TUGAS TEKNIK PEMBORAN PERBEDAAN PEMBORAN OFFSHORE DAN ONSHORE
Disusun oleh : Gilang Alkato 21100111120007
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG MAI 2014
PERBEDAAN PEMBORAN OFF SHORE DAN ON SHORE
Pengeboran minyak dan gas bumi dapat dilakukan di daratan (on shore) atau pun di lepas pantai (offshore). Pengeboran on shore dan offshore mempunyai beberapa perbedaan. Pada suatu pengeboran on shore dan offshore yang dilakukan pada air laut yang dangkal, hanya memerlukan sedikit saja modifikasi dari pengeboran on shore. Namun hal ini tidak berlaku bagi pengeboran offshore, khususnya yang dilakukan pada kedalaman air laut yang dalam. Hal ini dikarenakan dalam pengeboran offshore banyak sekali faktor yang harus dipersiapkan terlebih dahulu, seperti adanya platform dan juga teknologi yang tinggi jika pengeboran tersebut berlangsung pada laut yang dalam, dan juga factor keselamtan kru yang tinggal di platform harus diperhatikan. Berikut pembahasan satu persatu : A. Pengeboran lepas pantai (off shore)
Operasi pengeboran lepas pantai dimulai dari pengembangan teknologi pengeboran darat dengan menggunakan casing conduktor yang ditanam atau dibor dan disemen, kemudian meningkat dengan digunakan mud-line suspention system, dan terus meningkat dengan menggunakan riser system. Penggunaan BOP (blow Out Preventive) konventional terus dimodifikasi agar mampu beroperasi di bawah air. Kondisi lingkungan laut berpengaruh terhadap pemilihan jenis platform yang digunakan. Dalam operasinya pengeboran lepas pantai membutuhkan sarana utama pengeboran yaitu berupa kendaraan atau disebut Drilling rig . Pengeboran lepas pantai bisa dilakukan dengan 3 jenis kendaraan atau drilling rig , hal tersebut tergantung pada kedalaman air di tempat yang akan dilakukan proses pengeboran/lokasi pengeboran, jenis driiling rig tersebut antara lain adalah:
Swamp Barge Merupakan driiling rig yang digunakan untuk kedalaman 7 - 15 ft (laut dangkal) Cara kerjanya adalah dengan memobilisasi rig ke lokasi sumur, kemudian rig ditenggelamkan dengan cara mengisi ballast tanknya dengan air. Setelah rig duduk di dasar dan spud cannya tertanam di dasar
laut, baru proses pengeboran bisa dimulai. Untuk mencegah rig terdesak arus laut yang terkadang kuat, biasanya posisi rig distabilkan dulu dengan cara mengikatkan rig pada tiang - tiang pancang di sekitarnya, karena apabila tidak stabil dan posisi rig tergeser oleh arus, hal ini bisa menjadi masalah yang serius. Swamp Barge ditunjukkan pada Gambar.1.
Gambar 1. Swamp Barge (Tender Barge Rig)
Drillships (floater) Untuk laut dalam (>250 ft), digunakan drillships (floater) atau semi-submersible. Drilling rig tipe floaters biasanya dipakai untuk mengebor sumursumur explorasi karena praktis rig jenis ini tidak bisa melekat pada platform untuk mengebor sumursumur development . Rig jenis ini, biasanya dilengkapi dengan 8 anchor /jangkar, yang tersebar di sekeliling rig.
Gambar 2. Drilling Ship
Jack-up rig Digunakan untuk kedalaman 15 - 250 ft, jack-up rig biasanya berkaki 3 atau 4, dan ada yang tipe independent legs dengan spud can di masing - masing leg atau ada juga yang non-independent leg dengan tipe "mat foundation" seperti fondasi telapak. Kaki rig dengan tipe mat foundation ini biasanya dipakai di kawasan laut yang mempunyai soft seabed (dasar laut yang lembut sehingga dengan kaki rig tipe mat tertanam tidak terlalu dalam). Rig tipe jack up bisa digunakan untuk mengebor
sumur
-
sumur
explorasi
maupun
development
(pengembangan). Jackup rig adalah platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat kaki yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Kemudian badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi jackup rig adalah antara 5m sampai 200m. Jack up rig merupakan salah satu offshore rig yang mempunyai kemampuan untuk berelevasi sesuai dengan kedalaman laut tempat dia malakukan pengeboran. Ciri utama rig ini adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur. Jack up rig pada umumnya terdiri atas lima lantai : o
Main deck berhubungan dengan lantai utama di mana terdapat fasilitas-fasilitas umum seperti ruang makan, ruang rekreasi, dan poliklinik.
o
Di bawah lantai utama adalah pusat utilitas. Di sini terdapat generator untuk mensuplai seluruh kebutuhan listrik. Terdapat juga mesin
penggerak utama kapal yang biasa dipakai waktu berlayar, juga terdapat tempat untuk pengolahan air untuk memenuhi kebutuhan air tawar yang diperoleh dari penyulingan air laut. o Di atas lantai utama adalah lantai satu. Di sini terdapat kamar-kamar tidur
yang
dilengkapi juga dengan kamar mandi. Hampir seluruh pekerja tidur di lantai satu ini. o
Di atas lantai satu adalah lantai dua. Di sini ruangan kantor utama berada, tempat staff pimpinan dan karyawan biasa melakukan meeting .
Di
sini
juga
tempat
kegiatan-kegiatan
administrasi
dilakukan sehingga ruangan ini dilengkapi dengan mesin fax, fotocopy, telepon dan komputer . o
Lantai tiga adalah tempat nahkoda kapal bekerja. Di mana seluruh kegiatan dapat dipantau. Di lantai tiga ini juga terdapat halipad yang memungkinkan untuk didarati halikopter dalam kondisi darurat.
Gambar 3. Jack Up Rig
Pengeboran lepas pantai dilakukan untuk mendapatkan minyak mentah melalui sumur minyak. Sarana yang harus ada dalam operasi pemboran lepas pantai adalah sebuah struktur anjungan ( plat form) sebagai tempat untuk meletakkan peralatan pengeboran. Dikenal dua macam anjungan, yaitu anjungan permanen (fixed) yang berdiri diatas kakikaki beton bertulang, dan anjungan tidak tetap seperti swamp barge, drilling ship ( floater ) dan jack up rig. Jackup rig ini merupakan salah satu offshore rig yang mempunyai kemampuan untuk berelevasi
sesuai dengan kedalaman laut tempat dilakukan pengeboran.Peralatan pengeboran adalah serangkaian peralatan yang disusun sedemikian rupa, sehingga menyerupai batang bor, dan seluruh peralatan ini mempunyai lubang bagian dalamnya yang memungkinkan untuk melakukan sirkulasi fluida atau mud . Bagian ujung terbawah dari rangkaian pemboran adalah pahat bor atau bit yang gunanya untuk mengorek atau menggerus batuan, sehingga lubang bor bertambah dalam. Diatas pahat bor disambung dengan beberapa buah drill colar , yaitu pipa penyambung terdalam susunan rangkaian pemboran, untuk memungkinkan pencapain kedalaman tertentu, makin dalam lubang bor makin banyak jumlah drill pipe yang dibutuhkan. Diatas drill pipe disambung dengan pipa kelly, yang bertugas meneruskan gerakan dari rotary table untuk memutar seluruh rangkaian pengeboran. Proses pemboran lepas pantai Pengeboran lepas pantai bisa dilakukan dengan 3 jenis "kendaraan" atau drilling rig, tergantung pada kedalaman air di tempat tsb: A. Untuk kedalaman 7 - 15 ft (laut dangkal) biasanya dipakai rig jenis "swamp barge". Caranya yaitu dengan memobilisasi rig ke lokasi sumur, setelah itu rig "ditenggelamkan" dengan cara mengisi ballast tanksnya dengan air. Setelah rig "duduk" di dasar dan "spud can" nya masuk ke dasar laut, baru proses pengeboran bisa dimulai. B. Untuk kedalaman 15 - 250 ft, biasanya digunakan jack-up rig (biasanya berkaki 3 atau 4, dan ada yang type independent legs dengan spud can di masingmasing leg atau ada juga yang non-independent leg dengan type "mat foundation" seperti fondasi telapak). Kaki rig dengan type mat foundation ini biasanya dipakai di daerah laut yang mempunyai soft seabed (dasar laut yang empuk sehingga dengan kaki rig type mat amblesnya tidak terlalu dalam). Rig type jack up bisa digunakan untuk bor sumur explorasi maupun development (pengembangan). Tahapan yang paling critical adalah pada saat rig move-in mendekati platform, karena rig harus mendekati platform pada jarak tertentu. Kalau terlalu dekat, rig bisa menabrak plarform dan bisa menyebabkan
kerusakan yang significant. Jarak antara rig dan platform sudah ditentukan sesuai design agar rig floor dan derrick yang berada di cantilever deck itu bisa di geser (skidding) sehingga mencapai semua well slot yang ada di platform tsb. Satu platform bisa berisi 4, 6, 9, 12 atau lebih well slots tergantung besarnya platform. C. Untuk laut dalam (>250 ft), digunakan drillships (floater) atau semi-
submersible. Drilling rig type floaters biasanya dipakai untuk ngebor sumur2 explorasi karena praktis rig jenis ini tidak bisa menempel di platform untuk mengebor sumur development. Untuk rig jenis ini, biasanya dilengkapi dengan 8 anchor / jangkar, yang tersebar di sekeliling rig. Setelah rig berada di posisi sumur, semua jangkar di-deployed dan di "pretension" sampai dengan 300,000lbs untuk setiap jangkar. Bila jangkar slip pada saat pretension, bisa ditambahkan "piggy back anchor" di belakang jangkar utama. B. PENGEBORAN DARAT (ON SHORE)
Alat Pemboran 1.
Hoisting System,
secara umum komponen terdiri dari Drawworks (kadang disebut Hoist), Mast atau Derrick, Crown Block, Traveling Block, dan Wire Rope (Drilling Line). Hoisting System berfungsi untuk menurunkan dan menaikan tubular (pipa pemboran, peralatan completion, atau pipa produksi) untuk keluar dan masuk lubang sumur. 2.
Rotary System,
merupakan komponen dari rig yang berfungsi sebagai pemutar pipa-pipa di dalam sumur. Pada pemboran konvesional, pipa pemboran (Drill Strings) memutar mata-bor (Drill Bit) untuk penggalian sumur. 3.
Circulation System,
komponen ini memiliki fungsi berupa mensirkulasikan fluida pemboran untuk keluar dan masuk ke dalam sumur dan menjaga agar properti lumpur seperti yang diinginkan. Sistem sirkulasi ini meliputi antara lain: pompa tekanan tinggi untuk memompakan lumpur keluar
dan masuk ke dalam sumur, dan pompa rendah digunakan untuk mensirkulasikan lumpur di permukaan. Kemudian, peralatan untuk mengkondisikan lumpur: Shale Shaker: berfungsi untuk memisahkan “solid” hasil pemboran (Cutting) dari lumpur, Desander: berfungsi untuk memisahkan pasir, Degasser: berfungsi untuk mengeluarkan gas, Desilter: berfungsi untuk memisahkan partikel padat berukuran kecil. 4.
Blowout Prevention System,
komponen ini berfungsi untuk mencegah terjadinya Blowout (meledaknya sumur di permukaan dikarenakan adanya tekanan tinggi dari dalam sumur). Pada komponen ini bagian yang utama adalah BOP (Blow Out Preventer) yang terdiri atas berbagai macam katup (Valve) dan dipasang di kepala sumur (Wellhead). 5.
Power System
komponen ini berupa sumber tenaga yang berfungsi untuk menggerakan semua sistem di atas dan juga untuk suplai listrik. Sebagai sumber tenaga, biasanya menggunakan mesin diesel berkapasitas besar. Pada sebuah rig untuk Power Systemnya, tergantung dari ukuran dan kedalaman sumur yang akan di capai, biasanya akan membutuhkan satu atau lebih Prime Mover. Pada rig besar biasanya memiliki tiga atau empat buah, bersama-sama mereka membangkitkan tenaga sebesar 3000 atau lebih Horsepower. Dan, tenaga yang dihasilkan juga harus dikirim ke komponen rig yang lain. lebih lengkapnya ada digambar berikut
Gambar 4 bagian-bagian alat pemboran darat
Keterangan gambar : Hoist attachment (1), Derrick (2), Traveling block (3), Hook (4), Injection head (5), Mud injection column (6), Turntable driving the drilling pipes (6), Winches (7), Motors (8), Mud pump (9), Mud pit (10), Drilling pipe (11), Cement retaining the casing (12), Casing (13), Drill string (14), Drilling tool (15). Rig digunakan untuk mengebor dengan kedalaman 2000 sampai 4000 meter tapi ada juga yang sampai 6000 meter. Rig dilengkapi mata bor dengan diameter 20 sampai 50 sentimeter. Mata bor ini yang berputar menembus perut bumi.
Proses pemboran
Pemboran sumur di lakukan dengan mengkombinasikan putaran dan tekanan pada mata bor.Pada pemboran konvensional,seluruh pipa bor di putar dari atas permukaan dengan alat yang di sebut turntable. turntable ini diputar oleh mesin desel,baik secara elektrik ataupun tranmisi mekanikal. Dengan putaran,roda gerigi di mata bor akan menggali bebatuan.daya dorong mata bor di peroleh dari berat pipa bor.Semakin dalam sumur di bor,semakin banyak pipa bor yang di pakai dan di sambung satu persatu. Selama pemboran lumpur di pompakan dari pompa lumpur masuk melalui dalam pipa
bor bawah menuju mata bor.Nosel di mata bor akan menginjeksikan lumpur tadi keluar dengan kcepatan tinggi sng akan membantu menggali bebatuan.Kemudian lumpur naik kembali kepermukaan lewat annulus, yaitu celah antara lubang sumur dan polah bor,membawa cutting hasil pemboran. Logging adalah teknik untuk mengambil data-data dari formasi dan lubang sumur dengan menggunakan instrument khusus. Pekerjaan yang di lakukan meliputi
pengukuran
data-data
properti
elektrikal
(resistivitas
dan
konduktovitas pada berbagai frekuensi) data nuklir secara aktif dan pasif,ukuran
lubang
sumur
,pegumpulan
sampel
fluida
fluida
formasi,pengambilan material formasi(coring) dari dinding sumur dst Logging tool ( peralatan utama Logging berbentuk pipa pejal berupa alat sensor pengirim dan penerima sinyal ) di turunkan kedalam sumur melalui tali baja berisi kabel listrik ke kedalaman yang di inginkan . Biasanya pengukuran di lakukan pada sa’at Logging tool di tarik ke atas. Logging-While-Drilling ( LWD ) adalah pengerjaan Logging yang di lakukan bersamaan pada awan membor. Alatnya dipasanng di dekat mata bor.Data dikirimkan melalui pulsa tekanan lewat lumpur pemboran ke sensor di permukaan .Setelah diolah lewat serangkaian komputer hasilnya juga berupa grafik log di atas kertas.LWD berguna untuk memberi informasi formasi (resistivitas, porositas, sonic dan gamma-ray) sedini mungkin pada sa’at pemboran. Mud Logging adalah pekerjaan mengumpulkan, menganalisis dan merekam semua informasi dari partikel solid, cairan dan gas yang terbawa ke permukaan oleh lumpur pada saat pemboran.Tujuan utamanya adalah untuk mengetahui berbagai parameter pemboran dan formasi sumur yang sedang di bor. Semen air dan bahan aditif di campur di permukaan dengan memakai peralatan khusus.Sesudah menjadi bubur semen, lalu dipompakan kedalam sumur melewati casing. Kemudian bubur semen ini di dorong dengan cara memompakan fluida lainnya, seringnya lumpur atau air,terus sampai kedasar sumur,keluar dari ujung casing masuk lewat annulus untuk naik kembali
kepermuka’an Diharapkan seluruh atau sebagian dari annulus ini terisi oleh bubur semen. Setelah beberapa waktu dan semen sudah mengeras, pemboran bagian sumur yang lebih dalam dapat di lanjutkan. Tahap terakhir yaitu Directional drilling ( pemboran berarah ). Secara konvensional sumur di bor berbentuk lurus mendekati arah vertikal. Directional drilling ( pemboran berarah ) adalah pemboran sumur dimana lubang sumur tidak lurus vertikal,melainkan terarah untuk mencapai target.
DAFTAR PUSTAKA
http://cgama.wordpress.com/2-geology/operasi-pemboran-darat/ (diakses tanggal 06/05/2014 jam 14.00) http://id.wikipedia.org/wiki/Rig_pengeboran (diakses tanggal 06/05/2014 jam 14.00) http://one-man-eka.blogspot.com/2013/02/pengeboran-lepas-pantai-apaitu.html (diakses tanggal 06/05/2014 jam 14.00) http://william-tambunan.blogspot.com/2009/03/pemboran-lepas pantai.html (diakses tanggal 06/05/2014 jam 14.00) utomo,budi.2010.pemboran lepas pantai. Program Diploma III Teknik Perkapalan Fakultas Teknik Universitas Diponegoro : Semarang
