ISI
Teknol eknologi ogi pembor pemboran an sumursumur-sum sumur ur panas panas bumi bumi banya banyak k mengad mengadops opsii teknol teknologi ogi pemboran sumur-sumur minyak dan gas. Kebanyakan sumur-sumur geothermal didesain mengikuti pola dan prinsip sumur-sumur minyak dan gas. Sumur-sumur panas bumi biasanya dibor dengan diameter lebih besar, lebih dalam dan ditujukan untuk waktu produksi lebih panjang daripada sumur minyak minyak dan gas. Meskipun Meskipun dalam beberapa beberapa hal reservoir panas bumi bumi tampak tampak serupa dengan reservoir minyak, namun kenyataannya terdapat cukup banyak perbedaan antara kedua sistem tersebut yang tidak dapat diabaikan dalam pengembangan sumur panas bumi. Hal ini menyebabkan pekerjaan-pekerjaan yang dilakukan di dunia panas bumi tidak seluruhnya sama dengan yang dilakukan di sektor minyak dan gas. Maka dari itu, dibutuhkan analisis mengenai perbedaan antara sumurpanas bumi dan sumur minyakgas. Tantangan utama dari pemboran sumur panas bumi adalah berhubungan dengan batuan beku dan metamor! yang dihadapi yang tidak dihadapi dihadapi di sumur sumur minyakgas, minyakgas, temperatur temperatur tinggi tinggi "gradient "gradient temperatur temperatur sumur sumur minyakgas minyakgas sekitar #o$%&& !t sedangkan gradient temperatur sumur panas bumi berkisar antara %'o%(o$%&& !t), dan kebanyakan sumur yang tekanannya telah turun. *alam *alam pembor pemboran an panas panas bumi, bumi, seringk seringkali ali dihada dihadapi pi permas permasalah alahan an yang yang berkai berkaitan tan dengan penyemenan. +asing harus disemen dan selama pemboran, sering terjadi permasalahn lost circulation. perasi penyemenan adalah salah satu operasi yang paling penting dalam operasi pemboran untuk menguatkan kedudukan casing. Salah sastu cara menghadapi ona lost circulation, adalah menyemen daerah ona loss tersebut yang dapat memakan waktu lama tergantung dari rentang kedalaman ona yang akan disemen. amun, saat ini untuk !enomena loss yang sedikit, jarang dilakukan penyemenan, kecuali untuk ona total loss circulation. /enyemenan casing yang baik dilakuakan dengan metode yang disebut innerstring cementing cementing method method yang yang dilakukan dilakukan tepat sampai ona loss. 0ir yang dipompakan dipompakan dari permukaan menjaga agar ona loss circulation tetap terbuka sampai dilakukan operasi s1ueee cementing, dengan memompakan cement slurry melalui annulus sampai ke ona loss. 2aru-baru ini 3reverse3 cementing telah berhasil diterapkan untuk menangani ona lost circu circulat latio ion, n, dima dimana na semu semuaa semen semen dipo dipomp mpaa mela melalu luii annu annulu lus, s, buka bukan n dari dari dril drillst lstri ring ng sebagaimana operasi penyemenan laimnya dilakukan. *i beberapa negara, 3!oam3 cement telah digunakan untuk mengurangi densitas semen untuk mengurangi e!ek loss circulation saat operasi penyemenan, dan juga ditambahkan lost circulation material, seperti serpihan mika untuk menangani ona loss terebut. /enyemenan casing string yang sangat panjang dilaku dilakukan kan secara secara bertah bertahap ap "biasan "biasanya ya ' tahap, tahap, tergan tergantun tung g dari dari panjan panjang g casing) casing),, dengan dengan peralatan yang dapat membuka port ke annulus annulus untuk proses penyemenan tahap kedua setelah dilakukann dilakukannya ya tahap penyemenan penyemenan pertama. pertama. /acker yang yang dapat dikembangk dikembangkan an ditempatkan ditempatkan dibawa dibawah h perala peralatan tan,, dan sering sering diguna digunakan kan pada pada sumur sumur yang yang memilik memilikii ona ona loss loss tinggi tinggi.. terkadang, liner yang digantung di sumur, disemen, dan dipakai sebagai pump chamber, atau sebagai second section dari casing yang digantungkan sampai ke permukaan yang biasa disebut 4tie-back casing string5. Seme Semen n haru haruss mamp mampu u berta bertaha han n pada pada ling lingku kung ngan an tempe temperat ratur ur ting tinggi gi,, sehin sehingg ggaa ditambahkan banyak at kimia pada campuran semen. Semen yang paling banyak digunakan dalam pemboran geothermal, dan juga pemboran minyak dan gas adalah semen 0/6 kelas 7 dengan penambahan 8&9 silica !lour "ground 1uart, -('# mesh). Silica !lour memberikan kekuatan pada semen untuk bertahan pada temperatur tinggi dan pada beberapa kasus, silica
!lour juga digunakan saat semen slag atau semen !ly ash digunakan pada proses pemboran. /erusahaan service penyemenan sumur migas biasanya juga dilibatkan pada pelaksanaan operasi penyemenan sumur geothermal. Mereka membawa campuran semen mereka sendiri dan peralatan pemompaan serta material yang dibutuhkan untuk pekerjaan penyemenan ini. :ntuk mengurangi biaya, beberapa kontraktor pengeboran melaksanakan operasi penyemenan dengan peralatan mereka sendiri dan menggunakan semen lokal. 0diti! seperti temperature retarders, !luid loss, !riction reducer dan anti!oam, seringkali digunakan berdasarkan waktu pemompaan yang dibutuhkan, yang merupakan !ungsi dari suhu, ukuran pekerjaan, dan lainnya. *i 6celand, e ;panded perlite "bahan vulkanik yang mengembang seperti pop-corn bila dipanaskan dengan cepat) telah digunakan untuk mengurangi densitas semen menjadi %.< gcm( dan di negara-negara lain glass 3microspheres3 atau 3!oaming3 slurry dengan injeksi gas atau udara juga sering digunakan. Hal ini dilakukan untuk mengurangi tekanan collapse yang diberikan pada casing dari kolom semen dan untuk mengurangi kemungkinan !luida !ormasi masuk ke !ormasi dan terjadinya loss circulation. Semen pada sistem geothermal yang sering digunakan telah diajukan kepada ational 2ureau o! Standards "2S) untuk diuji dan diveri!ikasi. =enis semen tersebut tertera di bawah ini>
Kelas 7 ? (#9 silika !lour ? #89 H'
Kelas 2 ? (#9 silika !lour ? #89 H'
Kelas = ? 889 H'
Kelas 7 ? (#9 silica !lour ? '9 bentonite ? @,#9 perlite ? %%A9 H'
Kelas 7 ? (#9 silica !lour ? %#9 diatomaceous earth? B%9 H' %&&9 silika !lour ? '9 sodium silikat e;tender ? %(A9 H'
Kelas 7 ?
/enambahan Cignosul!onate sebanyak &.'9 berat semen pada setiap suhu, membawa pengaruh positi! pada semen. +ompressive strength cement naik seiring temperatur naik, dan bila temperatur konstan, compressive strength semen pun cenderung untuk naik "Satiyawira and $athaddin, '&%&). Semen !oamed adalah semen yang terbuat dari bubur semen "cement slurry) konvensional 0/6 kelas 7, !oaming agents dan gas "biasanya nitrogen). Terdapat gelembung-gelembung kecil "seringkali berukuran mikroskopik) dalam semen !oamed, namun tidak saling terhubung "interconnected). Karena itu, semen !oamed memiliki berat lebih ringan dibandingkan semen konvensional sehingga dapat mengurangi permasalahan kehilangan sirkulasi "lost circulation) selama proses penyemenan tahap pertamaprimer "primary cementing). Semen !oamed mampu menahan tekanan dari sekliling sumur "well bore) lebih baik daripada semen konvensional, karena ikatannya lebih kuat dan young modulusnya lebih tinggi dibandingkan dengan semen konvensional. Kapasistas insulasi-yaitu kemampuan menahan aliran panas dari sekeliling sumur-dari semen !oamed dua hingga sepuluh kali lebih baik daripada semen konvensional. Semen yang biasa digunakan untuk kedalaman dalam adalah semen kelas 7, 8&9 silica!lour dan microsilica, aditi! !luid loss, retarderaccelerator "jika dibutuhkan). :ntuk menyemen ona dangkal "shallow), maka digunakan accelerator calcium cloride, dan untuk ona dalam, digunakan syntetic li1uid retarder. 2iaya "cost per barrel )semen !oamed sedikit lebih mahal daripada semen konvensional, namun hasilnya lebih baik.
/rinsip dari pengaplikasian penyemenan sumur geothermal adalah untuk mensupport casing sumur juga untuk melindungi dari panasnya uap yang dapat menyebabkan korosi " temperature dapat mencapai ('& o+ ). Materi penyemenan tidak hanya harus memiliki kestabilan temperatur hydrothermal yang tinggi, namun harus juga dapat memberi tahanan terhadap lingkungan geothermal yang sangat berbahaya yang melibatkan kadar +' hingga lebih dari 8&.&&& ppm. Salah satu hal yang patut diperhatikan dalam menghadapi proses penyemenan sumur geothermal adalah rentannya semen yang mudah hancur jika terkena at korosi! seperti +' dan H'S8. Sekali kerusakan pada proses penyemenan disekitar sumur casing diketahui maka harus segera di perbaiki secepat mungkin untuk menghindari hancur dan runtuhnya sumur tersebut karena rekahan atau !racture. /emompaan dan sirkulasi semen yang sering digunakan pada sumur geothermal adalah semen slurry dengan densitas %,B sampai ',& gcc. dikarenakan terdapat resiko yang perlu diperhatikan yang disebabkan oleh mudah terjadinya rekahan pada !ondasi !ormasi yang dikarenakan oleh tingginya tekanan tenaga hydrostatic untuk mensirkulasi semen slurry yang tinggi densitasnya yang dapat menyebabkan hilangnya sirkulasi. leh karenanya penggunaan semen slurry dengan densitas kecil sangat diperlukan untuk mengurangi tekanan hydrostatic tersebut. Saat sumur geothermal diproduksikan dengan superheated steam and !luid, terdapat dua !aktor yang sering terjadi yaitu guncangan panas dari lapisan semen yang berkontak langsung dengan pipa dipermukaan dan ekspansi panas dari pipa " memuai ) menyebabkan terjadi retakan karena tegangan yang besar. Hal tersebut dapat di antisipasi dengan pengikatan durabilitas dari semen untuk dapat melekat dan mengeras dengan cepat membuat integritas semen melindungi pipa casing dari superheat-cold !atigue cycle yang berulangulang terjadi. /enyemenan pada umumnya dilakukan dengan memompa semen slurry kebawah permukaan antara casing dengan annulus. di sumur geothermal teknik yang sering digunakan dalam penyemenan dibagi kedalam metode berikut ini> %. single stage cementing '. inner string cementing (. reverse circulation cementing 8. two stage cementing Dang sering digunakan dalam penyemenan sumur geothermal adalah reverse circulation cementing karena pada sumur geothermal sering terjadi lost circulation. Metode ini meliputi pemompaan semen slurry kebawah annulus, menggantikan !luida pemboran kembali melalui casing dengan semen slurry yang diarahkan membalik " opposite ). Eeverse circulation ini membuat jangkauan yang besar dari semen slurry tersebut sehingga semen yang lebih berat dapat di tempatkan diatas bagian annulus. Hal tersebut memberikan keuntungan untuk mengurangi tekanan hidrolik dan tekanan dari !luida itu sendiri, mampu memperpendek waktu pengerasan semen slurry pada saat tidak digunakannya retarder, juga memperpendek waktu untuk pengerjaan karena tidak adanya pemindahan lumpur yang dilakukan.
