Bab v Sistem Sirkulasi

BAB V SISTEM SIRKULASI (CIRCULATING SYSTEM) 5.1. TEORI DASAR Sistem sirkulasi terdiri dari empat sub-komponen utama, yaitu : 1) Fluida Pemboran (drilling fluid) Ada tiga jenis fluida pemboran, yaitu : a. Water – based mud b. Oil – based mud c. Air or gas – based mud Fungsi utama lumpur pemboran adalah :  Memberikan hydraulic horse power pada bit untuk membersihkan serbuk bor (cutting) dari dasar lubang bor.  Mengangkat cutting ke permukaan.  Mengontrol tekanan formasi.  Memberi dinding pada lubang bor dengan mud cake.  Mendinginkan dan melumasi bit dan rangkaian pipa bor.  Membawa cutting dan material-material pemberat pada suspensi bila sirkulasi dihentikan sementara.  Menahan sebagian berat drill pipe dan casing (Boyancy effect) 2) Tempat Persiapan (Preparation area) Ditempatkan pada sistem sirkulasi yaitu dekat dengan pompa lumpur. Tempat persiapan ini meliputi :  Mud house  Steel mud pits/tanks  Mixing hopper  Chemical mixing barrel  Bulk mud storage bins  Water tank  Reserve pit 3) Peralatan sirkulasi (Circulation equipment) Ditempatkan pada tempat yang strategis disekitar rig. Peralatan sirkulasi ini meliputi :  Discharge and return line  Stand pipe  Rotary house  Mud pumps  Special pumps and agitators 64

 Steel mud pits/tanks  Reserve pit 4) Conditioning Area Ditempatkan di dekat rig, meliputi :  Setting tanks  Mud-gas Separator  Shale Shaker  Degasser  Desander  Desilter 5.1.1 Fluida Pemboran Fluida pemboran merupakan suatu campuran (liquid) dari beberapa komponen yang terdiri dari air (tawar atau asin), minyak, tanah liat (clay), bahan-bahan kimia (chemical additives), gas, udara, busa maupun detergen. Di lapangan fluida pemboran dikenal sebagai “lumpur” (mud). 5.1.1.1 Komposisi Lumpur Pemboran Komposisi lumpur pemboran ditentukan oleh kondisi lubang bor dan jenis formasi yang ditembus mata bor. Ada 2 (dua) hal penting dalam penentuan komposisi lumpur pemboran, yaitu : 1. Semakin ringan dan encer suatu lumpur pemboran, semakin besar laju perembesan 2. Semakin berat dan kental suatu Lumpur pemboran, semakin mudah untuk mengontrol kondisi dibawah permukaan, seperti masuknya fluida formasi bertekanan tinggi (dikenal sebagai “kick”). Bila keadaan ini tidak dapat diatasi akan menyebabkan terjadinya semburan liar (blowout). 5.1.1.2 Water – Based Mud Lumpur pemboran yang paling banyak digunakan adalah water-base mud (80%). Komposisi lumpur ini terdiri dari air tawar atau air asin, clay dan chemical additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor : Pedoman operasional secara umum : 1. Surface drilling operations : digunakan lumpur biasa dengan sedikit additive. 2. Hard subsurface drilling operations : bila menembus formasi keras (porositas tinggi) digunakan lumpur berat. 3. Soft subsurface drilling operations : bila menembus formasi bertekanan tinggi (porositas tinggi), digunakan lumpur berat. Water base mud merupakan jenis lumpur yang paling banyak umum digunakan karena murah, mudah pengunaannya dan membentuk “filter cake” (kerak lumpur) untuk mencegah runtuhnya dinding lubang bor. 5.1.1.3 Oil – Based Mud

Bahan Kuliah Peralatan Pemboran- Dari download Internet

Digunakan pada pemboran dalam, hotholes, formasi shale dan sebagainya. Lumpur bor ini lebih mahal, tetapi akan mengurangi terjadinya korosi pada rangkaian pipa bor. 5.1.1.4 Air or Gas – Based Mud Keuntungan dari lumpur jenis ini terutama adalah dapat menghasilkan laju pemboran yang lebih besar. Karena menggunakan kompresor, maka kebutuhan peralatan dan ruang lebih sedikit. 5.1.2 Tempat Persiapan Ditempatkan pada tempat dimulainya sistem sirkulasi. Tempat persiapan lumpur pemboran terdiri dari peralatan-peralatan yang diatur untuk memberikan fasilitas persiapan atau “treatment” lumpur bor. Preparation area ini meliputi :  Mud house, merupakan gudang untuk menyimpan additives.  Steel mud pits/tank, merupakan bak penampung lumpur di permukaan yang terbuat dari baja.  Mixing hopper, merupakan peralatan yang digunakan untuk menambah additives ke dalam lumpur.  Chemical mixing barrel, merupakan peralatan untuk menambahkan bahan-bahan kimia (Chemicals) ke dalam lumpur.  Bulk storage bin, merupakan bin yang berukuran besar digunakan untuk menambah additives dalam jumlah banyak.  Water tank, merupakan tangki penyimpan air yang digunakan pada tempat persiapan lumpur.  Reserve pit, merupakan kolam yang besar digunakan untuk menyimpan kelebihan lumpur. 5.1.3 Peralatan Sirkulasi Peralatan sirkulasi merupakan komponen utama dalam sistem sirkulasi. Peralatan ini mengalirkan lumpur pemboran dari peralatan sirkulasi, turun ke rangkaian pipa bor dan naik ke annulus mengangkat serbuk bor ke permukaan menuju conditioning area sebelum kembali ke mud pits untuk sirkulasi kembali. Peralatan sirkulasi terdiri dari beberapa komponen khusus, yaitu : 1. Mud Pit 2. Mud Pump 3. Pump Discharge and Return Lines 4. Stand Pipe 5. Rotary Hose 5.1.4 Conditioning Area Ditempatkan di dekat rig.Area ini terdiri dari peralatan-peralatan khusus yang digunakan untuk “Clean up” (pembersihan) lumpur bor setelah keluar dari lubang bor. Fungsi utama peralatan-peralatan ini adalah untuk membersihkan lumpur bor dari serbuk bor (cutting) dan gas-gas yang terikut.


Dua metode pokok untuk memisahkan cutting dan gas dari dalam lumpur bor, yaitu : 1) Menggunakan prinsip gravitasi, dimana lumpur dialirkan melalui shale shaker dan settling tanks 2) Secara mekanik, dimana peralatan-peralatan khusus yang dipasang pada mud pits dapat memisahkan lumpur dan gas. Peralatan Conditioning area terdiri dari :  Settling tanks, merupakan bak terbuat dari baja digunakan untuk menampung lumpur bor selama conditioning.  Reserve pits, merupakan kolom besar yang digunakan untuk menampung cutting dari dalam lubang bor dan kadang-kadang untuk menampung kelebihan lumpur bor.  Mud-Gas separator, merupakan suatu peralatan yang memisahkan gas yang terlarut dalam lumpur bor dalam jumlah yang besar.  Shale shaker, merupakan peralatan yang memisahkan cutting yang besar-besar dari lumpur bor.  Desander, merupakan peralatan yang memisahkan butir-butir pasir dari lumpur bor.  Desilter, merupakan peralatan yang memisahkan partikel-partikel cutting yang berukuran paling halus dari lumpur bor.  Degasser, merupakan peralatan yang secara kontinue memisahkan gas terlarut dari lumpur bor.


5.2 DISKRIPSI ALAT 5.2.1 Mud Pump 5.2.1.1 Fungsi Menyalurkan atau memompakan fluida pemboran (lumpur) dalam jumlah besar dan bertekanan tinggi. 5.2.1.2 Mekanisme Kerja Pompa memompakan zat cair pengeboran dengan bertekanan tinggi ke pipa penyalur lumpur sampai ke sistem sirkulasi. 5.2.1.3 Spesifikasi Tabel 5.2.1 Spesifikasi Mud Pump Features

B550F

B1000F

7 x 14

7 x 18

550@ 70 RPM

1000@ 60

Max Recommended Speed

70 RPM

60 RPM

Fluid and Test Pressure Forgled

7000 Psi

9000 Psi

Suction manifold Test Pressure

3500 Psi

3500 Psi

21/4”

3”

Piston Taper

API # 5

API # 6

Piston Rod Tapered Thread

API # 10

API # 13

Stub Rod Tapered Thread

API # 15

API # 17

Valve Size

API # 8

API # 8

Gear Ratio

5;18 : 1

5;14 : 1

Suction Connection

8 in

10” or 12”

Discharge Connection

4 in

4 in

Overal Length

14’ – 51/2”

18’ – 6”

Weigth at Power end

4’ - 83/8”

4’ - 9”

4’ - 6”

5’ - 31/2”

Max liner size & stroke Input Horsepower Rating

Diameter of Piston Rod

Height at Fluid End Loss Manifold


Overal Width

5’ - 91/2”

7’ - 71/2”

Weigth

25500 lbs

48000 lbs

5.2.2 Desander 5.2.2.1 Fungsi Memisahkan butir-butir pasir dari lumpur bor 5.2.2.2 Mekanisme Kerja Desander mengeluarkan bagian-bagian yang kecil yang dilewatkan oleh saringan-saringan shale shaker yaitu dengan memaksa masuk fluida pemboran dengan tekanan tinggi melalui silinder, dengan bagian-bagian yang berat dikeluarkan oleh tenaga sentrifugal dan dikeluarkan melalui dasar silinder. 5.2.2.3 Spesifikasi Tabel 5.2.2 Spesifikasi Desender Model Number SR-1 SRC-2 SRC-3 SRC-2 SRC-3 SE-4 SE-6 SE-8 SE-10

Min.Feed rate at 75 ft of head Gpm lpm

Length

In

500 1893 1000 3785 1500 5678 1000 3785 1500 5678 240 908 360 1363 480 1817 600 2271

30 63,3 89,75 73,9 73,9 60,5 70 70 74,5

mm 762 1608 2800 1877 1877 1537 1778 1778 1592

Overal Dimension (Width) In mm 24 33 35,2 57 760 18 32 32 32

600 838 894 1448 1930 457 813 813 813

Height

Approximate Weight

In

mm

Lbs

kg

60,7 72,9 72,6 36,5 37,8 53 58,25 58,25 61,38

1542 1851 1845 927 959 1346 1480 1480 1559

500 1000 1650 964 1656 330 615 645 740

228 45,8 750 438 750 149,7 279 292,6 335,7

On of headers In

mm

6,6 8,6 10,75 8,6 10,75 4,5 6,6 6,6 6,6

169 2,9 273 219 273 114 168 168 168

5.2.3 Degasser 5.2.3.1 Fungsi Mengeluarkan gas-gas dari dalam lumpur secara terus-menerus(continue). 5.2.3.2 Mekanisme Kerja Lumpur dari formasi masuk ke degasser, dan di dalam digesser gas yang terikut dengan lumpur dipisahkan. 5.2.3.3 Spesifikasi Tabel 5.2.3 Spesifikasi Degasser Model

Flow Rate

Leaf Area 3

Ppm

Cm

In

DG-5

500

1893

2489

DG-10

1000

3785

4580

3

Cm 1605 8 2954

Overall Dimension Length In Mm

In

Mm

Lbs

kg

84

2134

62

1575

2390

1048

54

1372

96

2438

17

1905

3000

1769

60

1254

Height


Apprimite Weight

Width

8

5.2.4 Mud Gas Separator 5.2.4.1 Fungsi Fungsi mud gas separator adalah : - mengeluarkan gas dalam jumlah besar - menyelamatkan lumpur yang masih bisa digunakan - menyalurkan gas-gas yang mudah terbakar dan/beracun melalui pipa yang jaraknya cukup aman dari Rig 5.2.4.2 Mekanisme Kerja Prinsip kerja mud gas separator hampir sama dengan degasser, yaitu gas yang terikut dalam lumpur dipisahkan dalasm mud gas separator. 5.2.4.3 Spesifikasi Tabel 5.2.4 Spesifikasi Mud Gas Separator Type Tri – Flo Mud Gas Separator Skid……………………………14’ Long x 8’ x 8’ Vessel………………………… 4’ dia. x 12’ Weight…………………………6000 lbs. The Tri – Flo Mud Gas Separator can efficiently handle 1000 GPM of mud with up to 1400 Cu. Ft / Min of gas. ( from Tri – Flo International, Inc )

5.2.5 Shale Shaker 5.2.5.1 Fungsi Untuk mengeluarkan potongan-potongan besar dan bagian dari lapisan tanah yang patah dari dalam lumpur. 5.2.5.2 Mekanisme Kerja Fluida pemboran disalurkan melalui saringan-saringan yang bergetar yang memisahkan potongan-potongan (cutting) yang berukuran besar yang tidak diperlukan. 5.2.5.3 Spesifikasi Tabel 5.2.5 Spesifikasi Shale Shaker Model A3R Single Shale Shaker 3 ft x 4 ft size Length overall 8 ft 0 in High overall (less power) 3 ft 4 in Width overall 5 ft 1 in Width of skids 3 ft 10 in Mud Tank outlet above base 2 ft 2 in Flow line connection above base 2 ft 4 in


Size of flow line connection Size Screen HP required Weight approx Capacity

8 5/8” D pipe 3 ft x 4 ft 2 HP 2000 rpm 1800 rpm

5.2.6 Desilter 5.2.6.1 Fungsi Fungsi desilter adalah memisahkan partikel-partikel cutting yang berukuran paling halus dari lumpur bor. 5.2.6.2 Mekanisme Kerja Desilter terdiri dari beberapa buah silinder berbentuk kerucut yang mengeluarkan bagian-bagian endapan cutting yang kecil yang dilewatkan oleh shale shaker dan desander yaitu dengan memasukkan fluida pemboran dengan tekanan tinggi melalui silinder dengan bagian-bagian yang berat dikeluarkan oleh tenaga sentrifugal dan dikeluarkan melalui silinder. 5.2.6.3 Spesifikasi Tabel 5.2.6 Spesifikasi Desilter Model Number SE-4 SE-6 SE-8 SE-10 SE-12 SE-14 SE-16 SE-20 SE-24

Min.Feed rate 75 ft.hd GPM LPM 200 757 300 1135 400 1514 500 1893 600 2271 700 2650 800 3028 1000 3785 1200 4542

Length in 67.5 67.5 67.5 69.5 69.5 78.3 87.0 104.5 122.0

mm 171.5 171.5 171.5 176.5 176.5 198.7 221.0 265.4 309.9

Width in 18 32 32 32 32 32 32 32 32

mm 45.7 81.3 81.3 81.3 81.3 81.3 81.3 81.3 81.3

Height in 53.0 54.0 54.0 57.0 57.0 58.5 61.5 65.5 69.5

mm 134.6 137.2 137.2 144.8 144.8 148.6 156.2 166.4 176.5

Weight in 330 615 645 740 770 850 1065 1245 1435

mm 149.7 279.0 292.6 335.7 349.3 385.6 483.1 564.7 651.0

Headers outside diameter 4 1/2 6 5/8 6 5/8 6 5/8 6 5/8 6 5/8 8 5/8 8 5/8 8 5/8

5.2.7 Mixing Hopper 5.2.7.1 Fungsi : Mixing Hopper merupakan peralatan yang berfungsi sebagai tempat untuk menambah additives ke dalam lumpur. 5.2.7.2 Mekanisme Kerja : Mixing Hopper adalah peralatan yang bentuknya menyerupai corong. Melalui corong ini, additives padat ke dalam zat cair pengeboran pada waktu perawatan di dalam kolam Lumpur. Hopper Jet bekerja berdasarkan prinsip pakum atau ruang hampa. Hopper-hopper pencampuran ini dapat mengerjakan 5 sampai 10 karung (sampai 400 Kg) bahan-bahan dalam semenit. 5.2.7.3 Spesifikasi Tabel 5.2.7 Spesifikasi Mixxing Hopper


Length Overal

8 ft

0 in

High Overal

3 ft

4 in

Width Overal

5 ft

1 in

5.2.8 Mud Gun 5.2.8.1 Fungsi Mengaduk lumpur pemboran agar tidak terjadi pengendapan bahan-bahan berat didalam lumpur pemboran. 5.2.8.2 Mekanisme Kerja Alat ini berupa pipa bertekanan tinggi yang dipasang pada kolam-kolam lumpur. Dan digunakan mengaduk lumpur pemboran agar tidak mengendap. 5.2.9 Swivel 5.2.9.1 Fungsi - memberikan kebebasan pada rangkaian pipa bor untuk berputar dimana swivel tidak swivelnya tidak ikut berputar - memberikan perpaduan gerak vertikal dengan gerak berputar agar dapat bekerja bersama-sama - sebagai penghubung antara rotary (pipa karet) dengan kelly sehingga memungkinkan lumpur bor untuk sirkulasi tanpa mengalami kebocoran. 5.2.9.2 Mekanisme Kerja Swivel menjadi saluran aliran lumpur yang memgalir melalui stand pipe menuju gooseneck dan masuk ke swivel dan seterusnya masuk ke drill string. Spesifikasi Tabel 5.2.9 Spesifikasi Swivel Max.recommended r.p.m Dead load capacity (API strength rating) API bearing rating at 100 rpm Dimention - length, overal l - width, overall - width inside link risk braket - clearance between bail and goosneck - body-fluid passage bore - API 1 H tooljoint pin size GOOSNECK - I.D. at swivel end - I.D. at nozzle end

tons

PC-650 400 590

PC-425 400 386

PC-300 400 272

PC-225 400 204

PC-150 400 136

mm mm mm mm

426 2934 1219 876

259 2756 1029 876

192 2686 914 876

133 2518 752 686

91 2042 610 521

mm

605

605

513

508

381

mm

89

89

89

76

64

mm

194

168

168

168

168

mm mm

76 76

76 76

76 76

76 76

56 56


- API line female

mm

102

102

102

102

176

ltr kg

109 2968

74 2192

59 1610

44 1153

21 644

kg

3334

2495

1884

1355

726

pipe, thead size - Oil capacity Shipping weight complete (less hose connection and claamp) : domestic EXPORT

5.2.10 Stand Pipe 5.2.10.1 Fungsi Menghubungkan pipa-pipa sirkulasi dengan selang pemutar (kelly hose). 5.2.10.2 Mekanisme Kerja Stand pipe adalah suatu pipa baja yang dijepit secara vertikal pada samping derrick, dan memghubungkan pipa-pipa sirkulasi dengan selang pemutar (kelly hose). Selang pemutar ini disambung pada gooseneck penyambung pada stand pipe. Selang pemutar ini memindahkan lumpur pemboran keswivel dean kemudian disalurkan kebawah kedalam drill string. Stand pipe ini memungkinkan swivel dan selang pemutar untuk bergerak vertikal keatas atau kebawah. 5.2.11 Mud Pit 5.2.11.1 Fungsi Tempat memnyimapan lumpur berbentuk corong yang terletak disamping settling tank. 5.2.11.2 Mekanisme Kerja Mud Pit bekerja berdasarkan prinsip gravitasi yang menyebabkan dapat meminimalkan jumlah pekerja dan meningkatkan efisiensi dan keamanan. 5.2.12 Centrifuge Pump 5.2.12.1 Fungsi Memompa lumpur pemboran yang berada disekeliling rig. 5.2.12.2 Mekanisme Kerja Untuk memompakan lumpur alat ini mengeluarkan gas secara vakum pada bagian pipa penyalurnya. 5.2.12.3 Spesifikasi Tabel 3.2.12 Spesifikasi Centrifuge Pump Nominal Horse Power Rating mekanis

2,200 hp @100 spm

Size Max. Liner By Sroke 8"x 15"

Herringbone Gear Ratio

Suction Manifold Fem. Thrd.

Discharge Outlet

Pinioan Shaft Dia.

Pinion Ext. Length

4,27 : 1

12"

7" Flange 5,000 API

10"

14"


electric

1628 hp @100 spm

203 mm X 381 mm

4,27 : 1

305 mm

177mm Flange

254 mm

356 mm

5.3 PEMBAHASAN Fungsi utama dari sistem sirkulasi adalah mengangkat serpihan cutting dari dasar sumur ke permukaan. Fluida pemboran umumnya berupa suspensi dari clay dan material lainnya dalam air yang disebut dengan fluida pemboran. Fluida pemboran adalah suatu campuran cairan khusus yang diedarkan kebawah, kedalam sumur bor untuk membantu mata bor dalam mengebor lubang dan ikut membantu menjaga keadaan di dalam sumur bor. Fluida pemboran ini secara umum disebut sebagai “lumpur atau mud”. Agar laju penembusan tinggi, driller juga harus mempertimbangkan komposisi lumpur pemboran, jika salah satu sifat fisik dari lumpur tidak sesuai maka biasanya laju penembusan menurun. Prinsip Kerja dari sistem sirkulasi adalah dari mud pit tanks mengalir lumpur dan kemudian masuk kedalam mud discharge lines karena tekanan pompa lumpur masuk ke dalam stand pipe, diteruskan ke kelly kemudian masuk kerangkaian pipa bor. Setelah itu melalui annulus dan keluar melalui mud return lines menuju mud gas separator diteruskan ke resevoar pits kemudian masuk ke settling tanks dan kemudian kembali lagi ke mud pits tank, demikian berlangsung seterusnya.

5.4 KESIMPULAN 1. Sistem sirkulasi terdiri dari empat sub-komponen utama, yaitu : a. Fluida pemboran (drilling fluid) b. Tempat persiapan (preparation area) c. Peralatan sirkulasi (circulation equipment) d. Conditioning area 2. Ada tiga jenis fluida pemboran, yaitu : a. Water-based mud b. Oil-based mud c. Air or gas-based mud 3. Fluida pemboran yang dipakai dalam opersi pemboran tergantung dari jenis formasi yang akan ditembus dan juga kondisi lubang bor, maka dari itu dari sini kita dapat menentukan komposisi lumpur yang akan digunakan.


4. Fluida pemboran merupakan tempat yang terletak pada permulaan dari sistem sirkulasi (dekat mud pumps) dimana fluida pemboran pertama-tama dipersiapkan, dirawat dan diganti tergantung dari keadaan lubang. 5. Conditioning area merupakan tempat dimana fluida pemboran dibersihkan setelah disirkulasikan.


Bab v Sistem Sirkulasi

Recommend Documents