1
Bab 4. Peralatan Pemboran 4.1. Pendahuluan
Pada operasi pemboran, biasanya peralatan yang dipakai dibagi-bagi ke dalam beberapa sistem. Pembagian sistem- sistem yang umum dilakukan oleh orang-orang di industri perminyakan adalah sebagai berikut : a. Sistem pengangkat (Hoisting System) b. Sistem pemutar (Rotating System) c. Sistem sirkulasi (Circulating System) d. Sistem daya (Poer System) e. Sistem pencegah sembur liar (!"P System) Sistem-sistem di atas mempunyai hubungan yang erat antara yang satu dengan lainnya. Hubungan antar sistem tersebut saling tergantung satu dengan lainnya. 4.2. Sistem Pengangkat (Hoisting System)
#ungsi dari hoisting system adalah untuk menyediakan $asilitas untuk me-n me-ngan gangka gkat, t, mena menahan han dan menur menurun unkan kan dril drills lstr tring ing,, casi casing ng stri string ng dan dan perlen perlengka gkapan pan baah baah permuk permukaan aan lainny lainnya a dari dalam sumur sumur atau atau ke luar luar sumur. %omponen-kompon %omponen-komponen en utama dari hoisting hoisting system (lihat &ambar '.) adalah : . errick dan substructure *. !lock dan tackle +. raork
Gambar 4.1. Hoisting System Components22) Peralatan Pemboran
1
ua enis kegiatan rutin yang sering menggunakan peralatan hoisting system pada saat operasi pemboran adalah : . ela elaksanaka akan penyamb ambungan rangk angkai aia an string ( makin king connection ). elaksanakan penyambungan berhubungan dengan pros proses es pena penam mbah bahan sam sambun bungan gan baru aru pada ada dril drillp lpip ipe e untu untukk penem penembus busan an yang yang makin makin dalam. dalam. Proses Proses ini dapat dapat dilih dilihat at pada pada (&ambar '.*).
Gambar 4.2. aking a Conne!tion4")
*. elaksanakan trip (making trip). elakukan elakukan trip adalah berhubungan berhubungan dede- ngan ngan pros proses es penc pencab abut utan an dril drills lstr trin ing g dari dari luba lubang ng bor bor untu untukk mengganti kombinasi dari peralatan baah permukaan (!ottom Hole ssembly) dan kemudian menurunkan kembali ke dalam sumur pemboran. /rip biasanya dilakukan untuk mengganti bit yang sudah mulai tumpul. Proses ini dapat dilihat pada (&ambar '.+).
2
Peralatan Pemboran
ua enis kegiatan rutin yang sering menggunakan peralatan hoisting system pada saat operasi pemboran adalah : . ela elaksanaka akan penyamb ambungan rangk angkai aia an string ( makin king connection ). elaksanakan penyambungan berhubungan dengan pros proses es pena penam mbah bahan sam sambun bungan gan baru aru pada ada dril drillp lpip ipe e untu untukk penem penembus busan an yang yang makin makin dalam. dalam. Proses Proses ini dapat dapat dilih dilihat at pada pada (&ambar '.*).
Gambar 4.2. aking a Conne!tion4")
*. elaksanakan trip (making trip). elakukan elakukan trip adalah berhubungan berhubungan dede- ngan ngan pros proses es penc pencab abut utan an dril drills lstr trin ing g dari dari luba lubang ng bor bor untu untukk mengganti kombinasi dari peralatan baah permukaan (!ottom Hole ssembly) dan kemudian menurunkan kembali ke dalam sumur pemboran. /rip biasanya dilakukan untuk mengganti bit yang sudah mulai tumpul. Proses ini dapat dilihat pada (&ambar '.+).
2
Peralatan Pemboran
3
Gambar 4.#. aking $rip#%) 4.2.1. &erri!k atau Portable ast dan Substruktur
#ungs #ungsii dari dari derr derric ickk adala adalah h untuk untuk menye menyedia diaka kan n ruang ruang keti keting nggi gian an 0ertikal yang diperlukan untuk mengangkat pipa dari atau menurunkan ke sumur. Semakin tinggi ketinggian, semakin panang rangkaian pipa yang dapa dapatt dita ditang ngan ani, i, sehi sehing ngga ga sema semaki kin n cepa cepatt pipa pipa yang yang pan panan ang g dapa dapatt dimasukkan atau dikeluarkan dari lubang bor. Panang pipa yang umum digunakan adalah berkisar antara *1 dan +2 $t. %emampuan derrick untuk menangani suatu panang rangkaian pipa sering disebut dengan stand, yang tersusun tersusun dari dua, tiga atau empat sambungan drillpipe, yang sering disebut dengan kemampuan menarik doubles, thribbles atau $ourbles. alam alam penam penambah bahan an ketin ketinggi ggian, an, kemam kemampu puan an derr derric ickk dite ditent ntuk ukan an berd berdasa asark rkan an kema kemampu mpuan an menah menahan an beba beban n kompr kompresi esi$$ dan beba beban n angin angin.. !eban angin yang diiinkan ditentukan dari rangkaian drillstring di lubang bor dan rangkaian drillstring yang disandarkan pada salah satu sisi derrick. !ila drillstring disandarkan pada salah satu sisi dari derrick, momen penggulingan (o0erturning moment) harus dikenakan pada titik tersebut. !eban angin harus dihitung dengan asumsi beban angin searah dengan momen penggulingan. nchored guy ires ditarik dari masing- masing kaki derrick untuk meningkatkan meningkatkan ketahanan rig dari beban rig. P3 mengembangkan klasi$ikasi klasi$ikasi ukuran ukuran untuk untuk derrick derrick (&ambar (&ambar '.'), '.'), sedangka sedangkan n spesi$i spesi$ikasi kasinya nya diringk diringkas as dala dalam m /abel abel '.. '.. ata ata dala dalam m /abel abel '. '. uga uga dapa dapatt digu diguna naka kan n untu untukk menghitung beban angin pada derrick.
Peralatan Pemboran
3
Gambar 4.4 'lasiikasi kuran &erri!k 1) $abel*4.1. &imensi kuran &erri!k 1) &erri!k Si+e ,o 1"
Height (-)
t
in
,ormal Base Suare (B)
t
n
Pipe Si+e
$otal /ength0
Pipe eight
ing /oad -rea
(in)
3t
/bt
t
2 42 2 *2 2 * 154 6.*22 7.8 41 2 *2 2 * 154 6.*22 7.8 * 6' 2 *' 2 * 154 6.*22 7.8 * 7 ** 2 *' 2 '9 '.822 4.8 + 4 +7 2 *7 2 '9 2.422 4.8 ' 4 +7 2 +2 2 8 4.622 **.8 8 6 '7 2 +2 2 8 8.222 **.8 8 *2 '1 2 +2 2 8 8.222 **.8 7 *8 46 2 +1 7 8 *2.222 **.8 imensi-dimensi umum ukuran-ukuran derricks (Courtesy P3 "ppsit rilling ngineering) . +* stands * stands ; stands) *. '4 stands (7 stands ; 4 stands) +. 2 stands (2 stands ; stands) '. 62 stands (6 stands ; 2 stands) 8. 72 stands 7. '4 stands
*7' *7' *7' +8+ 82 82 884 884 42
errick dan substruktur harus mampu menahan beban yang diberikan oleh berat pipa pada block ditambah sebagian dari drilpipe yang disandarkan pada derrick. !ila rangkaian casing yang berat dipasang, kemungkinan diperlukan untuk menyingkirkan beberapa drillpipe agar kapasitas pembebanan pada derrick sesuai dengan kemampuannya. /otal kekuatan pada derrick tidak dibagikan secara merata pada setiap kaki dari keempat kaki derrick tersebut (lihat &ambar '.8). /egangan $ast line dibagikan merata antara kaki-kaki C dan karena draork diletakkan antara kaki-kaki tersebut. /egangan dead line sering memakai kaki karena dead line anchor dekat salah satu kaki.
4
Peralatan Pemboran
5
Gambar 4.5. &istribusi 'ekuatan pada 'aki*kaki 6ig 1) 4.2.1.2. 6ig 3loor
Gambar 4.7. 6ig 3loor 22)
3stilah-istilah di Rig #loor . Rotary /able : Peralatan yang ber$ungsi untuk memutar dan dipakai untuk menggantung drill string (drill pipe, drill collar dsb) yang memutar bit di dasar sumur. *. Rotary ri0e : Peralatan yang ber$ungsi meneruskan daya dari draorks ke rotary table +. raork : mekanisme hoisting system pada rotary drilling rig '. riller console : Panel Pusat instrumentasi dari rotary drilling rig. Panel ini digunakan untuk mengontrol proses yang teradi dalam setiap sub-bagian-bagian utama. eteran-meteran pada panel biasanya memberikan in$ormasi tentang (&ambar '.1): a. ud Pump d. Rotary Speed Peralatan Pemboran
5
b. Pump Pressure c. Rotary /or=ue
e./ong /or=ue $. >eight 3ndicator
Gambar 4.8. &riller Console 22)
8. ake o$ Rig out tong : Peralatan yang berupa kunci besar yang dipakai untuk memutar bagian-bagian drill pipe, drill colar, casing dsb dan untuk menyambung dan melepas bagian-bagian drill string.
Gambar 4.9. &rill Pipe $ong 1)
6
Peralatan Pemboran
7
7. ouse hole : ?ubang berselubung di samping rotary table di lantai rig untuk meletakan drill pipe, untuk disambungkan ke kelly dan drill steam. 1. Rat hole : ?ubang berselubung di samping derick atau mast di rig $loor untuk meletakkan kelly pada saat triping in maupun triping out. 4. og House : Ruangan kecil yang digunakan sebagai pos driller dan untuk menyipan alat-alat kecil lainnya. 6. Pipe Ramp (@ ramp) : ?ereng miring disisi atas substructure dimana pipa diletakkan sebelum diangkat ke rig $loor 2. Catalk : Aembatan di antara pipe rack di dasar pipe ram di samping rig dimana pipa diletakkan sebelum ke pipe ram. . Hydraulic Cat Head : Peralatan yang digunakan untuk menyambung atau melepas sambungan bila drill pipe atau drill collar akan ditambahkan atau dikurangkan dari drill steam seaktu proses triping. 4.2.1.1. 6ig
Rig merupakan gabungan dari derrick dan substructure $ipe &ari 6ig
Secara garis besarnya, rig dapat dikatagorikan menadi tipe rig de ngan kedudukan yang tetap ($i;ed) dan tipe rig yang dapat bergerak (mo0eable). %ategori dari rig ditunukkan oleh &ambar '.6.
Peralatan Pemboran
7
Gambar 4.%. 'lasiikasi 6ig 1) 4.2.1.1.1. Cable tool rig
Rig enis ini merupakan enis rig pertama yang digunakan pertama kali dalam searah pengeboran minyak bumi. Cable tool rig pernah digunakan untuk mengebor sekitar *2 B dari sumur di merika /engah sampai dengan tahun 67. Sekarang cable tool rig sudah arang digunakan.
8
Peralatan Pemboran
9
Gambar 4.1". Cable $ool 6ig #)
Pengeboran dengan menggunakan cable tool rig dilakukan dengan menggunakan special bit, seperti yang ditunukkan pada &ambar '.. %omponen utama dari cabble tool drilling terdiri atas drillstring, bit, drilstem ar dan rope socket, yang digantung pada line atau kabel pemboran. alam pemboran ini tidak ada sirkulasi lumpur, karena cutting diangkat dengan menggunakan bailer setelah bitnya dinaikkan.
Peralatan Pemboran
9
Gambar 4.11. Bit ntuk Cable $ool 6ig #)
Cable tool rig memiliki batasan sampai ke kedalaman 8222 $t. Sekarang ini penggunaannya sudah sangat arang, terkecuali untuk sumursumur completion dan pengeboran dangkal seperti pengeboran air. 4.2.1.1.2. /and rig
ang termasuk land rig antara lain standard rig, truck yang dilengkapi dengan derrick, atau komponen rig. 4.2.1.1.#. Standard derri!k
/ipe rotary rig yang dahulu sering digunakan adalah standard derrick. Standard derrick dipasang pada kedudukan rig (cellar) sebelum pengeboran, dan kemudian dapat dibongkar dan dipindahkan ke lokasi pemboran berikutnya. Rig standar uga dapat digunakan dalam kegiatan ork o0er. !erbeda dengan cable tool rig, standard derrick dapat didesain kekuatan dan ketinggiannya sesuai dengan yang diperlukan operasi pemboran. %etinggian derrick diperlukan dalam pemasangan oint-oint casing ataupun pipa-pipa panang yang terdiri atas *, +, atau ' oint drill pipe.
10
Peralatan Pemboran
11
Gambar 4.12. Standard &erri!k 9) 4.2.1.1.4. Portable rig
Rig enis ini biasanya dipasangkan pada satu unit truck khusus seperti yang ditunukan pada &ambar '.+. Spesi$ikasi dari rig portable ini diberikan pada standard P3 ' . Perhitungan pengaruh angin dan kapasitas beban maksimumnya sama seperti perhitungan bagi standard rig.
Gambar 4.1#. Portable $ru!k ounted 6ig 2") Peralatan Pemboran
11
Portable rig memiliki beberapa keuntungan, seperti : udah menaikkan dan menurunkan rig !iaya operasional yang lebih murah Rig enis ini biasanya digunakan dalam operasi ork o0er. pabila digunakan dalam pemboran, rig dapat ini mengebor sampai kedalaman 2,222 $t , dan dapat digunakan selama 4, *, atau *' am 5hari. 4.2.1.1.5. Con:entional rig
Rig ini memiliki komponen-komponen yang besar sehingga tidak dapat dibaa dalam satu truck.. Con0entional rig memiliki 0ariasi kedalaman 7,222 sampai +8,222 $t serta dapat dioperasikan selama *' am5hari (lihat &ambar '.').
Gambar 4.14. 6ig Pemboran 'on:ensional 7)
Rig ini mampu mengangkat sampai + ont pipa atau satu stand. Spesi$ikasi rig ini ditunukkan dalam (/abel '.*). Spesi$ikasi rig biasanya dilengkapi dengan skema susunan dari rig, uga cara dan bagaimana melengkapi rig sebagaimana mestinya, sedangkan posisi rig dapat dipersiapkan seperti pada (&ambar '.8).
12
Peralatan Pemboran
13
$abel 4.2. Spesiikasi 6ig 'on:ensional 1)
raorks Continental-msco C- type 333, ,822 hp &roo0ed $or +54D drill line !aylor 72+* dynamatic brake errict 3deco #ull0ie '+ $t high 182.222 lb static hook load Substructure odi$ied 3deco * $t high 122.222-lb casing capacity simultaneous ith '22.222 lb setback capacity Poer Source + Caterpillar +64-/ (diesel) *,86* hp Pumps Eational 2P-+2, ,+22 hp &ardner-en0er %F&, ,222 hp High 0olume-lo pressure mud mi;ing system rillstring rillpipe G ' 9 D " 0arious eights and grades High tensile strength drillpipe a0ailable Standard sie collars a0ailable through 6 in Pre0enters (H*S /rim) + 854-in. &? 8222 Hydril, annular * + 854 Gin type @ 8222 Hydril, single gate %oomey closing unit, *2-gal capacity, air and electric, 7-station accumulator ith remote control ?ynn 3nternational choke and kill mani$old, ' in. ; * in. ; 8222 psi >.P "ther =uipment Cron block G 3deco se0en 8*-in. shea0es, '22-ton capacity /ra0eling block G Continental-msco R8*7, 7-88-in. shea0es, '22-ton capacity Hook G !yron Aackson '+22 !unk house G * $t ; 82 $t,heeled, air conditioned Cron-"-atic esander G Saco, si; 7-in. cones, ,*22 gpm esilter G degasser, tel0e '-in.cones rillpipe spinning rench G @arco rilling Recorder %elly spinner G #astay ?ight plants G to Caterpillar +8 k, 25**2 0 C ?ights G Rig--?ite, 0aporproo$ ud tanks G + tanks system ith mud agitators Radio G otorola, 22 att, # Raotary table G Continental-msco, *1 9 in. Shale shaker G !randt dual standard Si0el G Eational type R Peralatan Pemboran
13
Gambar 4.15. Skema Posisi 6ig 1) 4.2.1.1.5. arine rig
Rig pemboran yang digunakan di o$$shore disebut marine rig. Rig-rig marine dapat dikatagorikan sebagai berikut : itunang dari dasar !arges Aackups Plat$orm rigs engapung Semi submersible rillship a. Barge
Pengeboran dengan menggunakan barge terbatas untuk kedalaman air 4 - *2 $t (lihat &ambar '.7). !arge ditarik ke lokasi dan dipancangkan pada dasar air. Setelah pengeboran selesai rig dapat dipindahkan ke lokasi berikutnya. !arge pada umumnya dirancang selengkap mungkin, yang terdiri atas rig pengeboran, tempat tidur untuk pekera dengan $asilitas sebaik mungkin. Selain itu terdapat kapal-kapal untuk mengangkut pekera dari dan ke pelabuhan terdekat dan untuk emergency pekeranya. !arge tidak dapat digunakan bila tinggi gelombang lebih dari 8 $t.
14
Peralatan Pemboran
15
Gambar 4.17. &rilling Barge 42) b. ;a!k p
Rig ackup memungkinkan pemakaian yang luas di laut untuk pemboran eksplorasi. Secara prinsip komponen-komponennya sama seperti unit tipe barge, dan mempunyai + sampai 8 kaki-kaki yang menunang 0essel. Rig ini memiliki kapal yang stand by untuk maksud keamanan (lihat &ambar '.1). %eistimeaan dari ackup ini adalah kaki-kakinya yang bisa dinaikturunkan . Setiap kaki bisa ditanamkan atau ditambatkan ke suatu tempat yang bisa menunang pada dasar laut (lihat &ambar '.4). Rig ini dirancang untuk kedalaman minimum air + - *8 $t dan maksimum pada kondisi khusus, yaitu antara *82 - +82 $t. aksimum kedalaman operasi ditentukan oleh kondisi cuaca, misalnya suatu ackup yang didesain untuk kedalaman operasi maksimum +22 $t, mempunyai batasan operasi antara *2+ - *2 $t. Rig-rig ackup dipisahkan berupa slot atau cantile0er rig tergantung pada pemakaian dan persyaratan yang diperlukan cantile0er (lihat &ambar '.6). Aembatan-embatan rig dapat diletakan auh atau dekat de ngan sumur, sedangkan menara ditempatkan pada tiang cantile0er (lihat &ambar '.*2), sehingga barge dapat bergerak dengan bebas dan bisa ditempatkan di luar lokasi sumur.
Peralatan Pemboran
15
Gambar 4.18. ;a!k p 6ig #7)
Gambar 4.19. Bantalan Penun
Peralatan Pemboran
17
Gambar 4.1%. Slot $ype ;a!kup 6ig 1)
Peralatan Pemboran
17
Gambar 4.2". enara 6ig #7) !. Platorm rigs
Plat$orm rigs adalah plat$orm yang digunakan untuk mengebor beberapa lubang sumur. !eberapa sumur yang dibor secara miring dari satu plat$orm menuu reser0oir yang produkti$ akan lebih banyak mengurangi biaya dibandingkan dengan satu sumur 0ertikal dalam satu sumur. &ambar dari plat$orm rigs dapat dilihat pada (&ambar '.*).
Gambar 4.21. 6ig 3latorm #7) 18
Peralatan Pemboran
19
d. &rill ship
alam usaha pengeboran dalam laut yang terlalu dalam, penggunaan rig yang ditunang dari dasar tidak bisa dilakukan. %arena itu kemudian dilakukan pengeboran dengan menggunakan drill ship atau kapal pengeboran. Rig ini tidak dibatasi oleh kedalaman air dalam pengoperasiannya. da dua tipe drilling ship yang memiliki perbedaan karakteristik, dan harus diperhatikan dalam pemilihan rig tersebut. rillship yang memakai tipe 0essel kapal sebagai struktur utama untuk penunang rig (lihat &ambar '.**).
Gambar 4.22. &rillship 42)
%ini telah dikembangkan 0eel baru untuk pengeboran yang dapat digerakan sendiri, atau diperlukan kapal laut untuk transportasinya. e. Semi submersible
19
Gambar 4.2#. 6ig Semisubmersible #7) 4.2.2. Blo!k dan $a!kle
!lock dan tackle terdiri dari : . Cron block : katrol-katrol yang diam terletak di atas mast atau derick. *. /ra0eling block : katrol-katrol yang bergerak tempat melilitkan drilling line. Hal ini memungkinkan tra0eling block bergerak naik dan turun sambil tergantung di baah cron block dan di atas rig $loor (&ambar '.*').
Gambar 4.24. $ra:eling Blo!k 22) 20
Peralatan Pemboran
21
+. rilling line : /ali kaat baa yang ber$ungsi menghubungkan semua komponen dalam hoisting system. /ali ini dililitkan secara bergantian melalui katrol pada cron block dan tra0eling block kemudian digulung pada rotating draork drum (&ambar '.*8).rilling line menghubungkan draork dan dead line anchor.
Gambar 4.25. &rilling /ine 22)
Salah satu enis dari drilling line adalah ire rope. >ire rope dibuat dari carbon steel yang didinginkan dengan cepat dan mempunyai 0ariasi ukuran dan kekuatan (lihat /abel '.+) P3 mengklasi$ikasikan ukuran ire rope sebagai berikut : ;tra 3mpro0ed Plo Steel (3PS) 3mpro0ed Plo Steel (3PS) Plo Steel (PS) ild Plo Steel (PS)
Peralatan Pemboran
21
$abel 4.#. ;enis*;enis kuran dan 'onstruksi ire 6ope 1) Ser:i!e and ell &epth
ire 6ope in
Rod and tubing pull lines Shallo 9 - I inci 3ntermediate I - 154 inci eep 154 G 54 inci Rod Hanger 5' lines Sand lines Shallo J , 9 inci
&iameter (mm)
ire6ope &es!ription (6egular lay)
(+ to 6) (6, **)
7 ; *8 #> or 7 ; *7 >S or 7 ; + >S or 4 ; 1 or 6 ; 1 P#, ??, 3PS or 3PS, 3>RC
(** to *6) (7.8)
7 ; 6, P#, R?, 3PS, #C
(7.8 to +) 7 ; 1 !right or &al0, P#, R?, PS 3ntermediate 9 , 457 (+, '.8) or 3PS, #C eep 457 , +54 '.8, 7 rilling lines-cable tool (drilling and cleanout) Shallo 854 , I (7.6) 7 ; * #>, P# or EP#, R? or ??, 3ntermediate I , 154 (6. **) PS or 3PS, #C eep 154 , (**.*7) Casing lines-cable tool Shallo +5' , 154 (6.**) 7 ; *8 #>, P#, R?, 3PS, #C or 3ntermediate 154 , (**.*7) 3>RC eep , 54 (*7.*6) 7 ; *8 #>, P#, R?, 3PS, or 3PS, 3>RC rilling lines-coring and slim-hole rotary rigs Shallo 154 , (**.*7) 7 ; *8 #>, P#, R?, 3PS, or 3PS,3>RC 3ntermediate , 54 (*7.*6) 7 ; 6 S or 7 ; *7 >S, P#, R?, 3PS or 3PS, 3>RC rilling lines-large rotary rigs Shallo , 54 (*7.*6) 7 ; 6 S or 7 ; * S or 7 ; *8 3ntermediate 54 , J (*6.+*) #>, P#, R?, 3PS or 3PS, 3>RC eep J, I (+*.'8) inci >inch lines- 854 - 154 (7 to **) 7 ; *7 >S or 7 ; + >S, P#, hea0y duty inci R?, 3PS or 3PS, 3>RC 154 G 54 ** to *6) 7 ; +7 >S, P#, R?, 3PS or 3PS, 3>RC inci Horsehead pumping-unit lines Shallo 9 - 54 (+ to *6) 7 ; 6 class or 7 ; +1 class or 6 inci ; 1, P#, 3PS, #C or 3>RC 3ntermediate 854 G 54 (7 to *6) 7 ; 6 class or 7 ; +1 class, P#, 3PS, #C or 3>RC inci 22
Peralatan Pemboran
23
"$$shore anchorager ?ines
154 G * I onci +54 G ' I inci +I-'I inci ast raising +54 and lines smaller 9 and larger &uideline I tensioner line Riser tensioner 9 , * lines
(** to 12)
7 ; 6 class, bright or gal0., P#, R?, 3PS or 3PS, 3>RC (+8 to 7 ; +1 class, bright or gal0., P#, R?, 3PS or 3PS, 3>RC **) (67 to 7 ; 7 class, bright or gal0., P#, R?, 3PS or 3PS, 3>RC **) 7 ; 6 class P#, R?, 3PS or (thru +8) 3PS, 3>RC (+4 and 7 ; +1 class P#, R?, 3PS or 3PS, 3>RC up) 7 ; *8 #>, P#, R?, 3PS or 3PS, (6) 3>RC >ire Rope description (lang lay) (+4,8) 7 ; +7 >S or 7 ; ' >S or 7 ; ' #> or 7 ; '6 #>, S, P#, R?, 3PS or 3PS, 3>RC
bbre0iation: >S : >arrington Seale S : Seale #> : #iller ire PS : Plo steel 3PS : "mpro0ed plo steel 3PS: ;tra impro0ed plo steel P# : Pre$ormed EP# : Eonpre$ormed R? : Right lay ?? : ?e$t lay #C : #iber core 3>RC : 3ndependent ire rope core Pada umumnya 3PS dan 3PS yang mempunyai kekuatan tinggi digunakan saat ini untuk drilling line. lemen utama dari ire rope adalah kaat-kaat tunggal. ?embaran-lembaran kaat diuntai di sekeliling inti dari ire rope. 3nti dapat dibuat dari tali $iber, plastik, baa, atau kaat tunggal. >ire rope umumnya dibagi dari bentuk inti dan umlah dari simpul yang membungkus di sekitar inti, sedang simpul terdiri dari beberapa kaat tunggal. (&ambar '.*7) rah dari tali dapat dibagi berdasarkan simpul yang melingkari inti dan kemiringan dari kaat simpul-simpul tersebut (l&ambar '.*1). Simpul-simpul arahnya dapat ke kanan atau ke kiri. %aat-kaat bebas arahnya dapat regular maupun lang. Panang dari lang biasanya 1,*8 - 4 kali diameter nominal.
Peralatan Pemboran
23
Gambar 4.27. ;enis 'onstruksi ire 6ope 29)
Gambar 4.28. -rah Simpul dari ire 6ope 7)
%ekuatan nominal dari tali tergantung dari material yang digunakan untuk membuat tali tersebut, umlah dari simpul-simpul dan kaatkaat, ukuran dari tali. P3 memberikan /abel-/abel untuk kekuatan pecah dari bermacam-macam tali kaat (lihat /abel '.')
24
Peralatan Pemboran
25
$abel 4.4. 'ekuatan dari beberapa ;enis ire 6ope 1) 1 2 ,ominal &iameter
# 4 -ppro= ass
5
7
8 9 ,ormal Strenth
mpro:ed Plo> Steel in
mm
/bt
'gm
lb
k,
etri ! $onn es
9 657 854 I 154 54 J +54 9 854 I 154 * * 54 *J * +54 *9 * 854 *I * 154 + + 54 +J + +54
+ '.8 7 6 ** *7 *6 +* +8 +4 '* '8 '4 8 8' 81 7 7' 71 12 1' 11 42 4+ 47
2.'7 2.86 2.1* .2' .'* .48 *.+' *.46 +.82 '.7 '.44 8.71 7.82 1.+6 4.+8 6.+7 2.' .7 *.4 '.2 8.+ 7.7 4.2 6.8 *.2
2.74 2.44 .21 .88 *. *.18 +.'4 '.+2 8.* 7.6 1.*7 4.'' 6.71 .2 *.' +.6 8.8 1.+ 6.2 *2.4 **.4 *'.1 *7.4 *6.2 +.+
*+.222 *6.222 +8.422 8.*22 76.*22 46.422 +.222 +4.422 71.222 61.422 *+2.222 *77.222 +2'.222 +''.222 +4'.222 '+2.222 '14.222 8*'.222 817.222 7*4.222 74*.222 1'2.222 164.222 484.222 64.222
2* *6 86 **4 +24 +66 82+ 71 1'+ 442 2*2 42 +82 8+2 12 62 *+2 *++2 *872 *162 +2+2 +*62 +882 +4*2 '242
2.' +.* 7.* *+.* +.' '2.1 8.+ 7+.2 18.1 46.1 2' * +4 87 1' 68 *1 *+4 *7 *48 +26 ++7 +7* +46 '7
+9
62
**.1
++.4
64*.222
'+12
''8
+I
67
*7.2
+4.1
.'.222
'672
828
'
2+
*6.7
''.2
.*8'.22 2
8842
876
%
?=tra mpro:ed Plo> Steel lb k, etri ! $onn es
*7.722 ++.722 '.*22 84.422 16.722 2+.'22 +2.222 86.422 6*.222 **4.222 *7'.222 +27.222 +'4.222 +67.222 ''*.222 '6'.222 8'4.222 72'.222 77*.222 1**.222 14'.222 482.222 67.222 64'.222 .284.22 2 .*4.22 2 .*4*.22 2 .''2.22 2
4 '6 4+ *7* +8' '72 814 1 48' 22 12 +72 882 172 612 **22 *''2 *442 *6'2 +*2 +'62 +142 '212 '+42 '12
*. 8.* 4.1 *7.1 +7. '7.6 86.2 1*.8 41. 2+ *2 +6 84 42 *22 **' *'6 *1' +22 +*1 +87 +47 '8 ''7 '42
82*2
8*
8122
84*
7'2
78+
Sebagai contoh, kekuatan nominal dari kaat ukuran +54 K, 7 ; +1 untuk enis >RC adalah 6*.222 lb. '. Hook : Peralatan berbentuk kait yang besar yang terletak di baah tra0eling block untuk menggantungkan sipel dan drill steam selama proses pemboran berlangsung. 8. le0ator : Suatu penepit yang sangat kuat yang memegang drill pipe dan drill collar bagian demi bagian sehingga dapat Peralatan Pemboran
1"
25
dimasukkan dan dikeluarkan dari dank e dalam lubang bor(&ambar '-*4 L '-*6). le0ator ini digantung oleh ele0ator link yang diikatkan pada bagian pinggir dari tra0eling block atau hook. da dua tipe dasar dari ele0ator yaitu : !ottle - neck : digunakan untuk memegang drill pipe. Collar li$t : digunakan untuk memegang drill collar.
Gambar 4.29. ?le:ator 22)
Gambar 4.2%. Posisi ?le:ator 22)
Rangkaian dan susunan dari block dan tackle seperti terlihat pada (&ambar '.+2). #ungsi utama dari block dan tackle adalah memberikan keuntungan mekanik, sehingga mempermudah penanganan beban-beban berat. 26
Peralatan Pemboran
27
Gambar 4.#". 6angkaian Blo!k dan $a!kle 22) 4.2.#. &ra>>ork
raork adalah suatu peralatan mekanik yang merupakan otak dari derrick. #ungsi dari draork yaitu : . erupakan pusat pengontrol bagi driller yang menalankan operasi pemboran. *. merupakan rumah dari gulungan drilling line. +. meneruskan daya dari prime mo0er ke drill string ke rotary dri0e sprocket, ke catheads. raork menyediakan daya untuk mengangkat dan menurunkan beban yang berat. !agian utama dari draork adalah (lihat &ambar '.+): . rum : Peralatan yang ber$ungsi untuk menggulung atau mengulur drilling line. *. !rake, /erdiri dari : ain mechanical brake, suatu peralatan yang paling penting dari hoisting system. lat ini mempunyai kemampuan untuk membuat seluruh beban kera betulbetul berhenti, seperti pada saat tripping ataupun menurunkan casing. !ila beban berat diturunkan, maka main brake secara hidrolik atau elektrik akan membantu meredam seumlah besar energi yang timbul akibat massa yang dimiliki oleh tra0elling block, hook, drill pipe, drill collar atau casing. Peralatan Pemboran
27
u;iliary !rake, suatu peralatan hidrolis yang membantu meringankan tugas mechanical brake. lat ini tidak dapat memberhentikan proses pemboran seluruhnya. +. /ransmisi '. Cat head : erupakan sub-bagian dari draork yang terdiri dari a. rum atau make-up cat head b. !reak out cat head. Cat head digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan alaupun demikian tugas yang lebih umum adalah untuk mengangkat peralatan yang ringan dengan catline. Pada rig moderen $ungsi cat head digantikan oleh automatic cat head dan air-poered hoist (&ambar '.+*).
Gambar 4.#1. &ra>>orks dan Braking System 22)
28
Peralatan Pemboran
29
Gambar 4.#2. Cathead 22) 4.#. Sistem Sirkulasi (Cir!ulating System)
#ungsi utama dari sistem sirkulasi adalah mengangkat serpihan cutting dari dasar sumur kepermukaan. Skema dari sistem sirkulasi dapat dilihat pada (&ambar '.++). #luida pemboran umumnya berupa suspensi dari clay dan material lainya dalam air yang sering disebut dengan $luida pemboran. liran dari $luida pemboran meleati :
Gambar 4.##. Cir!ulating System 22) Peralatan Pemboran
29
. ari steel tanks ke mud pump *. ari mud pump ke high-pressure sur$ace connection dan ke drillstring +. ari drillstring ke bit '. ari nole bit ke atas ke annulus lubang dengan drillstring sampai ke permukaan 8. asuk ke contaminant-remo0al e=uipment dan kembali ke suction tank. Peralatan utama dari circulating system adalah : . ud pumps : !er$ungsi untuk memompa $luida pemboran dengan tekanan tinggi. da dua macam mud pump yaitu : uple; dan tripleks. Perbedaan utamanya adalah dalam umlah torak dan cara keranya (&ambar '.+').
Gambar 4.#4. ud Pump 22)
*.
30
ud pits : Suatu kolam tempat lumpur sebelum disirkulasikan.Sistem pit dan susunan dari peralatan yang menangani lumpur di atas pit dirancang atas pertimbangan drilling engineer.!iasanya rig mempunyai dua atau tiga pit dengan ukuran lebar 4 - * $t, panang *2 - '2 $t dan tinggi 7 - * $t. @olumenya berkisar antara *22 - 722 bbl.Pada operasi-operasi di o$$shore dapat ditambahkan - + pit untuk penyimpanan kelebihan lumpur dan untuk lumpur yang mempunyai densitas tinggi.Salah satu bentuk susunan dari pit tanpa 0ariasi dari macam-macam peralatan pengontrol solid ditunukkan pada &ambar '.+8.
Peralatan Pemboran
31
Gambar 4.#5. Sistem Pit 1)
Pit pertama dilengkapi peralatan pengontrol solid. ahulu pit kedua dipakai untuk tempat mengendapkan solid, alaupun ada perhitunganperhitungan yang menunukkan baha kebanyakan solid dalam lumpur tidak akan mengendap mengingat aktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan lumpur relati$ singkat. %ini pit kedua dilengkai beberapa peralatan pengontrol solid bila pit yang tersedia seaar. Pada pit terakhir dilengkapi oleh pipa-pipa isap dan slugging pit untuk persiapan lumpur berat yang digunakan sebelum tripping dan pipa-pipa untuk memasukkan chemical treatment. Pit-pit mempunyai sistem pengaduk yang memutar lumpur untuk mengurangi barite atau mengendapkan solid.
Peralatan Pemboran
31
Gambar 4.#7. Pengaduk /umpur di Pit 1)
+. ud mi;ing e=uipment : Suatu peralatan yang ber$ungsi untuk mencampurkan bahan-bahan atau material pada lumpur dengan menggunakan mi;ing hopper. i;ing Hopper : Peralatan berbentuk corong yang dipakai untuk menambahkan bahan-bahan padat ke dalam $luida pemboran pada saat treatment di dalam mud pit (&ambar '.+1).
Gambar 4.#8. i=ing Hopper 7) 32
Peralatan Pemboran
33
'. Contaminant remo0al : Suatu perlatan yang ber$ungsi untuk membersihkan $luida pemboran yang keluar dari lubang sumur setelah disirkulasikan, terdiri dari (&ambar '.+4): a. ud gas Separator, ber$ungsi untuk memisahkan gas-gas dari $luida pemboran b. Shale shaker, ber$ungsi untuk memisahkan cutting berukuran besar dari $luida pemboran. c. egasser, ber$ungsi untuk memisahkan gas-gas dari $luida pemboran secara terus menerus. d. esander, ber$ungsi untuk memisahkan pasir dari $luida pemboran e. esilter, ber$ungsi untuk memisahkan partikel-partikel yang ukurannya lebih kecil dari pasir.
Gambar 4.#9. &rilling 3luid Conditioning -rea 22) Peralatan Pemboran
33
4.4. 6otating System
Rotary system termasuk semua peralatan yang digunakan untuk mentransmisikan putaran mea putar ke bit. iagram dan rangkaian dari rotating system dapat dilihat pada (&ambar '.+6). !agian utama dari rotary sistem adalah:
Gambar 4.#%. 6otating System22) a. S>i:el @
Si0el seperti terlihat pada (&ambar '.'2) ber$ungsi sebagai penahan beban drillstring dan bagian statis yang memberikan drillstring berputar.Si0el merupakan titik penghubung antara circulating sistem dan rotating sistem. isamping itu uga sebagai penutup $luida dan menahan putaran selama diberikan tekanan.
34
Peralatan Pemboran
35
Gambar 4.4". Basi! S>i:el Parts22) b. 'elly @
%elly adalah rangkaian pipa yang pertama di baah si0el. !entuk potongan dari kelly dapat berupa segi empat atau persegi enam sehingga akan mempermudah rotary table untuk memutar rangkain di baahnya. /orsi ditransmisikan ke kelly melalui kelly bushing, yang terletak di dalam master bushing dari rotary table. %elly harus dipertahankan tetap setegak lurus mungkin (&ambar '.').
Peralatan Pemboran
35
Gambar 7.41. 'elly 22)
Si+e
2A
2A
#A
#A
#A
4
4
4
Cone!tion ppe
/o>e
r
r
/H
/H
bo=
bo=
4A
2 #9
6eg
3
4A
2 #9
6eg
3
4A
#A
6eg
3H
4A
#A
6eg
3
7 59
#A
6eg
3H
4A
4A
6eg
3H
4A
4A
6eg
3
7 59
4A
6eg
3H
5
7 59
5A
14
6eg
3H
7
7 59
7 59
6eg
6eg
/
/&
&
&3
/
&/
&32
//
d
&C
&?
6!
6
29
25
5 #4
5 1%74
17
# #9
# 14
2"
1 14
# %#2
2 12
517
#
4"
#8
5 #4
5 1%74
17
# #9
# 14
2"
1 14
# %#2
2 12
517
#
4"
#8
5 #4
5 1%74
17
4 #4
4 #174
2"
2
4 18#2
# 12
12
#
4"
#8
5 #4
5 1%74
17
4 #4
4 #174
2"
2
4 18#2
# 12
12
#
4"
#8
8 #4
8 2174
17
4 #4
4 #174
2"
2
4 18#2
# 12
12
#
4"
#8
5 #4
5 1%74
17
7
5 18#2
2"
2
5 %17
4 14
12
2
4"
#8
5 #4
5 1%74
17
7 19
5 18#2
2"
2
5 %17
4 14
12
2
4"
#8
8 #4
8 2174
7
5 18#2
2"
2
5 %17
4 14
12
#
4"
#8
8 #4
8 2174
17
8
7 2##2
2"
#
7 2%#2
5 14
59
#
4"
#8
8 #4
8 2174
17
9
8 2174
2"
#A
8 89
7
#4
2
$abel 4.5. &imensi 'elly 1)
36
Peralatan Pemboran
37
%elly mempunyai ukuran standard yaitu panang '2 $t dengan bagian penggeraknya +1 $t. Eamun ada pula kelly dengan panang 8' $t.
Peralatan yang ber$ungsi meneruskan daya dari draorks ke rotary table d. 6otary table@
Peralatan yang ber$ungsi untuk memutar dan dipakai untuk menggantung drill string (drill pipe, drill collar dsb) yang memutar bit di dasar sumur (&ambar '.'*, '.'+).%elly bushing dan rotary bushing ber$ungsi untuk memutar kelly (lihat &ambar '.''). Rotary bushing digerakan oleh prime mo0er leat tenaga gabungan atau motor elektrik sedangkan kelly bushing didudukan di dalam rotary bushing dan ditahan oleh empat penepit. iameter dari kelly bushing berbentuk empat persegi atau he;agonal yang sesuai dengan kelly.
Gambar 4.42. 6otary Bushing 1)
Peralatan Pemboran
37
Gambar 4.4#. 6otary $able 22)
Gambar 4.44. 6otary -!!essories 22) 38
Peralatan Pemboran
39
e. &rillpipe @
Pipa baa yang digantung di baah kelly. rill pipe di pasang pada bagian atas dan tengan drill stem.Porsi utama dari drillstring terdiri dari drillpipe. rillpipe yang umum digunakan adalah type hot-rolled, pierced dan seamless tubing. P3 telah mengembangkan spesi$ikasi drillpipe yang didasarkan atas diameter luar, berat per $oot, grade material dan range panang. imensi dan kekuatan drillpipe dibedakan atas grade ,,& dan S-+8 seperti terlihat pada /ab.'.7. rillpipe yang dipasarkan berdasarkan standard P3 mempunyai range dan panang, seperti terlihat pada /abel '.7: $abel 4.7. kuran &rill Pipe 6ange /enght (t)
* +
4 sampai ** *1 sampai +2 +4 sampai '8
Range * yang paling sering digunakan. %arena setiap pipa mempunyai panang yang khusus, maka type yang digunakan harus sama untuk semua rangkaian sehingga memudahkan dalam menentukan total depth pada saat pemboran (&ambar '.'8).
Gambar 4.45. &rill Pipe 22) Peralatan Pemboran
39
!eberapa ukuran dan berat drill pipe dapat dilihat pada /abel '.1. $abel 4.8. &imensi &rill Pipe 4") Si+e D&0 in
,ominal Plain ?nd all & Se!tion eight eight F0 $hi!kness0 in -rea Body $hreads E lbt in o Pipe FF Coupling0 n2 lbt 2 #9 4.95 4.4# ".1%" 1.%%5 1.#"42 7.75 7.27 ".29" 1.915 1.942% 2 89 7.95 7.17 ".218 2.441 1.912" 1".4" %.82 ".#72 2.151 2.958% #A %.5" 9.91 ".254 2.%%2 2.5%"2 1#.#" 12.#1 ".#79 2.874 #.72"% 15.5" 14.7# ".44% 2.7"2 4.#"#8 4 11.95 1".47 ".272 #.487 #."878 14."" 12.%# ".##" #.#4" #.9"49 15.8"1 14.7% ".#9" #.24" 4.#217 4A 1#.85 12.24 ".281 #.%59 #.7""4 17.7" 14.%9 ".##8 #.927 4.4"84 2"."" 19.7% ".4#" #.74" 5.4%91 5 17.25 14.98 ".2%7 4.4"9 4.#84# 1%.5" 18.%# ".#72 4.287 5.2847 25.7" 24."# ".5"" 4.""" 8."797 5 12 1%.2" 17.98 ".#"4 4.9%2 4.%724 21.%" 1%.91 ".#71 4.889 5.9292 7 59 24.8" 22.54 ".415 4.78" 7.72%7 25.2" 22.1% ".##" 5.%75 7.5272 F lbt #.#%%7 = - (!ol 7) FF - ".8954 (&2 I d2) $hese si+e and >eight sre non -P and are not in!luded in -P -pe! 5- or 5-J Courtesy -meri!aPetroleum nstitute
$. Hea0y eight drill pipe mempunyai dinding yang tebal dengan berat * - + kali lebih besar dari drill pipe standard. &ambar '.'7 memperlihatkan kekhususan dari hea0y eight drill pipe. %egunaan penggunaan hea0y eight drill pipe adalah sebagai berikut : a. engurangi kerusakan pipa dengan adanya ona transisi. b. engurangi penggunaan drill collar. c. enghemat biaya directional drilling, mengurangi tor=ue dan kecenderungan perubahan kemiringan.
40
Peralatan Pemboran
41
Gambar 4.47. Hea:y eight &rill Pipe 1) g. &rill Collar@
Pipa baa penyambung berdinding tebal yang terletak di bagian baah drill stem di atas bit. #ungsi utamanya untuk menambah beban yang terpusat pada bit (&ambar '.'1).
Gambar 4.48. &rill Collar 22) Peralatan Pemboran
41
h. Bit
!it atau pahat merupakan uung dari drill string yang menyentuh $ormasi, diputar dan diberi beban untuk menghancurkan serta menembus $ormasi.!it dapat dibagi menadi dua tipe yaitu : 1. &rag bit
rag bit atau $ish tail adalah enis bit yang digunakan seak dulu dalam proses rotary drilling dan sampai kini masih tetap digunakan terutama pada pemboran dangkal. (lihat &ambar '.'4)rag bit mempunyai pisau pemotong yang mirip ekor ikan, karena enis bit ini tidak memiliki bagian yang bergerak, maka pemboran dilakukan dengan cara menggeruk saa dan tergantung dari beban, putaran serta kekuatan dari pisau pemotongnya. Pisau pemotong ini bisa berumlah dua, tiga atau empat dan terbuat dari alloy steel yang umumnya diperkuat oleh tungsten carbide.%euntungan bit ini adalah : R"P yang tinggi.
iamond bit memasang butir-butir intan sebagai penggeruk pada matri; besi atau carbide dan tidak memiliki bagian yang bergerak. !it ini digunakan untuk membor $ormasi yang keras dan abrasi0e. Salah satu pabrik bit yang mengembangkan enis bit ini memasang polycristallyne diamond pada masa dasar tungsten carbide dan cocok untuk membor $ormasi yang sangat keras yang tidak dapat dilakukan oleh rock bit. Eamun demikian diamond bit lebih umum digunakan untuk coring, yang menghasilkan core lebih baik terutam,a pada $ormasi limestone, dolomite dan sandstone yang keras.%euntungan dari diamond bit adalah memberikan $ootage yang lebih besar sehingga round trip lebih sedikit terutama pada $ormasi yang keras dan sumur yang dalam. Sedangkan kelemahannya adalah memberikan R"P yang kecil dan harganya mahal. (lihat &ambar '.'6) #. 6olling !utter bit
Rolling cutter bit adalah bit yang mempunyai kerucut-kerucut (cone) yang berputar untuk menghancurkan batuan. !it ini pertama kali dibuat dengan * cone.!arulah pada permulaan tahun 6+2 dibuat bit dengan + cone (three cone bit) yang mempunyai cutter untuk berbagai 0ariasi $ormasi dari yang lunak sampai keras. (lihat &ambar '.82) /ipe dari rolling cutter bit dibagi menadi : illed tooth cutter&igi milled tooth bit dibuat dengan me milling baa hingga berbentuk kerucut. illed tooth bit didesain untuk $ormasi lunak, biasanya dilapisi dengan material yang kuat seperti tungsten carbide.illed tooth 42
Peralatan Pemboran
43
bit yang digunakan untuk membor $ormasi keras dibuat dengan proses khusus dan pemanasan (heat treating). /ungsten carbide insert bit&igi bit ini dibuat dari tungsten carbide kemudian ditekan dalam mesin yang mempunyai lubang berbentuk cone.
Gambar 4.49. &rag Bit #8)
Gambar 4.4%. ;enis*;enis &iamond Bit #8)
Peralatan Pemboran
43
Gambar 4.4%. (/an
Gambar 4.5". $hree Cone Bit #8)
'. 3C (3nternational ssociation o$ rilling Contractor) 3C membuat kode yang terdiri dari + angka dalam klasi$ikasi mata bor rolling cutter untuk mempermudah pemilihan mata bor. dapun kode ketiga angka tersebut adalah sebagai berikut : . !ilangan pertama : enunukan seri 5 penunukan karateristik unsur pemotong, yang dapat berupa angka , *, +, ', 8, 7, 1 dan 4. ngka : enunukkan bit tipe milled tooth untuk $ormasi lunak, mempunyai kompressi0e strenght yang rendah sampai tinggi. 44
Peralatan Pemboran
45
ngka * : enunukkan bit itpe milled tooth untuk $ormasi sedang sampai agak keras dengan kompressi0e strength yang tinggi. ngka + : enunukkan bit tipe milled tooth untuk $ormasi keras, semi abrasi0e atau $ormasi abrasi0e. ngka ' : erupakan kode cadangan yang diperuntukkan bit special kategori. ngka 8 : enunukkan bit tipe insert tooth untuk $ormasi lunak sampai sedang dengan kompressi0e strength yang rendah. ngka 7 : enunukkan bit tipe insert tooth untuk $ormasi agak keras dengan kompressi0e strength yang tinggi. ngka 1: enunukkan bit tipe insert tooth untuk $ormasi keras semi abrasi0e dan abrasi0e. ngka 4 : enunukkan bit tipe insert tooth untuk $ormasi sangat keras dan abrasi0e. *. !ilangan kedua :enunukkan tipe dari tingkat5grade kekerasan dan keabrassi0an dari $ormasi untuk setiap seri dimana setiap seri dibagi atas ' tipe yaitu tipe , *, + dan '. Seri ,*, + dan ' berturut - turut menunukkan lunak, sedang, keras dan sangat keras untuk pemakaian milled tooth bit. Seri ,*, + dan ' berturut - turut menunukkan lunak, sedang, keras dan sangat keras untuk pemakaian insert bit. +. !ilangan ketiga :erupakan penunukkan ciri - ciri khusus bantalan dan rancangannya. . : standard mata bor rolling cutter. *. : air +. : gauge insert '. : rolling seal bearing 8. : seal bearing and gauge protection 7. : $riction seal bearing 1. : $riction bearing and gauge protection 4. : directional 6. : other
Peralatan Pemboran
45
$abel 4.9. 'orelasi 3ormasi untuk -&C %) S?6
So$t $ormastion ha0ing lo compressi0e strength and high drillability
*
edium to medium harg $ormation ith high compressi0e strength
+
Hard semi-abrassi0e or abrasi0e $ormation
'
So$t $ormationha0ing lo compressi0e strength and high drillability
8
So$t to medium $ormation o$ high compressi0e strength
7
edium harg $ormation high compressi0e strength
1
Hard semi-abrassi0e and anrassi0e $ormation
4
;tremely hard and abrasi0e $ormation
46
$KP?
. 0ery so$t shale *. so$t shale +. medium so$t shale5lime '. medium lime shale . medium lime5shale *. medium hard lime5sand +. medium hard lime5sand5slate '. dolomite5hard lime5hard slaty shale . hard lime *. hard lime5dolomite +. hard dolomite '. hard sandstone, cherty limestone, =uartite, pyrite, granite. . 0ery so$t shale *. so$t shale +. medium so$t shale5lime '. sandy shale, dolomite, medium hard shale . 0ery so$t shale *. so$t shale +. medium so$t shale5lime '. sandy shale, dolomite, medium hard shale . medium lime5shale *. medium hard lime5sand +. medium hard lime5sand5slate '. medium hard lime5dolomite5cemented sandstone . hard lime5dolomite *. hard sand 5dolomite +. hard dolomite '. hard inter0al o$ abrasi0e limestone, sandstone, cherty limestone, chert . hard chert *. 0ery hard chert +. 0ery hard granite
Peralatan Pemboran
47
$abel 4.%. -&C Code 6o!k Bit %)
Peralatan Pemboran
47
4.5. BDP System
!loout pre0enter (!"P) adalah peralatan yang diletakkan tepat di atas permukaan sumur untuk menyediakan tenaga untuk menutup sumur bila teradi kenaikan tekanan dasar sumur yang tiba-tiba dan berbahaya selama atau sedang dalam operasi pemboran. Aumlah, ukuran dan kekuatan !"P yang digunakan tergantung dari kedalaman sumur yang akan dibor serta antisipasi maksimum terhadap tekanan reser0oir yang akan diumpai. !loout pre0enter (!"P) system (lihat &ambar '.8) digunakan untuk mencegah aliran $luida $ormasi yang tidak terkendali dari lubang bor. Saat bit menembus one permeabel dengan tekanan $luida melebihi tekanan hidrostatik normal, maka $luida $ormasi akan menggantikan $luida pemboran. asuknya $luida $ormasi ke dalam lubang bor sering disebut dengan kick.
Gambar 4.51. Blo>out Pre:enter (BDP) 22)
!erdasarkan tempat ber$ungsinya alat !"P terbagai atas : . nular !loout Pre0enter terdiri dari : nular (spherical pre0enter) Ram pre0enter pipe 0ariable bore blind shear rilling spools Casing head i0erter bags Rotating head 48
Peralatan Pemboran
49
Choke dan %ill lines *. rillpipe !loout Pre0enter terdiri dari : %elly dan kelly cock utomatic 0al0e anual @al0e
4.5.1. -nular Blo>out Pre:enter 4.5.1.1. -nnular Pre:enter
nnular !"P didesain untuk menutup di sekeliling lubang sumur dengan berbagai enis ukuran dan bentuk peralatan yang sedang diturunkan ke dalam lubang bor. Sehingga annular !"P ini dapat menutup annulus disekitar drillpipe, drillcolar dan casing, uga dapat mengisolasi sumur dalam kondisi open hole. nnular pre0enter berupa master 0al0e yang umumnya ditutup pertama kali bila sumur mengalami ell kick, karena ke$leksibelan karet penutup untuk mengisolasi lubang bor. &ambar '.8* memperlihatkan enis dari annular blo out pre0enter.
Gambar 4.52. -nnular Pre:enter4") 4.5.1.2. 6am Pre:enter
Ram pre0enter (&ambar '.8+) dapat dibagi menadi empat type ram :
Peralatan Pemboran
49
Gambar 4.5#. 6am pre:enter4") 4.5.1.2.1. Pipe 6ams
Pipe rams didesain untuk menutup annulus di sekeliling peralatanperalatan yang berupa drillpipe, tubing atau casing. Penutup ini berupa dua block ram baa yang berbentuk semi-circular, yang dilengkapi dengan dua pasang karet isolasi. Ram ini dapat menutup di sekeliling drillpipe, tubing, drillcolar, kelly atau casing tergantung dari ukuran rams yang dipilih. Aenis pipe ram dapat dilihat pada (&ambar '.8').
50
Peralatan Pemboran
51
Gambar 4.54. Pipe 6ams#%) 4.5.1.2.2. Lariable*bore 6am (LB6)
Pada operasi pemboran normal !"P ram harus diganti setiap perubahan drillpipe atau casing yang digunakan. @!R dikembangkan untuk menutup dan mengisolasi pada suatu range drillpipe tertentu. #ungsi dari @!R ini hampir sama dengan enis pipe ram. 4.5.1.2.#. Blind 6am
!lind ram seperti terlihat pada &ambar '.88, hampir mirip dengan pipe ram, kecuali packer diganti dengan packer tanpa cutouts (lengkungan pipa). Ram ini didesain untuk menutup dan mengisolasi lubang bor yang tanpa drill string atau casing.
Gambar 4.55. Blind 6am4") 5.5.1.2.4. Shear 6am
Shear ram adalah blind ram yang dapat memotong pipa dan mengisolasi lubang dalam kondisi openhole. Hampir sebagian besar shear rams memerlukan +222 psi untuk memotong pipa. 4.5.1.#. &rilling spools
pabila elemen-elemen !"P dipasang tanpa line-line untuk alannya lumpur, maka perlu dipasang suatu drilling spool yang ditempatkan dalam susunan !"P, dimana line-line alannya lumpur (choke dan kill line) menadi satu. P3 memberikan persyaratan bagi rilling spool sebagai berikut : . empunyai tekanan kera yang tinggi. *. empunyai satu atau dua sisi lubang keluar yang diameter dalamnya tidak kurang dari * in, dengan rate tekanan yang sesuai dengan susunan !"P. Peralatan Pemboran
51
+. empunya ukuran lubang 0ertikal paling sedikit sama dengan maksimum lubang dari bagian atas casing head atau susunan !"P. &ambar '.87 meng&ambarkan drilling spool yang diepit dengan dua sisi lubang keluar.
Gambar 4.57. &rilling Spool 1) 4.5.1.4. Casing Head
Casing head merupakan tumpuan dari semua susunan !"P dan biasanya merupakan komponen utama yang dipasang. Casing head dapat dilengkapi dengan $lens yang dilas atau susunan penahan yang hanya dibaut saa. Casing head mempunya persyaratan minimum berdasarkan standard P3, yaitu : . empunyai rate tekanan kera yang sama atau melebihi tekanan maksimum permukaan. *. Sama atau melebihi kekuatan pembengkokan dari arah luar casing yang ditempatkan. +. empunyai sambungan dengan kekuatan mekanik dan kapasitas tekanan yang sebanding dengan $lens berdasarkan P3 atau pipa yang ditempatkan. '. empunyai kemampuan dan kekuatan untuk menahan casing berikutnya serta berat tubing yang digantung di sana. &ambar '.81 adalah satu contoh dari casing head dengan baut di baah sambungan dan $lens di atasnya.
52
Peralatan Pemboran
53
Gambar 4.58. Casing Head 1) 4.5.1.5. &i:erter Bags
alam kasus-kasus tertentu, prosedur untuk mengontrol sumur menghendaki agar kick tidak ditutup, tetapi dikeluarkan dan dikontrol dari auh. Prosedur pengalihan bloout di sini tidak membutuhkan suatu susunan !loout pre0enter yang lengkap, sebagai gantinya digunakan di0erter bags yang relati$ mengurangi tekanan kera peralatan. &ambar di0erter bags diperlihatkan pada (&ambar '.84).
Gambar 4.59 &i:eter Sta!ks 1) 4.5.1.7. 6otating Head
#ungsi utama dari suatu annualr pre0enter adalah sebagai pelengkap pengontrol tekanan yang membolehkan pipa untuk bergerak (naik-turun, Peralatan Pemboran
53
berputar). dakalanya suatu peralatan membutuhkan seumlah besar pipa yang bergerak secara $leksibel pada tekanan yang rendah, yaitu dengan digunakannya rotating head (&ambar '.86).
Gambar 4.5%. 6otating Head 1)
Rotating head dapat digunakan untuk : . Pemboran yang menggunakan udara atau gas. *. engontrol tekanan pemboran. +. elakukan sirkulasi balik dengan tekanan sumur sampai *222 psi den kecepatan berputar sampai 82 rpm Aika digunakan untuk mengontrol tekanan pemboran, rotating head ditambah dengan penggunaan lumpur-lumpur ringan akan menambah penetrasi danmengurangi sabing. Rotating head uga menaga tekanan pada saat teradi suatu kick dengan cara mengurangi 0olumenya (bleed). 4.5.1.8. Choke dan 'ill /ines
alam operasi mematikan sumur, biasanya dilakukan sirkulasi $luida yang turun leat drillpipe kemudian naik melalui annulus dan terus naik ke permukaan. Choke line membaa lumpur dan $luida kick dari susunan !"P ke choke, sedangkan kill line membantu choke line. Choke line dan kill line dapat digunakan untuk memompakan lumpur langsung ke dalam annulus apabila diperlukan. Choke line dan kill line dapat dipasang ke beberapa bagian dari susunan !"P, seperti yang ditunukkan pada (&ambar '.72). Hanya dalam kondisi yang ekstrem dan tak begitu diharapkan, choke dan kill line dipasang ke casing head, casing spool, atau bagian baah dari ram. Choke dan kill lines harus memiliki beberapa persyaratan berikut : . Rate tekanan dari line-line harus sesuai dengan susunan !"P. 54
Peralatan Pemboran
55
*.Semua line yang ada minimum memenuhi persyaratan pengetesan !"P. +. ?ine-line harus memiliki 3 yang sesuai untuk mengurangi erosi pada titik dimana teradi perubahan diameter. '. Aumlah sudut de$leksi dalam line-line harus dikurangi. !ila line-line harus membuat beberapa perubahan sudut antara susunan dan choke mani$old atau sebaliknya dapat digunakan tes dan crosses untuk mengurangi erosi akibat arus turbulen pada titik tersebut.
Gambar 4.7". System Penun
Gambar 4.71. Susunan Choke aniold 22) 4.5.2. &rillpipe Blo>out Pre:enter
Pencegahan bloout melalui dillpipe merupakan salah satu cara pengontrolan sumur yang sangat penting. !ila suatu kick teradi, biasanya ada $luida yang masuk ke annulus dan bercampur dengan aliran $luida pemboran selama sirkulasi pemboran yang normal. !agaimanapun $luida kick akan masuk ke dalam drillpipe, sehingga tekanan di dalam drillpipe akan lebih rendah dibandingkan ika tidak teradi kick. %olom 0ertikal lumpur dalam drillpipe relati$ akan dipisahkan oleh 0olume $luida yang masuk. %arena itulah pemilihan dan penggunaan peralatan drillpipe bloout pre0enter adalah penting untuk mengontrol kick dengan tepat. Peralatan Pemboran
55
!eberapa peralatan yang dapat menanggulangi tekanan pada drillpipe selama teradi kick yang utama diantaranya adalah kelly dan 0al0e-0al0e yang berhubungan seperti kelly cocks. pabila kelly tidak digunakan, 0al0e0al0e drillstring terpaksa harus dapat mengontrol tekanan. @al0e-0al0e disini dapat dikontrol secara otomatis ataupun manual dan dapat dipasang sebagai bagian permanen dari drillstring atau dipasang bila teradi kick. 4.5.2.1.'elly dan 'elly Co!k
%elly memberikan gerakan berputar pada drillstring dengan peralatan pembotan di permukaan. @al0e-0al0e biasanya ditempatkan di atas dan di baah kelly untuk melindungi kelly dan semua peralatan di permukaan dari tekanan. @al0e-0al0e tersebut disebut dengan kelly cock, yang rate tekanannya sesuai dengan drillstring dan mampu menahan beban hook yang diperlukan oleh peralatan hoisting lihat &ambar '.7*.
Gambar 4.72. 'elly Co!k 1) 4.5.2.2. -utomati! Lal:es
Suatu penutup otomatis atau $loat 0al0e di dalam drillstring umumnya dapat meleatkan $luida bergerak dari atas ke baah dan tidak sebaliknya. @al0e tersebut dapat berbentuk sayap, per yang dibebani bola atau berbentuk anak panah dan dapat dipasang secara permanen atau tidak. >alaupun 0al0e tersebut ber$ungsi mencegah bloout melalui drillpipe, tapi alat tersebut uga sering digunakan untuk mencegah teradinya aliran balik selama penyambungan ataupun pada saat tripping. %erugiannya penggunaan $loat $al0e akan menyebabkan pembacaan langsung tekanan pada drillpipe pada sat terasdi kick (Shut in drillpipe pressure M S3PP) tidak dapat langsung dilakukan. %arena itu prosedur pembacaan tekanan pada drillpipe akan lebih kompleks. 4.5.2.#. Lal:e anual
@al0e manual umumnya merupakan 0al0e pengaman yang terbuka seluruhnya. @al0e ini biasanya dipasang setelah teradi kick, apabila kelly tidak digunakan. %euntungan 0al0e ini adalah dapat ditusukkan pada drillpipe dalam posisi terbuka sehingga akan mengurangi e$ek gerakan lumpur ke 56
Peralatan Pemboran
57
atas yang akan mengangkat 0al0e. ?umpur tersebut akan mengalir melalui 0al0e selama penusukan, setelah itu 0al0e dapat ditutup. @al0e manual mempunyai beberapa enis, ada yang dapat dikunci dalam dalam posisi posisi terbuka, terbuka, ada pula yang yang berbent berbentuk uk runcing runcing.. Penutu Penutupan pan dari manual 0al0e membutuhkan sebuah kunci yang disimpan pada lantai rig dan dilakukan oleh rig cre lihat &ambar '.7+.
Gambar 4.7#. 'un!i Pengaman Lal:e 1)
@al0e al0e manua manuall mempu mempuny nyai ai suat suatu u bent bentuk uk yang yang membu membuatn atnya ya lebi lebih h mengunt menguntungk ungkan an dalam dalam penggu penggunaa naannya nnya daripa daripada da 0al0e 0al0e otomat otomatis. is. @al0e manual mempunyai sebuah lubang yang tak terhalangi, sedangkan 0al0e otomatis dikunci dalam posisi terbuka yang mempunyai penutup mekanis (sayap (sayap,, bola atau atau panah) panah) sebagai sebagai pengha penghalan langnya gnya.. er System
Hampir sebagian besar daya yang tersedia pada rig dikonsumsi oleh hois hoistiting ng system system dan dan circ circula ulatiting ng syst system. em. Sist Sistem em lainn lainnya ya hany hanya a sedik sedikitit mengko mengkonsum nsumsi si daya daya yang tersedi tersedia. a.
Peralatan Pemboran
57
Gambar 4.74. Po>er System Components22
!agian-bagian poer system: . Prime o0er, merupakan motor utama yang menyalurkan tenaga ke komplek pemboran (&ambar '.78).
Gambar 4.75. Prime o:er nit 22)
*. System /ransmisi, tenaga yang dibangkitkan dengan prime mo0er harus disalurkan ke bagian-bagian utama dari system pemboran rotary drilling. 58
Peralatan Pemboran
59
Sistim alaupun kelemahan-kelemahan sistem ini telah diketahui, tetapi dalam industri perminyakan sistem tenaga mekanik masih tetap digunakan, terutama pada rig-rig onshore. Sistem*Sistem Penggerak ?lektrik Generator &C * otor &C
otor enis direct current (C) telah digunakan seak tahun 682 untuk operasi pemboran. otor yang digerakan dengan generatorgenerator C dihubungkan dengan batang pada prime mo0er, uintuk kemudian menggerakkan. Sistem generator C - motor C (C-C) dapa dapatt dili diliha hatt pada pada (&am (&amba barr 77). 77).o oto torr-mo moto torr C memb member erik ikan an beberapa keuntungan yang mengungguli sistem penggerak mekanik. !ila motor C digabung ke generator, maka sa$ety akan lebih baik dan batas kebisingan rig akan berkurang. $isiensi akan bertambah menadi 2.48 sampai 2.62.
Gambar 4.77. Sistem Generator dan otor &C 1%) Sistem*sistem -C * SC6 Peralatan Pemboran
59
Sistem-sistem lternating current (C) dan Silicon controlled recti$ier (SCR) sering digunakan pada instalasi ri-rig elektrik yang baru. otor-motor C lebih tahan lama, lebih ringan, mudah pemeliharaannya, dan biayanya lebih ringan dibandingkan motor C. %esemua peralatan dan sistem penggerak tersebut dihubungkan dengan penggerak hydraulic. /enaga mekanik yang didapat dari mesin dapat diadikan tenaga hydraulic dengan menggunakan pompa hydraulic. Pompa hydraulic ini digerakkan oleh poer take o$$ (P/") yang ber$ungsi sebagai clutch (perseneling) edan digerakkan oleh transmission oil pressure. &ambar '.71 menunukkan hydraulic system.
Gambar 4.78. Sistem Hydrauli! 1)
%eterangan &ambar '.71 adalah sebagai berikut : . Hydraulic tank, dengan 0olume '22 ?, berisi minyak bersih. 60
Peralatan Pemboran
61
*. Return $ilter, ber$ungsi untuk menyaring minyak yang kembali ke tangki. +. Suction $ilter, ber$ungsi untuk menyaring minyak yang dihisap oleh hydraulic pump. '. Hydraulic pump atau main pump, be$ungsi untuk menggerakkan sistem hydraulic pada rig. 8. Relie$ 0al0e , ber$ungsi sebagai alat pengaman apabila teradi kemacetan dalam sistem sirkulasi minyak yang menyebabkan tekanan naik , maka relei$ 0al0e akan mem-bypass minyak kembali ke tangki. 7. Regulator 0al0e, untuk mengatur tekanan kera pada sistem yang diinginkan. 1. >inch control 0al0e, sebagai pengatur kera motor inch. 4. Hydraulic motor, $ungsinya untuk merubah tenaga hydraulic menadi tenaga mekanik yang akan memutar gigi-gigi dari inch. 6. >inch , untuk mengangkat suatu barang atau peralatan-peralatan yang diperlukan. 2. Selector 0al0e, untuk menentukan arah aliran minyak, karena outletnya ada dua buah, maka bisa diarahkan ke poer tong atau ke 0al0e section . nd plate, adalah penutup akhir dari 0al0e section. *. @al0e section, adalah kumpulan 0al0e pengontrol yang ber$ungsi sebagai penggerak hydraulic le0elling ack, raising ram dan telescoping ram pada saat pemasangan rig. +. /elescoping Ram Control 0al0e, ber$ungsi untuk menaikkan mast dan aktu menurunkan, 0al0e ber$ungsi mengatur aliran $luida kembali ke tangki. '. Hydraulic ack (le0elling ack) untuk mendatarkan rig sebelum rig didirikan. 8. ccumulator control 0al0e N !"P, ber$ungsi untuk mengisi tekanan hydraulic ke dalam accumulator, bila !"P dioperasikan. 7. rection5raissing ram (double acting), ram ini digunakan untuk mendirikan mast yang ada pada rig. lat ini dilengkapi * buah bleeder 0al0e yang ber$ungsi untuk membuang angin sebelum ram digunakan. 1. /ong, ber$ungsi untuk mengunci5membuka tabular 0al0e. 4. 6. *2. Choke, $ungsinya sebagai pengaman pada telescoping dan erection ram, dengan tuuan menghindari mast terhempas, pada saat rigging up bila teradi pipa atau slang yang pecah. Salah satu sumber tenaga lainnya adalah tenaga pneumatik atau tenaga angin yang dihasilkan oleh air compressor. /enaga ini biasanya digunakan untuk menggerakkan peralatan yang memerlukan tekanan yang lebih kecil dibandingkan dengan sistem hydraulic. Pada kompressor terdapat klep-klep yang mengatur tekanan sistem pada harga tertentu. !ila tekanan sistem melebihi harga tersebut, maka klep-klep akan terbuka secara otomatis. emikian pula dengan tangki5tabung udara yang dilengkapi dengan sa$ety 0al0e.
61
. enuu kabin untuk : cabin throtle kill engine ser0ice brake mergency brake Horn i$$erential lock Pressure gauge *. enuu ke operating control untuk : /ubing drum air clutch Sand drum air clutch Cat head clutch Pilot air 0al0e untuk hydraulic pumpSebelum angin digunakan pada peralatan , terlebih dahulu disaring dan diatur bermacam 0al0e.
4.8. Peralatan*Peralatan 'husus 4.8.1. Stabili+er
igunakan di dalam !H untuk menaga keseimbangan bit dan drill collar di dalam lubang bor selama oprasi pemboran (&ambar 7.74). #ungsinya adalah: a.
62
Peralatan Pemboran
63
Gambar 4.79. $ype*$ype ype*$ype Stabili+er 22)
Stabilier uga dapat digunakan untuk mengontrol kemiringan dari bit. ?ubang pemboran yang lur us atau miring tergantung dari posisi stabilier dalam !H. Susunan yang umum digunakan adalah enis pendulum dan packed hole. Pendulum menggunakan berat dari drill collar langsung ke bit. (lihat &ambar '.76) Susu Susuna nan n pack packed ed hole hole meng menggu guna naka kan n seu seuml mlah ah stab stabilili ier er yang yang ditempa ditempatka tkan n secara secara tepat tepat untuk untuk mencegah mencegah adanya adanya e$ek e$ek pendul pendulum um (lihat (lihat &ambar '.12)
Gambar 4.7%.Susunan Pa!ked Hole18) Peralatan Pemboran
63
Gambar 4.8". Penggunaan Stabili+er Pada Susunan Pa!ked Hole 18) 4.8.2. 6otary 6eamer
Peralatan yang digunakan untuk memperbesar lubang sumur yang telah di bor (&ambar '.1).
Gambar 4.81. 6otary 6eamer 22) 4.8.#. Sho!k -bsorber
Peralatan yang dipasang di bagian baah drill collar untuk menyerap getaran dan setiap beban keut yang mungkin teradi akibat aksi pemotongan ngan bit bit pad pada saat aat memmem-bo borr lapi lapisa san n batu batuan an sehi sehing ngga ga meng mengur uran angi gi kemungkinan kerusakan drill stem (&ambar '.1*).
64
Peralatan Pemboran
65
Gambar 4.82. Sho!k -bsorber 22) 4.8.4. Suare &rill Collar
Selain menambah beban pada drill stem bagian baah, s=uare drill collar digunakan sebagai Kspecialied donhole stabilierK(&ambar '.1+).
Gambar 4.8#. Suare &rill Collar 22) 4.8.5. Peralatan untuk pembelokan lubang
Peralatan-peralatan yang digunakan untuk membelokkan lubang bor adalah: 4.8.5.1 Badger bit
!adger bit adalah bit dengan salah satu nole yang lebih besar dari yang lain, dan umumnya digunakan pada $ormasi yang lunak. Pada saat pembel pembeloka okan, n, drill drill string string tidak tidak diputa diputarr, sehing sehingga ga memberi memberikan kan sembura semburan n lumpur yang tidak merata dan mengakibatkan lubang membelok ke arah ukuran nole nole dengan tekanan et yang lebih keras. Cara kera alat ini dapat dilihat pada &ambar '.1'.
Peralatan Pemboran
65
Gambar 4.84. Cara 'er
Spud bit adalah bit yang berbentuk bai, tanpa roller dan mempunyai satu nole. Spud bit dioperasikan dengan memberikan tekanan yang tinggi pada lumpur sehingga menimbulkan tenaga et ditambah dengan tenaga tumbukan. Setelah lubang dibelokkan sedalam 8 - *2 meter dari lubang aal, barulah diganti dengan bit semula. !it ini hanya digunakan pada $ormasi-$ormasi yang lunak seperti sand dan shale yang lunak sampai medium.
Gambar 4.85. Peralatan untuk mengarahkan lubang bor 18) 4.8.5.#. 'nu!le
%nuckle oint adalah suatu rangkaian drill string yang diperpanang dengan sendi peluru, yang memungkinkan melakukan putaran bersudut antara drill string dan bitnya. Sudutnya diset lebih dulu di permukaan, dan untuk mendapatkan si$at yang $leksibel di baah drillstring, alat ini dipasang langsung pada drill pipe tanpa drill collar. ?ubang yang dibentuk oleh alat ini mempunyai diameter yang lebih kecil sebagai pilot hole, kemudian berubah diganti dengan reamer untuk memperbesar lubang tersebut. 66
Peralatan Pemboran
67
%erugian yang ditimbulkan oleh penggunaan alat ini adalah sulitnya mengontrol arahnya dan sudut pembelokan yang mendadak dan bisa mencapai de0iasi 8 - 12 per *2 $t. Cara kera alat ini dapat dilihat pada &ambar '.17.
Gambar 4.87. Cara 'er
>hipstock adalah suatu alat yang berbentuk bai yang dibuat dari besi tuang dengan saluran melengkung sehingga bit dapat dibelokan. >hipstock uga dilengkapi peralatan angkar dan peralatan untuk mengangkatnya dari lubang bila diinginkan. Pada saat operasinya hipstock harus ditempatkan pada dasar yang keras agar tidak ikut berputar atau melesak ke dalam $ormasi pada saat drillstring diputar.
Peralatan Pemboran
67
Gambar 4.88. Cara ker
/urbodrill adalah donhole mud turbin yang dapat memutar bit tanpa harus memutar drillstring. %ecepatan putarannya sangat tergantung pada 0olume lumpur dan tekanan sirkulasi mud di permukaan. Pembelokkannya disebabkan adanya bent sub pada turbodrill. (lihat &ambar '.14 ).
Gambar 4.89. $urbo &rill 18) 4.8.5.7. &ynadrill
ynadrill adalah motor yang ditempatkan di dasar lubang yang digerakkan oleh tenaga aliran lumpur. Prinsip keranya yaitu sama dengan turbodrill untuk memutar bit tanpa harus memutar drillstring. engan adanya bent sub pada dynadrill akan menghasilkan lengkungan yang halus dan kontinu. (lihat &ambar 7.16) 68
Peralatan Pemboran
69
Gambar 4.8%. &yna &rill 19)
Penggunaan dyna drill sangat tergantung pada kecepatan sirkulasi lumpur dan beda tekanan pada pompa seperti terlihat pada /abel '.2. $abel 4.1". &ata Dperasi &yna &rill 18) kuran &yna drill n.D&
Lolume /umpur Gpm
Beda $ekanan psi
'e!epatan Putar 6pm.
&iameter /ubang Bor n
8 7,82 1,18
**8 +*8 '22
**8 **8 **8
'22 +82 +82
7 G 1,418 4,18O*,*82 2,7*8-- 8
4.8.7. ;et &ele!tor Bit
dalah !it yang memiliki uung penyemprotbesar yang dapat mengarahkan $luida pemboran ke satu arah (&ambar '.42).
Peralatan Pemboran
69
Gambar 4.9". ;et &ele!tor Bit 22) 4.8.8. Bent Sub
Sub pendek yang sedikit bengkok dengan sudut - + deraat . !ila dipasang di atas ohole Hydraulic /urbin otor akan membelokkan lubang sumur (&ambar '.4).
Gambar 4.91. Bent Sub 22) 4.8.9. 'nu!kle ;oint atau 3leksible ;oint
erupakan alat penyambung pendek yang $leksibel, bila dipasang di bagian baah drill stem, alat tersebut memungkinkan bit bergerak ke arah yang baru (&ambar '.18 ). 4.8.%. hipsto!k
erupakan alat yang pertama kali digunakan untuk membelokan lubang, alat ini berupa bai baa yang disisipkan dengan cincin di bagian atasnya. !ila di pasang tepat di atas bit akan membelokan bit ke arah yang baru (&ambar '.18 ). 4.8.1". Peralatan Cementing 4.8.1".1. Peralatan permukaan
Peralatan permukaan terdiri dari truk, barge atau kapal serta alat-alat portable yang antara lain dilengkapi oleh : 70
Peralatan Pemboran
71
Gambar 4.92. Peralatan dan Prosedur Penyemenan 24) 4.8.1".1.1 i=er (pen!ampur)
#ungsi pompa di sini untuk mengontrol rate dan tekanan yang diperlukan. Pompa yang digunakan dapat duple; double acting piston atau single acting triple; plumer.
%egunaannya sebagai penghubung antara pipa pengaman dari pompa semen ke casing serta pipa-pipa lumpur5cairan pendorong. isamping itu Peralatan Pemboran
71
uga untuk menempatkan iper plug yang biasanya dual plug heads(seperti terlihat pada &ambar '.4+).
Gambar 4.9#. Casing Cementing Head 24) 4.8.1".2. Peralatan Semen di ba>ah permukaan
Peralatan semen di baah permukaan terdiri dari : 4.8.1".2.1 Casing Guide Shoe dan 3loat Collar
&uide shoe dipasang di uung casing, yang terdiri dari * macam yaitu: Plain guide shoe, digunakan untuk menuntun casing opada saat diturunkan agar tidak tersangkut. #loat shoe, memiliki klep penahan tekanan balik (check 0al0e) atau aliran balik dari luar casing disamping sebagai penuntun seaktu casing diturunkan. !iasanya $loat shoe dikombinasikan dengan $loat collar yang ditempatkan satu atau dua string di atas $loat shoe. #loat collar ini gunanya untuk menghalangi plug turun, dan memiliki check 0al0e sehingga pompa dapat dilepaskan sebelum semen mengeras .Serta mencegah teradinya bloout namun mengakibatkan naiknya pressure surges dan untuk mengatasi hal tersebut, dipakai $ill up $loating e=uipment yang mengiinkan sedikit cairan untuk masuk ke casing setelah mengalami tahanan di ori$ice yang dikontrol oleh di$$erential 0al0e. %ombinasi antara $loat shoe dan $loat collar ini disebut sebagai $loating e=uipment. (lihat &ambar '.4')
72
Peralatan Pemboran
73
Gambar 4.94. 3loat Collars 24) 4.8.1".2.2 iper plug
>iper plug merupakan karet berbentuk silinder untuk membersihkan lumpur di dalam casing sebelum dileati semen. da dua macam iper plug yang digunakan yaitu : a. !ottom plug, yang berongga untuk alan semen serta klep yang akan pecah terkena desakan semen di atasnya. b. /op plug, merupakan karet yang peal untuk mendorong semen./op plug sendiri didorong oleh cairan pendorong (lumpur). ( &ambar '.48)
Peralatan Pemboran
73
Gambar 4.95. iper Plug 24) 4.8.1".2.# S!rat!her
all scratcher digunakan untuk melepaskan mud cake dari $ormasi agar semen dapat melekat langsung ke $ormasi. lat ini ada yang bertipe rotating (diputar) dan yang bertipe reciprocating (digunakan dengan menaik turunkan casing). Pada umumnya alat ini dilas pada casing yang mau dipasang dan menghadap ke one permeabel. (lihat &ambar '.47)
Gambar 4.97. 6e!ipro!ating S!rat!her 24) 4.8.1".2.4 Casing !entrali+er
!er$ungsi untuk menempatkan casing di tengah-tengah lubang bor sehingga didapat arak yang sama antara casing dan dinding lubang bor. lat ini berupa susunan plat-plat yang bertumpu pada dua cincin dengan salah satu cincinnya mempunyai kedudukan yang tetap terhadap casing. Sedang yang satunya lagi dapat bergerak sehingga plat-plat dapat mengembang dan menyempit sesuai dengan kondisi lubang. (&ambar '.41)
74
Peralatan Pemboran
75
Gambar 4.98. Casing Centrali+er 24) 4.9. 6otary &rilling Bit 4.9.1. Pendahuluan
!it pemboran biasanya diklasi$ikasikan atas drag bit atau rolling cutter bit. rag bit adalah tipe bit dimana cutter blade merupakan bagian dari bodi dan ikut berputar sebagai suatu kesatuan dengan drillstring. Penggunaan tipe bit ini dimulai seak pengenalan proses pemboran berputar pada abad ke 6. Rolling cutter bit memiliki dua atau lebih cones yang merupakan tempat cutting elemen dimana cutting elemen ini akan berputar terhadap a;is dari cone seaktu bit berputar di dasar lubang. Rolling cutter bit dengan dua cone diperkenalkan pada 626. &ambar '.44 menunukkan searah perkembangan bit seak diperkenalkannya rotary bit oleh Hoard R. Hughes pada 626.
Peralatan Pemboran
75
Gambar 4.99. Se
esign drag bit terutama meliputi umlah,ukuran dan material dari cutting blades. rag bit mengebor secara $isik hampir sama seperti seorang petani mencangkul tanah. /ipe-tipe drag bit meliputi bit dengan cutter dari besi (&ambar.'.46*), diamond bits (&ambar.'.62) dan polycrystalline diamond (PC) bits (&ambar.'.6). %euntungan dari drag bits dibandingkan dengan rolling cutting bits adalah tidak adanya bagian yang berputar yang membutuhkan suatu permukaan bantalan yang kuat dan bersih. Hal ini sangat penting terutama dalam ukuran lubang sumur yang sangat kecil dimana tidak adanya tempat untuk mendesign bearing yang kuat pada rolling cutter bit. Selain itu karena drag bit dapat dibuat dari satu potong logam seutuhnya, hal ini mengurangi kemungkinan untuk teradinya pecahan dari bit yang akan meninggalkan unk dalam lubang $ormasi. Pengangkatan unk harus dilakukan trip terlebih dahulu sehingga membuang aktu rig.
Gambar 4.9%. Steel Cutter &rag Bits 76
Peralatan Pemboran
77
Gambar 4.%". &iamond Bits
Gambar 4.%1. Poly!rystalline &iamond Bits
rag bit dengan steel cutter cocok digunakan untuk $ormasi-$ormasi yang tidak terkonsolidasi dan lunak secara homogen. !ertambah kerasnya $ormasi, rate bit ear uga akan bertambah dengan cepat sehingga menurunkan lau pemboran. Hal ini dapat diatasi dengan merubah bentuk cutter elemen dan mengurangi besarnya sudut yang dibentuk oleh cutter elemen dengan dasar lubang. Eamun kadang-kadang $ormasi lunak uga dapat bersi$at seperti lem (gummy), hal ini menyebabkan cutting-cutting pemboran akan menempel pada drag bit dan mengurangi e$ekti$itasnya. Problema ini diatasi dengan menempatkan et sehingga $luida pemboran digunakan untuk membersihkan permukaan cutter elemen. %arena problemproblem yang dihadapi drag bit dengan steel cutter ini banyak seperti di
Peralatan Pemboran
77
$ormasi yang sangat lunak dan gummy maupun $ormasi yang keras, penggunaan drag bit ini sekarang mulai digantikan oleh tipe bit yang lain. iamond bit sendiri uga termasuk ke dalam golongan drag bit. iamond bit dipakai terutama pada $ormasi yang si$atnya non-brittle (tidak getas). Permukaan atau cron dari bit terdiri atas banyak intan yang di tanam pada bodi bit yang terbuat dari tungsten carbide. /abel '. menunukkan si$at-si$at dari intan dan perbandingannya dengan material lain. $abel 4.11. Siat*Siat ntan
Pada kondisi pengoperasi yang benar, kontak antar permukaan batuan hanya teradi dengan intan, tidak dengan bodi bit (matriks) sehingga terdapat suatu clearance kecil antara matriks dengan permukaan batuan. liran $luida diatur sedemikian rupa sehingga $luida dapat mengalir melalui clearance tersebut untuk membersihkan dan mendinginkan bit. Aalur aliran $luida pada permukaan bit disebut sebagai ateray. esign ater ay yang benar akan mempengaruhi cuttings remo0al dan pendinginan intan (&ambar. '.6+).&ambar '.6+ memperlihatkan ater ay serta penurunan tekanan yang teradi. #luida pemboran akan mengalir sepanang ater ay tersebut dalam suatu aliran yang disebut sebagai cross-pad $lo yang teradi karena penurunan tekanan dari P+ ke P8. Penurunan tekanan yang teradi pada bit dapat dihitung dengan persamaan berikut :
78
Peralatan Pemboran
79
Gambar 4.%2. &iamond Cutter &rag Bit ( &esign ,omen!lature )
P
K 2 Flc 8 A
imana : P M Pressure rop !it, psi % M konstanta, .7* ; 2-+ M ensitas lumpur, ppg M ater ay 0elocity, **8 $t5sec (bit secara umum) # M $aktor gesekan, 2.2*8 l M e$$ecti0e ater ay length, in. c M etted perimeter, in., panang e$ekti$ dari aliran lumpur di ateray M ater area, in*
Peralatan Pemboran
79
Gambar 4.%#. ater ay pada &iamond Bits
ari percobaan yang telah dilakukan secara umumnya diperlukan 822 - 222 psi pressure drop sepanang permukaan bit untuk membersihkan dan mendinginkan intan-intan di bit. Hal lain yang penting dalam desain diamond bit adalah bentuk atau pro$il dari cron. !it dengan taper yang panang baik untuk pemboran lubang lurus 0ertikal dan memungkinkan untuk bit eight yang lebih besar. Sedangkan bit dengan bentuk taper yang lebih pendek akan lebih mudah untuk dibersihkan karena energi hidraulik yang tersedia akan terkonsentrasi dalam area yang lebih kecil. Permukaan bit yang lebih cekung digunakan dalam pemboran berarah untuk membantu meningkatkan build up rate seaktu kick o$$.
iamond bit kemudian berkembang lebih lanut dengan digunakannya intan sintetis, polycrystalline diamond yang hanya 57' -in. tebalnya dan 80
Peralatan Pemboran
81
dilekatkan ke tungsten carbide melalui proses tekanan dan temperatur tinggi. !idang patahan dari polycrystalline diamond ini memiliki orientasi yang acak sehingga ika teradi suatu shock yang mengakibatkan patahan, patahan tidak akan menalar ke seluruh bidan intan karena bidang patahan yang tidak tentu arahnya. &ambar '.6menunukkan contoh PC bit dimana polycrystalline diamond tersebut dapat di-bonding langsung ke tungsten carbide bodi (matriks bit ) ataupun di bonding ke suatu tungsten carbide stud yang kemudian diinsert ke bodi bit dari besi. Secara umumnya, PC bit baik digunakan untuk $ormasi-$ormasi keras seperti $ormasi pasir atau $ormasi karbonat. Hal ini umumnya benar untuk bitbit dengan cutting elemen dari intan karena semakin keras suatu $ormasi, semakin kecil cutting yang akan teradi sehingga pembersihan bit mudah dilakukan. Selain itu karena intan memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan $ormasi batuan, maka permukaan potong dari intan tidak akan cepat aus seperti halnya dengan rock bit. Penggunaan PC uga sukses untuk $ormasi shale atau sandy shale alaupun sring teradi problem bit balling seperti pada $ormasi-$ormasi yang sangat lunak. Eamun optimasi bit hidraulik sangat berperan dalam mengurangi bit balling. !entuk atau pro$il cron dari PC bit uga merupakan hal penting dalam desain bit (&ambar.'.6'1). Selain bentuk double cone pro$ile seperti pada diamond bit, single cone pro$ile dengan bermacam bentuk taper uga digunakan untuk PC bit. Pembersihan bit secara hidraulik dimungkinkan dari penggunaan et untuk steel - body PC bits dan ater ay untuk matri; body PC bit.
Gambar 4.%4. Proil*Proil &iamondPC& bit
esain lain yang penting dalam PC bit adalah ukuran, umlah dan bentuk cutter yang digunakan serta sudut potong (attack angle) dari cutter dengan permukaan batuan. "rientasi cutter dinyatakan dalam back rake, side rake dan chip clearance atau cutter e;posure (&ambar. '.68) Peralatan Pemboran
81
Gambar 4.%5. Cutter Drientation
Sudut back-rake yang umum digunakan untuk PC bit deasa ini adalah -*2o. Sudut back-rake yang lebih kecil biasanya lebih baik untuk $ormasi yang lebih lunak. Sudut Side rake membantu dalam mendorong cutting yang terbentuk ke pinggiran lubang. Cutter e;posure harus menyediakan clearance yang cukurp untuk cutting yang lepas supaya tidak menghantam permukaan atau bodi dari bit. "rientasi cutter harus disesuaikan dengan kekerasan $ormasi yang akan dibor.
/ricone rolling cutter bit adalah tipe bit yang paling sering digunakan dalam pemboran berputar. /ipe bit ini tersedia dalam berbagai 0ariasi desain gigi dan bearing sehingga dapat ditemukan berbagai macam tipe sesuai dengan $ormasi yang akan dibor. &ambar '.61 L '.61 menunukkan contoh rolling cutter bit beserta bagian-bagiannya. %erucut yang umlahnya tiga buah (tricone ) akan berrotasi pada sumbu mereka sendiri seiring dengan rotasi bit dalam lubang. 82
Peralatan Pemboran
83
Gambar 4.%7. $ri*Cone Bits
Gambar 4.%8. Penampang $ri*Cone Bits
%emampuan pengeboran dari rolling cutter bit ini tergantung pada o$$set dari cones. "$$set ditunukkan dalam &ambar '.64, merupakan ukuran Peralatan Pemboran
83
berapa besar sudut yang dibentuk oleh sumbu cones terhadap titik pusat dari bodi bit. "$$set akan menyebabkan cone untuk berhenti berrotasi secara periodik sehingga saat bit berputar, cone akan bertindak seperti drag bit untuk menggaruk dasar lubang. Hal ini akan memperbesar kecepatan pemboran, namun tooth ear (keausan gigi) uga akan bertambah terutama pada $ormasi yang abrasi$. Sudut o$$set biasanya ber0ariasi dari ' o untuk bit pada $ormasi lunak hingga nol untuk bit pada $ormasi yang keras.
Gambar 4.%9. Dset -ngle
!entuk dan ukuran gigi bit uga berperan besar dalam kecepatan pemboran. !entuk gigi yang panang dan berspasi besar digunkan untuk membor $ormasi yang lunak. &igi tersebut akan mudah menghancurkan batuan dan aksi scraping akibat gerakan rotasi dan o$$set dari cone akan memudahkan pengangkatan cutting. Spacing gigi yang besar pada cone akan memudahkan pembersihan bit. Pembersihan gigi bit dilakukan oleh etting $luida antara tiga kerucut tersebut. Aika tipe batuan yang dibor semakin keras, panang gigi bit serta o$$set dari cone harus diperkecil untuk mencegah patahnya gigi bit. Pemboran yang dilakukan oleh suatu bit dengan ero o$$set adalah dengan cara penghancuran5crushing dari batuan. &igi yang kecil uga memperbesar ruang untuk pembuatan bearing yang lebih kuat.
Gambar 4.%%. Bentuk*Bentuk Gigi Bit untuk berbagai 3ormasi
etalurgi gigi bit uga bergantung pada si$at-si$at dari $ormasi. /erdapat dua enis gigi bit yang umumnya digunakan yaitu () milled tooth cutter dan (*) tungsten carbide insert cutter. illed tooth cutter dibuat dengan memotong bentuk gigi dari suatu kerucut besi sedangkan tungsten carbide insert bits dibuat dengan mempress silinder tungsten carbide ke dalam 84
Peralatan Pemboran
85
lubang yang telah dibuat secara mendetail pada kerucut. illed tooth bits yang didesain untuk $ormasi lunak umumnya gigi bit dilapisi dengan material untuk membantu mencegah keausan seperti tungsten carbide, namun pelapisan hanya pada satu sisi dari gigi bit. lasannya ditunukkan dalam menyebabkan keausan yang cepat hanya pada satu sisi sehingga gigi bit tetap taam, terlihat pada &ambar '.22.
Gambar 4.1"". Proil 'eausan pada illed $ooth Bits
illed /ooth bits yang didesain untuk mengebor $ormasi yang keras biasanya diproses khusus yang melibatkan pengerasan dengan temperatur tinggi. !esi yang diperlakukan khusus ini (Case Hardened Steel) akan aus dengan chipping dari bagiannya sehingga gigi bit tetap taam. /ungsten carbide insert yang didesain untuk pemboran $ormasi lunak memiliki gigi yang panang dengan bentuk chisel-shaped. 3nsert yang digunakan untuk $ormasi keras bentuknya pendek dan hemispherical. !it ini umumnya disebut uga sebagai button bits. Contoh bentuk-bentuk insert bit ditunukkan dalam &ambar '.2.
Gambar 4.1"1. Bentuk*Bentuk nsert Bits
/ipe-tipe bearing yang umum digunakan ditunukkan dalam &ambar '.2*. &ambar (a) menunukkan tipe bearing standar yang sering digunakan Peralatan Pemboran
85
karena harganya yang tidak mahal dan terdiri atas () roller-type outer bearing, (*) ball-type intermediate bearing dan (+) $riction-type nose bearing. Roller-type outer bearing adalah bantalan dengan beban kera yang paling besar dan paling cepat aus. 3ntermediate ball bearing dibebani oleh thrust load dari cones. !antalan ini uga ber$ungsi untuk memegang cone pada tempatnya. Eose bearing didesain untuk menahan sebagian beban thrust load dari cone ika intermediate bearing keburu aus. Eose bearing dapat berupa $riction type ataupun digantikan dengan roller bearing. alam desain standard bearing, semua bantalan dilumasi oleh $luida pemboran. Aika gas digunakan sebagai $luida pemboran, bit harus dimodi$ikasi dengan membuat suatu alur yang memungkinkan gas untuk mengalir melalui bantalan (&ambar. '.2*b).
Gambar 4.1"2. Bentuk*Bentuk Bantalan pada Bit
/ipe intermediate-bearing lain yang sering digunakan dan biasanya lebih mahal adalah sealed bearing assembly. Contohnya ditunukkan dalam &ambar '.2*c. alam tipe bit ini, bantalan dibuat sehingga dalam keadaan 86
Peralatan Pemboran
87
tertutup dan pelumasan dilakukan oleh grease dan tekanan grease dapat menyesuaikan diri dengan tekanan $luida hidrostatik dalam lubang. Sealed assembly ini memiliki keuntungan dimana $luida pemboran yang kadang abrasi$ tidak kontak langsung dengan bola-bola bantalan sehingga mengurangi ear dari bearing. Rolling cutter bits dengan bearing assembly yang paling mutakhir adalah yang menggunakan ournal bearing (&ambar. '.2*d). alam tipe bit ini, roller bearing diilangkan sehingga cone berotasi dengan kontak langsung terhadap ournal bearing pin. /ipe bearing ini memiliki keuntungan dimana beban bit terdistribusi secara sempuran ke seluruh bagian cone karena semakin luasnya daerah kontak cone. Aournal bearing bits memerlukan grease sealing yang e$ekti$ dan material khusus. alaupun ournal bearing bit lebih mahal daripada standar atau sealed bearing bits, aktu running bit yang lebih lama dan pengurangan rig time karena operasi trip penggantian bit. 4.9.1.4. Standard 'lasiikasi Bit (-&C Classii!ation Codes)
/abel '.* menunukkan pembagian kategori bit. %arena terdapat berbagai macam produk bit dari perusahaan-perusahaan yang berbeda maka diperlukan suatu standard klasi$ikasi bit. "leh karena itu 3C (3nternational ssociation o$ rilling Contractors) mengeluarkan suatu sistem klasi$ikasi yang didasarkan atas penamaan dengan + digit kode.igit pertama dari klasi$ikasi disebut sebagai nomor seri bit. Huru$ selalu mendahului digit pertama ika bit adalah diamond atau PC drag bit. Seri hingga 8 dikhususkan untuk diamond bit dan PC bit bagi $ormasi so$t, medium-so$t, medium, medium-hard dan $ormasi hard, secara berurutan. Seri 1 hingga 6 dikhususkan untuk diamond core bit dalam $ormasi so$t, medium dan hard. Seri , * dan + digunakan untuk milled tooth bit dalam $ormasi so$t, medium dan hard sedangkan seri 8, 7, 1 dan 4 untuk insert bit dalam $ormasi so$t, medium, hard dan e;treme-hard. Seri ' disimpan untuk apa yang disebut sebagai Q
Peralatan Pemboran
87
$abel 4.12 Categori Bit
/abel '.+ menunukkan klasi$ikasi 3C untuk diamond dan PC drag bits. Sedang /abel '.' menunukkan contoh produk bit dari beberapa perusahaan. #eature number untuk diamond dan PC drag bits diakili dari angka hingga 6 dengan masing-masing tipe atau pro$ilnya. $abel 4.1#. 'lasiikasi -&C untuk &iamond dan PC& &rag Bits
88
Peralatan Pemboran
89
$abel 4.14. Produk &iamond dan PC& &rag Bit dari 4 Perusahaan
Peralatan Pemboran
89
$abel 4.14. Produk &iamond dan PC& &rag Bit dari 4 Perusahaan(/-,;$-,)
Sedangkan untuk diamond dan PC drag-type-core cutting bits terdapat * buah $eature numbers. !it ini digunakan untuk memperoleh contoh core $ormasi. #eature tersebut adalah () con0entional core barrel type dan (*) $ace-discharge type. #eature 6 baik untuk diamond dan PC drag bit dan drag-type core cutting bit selalu disediakan untuk bit yang akan dikembangkan kelak.
90
Peralatan Pemboran
91
$abel 4.15. Produk &iamond dan PC& drag*type !ore*!utting bits dari 4 Perusahaan
Peralatan Pemboran
91
Sedangkan sistem klasi$ikasi untuk rolling cutter bit ditunukkan dalam /abel '.7 dan'.4 dimana /abel '.7 merupakan penelasan digit code klasi$ikasi dan /abel 4 menunukkan contoh produk bit dari perusahaan.
92
Peralatan Pemboran
93
$abel 4.18. 'ode 'lasiikasi untuk 6oller Cone Bits
Peralatan Pemboran
93
$abel 4.19. Produk 6oller Cutting Bits dari 4 Perusahaan
94
Peralatan Pemboran
95
esain gigi bit uga bergantung pada kelas bit, khususnya untuk roller cutting bit. /abel '.6 dan &ambar '.2+ menunukkan 0ariasi desain gigi bit untuk kelas dan tipe bit yang berbeda. Perhatikan baha dengan naiknya nomor kelas, o$$set cone, tooth height dan umlah tooth hard$acing akan berkurang sedangkan umlah teeth dan umlah tooth case hardening akan bertambah. $abel %. 'arakteristik $ooth &esain untuk 6olling*Cutter Bits
Gambar 4.1"#. Lariasi $ooth &esain dengan 'elas Bit
&ambar '.2' menunukkan kapasitas bearing untuk berbagai kelas bit. %enaikan kapasitas bearing dimungkinkan untuk bit dengan nomor kelas yang lebih tinggi karena semakin pendeknya gigi bit dengan naiknya nomor kelas.
Peralatan Pemboran
95
Gambar 4.1"4. 'apasitas Bearing dan Dset Cone untuk berbagai 'elas Bit 4.9.2. ekanisme 'egagalan Batuan 4.9.2.1. ekanisme 'egagalan Batuan pada &rag Bit
esain drag bit dituukan terutama untuk menghancurkan batuan dengan cara mencongkel seperti memahat dengan pahat. Aika pemboran dilakukan dengan cara ini, keausan pada cutter tidak akan cepat teradi, namun karena ada saatnya drag bit menggaruk batuan maka keausan cepat teradi. ksi pencongkelan atau edging batuan ditunukkan dalam &ambar '.28.
Gambar 4.1"5. edging -!tion dari &rag Bit
&aya 0ertikal yang diberikan pada gigi bit adalah sebagai akibat berat drill collar ke bit dan gaya horiontal pada tooth sebagai akibat dari adanya torsi untuk memutar bit. Resultan kedua gaya ini akan menentukan bidang 96
Peralatan Pemboran
97
thrust atau edge plane dari suatu drag bit. Cutting akan terkoyak5sheared o$$ sepanang bidang ini yang uga bergantung pada karakteristik batuan. alamnya pemotongan tergantung pada bidang thrust serta kekuatan batuan yang akan dibor. %edalaman pemotongan ini sering dinyatakan dalam sudut pemotongan, . imana ?P adalah dalamnya pemotongan yang diinginkan per re0olusi bit dan radius r dari lubang. tan
LP 2 r
Sudut clearance mencegah cutter menyeret cutting sehingga mempercepat keausan bit. Sudut rake dituukan untuk memperbesar e$isiensi mekanisme edging namun sudut rake yang terlalu besar akan menyebabkan kekuatan gigi bit berkurang. iamond drag bit didesain untuk membor dengan penetrasi yang sangat kecil ke dalam $ormasi. ekanisme penghancuran batuan pada diamond drag bit adalah penggerusan material-material sementasi butiran batuan $ormasi.
C n tan
Penelasan mengenai mekanisme penghancuran batuan oleh drag bit ini dapat dielaskan melalui diagram ohr. %riteria ohr menyatakan baha yielding atau $racturing akan teradi ika shear stress melebihi umlah cohesi0e resistance dari material, c dan $rictional resistance dari bidang rekahan atau secara matematis : imana: M shear stress c M cohesi0e resistance dari material n M normal stress pada bidang rekahan M sudut internal $riction
Gambar 4.1"7. &iagram ohr (ohr 3ailure Criterion) 4.9.2.2. ekanisme 'egagalan Batuan pada 6olling Cutter Bit
ekanisme penghancuran batuan oleh Rolling Cutter bit yang sangat banyak tipenya dapat diakili oleh bit yang didesain dengan o$$set cone yang besar untuk pemboran $ormasi lunak. aurer dengan menggunakan alat yang ditunukkan dalam &ambar '.21 melakukan studi untuk mengetahui Peralatan Pemboran
97
proses penghancuran batuan oleh rolling cutter bit ini. Peralatan aurer ini memungkinkan untuk melakukan simulasi pada berbagai tekanan dasar sumur, tekanan pori dan tekanan o0erburden dari batuan.
Gambar 4.1"8. Peralatan
aurer menemukan baha mekanisme crater sangat tergantung pada perbedaan tekanan antara lubang sumur dengan tekanan pori batuan. Pada perbedaan tekanan yang rendah, batuan yang hancur akan terlempar keluar dari crater yang terbentuk sedangkan pada perbedaan tekanan yang tinggi, batuan yang hancur tidak terlempar sepenuhnya keluar. &ambar '.24 menunukkan mekanisme crater tersebut. Proses teradinya dielaskan aurer sebagai berikut.
98
Peralatan Pemboran
99
Gambar 4.1"9. ekanisme Crater menurut aurer
engan dibebankannya bit tooth (), tekanan dibaah tooth akan bertambah hingga melebihi kekuatan hancur batuan sehingga tooth bit dapat masuk ke dalam batuan dan batuan akan hancur menadi bubuk (!). %arena gaya tersu membesar pada tooth bit, material di uung tooth akan terkompres dan menekan ke batuan di samping hingga shear stress yang teadi di sekelilingnya melebihi shear stength dari batuan sehingga batuan mengalami $racture (C). &aya pada tooth saat mulai teradi rekahan disebut sebagai threshold $orce. engan naiknya gaya threhold ini, maka $racture akan terus terbentuk hingga akhirnya terbentuk suatu ona dimana batuannya telah hancur (). Pada keadaan dimana perbedaan tekanan cukup rendah, cutting yang terbentuk akan terlempar keluar secara mudah dari crater (). &igi bit akan kemudian bergerak ke depan dan mengulangi kembali proses hingga (#, &). Sedangkan pada keadaan perbedaan tekanan yang tinggi, tekanan ke baah dan gaya gesek antar pecahan batuan akan mencegah terlemparnya $ragmen batuan (Q). 4.9.#. Bit Sele!tion E ?:aluation
Pemilihan tipe bit yang ada untuk suatu ob seperti halnya dengan pemilihan $luida pemboran atau komposisi semen pemboran adalah bersi$at trial and error. %riteria yang paling tepat dan paling sering digunakan untuk membandingkan per$ormans suatu bit adlaah drilling cost per unit inter0al yang telah dibor. Persamaan cost per $oot ini akan diberikan kemudian. Perbandingan per$ormans ini uga hanya bisa dilakukan untuk bit yang sama namun digunakan pada sumur yang berbeda dengan pemboran $ormasi yang sama. engan adanya data-data ini, untuk sumur berikutnya maka korelasi atau perbandingan tersebut dapat diman$aatkan untuk pemilihan bit yang tepat. Pemilihan bit untuk sebuah area ildcat didasarkan pada karakteristik $ormasi dan biaya pemboran area tersebut. %arakteristik $ormasi dibagi menadi dua yaitu drillability dan abrasi0eness. rillability suatu $ormasi adalah ukuran kemudahan $ormasi untuk dibor. Secara garis besar, drillability adalah $ungsi in0erse dari compressi0e strength batuan. rillability cenderung untuk turun dengan naiknya kedalaman suatu area. brasi0eness adalah ukuran berapa cepatnya gigi suatu milled tooth bit akan aus ketika membor suatu $ormasi. >alaupun tidak selalu, abrasi0eness cenderung untuk naik dengan berkurangnya drillability. /abel '.*2 menunukkan suatu da$tar tipe bit yang sering digunakan untuk membor beberapa tipe $ormasi. /ipe $ormasi disusun berdasarkan urutan menurunnya drillability dan naiknya abrasi0eness.
Peralatan Pemboran
99
$abel 4.2". $ipe Bit yang sering digunakan untuk $ipe 3ormasi tertentu
alam keadaan tidak adanya suatu bit record dari sumur sebelumnya, pemilihan bit lebih sering dilakukan dengan rule o$ thumb. Eamun pada akhirnya kriteria cost per $oot tetap harus dipergunakan. dapun rule o$ thumb yang dapat digunakan yaitu : ) /abel '.', '.8 dan '.4 dapat digunakan sebagai pegangan dalam pemilihan bit *) /ipe dan 0ariasi bit yang dipilih harus didasarkan atas pertimbangan akan biaya bit. Premium rolling cutter bit atau diamond dan PC drag bit yang mahal cenderung baik digunakan ika cost harian dari operasi pemboran sangat tinggi. Harga bit seharusnya tidak melebihi rig cost per hari. +) /ri-cone bit adalah tipe bit yang paling mudah diperoleh dan paling baik sebagai pilihan aal untuk bagian sumur yang dangkal ') %etika menggunakan rolling cutter bit : a. &unakan bit dengan tooth yang paling panang (untuk $ormasi lunak) b. Patahan gigi bit (sedikit) lebih bisa ditolerir dibandingkan dengan ika kita menggunakan bit dengan gigi yang lebih pendek c. Aika beban di bit tidak bisa diperbesar supaya teradi sel$sharpening-tooth-ear, maka gunakan bit dengan gigi yang lebih panang d. Aika lau keausan gigi bit lebih lama daripada lau keausan bearing, pilih gigi bit yang lebih panang, desain bearing yang lebih baik atau tambahkan >"! e. Aika lau keausan bearing lebih lambat dibandingkan dengan lau keausan gigi bit, pilih bit dengan gigi yang lebih pendek, desain bearing yang lebih ekonomis atau kurangi >"! 100
Peralatan Pemboran
101
8) iamond drag bit baik digunakan untuk $ormasi yang tidak getas terutama pada sumur dalam dimana biaya trip bit yang tinggi atau ukuran lubang yang lebih kecil sehingga memerlukan disain bit yang lebih sederhana 7) PC drag bit baik digunakan untuk $ormasi karbonat atau e0aporit yang keras dan homogen 1) PC drag bit tidak boleh digunakan pada $ormasi yang si$atnya gummy sehingga memudahkan penempelan cutting ke gigi bit %arena pemilihan bit dilakukan dengan trial and error, maka catatan penggunaan suatu bit harus selalu ada supaya dapat digunakan sebagai re$erensi untuk pemboran selanutnya. %lasi$ikasi uga harus dilakukan pada suatu bit yang telah diangkat dari suatu pemboran, dan 3C uga telah mengadopsi suatu kode numerik untuk mengklasi$ikasi tingkat keausan bit berdasarkan . &igi !it *. !earing +. Structur iameter !it (&auge >ear) 4.9.#.1. engklasiikasi 'eausan Gigi Bit
&rading dari gigi bit didasarkan pada $raksi tinggi gigi bit yang telah aus dan biasanya dilaporkan dalam satuan 54 terdekat. Contohnya, ika setengah bagian dari tinggi gigi bit telah aus maka bit tersebut akan digrade sebagai /-' yang artinya gigi bit telah aus sebesar '54. Eamun mengrade suatu bit dengan gigi bit yang banyak hanya dengan satu angka sangatlah susah karena mungkin saa ada gigi bit yang ausnya lebih cepat dari yang lain atau ada yang patah. &igi bit yang patah diindikasikan dengan Q!/Q (!roken /eeth). /abel '.* menunukkan beberapa singkatan yang sering digunakan untuk klasi$ikasi suatu bit. $abel 4.21. Singkatan*Singkatan mum yang digunakan untuk 'lasiikasi Bit
Peralatan Pemboran
101
%arena klasi$ikasi bit secara keseluruhan susah, maka pengamatan secara 0isual dan cepat lebih sering dilakukan. Pengamatan secara 0isual dapat dilakukan dengan membandingkan gigi bit sebelum di-run atau sesudah running suatu bit terhadap suatu guide chart, seperti yang ditunukkan dalam &ambar '.26 berikut. %eausan gigi bit kemudian diambil secara rata-rata dari seluruh gigi bit yang ada pada suatu bit dan diberi grade seperti &ambar '.26.
Gambar 4.1"%. Guide Chart untuk 'eausan Gigi Bit bagi illed*$ooth Bits
&rading gigi bit untuk 3nsert !its agak berbeda dibandingkan dengan illed-/ooth bits. %arena struktur cutting elemen insert bit agak susah terabrasi$ dibandingkan dengan milled-tooth bits, maka insert bits biasanya digrade berdasarkan banyaknya tooth inserts yang hilang atau patah, bukan aus. Aadi suatu insert bit dengan setengah bagian insert telah patah atau hilang akan digradekan sebagai /-' yang artinya '54 bagian insert telah hilang atau patah. 4.9.#.2. engklasiikasi 'eausan Bearing
engklasi$ikasikan keausan bearing suatu bit agak susah dilakukan karena bit harus dibuka terlebih dahulu kemudian die0aluasi seluruhnya. Eamun biasanya kerusakan bearing dapat mengakibatkan : . %erucut terkunci dan tidak dapat berputar *. %erucut menadi renggang dan terlepas sehingga bearing yang didalamnya terekspos keluar !earing $ailure biasanya dilaporkan dengan kode !-4 yang artinya baha bearing tersebut telah 454 rusak. %erucut yang telah longgar dilaporkan sebagai !-1. Aika keausan bearing tidak dapat diidenti$ikasi dari luar, biasanya diestimasi berdasarkan umlah aktu rotasi bit serta sisa aktu rotasi bearing yang diperkirakan oleh seorang drilling engineer. Aadi ika suatu bit dipull-out setelah 2 am operasi dan drilling engineer memperki rakan baha bearing hanya dapat bertahan sekitar 2 am lagi maka keausan bearing dilaporkan sebagai !-'. Hal ini ditunukkan dalam &ambar '.2 berikut.
102
Peralatan Pemboran
103
Gambar 4.11". Bearing Grading Guide untuk 6olling Cutter Bits 4.9.#.#. engklasiikasikan 'eausan Gauge (Gauge ear)
Aika keausan teradi secara berlebihan pada bit dan bodinya, bit akan membor lubang yang undersied. Hal ini akan merusak running bit berikutnya karena bit berikut akan dikorbankan untuk underreaming lubang tersebut.
Gambar 4.111. Penentuan Gauge ear
%ehilangan diameter dilaporkan dalam satuan 54, adi bit yang telah kehilangan 2.8 in. diameternya digrade sebagai &-"-'. Q"Q menunukkan Peralatan Pemboran
103
baha bit telah Qout o$ gaugeQ dan Q'Q menunukkan baha diameter telah aus sebear '54 in. Q3Q digunakan untuk menunukkan ika bit dalam keadaan Qingauge bitQ. Selain grading dalam bearing, gigi bit serta gauge, biasanya digunakan beberapa singkatan untuk menunukkan kondisi bit. %ondisi bit ini ditentukan lebih pada pengamatan 0isual dan contoh kondisi tersebut ditunukkan dalam /abel '.* beserta singkatannya. SD-/ 1 @
Suatu bit telah QdullQ. Penggunaan ring gauge menunukkan baha diameter bit telah aus sebesar in. dari keadaan semula. Roller bearing telah terekspos keluar dan semua kerucut sangat longgar. /entukan &rade !it tersebut. 4.% &rilling Cost -nalysis 4.%.1. etoda Cost Per 3oot
Penentuan suatu biaya pemboran yang umum digunakan adalah e0aluasi e$isiensi bit run dalam suatu sumur. Sebagian besar aktu yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu sumur digunakan untuk pemboran atau melakukan trip penggantian bit. /otal aktu yang diperlukan untuk membor suatu kedalaman, , dapat dinyatakan sebagai umlah dari total aktu rotasi bit, tb, aktu karena bit tidak berrotasi, tc, dan trip time, tt. Rumus untuk menentukan biaya pemboran tersebut menadi : C b C r t p t c t t CPF D imana CP# adalah biaya pemboran per $eet, Cb adalah harga bit, dan Cr adalah biaya operating rig per hari. SD-/ 2@
Sebuah bit program sedang disusun untuk pemboran sumur baru dengan menggunakan record per$orma bit dari sumur sebelumnya. Per$orma + buah bit ditunukkan untuk $ormasi limestone pada kedalaman 6222 $t. /entukan bit yang menghasilkan drilling cost terrendah ika operating cost dari rig adalah '225am, trip time adalah 1 am dan connection time adalah menit per connection. !3/ !3/ C"S/ Rotating Connection/ime R"P rata() /ime(am) (am) rata($t5$r) 422 '.4 2. +.4 ! '622 81.1 2.' *.7 C '822 68.4 2.8 2.* 4.%.2. etoda inimum Cost &rilling
!eberapa $aktor mempengaruhi lau suatu pemboran yakni : a. /ipe !it b. >eight "n !it (>"!) c. Rotary Speed d. !ottom-Hole Cleaning (#luid Hydraulics) 104
Peralatan Pemboran
105
%enaikan dalam >"! dan rotary speed umumnya akan menaikkan lau pemboran. Eamun kenaikan ini uga akan mempercepat keausan pada bit. &ambar '.* menunukkan kenaikan lau pemboran terhadap >"! sebaliknya &ambar '.+ menunukkan kenaikan lau pemboran terhadap rotary speed, rpm.
Gambar 4.112. Hubungan DB dengan 6DP
Peralatan Pemboran
105
Gambar 4.11#. Hubungan 6otary Speed dengan 6DP
etoda inimum Cost rilling didasarkan atas pemilihan >"! dan rotary speed yang optimum sehingga menghasilkan harga pemboran yang paling minimum. %enaikan lau pemboran karena kenaikan >"! atau rotary speed kemudian dikombinasikan dengan menurunnya umur bit digunakan untuk memprediksi batas operasi suatu bit. ?au pemboran untuk suatu tipe roller cutting bits dapat dituliskan sebagai : ROP
KWN a ! K ' D
dimana % adalah konstanta drillability, > adalah >"!, E adalah Rotary speed, %Q adalah konstanta drillability $ungsi keausan bit dan adalah Eormalied /ooth ear. Sedangkan hubungan antara umur bit dengan umur bearing K ' ' dinyatakan dalam L dimana ? adalah umur bit dalam am, %K NW b adalah konstanta tipe $luida pemboran dan b adalah eksponen yang merupakan $ungsi abrasi$ dari tipe $luida yang kontak dengan bearing. Harga b biasanya ditentukan dengan membuat suatu plot logaritmik dari umur bit dengan >"! untuk suatu bit tertentu. Contoh plot tersebut ditunukkan dalam &ambar '.'. Harga b biasanya ber0ariasi antara .2 hingga +.2. "! yang digunakan untuk menetukan R"P optimum suatu bit dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut :
1 b N C C t B r t
WOBopt
106
C r K ' '
Peralatan Pemboran
107
Gambar 4.114. Bit /ie :s Bit eight SD-/ # @
%edalaman Sumur M 2222 $t !it Cost M *22 Rig Cost M 22 5 am Round /rip time M am per 222 $t !it >eight M '2222 lb Rotary Speed M 82 rpm !it >ear, b M .8 !it li$e M 2 am /entukan bit eight optimum (>"! optimum).
Peralatan Pemboran
107
4.%.#. Dptimasi DB dan 6P dengan etode Galle*oods
"ptimasi $aktor mekanik yang akan dibahas disini menggunakan perhitungan yang dibuat berdasarkan teori &alle dan >oods. /uuan dari perhitungannya adalah memilih kombinasi >"! dan RP yang menghasilkan lau pemboran yang maksimal dengan biaya pemboran yang paling minimum. alam perhitungan disini dianggap baha $aktor-$aktor lain yang mempengaruhi lau pemboran adalah minimum. 4.%.#.1. 3aktor*3aktor Kang empengaruhi Perhitungan Dptimasi ob*rpm
!eberapa $aktor yang mempengaruhi perhitungan optimasi >"!RP disini adalah -. 3aktor /a
?au pemboran dapat dinyatakan secara matematis dengan persamaan sebagai berikut: k N r C f W
ROP
a p dimana : R"P M lau pemboran, $t5am C$ M konstanta drillability $ormasi k M eksponen yang menghubungkan pengaruh >"! pada R"P E M putaran mea putar, rpm r M eksponen yang mempengaruhi pengaruh R"P p a M e$ek keausan gigi mata bor terhadap R"P. Pada persamaan di atas terlihat baha lau pemboran dipengaruhi oleh kemampuan mata bor dan keausan gigi mata bor. %onstanta kemampuan batuan untuk dibor dapat ditentukan dari persamaan sebagai berikut:
Cf
F . i
k
r
m W N Z
dimana : # M Selang hasil pemboran, $t i M $ungsi yang menghubungkan pengaruh RP terhadap lau keausan gigi mata bor, dari /abel '.+
m
M #ungsi yang menghubungkan pengaruh RP
terhadap lau keausan gigi mata bor, dari /abel '.* M parameter yang menyatakan hubungan antara ketumpulan gigi mata bor dengan umur mata bor
B. 3aktor /a
?au ketumpulan gigi mata bor () dapat ditentukan secara matematis dengan persamaan : 1 T r . i D A f a . m 108
Peralatan Pemboran
109
dimana : $ M konstanta abrassi0eness $ormasi a M $aktor ketumpulan gigi mata bor M 2,6*4*8 * N 7 N
M $ungsi yang menghubungkan pengaruh >"!
m
terhadap lau keausan gigi mata bor C. 3aktor /a
?au keausan bantalan mata bor (!;) dapat ditentukan dengan persamaan: B x
T r . N S . L
T r . N B f . L
dimana : S M parameter $luida pemboran ? M $ungsi yang menghubungkan pengaruh >"! terhadap lau keausan bantalan mata bor, dari /abel * !$ M $aktor keausan bantalan mata bor, dimana harganya dapat ditentukan dengan persamaan: B f
T r N Bx L
dimana : /r M aktu rotasi, am !; M kondisi bantalan (kerusakan bearing) ari persamaan yang terdapat di atas, kemudian ditentukan 0ariabel0ariabel berikut sebagai pertimbangan optimasi >"! dan RP. @ariabel tersebut adalah: a. >aktu rotasi b. Selang yang dibor ($ootage) c. !iaya pemboran per kaki
Peralatan Pemboran
109
$abel 4.12. > :ersus m dan /
$abel 4.1#. , :ersus i
110
Peralatan Pemboran
111
$abel 4.14. & :ersus dan +
$abel 4.15. Penentuan Harga k dan r
4%.#.2. /angkah*/angkah Perhitungan Dptimasi 3aktor ekanik
Perhitungan-perhitungan $aktor mekanik untuk mata bor enis milled tooth agak berbeda dengan mata bor enis insert. Perbedaan ini dikarenakan kondisi mata bor milled tooth ditentukan dari kondisi gigi dan bantalannya, sedangkan untuk mata bor insert hanya ditentukan oleh kondisi bantalannya saa. . adalah >"! dan H H adalah diameter mata bor sebelumnya
Peralatan Pemboran
111
*. !erdasarkan harga , tentukan harga ? dan dengan /abel '.* W 1359 , 1 714 , 191 log atau dengan persamaan : m
714,191
+. ari harga E yang ada, tentukan i dari /abel '.+ atau dengan persamaan : i N 4,348 x 10 5 N 3 '. !eerdasarkan pola keausan gigi yang teradi, tentukan harga p dari /abel '.7, dimana ika pola keausan gigi tidak diketahui bisa diambil harga p M 2,8 8. !erdasarkan kondsi keausan gigi mata bor () tentukan parameter < dari /abel ' 7. !erdasarkan aktu rotasi (/r), tentukan $aktor abrassibenes T r i A $ormasi ($) dengan persamaan: f m 1. !erdasarkan enis batuan yang dibor, tentukan parameter k dan r dari /abel '.8. 4. !erdasarkan kondisi keausan gigi mata bor yang teradi (), tentukan dari /abel '.1 6. ari daa selang kedalaman yang dibor )$ootage M #), tentukan
$aktor drillabillity dengan persamaan :
C f
F #
m " k !
2. ari harga >, tentukan parameter ? dari /abel * . !erdasarkan kondisi keausan bantalan (!;), /r dan E, tentukan T r n $aktor bearing ear dengan persamaan: B f B x . L *. /entukan biaya per kaki (CP#) untuk beberapa kombinasi >"! dan RP yang diinginkan dengan cara: a. imulai dengan kombinasi >"! dan RP dengan harga
terendah, tentukan harga , W , i, m , dan ? sepeti cara di atas. b. engan harga $ dari langkah (7) dan !$ dari langkah (), tentukan < untuk kombinasi yang dimaksud pada langkah (*a) dengan : $abel 4.17. 'eausan Gigi ata Bor :s p
Pola %eausan <ung gigi aus secara mendatar empertaam sendiri /idak ada pengaruh keausan gigi B x B f L i
p .2 2.8 2.2
A f m n 112
Peralatan Pemboran
113
Aika < T +217, berarti umur mata bor ditentukan oleh bantalan, tentuklan B yang teradi, dari /abel '.*. Aika < M +214, berarti umur mata bor ditentukan oleh gigi dan bantalannya secara serentak. - Aika < U +214, berarti umur mata bor ditentukan oleh umur giginya karena mata bor telah rusak terlebih dahulu. c. !erdasarkan harga $ dari langkah (7), tentukan aktu pemborabn (/r), dengan persamaan: d. ari harga < yang didapat dari langkah *b, tentukan dari /abel 1. Aika < U +214 ambil M '+1. e. /entukan selang kedalaman yang bisa dibor (#) dengan persamaan $aktor drillabillity. $. /entukan ongkos pemboran per kaki (CP#) dari harga yang diperoleh dari perhitungan di atas dengan persamaan $aktor drillabillity. g. "! dan RP yang lain sesuai perhitungan untuk >"! dan RP yang diiinkan. h. ari hasil Perhitungan di atas, tentukan kombinasi >"! dan RP yang menghasilkan ongkos pemboran perkaki yang paling rendah.%ombinasi >"! dan RP ini merupakan parameter bor yang optimum.
Peralatan Pemboran
113
$abel 4.18. dan + :s &
!.
T r N B x L
Peralatan Pemboran
115
7. /entukan biaya perkaki )CP#) untuk beberapa kombinasi dari >"! dan RP yang diinginkan dengan cara: a. imulai dengan kombinasi >"! dan RP dengan harga
terendah, tentukan W seperti sebelumnya. ari harga ini tentukan ? dari /abel *. b. /entukan aktu pemboran yang didapat dengan B x B f L :Aika diperkirakan bantalan aus 22B maka T r N B L persamaan menadi: T r f N c. /entukan selang kedalaman yang bisa dibor (#) dengan
persamaan : F
k
r
C f W N B f Bx #
N Aika diambil keausan bantalan 22B maka persamaan akan
menadi: F
C f W k nS r b f
N d. /entukan ongkos pemboran per kaki (CP#) dari harga persamaan seperti pada mata bor milled tooth. e. "! dan RP maksimum yang diiinkan. $. ari hasil perhitungan di atas, tentukan kombinasi >"! dan RP yang menghasilkan biaya pemboran yang paling minimum%ombinasi ini merupakan parameter bor yang optimum.
Peralatan Pemboran
115
