CHAPTER 6 CASING DESIGN
Konstruksi pena penam mpang pang program
sumur yang yang
casing
merupakan
mempe emperl rlih ihat atka kan n (pipa
selubung),
peny penyem emen enan an dan dan komp komple lesi si sumu sumur. r. Konstruksi sumur perlu direncanakan seakurat
mungkin
dengan
mempertimbangkan keadaan geologi bawah wah permu rmukaan, jenis material ial kon konstru struks ksii dan dan efis efisie iens nsii peral erala atan tan dan tempat serta rencana pemboran dan produksi selanjutnya.
VI-1
Program
casing
merupakan
taha tahap p awal awal pere perenca ncanaa naan n kons konstr truk uksi si sumur,
kemudian
penyemenan
program
terhadap
casing
ters terseb ebut ut.. Apab Apabil ila a selu seluru ruh h pro program gram casing
dan
penyemenan
selesai
dan
memcapai
produktif
selanjutnya
diselesaikan
untuk
telah formasi sumur tahap
memprod memproduks uksikan ikan fluida fluida hidroka hidrokarbon rbon kepermukaan.
6.1.
Parameter
Casing
VI-2
Perencanaan
Program
casing
merupakan
taha tahap p awal awal pere perenca ncanaa naan n kons konstr truk uksi si sumur,
kemudian
penyemenan
program
terhadap
casing
ters terseb ebut ut.. Apab Apabil ila a selu seluru ruh h pro program gram casing
dan
penyemenan
selesai
dan
memcapai
produktif
selanjutnya
diselesaikan
untuk
telah formasi sumur tahap
memprod memproduks uksikan ikan fluida fluida hidroka hidrokarbon rbon kepermukaan.
6.1.
Parameter
Casing
VI-2
Perencanaan
Sete Setela lah h suat suatu u pemb pembor oran an sumu sumur r mencapai kedalaman tertentu, maka keda kedala lama man n terse tersebu butt perlu perlu dipa dipasa sang ng selu selubu bun ng (cas (casin ing) g) yan yang kemu kemudi dian an disusul dengan penyemenan. Selubung merupakan suatu pipa baja yang berfungsi antara lain : menc menceg egah ah gugu gugura ran n dind dindin ing g sumu sumur, r, menutup menutup zona bertekanan bertekanan abnormal, abnormal, zona lost dan sebagainya. Tuju Tujuan an utam utama a dari dari pere perenca ncana naan an selubung adalah untuk mendapatkan rangkaian selubung yang cukup kuat untuk melindungi sumur, baik selama
VI-3
pemboran maupun produksi biaya yang termurah. Selubung yang digunakan untuk sumur
minyak
dan
gas
sudah
distandarisasi oleh API (American Petroleum mempunyai
Institute),
yang
specifikasi
sebagai
berikut: 1. Diameter 2. Berat nominal 3. Tipe sambungan 4. Grade 5. Range length Dari spesifikasi selubung dapat diketahui kekuatan selubung. Makin
VI-4
kuat suatu selubung harganya makin mahal. Sehingga harga selubung yang
mahal
akan
menyebabkan
biaya untuk sebuah sumur palin besar berasal dari selubung. Maka perlu untuk merencanakan selubung yang akan
diturunkan ke dalam
lubang sumur. Prinsip
perencanaan
selubung
adalah sebagai berikut : Selubung yang dipasang dalam
lubang
sumur
harus
memenuhi
syarat secara teknis. Masudnya adalah
selubung
harus
dapat
menahan semua gaya-gaya yang
VI-5
bekerrrja
padanya,
supaya
selubung tidak rusak. Selubung
dalam
yang
lubang
dipasang
harus
di
memenuhi
syarat secara ekonomis.
6.2. Fungsi Casing
Casing (pipa selubung) dalam penggunaannya mempunyai Enam fungsi yaitu : 1. Mencegah
gugurnya
sumur
VI-6
dinding
2.
Mencegah
terkontaminasinya
air tanah oleh lumpur pemboran 3. Menutup
zona
bertekanan
abnormal dan zona lost 4. Membuat diameter sumur tetap 5. Mencegah hubungan langsung antar formasi 6. Sebagai
tempat
BOP
dan
peralatan produksi Casing termahal
merupakan pada
sebuah
material sumur,
sehingga casing yang digunakan ini investasinya cukup besar. Pemilihan ukuran casing, berat, grade dan type threadnya merupakan problem yang
VI-7
paling penting dipandang dari segi engineeringnya.
6.3. Jenis Casing
Berdasarkan
fungsinya
casing
(pipa selubung) dapat dibagi menjadi lima
macam,
yaitu
:
conductor
casing, surface casing, intermediate casing, production casing dan liner,
(a). Coductor Casing Merupakan
rangkaian
pipa
pendek (90’-150’) berdiameter 16”
VI-8
sampai 30”. Umumnya digunakan sebagai pipa selubung pada tanah yang lembek atau lunak seperti di rawa-rawa atau lepas pantai (sering disebut stove pipe). Untuk mencegah rusaknya struktur tanah di dasar menara bor dan di offshore untuk melindungi drillstring dari air laut. Pipa conductor melindungi casingcasing berikutnya dari korosi dan dapat
juga
digunakan
untuk
menyangga beban wellhead di lokasi dimana dukungan tanah tidak kuat. Biasanya
pemasangan
dilakukan
dengan
VI-9
pipa
ini
mendorongnya
dengan sebuah alat yang disebut dengan pipe driveer atau vibrating hammer.
Gambar 7.1. Jenis Casing Dan Penempatannya
VI-10
(b). Surface Casing Pipa ini dipasang cukup dalam untuk mencegah runtuhnya dinding lubang bor pada formasi yang tidak kompak
yang
dijumpai
dekat
permukaan. Ini merupakan titik mula untuk kepala casing atau alat-alat lain yang ditinggal pada sumur yang telah casing
selesai. harus
conductor
Diameter lebih
casing,
pemasangannya
kecil
surface daari
kedalaman
mungkin
hanya
sekitar 200 ft, tetapi kadang-kadang
VI-11
juga
ribuan
feet
(ditentukan
peraturan setempat). Pipa ini juga dipasang
sebagai
pelindung
dari
lapisan air tanah.
(c). Intermediate Casing Tujuan utama dari pemasangan rangkaian intermediate casing (pipa antara)
adalah
untuk
melindungi
lubang bor. Intermediate casing pada umumnya digunakan untuk menutupi lapisan/formasi
yang
lemah
dan
mungkin dapat rusak oleh lumpur yang
mempunyai
densitas
tinggi
yang dibutuhkan pada pemboran
VI-12
sumur-sumur dalam. Kadang-kadang casing ini untuk menutupi sementara formasi
produktif
pengeboran
lama
lapisan
yang
agar lebih
dalam dapat dilakukan. (d). Production Casing Pemasangan rangkaian pipa ini merupakan tujuan utama pemboran sebuah sumur minyak atau gas. Production casing untuk isolasi dari fluida yang tidak dikehendaki pada formasi produktif dan bermacammacam zona yang ditembus oleh lubang bor. Production casing atau Oil
String
dapat
VI-13
ditarik/diangkat
keluar untuk diganti atau diperbaiki. Oil string (tubing) ini harus dibuat dari pipa yang terbaik yang dapat mengantisipasi yang
ada.
merupakan
berbagai
Rangkaian casing
kondisi pipa
terakhir
ini yang
paling besar, oleh sebab itu harus dipilih pipa yang terbaik.
(e). Liner Liner
adalah
diperpendek
pipa
dan
yang dipasang
sepanjang mulai dari dasar lubang sampai pada suatu titik 100 ft, atau lebih
diatas
bagian
VI-14
bawah
intermediate casing. Liner tergantung pada rangkaian casing diatasnya dengan suatu alat yang
disebut
dengan hanger. Liner string ini sering kali disemen tetapi kadang-kadang ada
juga
yang
dibiarkan.
Keuntungan utama dari liner adalah ongkos
lebih
murah
dan
hanya
rangkaian pipa pendek saja yang dibutuhkan tanpa dipasang sampai kepermukaan.
VI-15
6.4.
Spesifikasi Casing
Selubung yang digunakan untuk sumur
minyak
dan
gas
sudah
distandarisasi oleh API (American Petroleum mempunyai
Institute),
yang
specifikasi
sebagai
berikut:
1. Grade 2. Berat nominal / Berat Per Satuan Panjang 3. Range length / Panjang 4. Diameter 5. Tipe sambungan
VI-16
Dari Dari spes spesif ifik ikas asii selu selubu bung ng dapa dapatt dike diketa tahu huii keku kekuat atan an selu selubu bung ng.. Makin Makin kuat suatu selubung harganya makin mahal. Sehingga harga selubung yang
mahal
akan
menyebabkan
biaya untuk sebuah sumur palin besa besarr bera berasa sall dari dari selu selubu bung ng.. Maka Maka perlu untuk merencanakan selubung yang akan
diturunkan ke dalam
lubang sumur.
1. Grade
VI-17
Grade kekuatan
pipa yied
beberapa
menunjukkan
sebuah
pipa
karakteristik
dari
khusus.
Biasanya terdiri dari 2 atau 3 digit angka seperti N-80. Penggunaan huruf
berdasarkan
pertambahan
pipa
urutan
abjad,
dalam
yield
stre streng ngth th (bat (batas as beba beban n yang yang dapa dapatt dikenakan
casing
masih
bersifat
plas plasti tis) s).. Seba Sebaga gaii cont contoh oh N-80 N-80 atau atau N-grade
lebih
besar
strengthnya dibandingkan H-40.
VI-18
yield
Tabel 7.1. Grade Casing Dengan Yield dan Tensile Strength Gr
Minimum
Minimum
a
Yield
Tensile
d
Strength
Strength
e H-
40.000
60.000
40 J-
55.000
75.000-
55.000
95.000 75.000-
55 C-
75.000
95.000 95.000
75 N-
80.000
100.000
55 K-
80 VI-19
L-
60.000
100.000
80 C-
95.000
105.000
95 P-
110.000
125.000
10 0
2.
Berat
Nominal
/
Berat
per
Satuan Panjang Dalam
membicarakan
berat
casing perlu dibedakan antara berat plain-end (plain-end weight), berat
VI-20
rata-rata
beserta
thread
dan
coupling, dan berat nominal casing. 1. Berat plain-end casing adalah berat
casing
tanpa
menyambung
ulir
yang
(threads
and
coupling), per satuan panjang. 2. Berat
rata-rata
casing
adalah
berat rata-rata casing beserta ulir pada
kedua
ujungnya
dan
penyambung yang terpasang erat pada salah satu ujungnya, per satuan panjang. 3. Berat
nominal
casing
adalah
berat casing beserta ulir di kedua
VI-21
ujungnya,
tanpa
penyambung,
persatuan panjang. Berdasarkan tersebut
API
dapat
berat dicari
casing dengan
persamaan :
WL
= ( w pe
L
+ ew
………………………………………… ……. (4-18) dimana : WL
= berat dari suatu panjang
pipa L, lb wpe L
= berat plain-end, lb/ft = panjang pipa, ft
ew = kehilangan berat pipa yang dimasukkan, lb VI-22
Untuk plain-end pipe, ew=0 Sedangakan luas pipa (Ap) dapat dihitung
berdasarkan
berat
pipa
dengan persamaan A p = 0.29
W pe
………………………………………… …………...(4-19)
3. Panjang Joint Harga panjang
perkiraan joint
adalah
untuk range
satu dari
setiap seksi pipa. Ukuran-ukuran range normal adalah 1, 2 atau 3. Tabel 4-2 menggambarkan range standart API
VI-23
Tabel 6-2. Panjang Joint Tiap Range Casing Ra Panja
Panjang
ng ng (ft) Rata-rata e 1
16 -
(ft) 22
2
25 25 -
31
3
34 >34
42
4. Diameter Casing Pada casing biasanya dikenal tiga istilah dalam mengartikan kata casing diameter : VI-24
a. Diameter Luar (Outside Diameter =
OD),
adalah
diameter
yang
diukur pada badan (dinding) casing bagian luar. b. Diameter Dalam (Inside Diameter = ID), adalah diameter yang diukur pada bagian dalam dinding casing. c. Drift
Diameter,
adalah
harga
diameter yang menunjukkan harga diameter maksimal suatu benda yang dapat melewati (memasuki) bagian dalam dari lubang casing. Jadi harga drift diameter suatu casing
akan
selalu
VI-25
lebih
kecil
daripada harga diameter dalamnya (ID).
5. Type Sambungan Casing Casing biasanya memiliki bagian yang disebut thread dan coupling . Thread adalah ulir yang terdapat pada bagian luar dari kedua ujung casing , sedangkan coupling adalah alat penyambung yang memiliki ulir di bagian dalamnya. Berbagai tipe sambungan
casing
seperti
yang
diperlihatkan
pada
gambar
3.7.
Keterangan :
VI-26
(a)
Round thread and coupling, bentuk ulir seperti huruf “V” dengan jumlah ulir 8-10 per inchi. Sambungan ini ada dua macam, yaitu long thread & coupling (LT&C) dan short thread
&
coupling
dimana
tension
(ST&C),
strength
LT&C
30% lebih kuat dari pada ST&C. (b) Buttres bentuk
thread ulir
and
seperti
coupling, trapesium
dengan jumlah ulir 5 buah per inchi. dengan
Untuk
rangkaian
tension
load
casing besar,
rangkaian casing yang panjang
VI-27
atau berdiameter besar sebaiknya memakai casing jenis ini. (c)
Extreme
line
casing,
tipe
sambungan yang ulirnya menyatu pada badan casing, bentuk ulirnya trapesium
atau
segiempat.
Sambungan jenis ini sangat tahan terhadap
kebocoran,
yang
berdiameter 8 5/8 inch sampai 10 3/4 inch mempunyai lima ulir per inch dan berdiameter kecil, 7” kebawah mempunyai enam ulir per inchi.
VI-28
6.5.
Gaya
Yang
Bekerja
Pada
Casing Casing harus direncanakan agar mampu menahan semua gaya yang bekerja padanya, gaya-gaya yang umum
diperhitungkan
dalam
perencanaan casing adalah : External Pressure, Internal Pressure dan Tension Load.
Secara
jelas
akan
diterangkan
seperti dibawah ini :
A.
External
Pressure
Luar)
VI-29
(Tekanan
Dalam lubang bor, tekanan di luar casing mungkin akan lebih besar daripada di dalam casing karena adanya tekanan fluida formasi atau karena tekanan tinggi kolom fluida (hidrostatik) di antara casing lubang bor. Pada suatu keadaan dimana terkanan luar casing jauh lebih besar daripada
tekanan
dalam,
maka
casing cenderung akan collapse (meledak ke dalam). Jika collapse berhubungan
dengan
deformasi
permanen, maka disebut plastic failure
dan
jika
deformasi
tidak
permanen disebut elastic failure.
VI-30
Kemampuan
casing
menahan
tekanan dari luar tanpa mengalami deformasi
(permanen
permanen)
atau
disebut
tidak
collapse
resistance. Dalam perencanaan casing, agar tidak dipilih
mengalami casing
kekuatan
yang
collapse
yang
maka
mempunyai
melebihi
tekanan
yang datang dari luar tersebut. Biasanya
desain
factor
untuk
collapse berharga antara 1.0 – 1.25 dimana memiliki hubungan :
VI-31
Pc =
Pext
x
Nc
………………………………………… ……….. (4-20) dimana : Pc =
collape
resistance
atau
kekuatan casing menahan tekanan dari luar, psi Pext = tekanan yang datang ari luar casing, dalam hal ini tekanan external dianggap tekanan
sama
tekanan
dengan
hidrostatik
lumpur. Dan
tekanan
hidrostatis
lumpur
dapat dihitung dengan persamaan
VI-32
P b
= 0.052 ρm
h
………………………………
………………………. (4-21) dimana : Pb = tekanan hidrostatik lumpur, psi 0.52 ρ
h
m
= konstanta konversi satuan
= densitas lumpur. Ppg = tinggi kolom lumpur Karena
external
pressure
diangggap sama dengan tekanan hidrostatik lumpur, maka tekanan terbesar yang datangnya dari luar berada di dasar lubang. Dengan ini perencaaan
casing
yang
dipasang pada bagian bawah.
VI-33
terkuat
Gambar 7-2. Kondisi Pembebanan Collapse
VI-34
B.
Internal
Pressure
(Tekanan
Dalam) Beban burst diakibatkan adanya tekanan yang berasal dari dalam casing (internal pressure) yang tidak mampu ditahan oleh casing. Internal pressure ini dapat terjadi ketika fluida formasi masuk ke dalam casing, demikian serupa
halnya seperti
squeezing casing
dan
harus
tekanan dari
pada saat
keadaan melakukan
fracturing, mampu
maka
menahan
dalam yang
cukup
tinggi. Bagian terbesar yang terkena
VI-35
tekanan dari dalam ini adalah pada bagian atas rangkaian casing. Dan bila tekanan dalam tersebut sangat besar dan tidak mampu ditahan oleh casing maka dapat mengakibatkan pecahnya casing secara membujur. Dalam maksimum
beban yang
burst,
beban
mengakibatkan
burst adalah beban dari kolom gas yang
mengisi
seluruh
panjang
casing. Sehingga batasan tekanan maksimum hanya terdapat pada kaki casing sebesar tekanan injeksi :
VI-36
IP = 0.052 ( G f
+ Ni ) L ……………………………
……………………(4-22) dimana : IP = tekanan injeksi, psi Gr = gradien tekanan rekah, ppg NI = safety faactor, ppg L
= kedalaman, ft Dalam
dipilih
perencanaan
casing
yang
casing,
mempunyai
kekuatan menahan internal pressure (disebut internal yield pressure) lebih besar dari interval pressure tersebut, yaitu : Pi = Pint × N i
…………………………………
………………………… (4-23)
VI-37
dimana : Pi = internal yield pressure, psi Pint = internal pressure, psi NI = desain faktor Bila PI < Pint, maka casing akan mengalami
bursting
Besarnya
internal
casing
biasanya
atau
pressure
pecah. pada
digunakan
anggapan sama dengan besarnya tekanan formasi.
VI-38
Gambar 7-3. Ilustrasi Pembebanan Burst Pada Casing6)
C. Tension Load (Beban Tarik)
VI-39
Setiap sambungan pada casing harus
mampu
menahan
berat
rangkaian casing di bawahnya dan beban tarik (tension load) terbesar terjadi pada bagian paling atas dari rangkaian. Bagian terlemah terhadap beban tarik ini adalah pada bagian sambungan
atau
joint,
sehingga
beban yang ditanggungnya disebut juga dengan joint load. Kekuatan casing dalam menahan suatu beban tarik atau joint load disebut dengan joint strength. Untuk
menentukan
harga
kekuatan casing dalam menahan
VI-40
beban
tarik,
API
menganjurkan
rumus-rumus empiris sebagai berikut :
Untuk casing round thread
dengan ST&C F js
=
0.80 Cs Aj ( 33 .7 − de ) [ 24 .45
1 (t
+
−
h) ]
……………………(4-24)
Untuk casing round thread
dengan LT&C F js
=
0.80 Cs Aj ( 25 .58
−
de ) [ 24 .45 +1 ( t
−
h) ]
……………
……… (4-25) dimana: Fis, Fjl= joint strength minimum. Lb Cs, C1
= konstanta untuk casing
yang bersangkutan, dari tabel
VI-41
Aj =
luas
dinding
penampang casing
melintang
pada
lingkar
sempurna ulir yang terkecil (Root thread area), in3. de = diameter luar (OD) casing, inch t
= kebalan dinding casing, inch
h
= tinggi ulir, inch (pada round
thread = 0.0715 inch) 0.80
=
angka
perubahan
joint
strength rata-rata ke harga joint strength Minimum
VI-42
Tabel 7.3. Konstanta Joint Strength Joint Cs C C Grad
1
e F
–
25
5 3.
1 -
5 H
–
40
5 J 55 N
–
5 1
7 2.
3
-
8
2 9 1 2
6.
5 4
6 9 3 – 11 1 2 VI-43
80 P 110
2.
8 8
3 5 2 – 14 2 3 6.
4 6
9
2 9
Joint load suatu casing, dengan mengabaikan
faktor
pelampungan
(bouyancy factor), dapat dicari dari berat
casing
yang
menggantung
pada sambungan yang menahannya, yaitu :
W
=
B N × L
…………………………………
……………………….(4-26) dimana : VI-44
W = tension load. Lb BN = berat nominal Casing, lb/ft L
=
pajang
casing
yang
menggantung, ft Dalam
perencanaan
casing,
digunakan casing yang mempunyai FJ lebih besar dari W, yaitu :
F = W × N J
…………………………………
……………………… (4-27) dimana : N j = harga disain factor. Berdasarkan data statistik, harga N j
yang
digunakan
VI-45
dalam
perencanaan casing berkisar antara 1.6 – 2.0.
D. Biaxial Strees Biaxial strees pada casing adalah casing dimana menerima dua gaya sekaligus
yang
mempengaruhi. gaya
Pada
biaxial
strees
saling umumnya yang
dipertimbangkan dalam perencanaan casing adalah berupa gaya berat casing
terhadap
resistancenya.
Harga
collapse collapse
resistance casing akan berkurang bila casing menerima gaya tarik,
VI-46
dimana gaya tarik casing berasal dari gaya berat rangkaian casing yang
menggantung
pada
casing
yang diselidiki. Oleh sebab itu, harga collapse
resistance
casing
harus
dikoreksi oleh berat casing yang menggantung padanya. Untuk
menghitung
penurunan
collapse rating suatu casing pada beban
tension
tertentu
dapat
ditempuh dengan cara menentukan faktor beban biaxial (x), yaitu : x =
beban
tension
body yield strength
……………………………
………………… (4-28)
VI-47
Kemudian memasukkan harga x ini ke dalam tabel 4.4.dan dapat ditentukan factor collapse strength (y), setelah itu dapat ditentukan collapse rating hasil koreksi terhadap beban tension, dengan persamaan :
Pcc = y × Pc
…………………………………
…………………………...(4-23) dimana : Pcc
= collapse resistance yang
telah dikoreksi, psi Pc = collapse resistance yang belum dikoreksi, psi Y = yield strength rata-rata, psi
VI-48
6.4. Contoh Perencanaan Casing
Contoh Perhitungan Beban Burst, Beban Collapse, Analisa tension, dan Biaxial Load
pada Casing 9
5/8”
Data yang diketahui : Perencanaan Intermediate Casing Grade Casing (OD)
=
K
55;40 lbs/ft Diameter Casing
= 9,625 in
Panjang casing
= 300 m =
984,25 ft VI-49
–
Gradien tekanan rekah
=
0,75
psi/ft = 14,42 ppg Berat lumpur saat casing dipasang = 1,10 gr/cc =9,24 ppg Safety Faktor
Collapse = 1,10
Bursting = 1,125 Tension
•
= 1,8
Beban Burst - Pada kaki casing kedalaman
984,24 ft IP = 0.052 ( Grf + SF ) Li = 0.052 ( 14,42 + 1,125 ) 984,25 = 795,6 psi
VI-50
Dengan
menganggap
gradien
hidrostatik gas = 0,115 psi/ft, maka tekanan gas di permukaan adalah tekanan injeksi dikurangi tekanan hidrostatik gas. - Pada permukaan kedalaman 0 ft Ps = IP – 0,052 SGgas Li = [0,052 ( Grf + SF ) – 0,115] Li = [0,052 ( 14,42 + 1,125 ) – 0,115] 984,25 = 682,42 psi Sebagaimana
diketahui
di
luar
casing juga terdapat tekanan yang
VI-51
membantu casing dalam menahan beban burst minimal sebesar gradien hidrostatik air asin = 0,465 psi/ft, jadi :
Pada tekanannya Pada tekanannya
kedalaman
0
ft
= 0 psi kedalaman
984,25,ft
= Pe = SGF x Li = 0.465 x
984,25 = 456,67 psi Sehingga :
VI-52
Resultan beban burst =
beban
burst – tekanan diluar casing Kedalaman 0 ft = 682,42 – 0 = 682,42 psi Kedalaman 984,25 ft
= 795,6 –
457,67 = 337,93 psi Garis design burst
= resultan x
SF Kedalaman 0 ft = 682,42 x 1,125 = 767,7 psi Kedalaman 984,25 ft x 1,125 = 380,17 psi
•
Beban Collapse
VI-53
= 337,93
Perhitungan beban collapse atau tekanan yang datang dari luar casing dihitung berdasarkan pada tekanan hidrostatik lumpur. Seperti beban collapse
pada
surface
casing
anggapan yang digunakan adalah bahwa tekanan di dalam casing diabaikan (kosong), ini dimaksudkan untuk
menghadapi
kemungkinan
kondisi terburuk yang terjadi. Sg lumpur yang digunakan pada intermediate ini adalah sebesar 1,10 gr/cc atau 9,24 ppg. - Pada
kedalaman
tekanannya = 0 psi
VI-54
0
ft
- Pada
kedalaman
984,25
ft
tekanannya = pc Pc = 0,052 x Sglumpur x Li = 0.052 x 9,24 x 984,25 = 472,9 psi Sehingga : Beban Collapse = resultan, karena di dalam casing kosong = 472,9 psi Garis design collapse =
beban
collpase x SF = 472,9 x 1,1 = 520,2 psi Dilihat
dari
beban
burst
dan
beban collapse maka semua jenis
VI-55
casing
memenuhi
syarat
untuk
dipilih, sehingga dalam perencanaan casing ini semua jenis casing dapat dipergunakan. Terpilih : jenis H-40 ; 32,3 lb/ft STC, kemudian dilakukan :
•
Analisa tension
Casing 9 5/8” ; H-40 ; 32,3 lb/ft ; STC, kedalaman 984,25 ft Wmax = Fj / Ni Dimana : Wmax = berat maksimum Fj = Joint strength standart API ( tabel )
VI-56
= 254.000 lb Nj = Safety factor tension = 1,8 Wmax =
254 .000 1,8
= 141.111,11 lb
Panjang
maksimum
yang
dapat
ditahan casing jenis ini, adalah : Lmax = Wmax / Berat Nominal =
141 .111 ,11 32 ,3
= 4368,8 ft
= 1331,6 m
Panjang maksimum yang dapat ditahan ternyata lebih besar dari panjang
setting
VI-57
kedalamannya,
sehingga casing ini dapat digunakan sampai permukaan.
•
Biaxial Load
a. Luas penampang : A= 3,14 x t x (OD – t ) = 3,14 x 0,312 x (9,625 – 0,312) = 9,12 inch2 t = tebal dinding (tabel) ; OD = diameter luar b. Tension Load F = BN x Ls = 32,3 lb/ft x 984,25 ft = 31791,28 lb
VI-58
c. Tensile Stress Ts =
F
=
A
31791 , 28 9,12
= 3485,9 psi d. Prosentase Yield Stress ( % Ys ) % Ys =
=
Ts x100 % Ya
3485 ,9 x100 % 40000
= 8,71 % Dari harga % Ys kemudian dicari harga % Pc, dari gambar grafik beban
biaxial.
Diperoleh
harga
%Pc = 96% e. Collapse resistance yang telah dikoreksi Pcc
= Pc x % Pc
VI-59
