak jauh berbeda, sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 3(b). Tetap saja, jenis struktur terpancang memperlihatkan performansi biaya yang sangat tidak menarik dengan makin bertambahnya kedalaman perairan operasi.

Gambar 3. Kurva perbandingan efektivitas biaya beberapa jenis platform sebagai fungsi kedalaman: (a). untuk perairan-sedang (daerah Gulf of Mexico). (b). untuk perairan-dalam (daerah North Sea).

Dengan demikian semakin jelas terlihat bahwa untuk aplikasi di laut-dalam, sangat tidak layak digunakan jenis anjungan terpancang maupun jenis guyed tower. Sehingga mau tidak mau harus dicari jenis struktur lain yang layak, baik dari segi teknis maupun ekonomis, untuk penggunaan di laut-dalam. Dari paparan di atas terlihat juga, salah satu struktur alternatif yang menarik adalah jenis TLP.

Apa itu Tension Leg Platform? Jenis struktur terpancang seperti jacket steel structure dan gravity base structure hanya mampu digunakan dalam batas kedalaman sedang, yaitu hingga sekitar 400 m. Demikian juga dengan beberapa struktur turunannya, yaitu yang berada dalam kategori bottom-supported compliant structures seperti jenis Articulated dan Guyed Towers, hanya bisa diaplikasikan pada perairan dengan kedalaman beberapa ratus meter lebih dalam. Jika perairannya semakin dalam (lebih dari 1000 m), maka hanya jenis sistem terapung seperti FPSO, FPF, TLP dan SPAR/DDCV, atau sistem bawah laut sajalah yang secara teknis maupun ekonomis layak untuk dioperasikan.

Selain teknologi struktur terapung itu sendiri, beberapa teknologi lainnya yang terkait dengan sistim terapung tersebut antara lain adalah catenary mooring, taut mooring dan tension leg mooring, flexible risers serta control umbilicals. Teknologi seperti itulah yang akan sangat mempengaruhi efektifitas biaya dalam pengembangan ladang di laut-dalam, dan juga nantinya akan sangat memegang peranan dalam pengembangan ladang minyak dan gas di area perairan sangat-dalam (ultra deepwater fields) yaitu yang mencapai lebih dari 2000 m. (Hirayama dkk, 2002).

Sebagaimana dijelaskan di atas, Tension Leg Platform (TLP) adalah salah satu jenis struktur lepas pantai yang dapat dikelompokkan ke dalam golongan compliant structures yang mana jenis ini sangat cocok dipakai di perairan dalam. Karakteristik utama TLP yang berbeda dengan jenis struktur terpancang (fixed jacket type) adalah sifat respon TLP yang sangat lentur terhadap gaya-gaya luarnya. Dengan kata lain, responnya cenderung bersifat "ikut bergerak" bersama gelombang dari pada harus "menahan gelombang" secara kaku. Dengan demikian, keadaannya akan menjadi lebih baik jika harus berada di perairan dalam yang mana kondisi lingkungan yang lebih berat.

Gambar 4. Sket dari bagian-bagian penyusun sebuah anjungan Tension Leg Platfom. (API RP 2T, 1997).

Secara struktural, struktur utama TLP tersusun dari komponen-komponen platform, tendon (tether) dan template seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Platform merupakan struktur pengapung yang di atasnya terdapat geladak (deck) tempat dimana fasilitas produksi dan tempat tinggal pekerja berada. Platform tersusun dari ponton dan kolom yang bisa memberikan daya apung yang cukup untuk menjaga agar deck selalu berada di atas permukaan air bagaimanapun kondisi lautnya. Kolom ini diikat ke dasar laut dengan tendon dan dipancangkan dengan template. Daya apung platform inilah yang memberikan gaya-tarik (tension) pada tendon, yang selanjutnya berfungsi sebagai gaya pengembali (restoring force) bagi struktur TLP terhadap beban-beban luar.

Dalam masa operasinya, draft dari platform relatif tinggi (sekitar dua kali) dari hull apungnya. Sistem penambatannya yang kaku menyebabkan gerakan platform pada saat terkena gelombang menjadi terbatas dalam arah heave, pitch dan roll. Kekakuan tendon yang tinggi juga menyebabkan periode natural dalam arah gerakan tersebut sangat kecil. Geometri dari hull dan penempatan tendon biasanya dibuat simetris agar periode roll dan pitch-nya sama. Biasanya periode natural TLP dalam arah heave dan pitch untuk aplikasi perairan dalam (lebih dari 1000 ft) adalah antara 1 sampai 5 detik. Sebaliknya, struktur TLP cukup lentur dalam arah surge karena gaya pengembali pada tendon dalam arah ini umumnya kecil. Periode natural TLP dalam arah surge (atau sway) adalah cukup besar yaitu dalam orde 100 detik atau lebih.

Gambar 5. Skema gaya-gaya yang bekerja pada TLP

Secara umum, gaya lingkungan yang bekerja pada struktur lepas pantai, termasuk TLP, adalah berupa gaya gelombang, arus, angin dan gaya akibat pasang surut air laut sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 5. Beban-beban lingkungan tersebut selengkapnya terdiri dari (i) Gaya Gelombang (Wave Forces), meliputi : Wave frequency forces, Low frequency forces (First and second-order drift force dan Wave drag force), Hight frequency forces (Second order potential flow force, Vortex shedding force dan Drag force); (ii) Gaya Arus (Current Forces) yang mencakup : Current drag force dan Coexisting wave and current drag force; (iii) Gaya Angin (Wind Forces), meliputi : Fluctuating wind force dan Steady wind force (Faltinsen dan Demirbilek, 1989). Disamping itu dalam kondisi tertentu bisa terjadi beban gempa bumi (earthquake force). Dalam kondisi yang sesungguhnya, semua gaya-gaya di atas cenderung terjadi secara simultan, sehingga untuk suatu analisis dan perancangan yang komprehensif, maka sebaiknya semua gaya-gaya yang mungkin terjadi di atas harus dipertimbangkan. Namun biasanya, untuk tujuan-tujuan analisis tertentu, hanya gaya-gaya tertentu saja yang dianggap paling dominan yang dipertimbangkan.

Angin, gelombang dan arus menyebabkan TLP cenderung berosilasi terhadap suatu posisi offset-nya dari pada terhadap posisi vertikalnya. Offset dalam arah surge terkait dengan "set down" yaitu turunnya TLP dalam arah heave yang berakibat bertambahnya daya apung sehingga gaya-tarik pada tendon menjadi lebih besar dari pada dalam posisi vertikalnya. Sementara itu efek orde yang lebih tinggi akibat sifat non-linier alami dari gelombang dan strukturnya akan mempengaruhi respon dinamisnya (Bar-Avi, 1999).

Era Teknologi Laut-dalam Indonesia

Dalam skala dunia, pengembangan ladang minyak dan gas lepas pantai di perairan-dalam sebetulnya sudah dimulai sejak tahun 1990-an. Data dalam Gambar 6 memperlihatkan pengembangan ladang produksi di perairan dengan kedalaman lebih dari 300 m. Dalam grafik tersebut terlihat dengan jelas laju pertambahannya yang sangat pesat. Sementara sebaran instalasi TLP diseluruh dunia dapat dilihat dalam Gambar 7.

Gambar 6. Pertumbuhan ladang minyak dan gas bumi di perairan-dalam

Gambar 7. Sebaran instalasi TLP di seluruh dunia, termasuk Indonesia (Majalah Offshore Engineering)

Dalam konteks Indonesia, barangkali tren "Teknologi Laut-dalam" ini makin keras gaungnya segera setelah diinstalnya anjungan TLP-A pada tahun 2003 oleh sebuah perusahaan minyak asing yang beroperasi di Indonesia, di ladang West Seno di perairan Selat Makasar pada kedalaman laut sekitar 1000 m. Anjungan ini menjadi anjungan TLP pertama yang diinstall dan dioperasikan di Indonesia. Momentum ini menjadi sangat monumental bagi bangsa Indonesia, yaitu dapat dijadikan sebagai pintu gerbang mulai masuknya komunitas lepas-pantai Indonesia ke dalam era baru, "Era Teknologi Laut-dalam". Hal ini akan semakin terasa dengan mulai dioperasikannya juga beberapa jenis FPSO dan FPU di perairan lainnya di Indonesia.

Tentunya kondisi ini sangat menggembirakan bagi perkembangan teknologi kelautan di Indonesia pada umumnya dan teknologi bangunan lepas pantai pada khususnya. Namun disisi lain, mulai saat itu juga, dan di masa mendatang, terbentang tantangan yang tidak ringan bagi segenap pihak yang terlibat sekaligus menaruh perhatian, baik dari kalangan akademisi, industri migas maupun industri lainnya yang terkait, terhadap perkembangan teknologi dan industri lepas-pantai di Indonesia. Bahkan lebih dari itu, untuk sampai pada taraf "kemandirian teknologi" dalam bidang kelautan, maka tak dapat dipungkiri lagi, tenaga-tenaga ahli/SDM Indonesia harus dituntut secara aktif untuk semakin banyak lagi melibatkan diri di dalamnya. Di sisi lain, pemerintah sendiripun harus senantiasa menyadari peran aktifnya yang sinergis dan kondusif dalam menelurkan regulasi-regulasinya yang tepat bagi perkembangan teknologi dan industri kelautan Indonesia.

Fabrikasi anjungan lepas pantai

Secara umum terdapat perbedaan yang sangat mendasar proses pembangunan sebuah anjungan lepas pantai dengan bangunan darat (land-base structures). Sebuah bangunan darat, proses pembangunannya sejak dari tahap awal hingga akhir dilakukan di tempat yang sama. Sebaliknya, sebuah anjungan lepas pantai, apapun jenisnya, dibangun atau difabrikasi di tempat yang berbeda dengan lokasi akhir tempat instalasinya. Perbedaan kondisi inilah yang menyebabkan perbedaan proses pembangunan dan teknologi yang diperlukan pada kedua bangunan.

Struktur anjungan lepas pantai dibangun di sebuah lapangan fabrikasi yang umumnya berlokasi di sekitar daerah pantai. Tidak jarang jarak antara tempat fabrikasi dan lokasi akhirnya (tempat beroperasinya), sangatlah jauh, dapat berupa lintas negara maupun lintas benua. Ambil contoh anjungan TLP West Seno. Struktur utamanya (bagian kolom dan ponton) dibangun di perusahaan Hyundai Heavy Industry, Korea Selatan, sedangkan lokasi operasinya terdapat di Selat Makasar, Indonesia.
Teknik pembangunan struktur utama anjungan lepas pantai dilakukan berdasarkan modul-modul. Secara garis besar biasanya terbagi atas modul struktur utama anjungan dan modul bagian bangunan atas (topside). Khusus untuk jenis struktur semi terapung (TLP, SPAR, FPSO dan lain-lain), masih terdapat modul atau sub-struktur lainnya berupa bagian struktur sistem tambatnya. Tiap-tiap modul tersebut masih dapat terbagi lagi menjadi beberapa sub-modul, tergantung dari dimensi modul dan kapasitas peralatan pembangunan yang ada. Dalam pekerjaan ini diperlukan derek-derek (crane) darat dengan kapasitas besar.

Gambar 1. Spar Genesis

Pada Gambar 1, contoh proses fabrikasi Spar Genesis. Lambung (hull) spar Genesis memiliki diameter 37.2 meter (122 feet) dan tinggi 215 meter (705 feet). Struktur lambung ini dibangun dalam dua tahap di galangan Aker Rauma's Pori, Finlandia. Setengah bagian pertama berbobot 10.842 ton dan setengah bagian yang kedua dengan berat 15.861 ton. Di bagian tengah sumbu lambung spar ini terdapat ruang sebagai jalur sumur (well bay) berukuran 58 feet x 58 feet untuk mengakomodasi sekitar 20 slot sumur.

Contoh lainnya adalah fabrikasi topside spar terbesar di dunia, Spar "Holstein" (Gambar 2), yang dikerjakan dalam sejumlah modul-modul dengan berat mati total mencapai 18.200 ton. Topside tersebut terbagi atas bagian modul Utara, modul Selatan, dan rangka penopang modul. Modul Utara beratnya 8.370 ton terdiri atas peralatan proses. Modul Selatan dengan berat 5.324 ton terdiri dari bangunan akomodasi kru dan 3 buah generator turbin gas LM-2.500 yang mampu membangkitkan daya listrik 54 MegaWatt. Sementara itu rangka penopang modul memiliki berat 4.421 ton.

Gambar 2. Modul topside Spar Holstein

Pengangkutan ke lokasi operasi

Tahapan berikutnya setelah proses pembangunan struktur utama di fabrication yard selesai adalah proses transportasi atau pengangkutan. Proses transportasi adalah memindahkan struktur utama ajungan (umumnya bagian hull) ke lokasi akhir tempat instalasinya. Fasilitas utama yang diperlukan dalam proses ini adalah sebuah kapal angkut khusus atau tongkang (barge) yang memiliki daya apung besar untuk menopang struktur dan membawanya ke lokasi instalasi di lepas pantai.

Gambar 3. Kapal khusus Transshelf

Tahap awal proses transportasi adalah proses peluncuran (loadout), yaitu proses pemindahan dan peletakan struktur ke atas kapal angkut atau tongkang, dengan bantuan derek angkat atau bila memungkinkan memanfaatkan daya apung struktur atau sub-struktur yang akan diangkut itu sendiri. Sebelumnya, kapal angkut atau tongkangnya diposisikan di tempat terdekat dengan lapangan fabrikasi.

Proses ini termasuk tahap awal yang cukup kritis, karena stabilitas wahana angkutnya harus diperhitungkan dengan cermat setelah ada beban di atasnya. Selain itu juga harus dilakukan proses pengikatan sementara (tiedown) selama dalam transportasi, dengan cara yang tepat sesuai dengan disainnya. Kegagalan pada proses ini dapat mengakibatkan jatuhnya struktur ke dalam laut selama pengangkutan dan tidak menutup kemungkinan kegagalan tersebut bisa terjadi pada saat proses loadout. Selama proses transportasi, biasanya beberapa kapal tunda (tug boat) ikut mendampingi hingga lokasi akhir.

Pada Gambar 3, memperlihatkan keadaan setelah bagian lambung spar "Genesis" dipindahkan di atas kapal angkut setengah benam "Transshelf" di lapangan fabrikasi Aker Rauma's Pori, Finlandia. Transportasi dilakukan dalam dua tahap. Setengah bagian pertama berbobot 10.842 ton ditransportasikan ke Corpus Christi dengan kapal angkut tersebut. Kemudian dua bulan berikutnya, dengan alat angkut yang sama, setengah bagian yang kedua dengan berat 15.861 ton segera dikirim.

Gambar 4. TLP Marco Polo

TLP Marco Polo, sebagai TLP yang dirakit di lokasi terdalam ke-2 (1.311 meter) setelah TLP Magnolia (1.425 meter), struktur hull-nya difabrikasi di Samsung Heavy Industries Yard SHI Koji Island, Korea Selatan. Kemudian diangkut menempuh jarak tidak kurang dari 13.000 mil dan tiba di Texas pada bulan Agustus 2003 (Gambar 4). Hull-nya berbobot 5.750 ton dengan displacement sebesar 27.500 ton dan payload 14.000 ton. Lebar hull-nya (dari ujung ke ujung) adalah 344 feet. Sedangkan jarak dari dasar struktur ke ujung atas kolomnya setinggi 196 feet dan tinggi sarat (draft) pada saat operasi normal adalah 129 feet