Investigasi Ledakan dan Kebakaran Sumur Macondo, Teluk Meksiko

Rig Semisubmersible Deepwater Horizon

20 April 2010, kecelakaan yang mengakibatkan kematian banyak pekerja terjadi di sumur minyak Macondo, sekitar 80 KM dari lepas pantai Louisiana di Teluk Meksiko.

Insiden terjadi ketika pekerjaan well-abandonment sementara yang dilakukan rig pengeboran Deepwater Horizon (DWH). Rig kehilangan kendali atas sumur, sehingga terjadi blowout –pelepasan cepat dan kuat gas dan cairan hidrokarbon dari dalam sumur ke rig. Hidrokarbon yang terlepas itu kontak dengan sumber nyala api dan terbakar. Ledakan dan kebakaran pun terjadi. Korban jiwa atau cedera, kerusakan lingkungan dan kerusakan aset yang terjadi adalah kematian 11 pekerja, cedera serius 17 pekerja, tenggelamnya rig pengeboran dan kerusakan pantai dan laut yang luas akibat tumpahnya 5 juta barel (≈600 juta liter) hidrokarbon dari dalam sumur. Kejadian ini merupakan salah satu kecelakaan yang mengakibatkan kerusakan alam terburuk dalam sejarah Amerika.

Rig Deepwater Horizon terbakar dan meledak di sumur Macondo

Penyebaran minyak akibat kebakaran dan ledakan sumur Macondo

BP Exploration & Production Inc. (BP) adalah operator atau pemegang konsensi blok yang terdapat sumur Macondo. BP adalah pemegang konsensi terbesar di laut dalam (deepwater) Teluk Meksiko Amerika, memiliki lebih dari 650 blok dengan kedalaman laut lebih dari 1,200 feet (≈365 meter).

Untuk mengebor sumur Macondo, BP mengontrak Transocean, kontraktor pengeboran dan penyedia jasa sumur lainnya, termasuk Halliburton dan Sperry-Sun Drilling Services –subsidari Halliburton.

Bagan interaksi perusahaan yang terlibat kejadian

Cameron tidak memiliki kontrak langsung dengan BP, namun kontrak antara Transocean dan BP mempersyaratkan konfigurasi dan referensi spesifik Blowout Preventer (BOP) yang akan digunakan dalam pengerjaan sumur. Cameron menyediaakan part, pengetesan, bantuan teknis dan jasa perbaikan pada BOP Deepwater Horizon.

Personil yang bertanggung jawab akan pengendalian sumur ketika kejadian adalah:

Posisi	Perusahaan	Tanggung Jawab
Well Site Leader	BP	Memimpin semua aktifitas, K3LH, operasional dan logistik di lapangan
Offshore Installation Manager (OIM)	Transocean	Mengelola krew dan sumberdaya di rig untuk mencapai kinerja optimum agar program pekerjaan sumur dapat dilaksanakan dengan baik
Senior Toolpusher/ Toolpusher	Transocean	Mengawasi dan mengkoordinasi pekerjaan pengeboran
Driller	Transocean	Mengoperasikan peralatan pengeboran dan memonitor instrumen rig
Subsea Supervisor	Transocean	Mengawasi perawatan dan perbaikan pada peralatan dan sistem di bawah laut (subsea) dan permukaan (surface)
Cementer	Halliburton	Melaksanakan program penyemenan, termasuk perencanaan dan pemompaan semen serta memberikan saran teknis
Mudlogger	Sperry-sun	Memonitor parameter pengeboran sebagai acuan untuk mengerti kondisi di bawah sumur dan memberikan saran ke BP ataupun Transocean implikasi keselamatan/efisiensinya.

Posisi personil pengendali sumur

Ruang kendali driller di anjungan pengeboran lepas pantai yang serupa di Deepwater Horizon

Urutan kejadian kebakaran/ledakan

Aktifitas utama yang menyangkut kejadian ledakan dan kebakaran sumur Macondo adalah:

Tanggal	Keterangan
6 Okt 2009	Sumur Macondo di spud (dimulai pengeborannya) oleh rig Marianas (milik Transocean)
8-27 Okt 2009	Rig Marianas di evakuasi karena kerusakan oleh badai Ida
31 Jan – 6 Feb 2010	Rig Deepwater Horizon menggantikan Rig Marianas. 6 hari perawatan dan pengetesan BOP. Memulai aktifitas pengeboran pada 6 Februari.
19 April 2010	Menyelesaikan pemasangan casing produksi sampai kedalaman 18,304 feet
19-20 April 2010	Melakukan pekerjaan penyemenan sumur
20 April 2010	Pengetesan tekanan positif dan tekanan negatif casing produksi
20 April 2010	Pemantauan sumur dan pekerjaan bersamaan. Memompa air laut menggantikan lumpur dan spacer di dalam riser sumur. Sumur dalam keadaan underbalance dan mulai mengalir. Aliran yang keluar dari dalam sumur meningkat.
20 April 2010	Respon terhadap kendali sumur. Lumpur mulai mengalir melebihi pipa. Dan mengalir lewat derrick. Menutup diverter dan lumpur melewati gas separator. Mengaktifkan lower annular preventer BOP. Gas tekanan tinggi terlepas dari gas separator vent. Alaram gas pertama berbunyi. Gas menyebar dengan cepat membunyikan alarm lainnya. Rig kehilangan listrik. Terjadi ledakan pertama (5 detik setelah rig kehilangan listrik). Mengaktifkan Emergency Disconnect Sequence (ESD) BOP, namun paket lower marine riser tidak membuka. Mentransfer 115 personel termasuk 17 pekerja yang terluka ke M/V Damon Bankston. 11 pekerja hilang dan dicari.
22 April	Deepwater Horizon tenggelam
21-22 April	Mengoperasikan Remotely Operated Vehicle (ROV) untuk menutup Variable Bore Rams dan Blind Shear Rams dari BOP di bawah laut. Tidak berhasil.

Urutan waktu kejadian

Faktor penyebab kejadian kebakaran/ledakan (direct and indirect cause)

Dengan mempergunakan fault tree analysis, berbagai skenario, failure mode dan faktor kontribusi yang memungkinkan, ada 8 temuan utama kejadian ini:

a)    Semen annulus tidak mengisolasi hidrokarbon

b)    Shoe track tidak mengisolasi hidrokarbon

c)    Test tekanan negative diterima walaupun integritas sumur tidak diperiksa

d)    Influx dari sumur tidak diidentifikasi hingga hidrokarbon berada di riser

e)    Respon kendali sumur gagal untuk menjaga kendali sumur

f)     Pengalihan ke mud gas separator mengakibatkan gas ter-venting di rig

g)    Sistem kebakaran dan gas tidak mencegah ignisi hidrokarbon

h)   Mode darurat BOP tidak dapat menutup sumur.

Swiss cheese model kejadian ledakan dan kebakaran

Ringkasan kegagalan di Sumur Macondo

Analisis program dan sistem Pencegahan dan Proteksi Kebakaran

Ada beberapa potensi sumber penyalaan di rig Deepwater Horizon:

• Klasifikasi area listrik (electrical area classified)
• Sistem gas dan kebakaran
• Sistem ventilasi

Marine Operation Manual (MOM) Deepwater Horizon tertanggal Maret 2001 menyatakan bahwa: area kapal dibagi dan diidentifikasi memiliki kemungkinan pencampuran udara/gas mudah terbakar/meledak. Sebagian besar are rig tidak masuk klasifikasi mudah terbakar/meledak karena hanya sedikit atau bahwa tidak ada peluang pencampuran gas/udara mudah terbakar bahkan dalam kondisi yang paling ekstrim sekalipun.

Area klasifikasi listrik di Deepwater Horizon meliputi area drill floor dan area di atas drill floor, termasuk juga derrick. Area deck yang langsung dibawah drill floor juga masuk klasifikasi listrik. Berbagai macam intake dan outlet ventilasi dan outlet diverter juga masuk klasifikasi listrik. Moon pool dan ruangan mud pit juga masuk area klasifikasi listrik.

Sistem gas dan kebakaran Deepwater Horizon memiliki 27 detektor gas mudah terbakar. Seluruh gas detektor berfungsi otomatis terhadap alaram visual dan audio. 13 dari 27 detektor memiliki respon otomatis, sedang 14 sisanya tidak beraksi otomatis, hanya memberikan alarm visual dan audio.

Dari hasil Analisa data, perawatan dan penilaian terakhir oleh pihak ketiga menunjukkan bahwa gas detektor dalam kondisi cukup baik, diuji dan terawat.

Fungsi dan layout sistem ventilasi juga diperiksa. Fire damper di rig didisain untuk otomatis menutup ketika listriknya mati. Disediakan juga fusible link untuk memastikan damper menutup jika terjadi kebakaran.

Hipotesis analisis kejadian kebakaran

Modeling vapor dispersion menunjukkan bahwa campuran gas mudah terbakar dengan cepat menyelimuti area rig, termasuk beberapa ruangan tertutup dibawah deck. Area di bow dan aft deck utama serta di bawah deck tidak klasifikasi listrik. Karena itu beberapa penyalaan mungkin terjadi.

Sistem HVAC (Heating, Ventilating, dan Air Conditioning) mungkin mentransfer gas mudah terbakar ke area tertutup mesin, sehingga mesin menjadi melebihi kecepatannya. Yang menjadi sumber penyalaan.

Sumber penyalaan mekanikal juga mungkin terjadi. Tekanan yang sangat besar terjadi ketika pelepasan hidrokarbon bisa menyebabkan kegagalan peralatan, dan mengakibatkan kerusakan kolateral sehingga menimbulkan percikan.

Rekomendasikan program pencegahan dan proteksi kebakaran

Laporan investigasi kecelakaan Deepwater Horizon oleh BP memberikan 2 hal besar perbaikan:

• Drilling dan Well Operation Practices (DWOP) dan Operating Management System (OMS)
• Pengawasan dan kontrol kualitas kontraktor dan provider jasa

Perbaikan DWOP dan OMS:

a)    Prosedur dan praktek teknis engineering

·         Perbaikan panduan penyemenan

·         Perbaikan persyaratan well control

·         Perbaikan desain teknis: tubular, casing hanger seal

·         Perbaikan persyaratan untuk mencakup pengetesan tekanan negatif

·         Memperjelas standar pelaporan dan investigasi kejadian pengendalian sumur

·         Mengusulkan American Petroleum Institute untuk mengembangkan rekomendasi untuk desain dan pengetesan busa semen pada penggunaan tekanan tinggi dan suh tinggi

·         Penilaian dan meninjau penerapan Management of Change (MOC)

b)    Kompetensi dan kapabilitas

·         Memperkuat peran teknis di bidang penyemenan dan isolasi

·         Memperkuat kompetensi dan kepemimpinan di operasi laut dalam

·         Mengembangkan program pelatihan laut dalam tingkat lanjut

·         Membangun ahli internal BP dibidang subsea dan kontrol sistem BOP

·         Meminta International Association of Dirlling Cotnractor (IADC) untuk mempertimbangkan sertifikasi di bidang subsea engineering

c)    Audit dan verifikasi

d)    Proses Safety Performance Management

·         Membuat indikator leading dan lagging terkait integritas sumur, pengendalian sumur dan peralatan keselamatan kritis rig

·         Mempersyaratkan kontraktor pengeboran untuk membuat sistem monitoring audio terkait indikator leading dan lagging di atas.

Pengawasan dan kontrol kualitas kontraktor dan provider jasa:

a)    Pemastian jasa penyemenan

b)    Memastikan praktek pengendalian dan monitor sumur diterapkan di semua kontraktor pengeboran

c)    Keselamatan proses rig:

·         Hazop review pada sistem gas permukaan dan cairan pengeboran sebagai bagian dari rig audit dan penerimaan

·         Memasukkan semua venting hidrokarbon sebagai bagian dari Hazop

d)    Pengawasan kualitas desain BOP:

·         Menetapkan minimal redudancy dan reliabilitas BOP yang dimiliki kontraktor

·         Memperketat persyaratan minimum pengetesan BOP

·         Memperketat persyaratan minimum perawatan BOP

·         Menetapkan persyaratan minimum Management of Change subsea BOP

·         Membuat perencanaan yang jelas untuk ROV intervensi sebagai bagian dari tanggap darurat

·         Membuat kontraktor pengeboran menerapkan proses kualifikasi yang memverifikasi kinerja kemampuan shearing BOP

·         Termasuk verifikasi pengujian dan kesesuaian dengan point redudancy dan kemampuan shearing BOP.

Kerja sama industri di bidang penanganan tumpahan

Juli 2010, 4 dari 5 perusahaan besar minyak dan gas membangun perusahaan non profit Marine Well Containment sebagai langkah bersama untuk meningkatkan kapabilitas penanganan tumpahan sumur di Teluk Meksiko. Masing-masing perusahaan komitmen berinvestasi 1 milyar USD untuk pengembangan sistem cepat tanggap perusahaanMarine Well Containment yang terdiri dari peralatan modular kontainment yang dapat mengumpulkan minyak yang mengalir dari laut dalam. Sistem ini didisain untuk dpt dimobilisasi dalam waktu 24 jam dan siap dioperasikan selama berminggu-minggu, siap menampung tumpahan sedalam 10,000 feet dari permukaan, untuk volume sampai 100,000 barel per hari.

Sistem ini didesain untuk dapat menangani tumpahan atau kejadian seperti Deepwater Horizon di masa depan.

Skematik sistem Marine Well Containment

---000---

Penyusun:  Syamsul Arifin, SKM

HES Specialist, Chevron Indonesia Company

Mahasiswa Pasca Sarjana K3 FKM UI

Referensi

• British Petroleum. Deepwater Horizon Accident Investigation Report. September 2010. UK
• US Chemical Safety and Hazard Investigation Board. Investigation Report, Explosion and Fire at the Macondo Well. Juni 2014. US
• Deepwater Horizon Study Group (DHSG). Final Report on the Investigation of the Macondo Well Blowout. University of California Berkeley, US
• The Bureau of Ocean Energy Management, Regulation and Enforcement. Report Regarding The Causes Of The April 20, 2010 Macondo Well Blowout. September 2011. US
• National Commission on the BP Deepwater Horizon Oil Spill and Offshore Drilling. Deep Water the Gulf Oil Disaster and the Future of Offshore Drilling: Report to the President. Januari 2011. US