Definisi Lumpur Pemboran
Lumpur pemboran menurut API (American Petroleum Institute) didefinisikan sebagai fluida sirkulasi dalam operasi pemboran berputar yang memiliki memiliki banyak variasi fungsi, dimana merupakan salah satu factor yang berpengaruh terhadap optimalnya operasi pemboran. Oleh sebab itu sangat menentukan keberhasilan suatu operasi pemboran Secara umum, lumpur pemboran dapat dipandang mempunyai empat komponen atau fasa, yaitu ; a. fasa cair air atau minyak!; "#$ lumpur pemboran menggunakan air.Istilah air.Istilah oil%base digunakan bila minyaknya lebih dari &#$. b. reactive solids, yaitu padatan yang bereaksi dengan air membentuk koloid clay!; dalam hal ini clay air ta'ar seperti bentonite mengisa(p absorb! air ta'ar dan membentuk lumpur. c. inert solids )at padat yang tak bereaksi!; ini dapat berupa *arite *aSO+! yang digunakan untuk menaikkan densitas lumpur. Selain itu, uga berasal dari formasi%formasi yang dibor dan terba'a lumpur, seperti chert, pasir atau clay%clay non s'elling, sehingga akan menyebabkan abrasi atau kerusakan pompa. d. fasa kimia; merupakan bagian dari system yang digunakan untuk mengontrol mengontrol sifat%sifat lumpur, misalnya dalam disperson menyebarkan partikel%partikel clay! atau flocculation pengumpulan partikel%partikel clay!. -feknya terutama tertuu pada peng koloid/ an clay yang bersangkutan. 0at%)at kimia yang mendispersi menurunkan menurunkan viskositas1mengencerkan! misalnya 2 3uebracho, phosphate, sodium tannate, dll. Sedangkan )at%)at kimia untuk menaikkan viskositas, misalnya 2 4.5.4, starch, dan beberapa senya'a polimer. Jenis – Jenis Lumpur Lemboran
0A*A dan 6O7-89: &"ater 5uds lumpur air ta'ar! a. Spud b. ?atural atau ?ative alamiah! c. *entonite @ treated d. Phospate @ treated
e. Organic coloid @ treated f. 8edB atau alkaline @ tannate treated g. 4alcium muds . Lime @ treated C. Dypsum @ treated E. 4alcium @ selain F C! % treated II. Salt >ater 5uds air asin! a. Gnsaturated salt 'ater b. Saturated salt 'ater c. Sodium silicate III. Oil in >ater >ater -mulsion a. b.
=resh >ater >ater air ta'ar! Salt >ater >ater air asin!
IH. IH. Oil *ase dan Oil *ase -mulsion 5uds H. Daseous 6rilling =luids a. Gdara atau ?atural gas b. Aerated 5uds Fresh Water Muds
Adalah lumpur yang fasa cairnya adalah air ta'ar dengan kalau ada! kadar garam yang kecil kurang dari <<<< ppm $ berat garam!. Jenis%enis lumpur fresh water muds adalah 2 Spud Mud , Natural Mud, Bentonite – treated mud, Phosphate treated treated mud, Oranic colloid treated treated dan $alcium salt . mud, !"ed# mud, $alcium mud, %ime treated mud, &'psum treated mud dan
e. Organic coloid @ treated f. 8edB atau alkaline @ tannate treated g. 4alcium muds . Lime @ treated C. Dypsum @ treated E. 4alcium @ selain F C! % treated II. Salt >ater 5uds air asin! a. Gnsaturated salt 'ater b. Saturated salt 'ater c. Sodium silicate III. Oil in >ater >ater -mulsion a. b.
=resh >ater >ater air ta'ar! Salt >ater >ater air asin!
IH. IH. Oil *ase dan Oil *ase -mulsion 5uds H. Daseous 6rilling =luids a. Gdara atau ?atural gas b. Aerated 5uds Fresh Water Muds
Adalah lumpur yang fasa cairnya adalah air ta'ar dengan kalau ada! kadar garam yang kecil kurang dari <<<< ppm $ berat garam!. Jenis%enis lumpur fresh water muds adalah 2 Spud Mud , Natural Mud, Bentonite – treated mud, Phosphate treated treated mud, Oranic colloid treated treated dan $alcium salt . mud, !"ed# mud, $alcium mud, %ime treated mud, &'psum treated mud dan
Spud Mud , adalah lumpur yang digunakan pada pemboran a'al atau bagian atas bagi a. conductor casing. =ungsi utamanya adalah untuk mengangkat cutting dan membuka lubang di permukaan.
b. Natural Mud , yaitu dibentuk dari pecahan%pecahan cutting dalam fasa cair, sifat%sifatnya bervariasi tergantung formasi yang di bor. Lumpur ini digunakan untuk pemboran yang cepat seperti pemboran pada surface casing. c. Bentonite – treated Mud , yaitu mencakup sebagian besar dari tipe%tipe air ta'ar. *entonite adalah material paling umum yang digunakan untuk koloid inorganic yang berfungsi mengurangi filtrate loss dan mengurangi tebal mud cake. *entonite uga menaikkan viscositas. d. Phospate treated Mud , yaitu mengandung polyphospate untuk mengontrol viscositas gel strength dan uga dapat mengurangi filtrate loss serta mud cake dapat tipis. Oranic colloid treated Mud , terdiri dari penambahan pregelatini)ed starch atau e. carboKymethyl cellulose pada lumpur yang digunakan untuk mengurangi filtration loss pada fresh 'ater mud.
f. "ed Mud , yaitu mendapatkan 'arnanya dari 'arna yang dihasilkan oleh treatment dengan cautic soda dan gueobracho merah tua!. Jenis lumpur ini adalah alkaline tannate treatment dengan penambahan polyphospate untuk lumpur dengan p7 diba'ah <. $alcium Mud , yaitu lumpur yang mengandung larutan calcium di sengaa!. 4alcium bisa g. ditambah dengan bentuk slake lime kapur mati!, semen, plaster 4aSO+! atau 4a4lC. Salt Water Mud
Lumpur ini digunakan terutama untuk membor garam massive salt dome! atau salt striner lapisan formasi garam! dan kadang%kadang bila ada aliran air garam yang terbor. iltrate loss nya besar dan mudca*e%nya tebal bila tidak ditambah oranic colloid , p7 lumpur diba'ah , starch. Jika salt mud nya karena itu perlu presentative untuk menahan fermentasi starch nya mempunyai p7 yang lebih tinggi, fermentasi terhalang oleh basa. Suspensi ini bisa diperbaiki dengan penggunaan attapulite sebagai pengganti +entonite. Adapun enis%enis lumpur salt water mud adalah 2 nsaturated salt water mud, Saturated saltwater mud dan SodiumSilicate mudsOil-In-Water Emultion Muds (Emultion Mud
Pada lumpur ini, minyak merupakan fasa tersebar emulsi! dan air sebagai sebagai fasa kontinu. Jika pembuatannya baik, filtratnya hanya air. Sebagai dapat digunakan baik fresh maupun salt 'ater mud. Sifat%sifat fisik yang dipengaruhi emulsifikasi hanyalah berat lumpur, volume filtrat, tebal mud cake dan pelumasan. Segera setelah emulsifikasi, filtrate loss berkurang.
Meuntungannya adalah bit yang lebih tahan lama, penetration rate naik, pengurangan korosi pada drillstring, perbaikan pada sifat%sifat lumpur viskositas dan tekanan pompa boleh1dapat dikurangi, 'ater loss turun, mud cake tipis! dan mengurangi balling terlapisnya alat oleh padatan lumpur! pada drillstrin . Hiskositas dan gel lebih mudah dikontrol bila emulsifiernya uga bertindak sebagai thinner. resh water oilinwater emulsion muds adalah lumpur yang mengandung Na$l sampai N<,<<< ppm. Lumpur emulsi ini dibuat dengan menambahkan emulsifier pembuat emulsi! ke water +ase mud diikuti dengan seumlah minyak yang biasanya # @ C#$ volume. Jenis emulsifier
bukan sabun lebih disukai karena ia dapat digunakan dalam lumpur yang mengandung larutan 4a tanpa memperkecil emulsifiernya dalam hal efisiensi. -mulsifikasi minyak dapat bertambah dengan agitasi diaduk!. Oil !ase Dan Oil !ase Emulsion Mud
Lumpur ini mengandung minyak sebagai fasa kontinunya. Momposisinya diatur agar kadar airnya rendah E @ #$ volume!. 8elatif lumpur ini tidak sensitif terhadap kontaminan. 9etapi airnya adalah kontaminan karena memberi efek negatif bagi kestabilan lumpur ini. Gntuk mengontrol viskositas, menaikkan el strenth, mengurangi efek kontaminasi air dan mengurangi filtrate loss, perlu ditambahkan )at%)at kimia. 5anfaat oil +ase mud didasarkan pada kenyataan bah'a filtratnya adalah minyak karena itu tidak akan menghidratkan shale atau cla' yang sensitif baik terhadap formasi maupun formasi produktif adi ia uga untuk completion mud!. Megunaan terbesar adalah pada completion dan wor*over sumur. Megunaan lain adalah untuk melepaskan drillpipe yang terepit, mempermudah pemasangan casin dan liner . Oil +ase emulsion dan lumpur oil +ase mempunyai minyak sebagai fasa kontinu dan air sebagai fasa tersebar. Gmumnya oil +ase emulsion mud mempunyai manfaat yang sama seperti oil +ase mud , yaitu filtratnya minyak dan karena itu tidak menghidratkan shale.cla' yang sensitif.
Perbedaan utamanya adlah bah'a air ditambahkan sebagai tambahan yang berguna bukan kontaminan!. Air yang teremulsi dapat antara # @ #<$ volume, tergantung densitas dan temperatur yang diinginkan dihadapi dalam pemboran!. Marena air merupakan bagian dari lumpur, maka lumpur ini dapat mengurangi bahaya api, dan pengontrolan flo' propertinya dapat seperti water +ase mud . "aseous Drillin# Fluid
6igunakan untuk daerah%daerah dengan formasi keras dan kering. 6engan gas atau udara dipompakan pada annulus, salurannya tidak boleh bocor.
Meuntungan cara ini adalah penetration rate lebih besar, tetapi adanya formasi air dapat menyebabkan bit balling bit dilapisi cutting1padatan! yang merugikan. Juga tekanan formasi yang besar tidak membenarkan digunakannya cara ini. Penggunaan natural gas membutuhkan penga'asan yang ketat pada bahaya api. Lumpur ini uga baik untuk completion pada )one%)one dengan tekanan rendah. Suatu cara pertengahan antara lumpur cair dengan gas adalah aerated mud drillin dimana seumlah besar udara lebih dari &#$! ditekan pada sirkulasi lumpur untuk memperendah tekanan hidrostatik untuk lost circulation )one!, mempercepat pemboran dan mengurangi biaya pemboran. $dditi%e Lumpur Pemboran
Additive lumpur pemboran adalah material%material yang ditambahkan untuk mera'at lumpur agar sesuai sifat%sifatnya dengan yang dibutuhkan. Sifat%sifat yang dibutuhkan tersebut yaitu material pemberat lumpur, material pengental lumpur, material pengencer lumpur, filtration loss control aent dan lost circulation material . Material Pemberat Lumpur
5aterial yang ditambahkan untuk menaikkan berat enis lumpur atau disebut uga dengan 'eight material. Seperti 2 Barite atau Barium Sulfate, $alcium $ar+onate untu* oil +ase mud dan &alena-
Material Pen#ental Lumpur
0at kimia pengental lumpur merupakan bahan untuk menaikkan viskositas dari lumpur bor. 5aterial ini termasuk viscosifier. Seperti 2 /'omin +entonite, 0ih 1ieldin $la', Attapulite cla' untu* salt water mud dan 23tra hih 'ield +entonite. Material Pen#en&er Lumpur
0at kimia pengencer lumpur ini makdusnya adalah )at kimia yang digunakan untuk menurunkan viskositas lumpur bor atau disebut uga 9hinner. Seperti 2 $hrome linosulfonate, Al*aline linite, Sodium Acid P'rophospate, dllFiltration Loss 'ontrol $#ent
=iltration Loss 4ontrol Agent maksudnya adalah bahan%bahan untuk mengurangi filtration loss dan menipiskan mud cake. Seperti 2 Preelatini4ed Starch, Sodium $ar+o3'meth'lcellulose, dll-
Lost 'ir&ulation Material
*ahan ini untuk menyumbat bagian yang menimbulkan lost circulation. Jadi bahan untuk menghentikan lost circulation. Seperti 2 Blended i+er, &raded Mica, &round walnut hulls, dll Fun#si Lumpur Pemboran
=ungsi lumpur digunakan pada saat operasi pemboran berlangsung, antara lain ; . 5engangkat cutting ke permukaan. 5engangkat cutting tergantung dari 2 %
Mecepatan fluida di annulus
% Mapasitas untuk menahan fluida yang merupakan fungsi dari densitas, aliran laminer atau turbulen!, viskositas. Gmumnya kecepatan <<%C< fpm. C. 5endinginkan dan melumasi bit dan drill string. Panas dapat timbul akibat gesekan bit dan drill string yang kontak dengan formasi. E. 5emberi dinding pada lubang bor dengan mud cake. Lumpur akan membuat mud cake atau lapisan )at padat tipis di permukaan formasi yang permeable lulus air!. +. 5engontrol tekanan formasi. 9ekanan fluida formasi umumnya adalah di sekitar <.+N# psi1ft kedalaman. 6iaman Persamaannya yaitu 2 Pm 5 6-678- 9m- :
6imana 2 Pm tekanan static lumpur, psi m densitas lumpur, ppg 6
kedalaman, ft
#. 5emba'a cutting dan material%material pemberat dapat menadi suspensi bila sirkulasi lumpur dihentikan sementara. N. 5elepaskan pasir dan cutting di permukaan Memampuan lumpur untuk menahan cutting selama sirkulasi dihentikan terutama tergantung dari gel strength. *ah'a cutting1pasir harus dibuang dari aliran lumpur, karena sifatnya yang sangat
abrasive mengikis! pada pompa, fitting dan bit. Gntuk ini biasanya kadar pasir maksimal boleh ada sebesar C$. ". 5enahan sebagian berat drill pipe dan casing *ouyancy effect! . 5engurangi efek negatif pada formasi &. 5endapatkan informasi mud log, sample log! 6alam pemboran, lumpur kadang%kadang dianalisa untuk diketahui apakah mengandung hidrokarbon atau tidak mud log!, sedangkan sample log adalah menganalisa daripada cutting yang naik ke permukaan, untuk menentukan formasi apa yang di bor. <. 5edia logging Pada penentuan adanya minyak atau gas serta )one%)one air dan uga untuk korelasi dan maksud% maksud lain, diadakan logging pemasukan seenis alat antara lain alat listrik atau gamma ray1neutron!, seperti electric logging, yang mana memerlukan media penghantar arus listrik di lubang bor. Sifat-Sifat Lumpur Pemboran
Momposisi dan sifat%sifat lumpur sangat berpengaruh pada pemboran. Perencanaan casing, drilling rate dan completion dipengaruhi oleh lumpur yang digunakan saat itu. *erikut sifat%sifat lumpur, yaitu 2 Densitas dan Sand 'ontent
6ensitas lumpur bor merupakan salah satu sifat lumpur yang sangat penting karena sebagai penahan tekanan formasi. Adanya densitas lumpur bor yang terlalu besar akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi lost circulation!, sedangkan apabila terlalu kecil akan menyebabkan kickB. 5aka densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan dibor. 6alam perhitungan asumsi%asumsi yang digunakan ; .
volume setiap material adalah additive 2
C.
umlah berat adalah additive, maka ;
keterangan 2 Hs
volume solid, bbl
Hml
volume lumpur lama, bbl
Hm
volume lumpur baru, bbl
s
berat enis solid, ppg
ml
berat enis lumpur lama, ppg
mb
berat enis lumpur baru, ppg
Sand $ontent yaitu tercampurnya serpihan%serpihan formasi cutting! ke dalam lumpur
pemboran yang dapat memba'a pengaruh pada operasi pemboran, karena akan menambah densitas lumpur yang disirkulasikan, sehingga akan menambah beban pompa sirkulasi lumpur. Oleh karena itu, setelah lumpur disirkulasikan harus mengalami proses pembersihan terutama menghilangkan partikel%partikel yang masuk ke dalam lumpur selama sirkulasi. Alat%alat ini biasanya disebut 4onditioning -(uipmentB, yaitu 2 Shale saker, degasser, desander dan desilter. Penggambaran sand content dari lumpur pemboran adalah persen volume dari partikel%partikel yang diameternya lebih besar dari "+ mikron. is)ositas dan "el Stren#th
Hiskositas dan gel strength merupakan bagian pokok dalam sifat%sifat rheology fluida pemboran, yaitu viskositas sebagai keefektifan pengangkatan cutting dan gel strength digunakan pada saat dilakukan round trip. Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan alat 5arsh =unnel. Hiskositas ini adalah umlah detik yang dibutuhkan lumpur sebanyak <.&+NE liter (uar t! untuk mengalir keluar dari corong 5arsh =unnel. Penentuan harga shear stress dan shear rate yang masing%masing dinyatakan dalam bentuk penyimpangan skala penunuk dial reading! dan 8P5 motor pada =ann HD viscometer, harus diubah menadi harga shear stress dan shear rate dalam satuan dyne1cmC dan detik % agar diperoleh harga viskositas dalam satuan cp centipoise!. Filtrasi dan Mud 'a)e
Metika teradi kontak antara lumpur pemboran dengan batuan porous, batuan tersebut akan bertindak sebagai saringan yang memungkinkan fluida dan partikel%partikel kecil mele'atinya. =luida yang hilang ke dalam batuan tersebut disebut filtrateB, sedangkan lapisan partikel% partikel besar tertahan dipermukaan batuan disebut filter cakeB.
Apabila filtration loss dan pembentukan mud ca*e tidak dikontrol maka ia akan menimbulkan berbagai masalah, baik selama operasi pemboran maupun dalam evaluasi formasi dan tahap produksi. 5ud cake yang tipis merupakan bantalan yang baik antara pipa pemboran dan permukaan lubang bor. 5ud cake yang tebal akan menepit pipa pemboran sehingga sulit diangkat dan diputar sedangkan filtratnya akan menyusup ke formasi dan dapat menimbulkan damage pada formasi. Alat yang digunakan untuk menentukan filtration loss adalah iltration %oss %P%;*ontaminasi Lumpur Pemboran
Salah satu penyebab berubahnya sifat fisik lumpur adalah adanya material%material yang tidak diinginkan kontaminan! yang masuk kedalam lumpur pada saat operasi pemboran sedang beralan. Montaminasi yang sering teradi adalah 2 . Montaminasi Sodium 4hlorida ?a4l!2 Montaminasi ini teradi saat pemboran menembus kubah garam salt dome! C. Montaminasi &'psum dan E. Montaminasi Semen
L+MP+, PEM!O,$
Lumpur pemboran dapat didefinisikan sebagai semua enis fluida cairan%cairan berbusa, gas bertekanan! yang dipergunakan untuk membantu operasi pemboran dengan membersihkan dasar lubang dari serpih bor dan mengangkatnya kepermukaan, dengan demikian pemboran
dapat beralan dengan lancar. Lumpur pemboran yang digunakan sekarang pada mulanya berasal dari pengembangan penggunaan air untuk mengangkat serbuk bor. Memudian dengan berkembangnya teknologi pemboran, lumpur pemboran mulai digunakan. Selain lumpur pemboran, digunakan pula gas atau udara sebagai fluida pemboran.
./0
Fun#si Lumpur Pemboran
Pada a'al penggunaan pemboran berputar, fungsi utama fluida pemboran hanyalah mengangkat serpih dari dasar sumur ke permukaan. 9etapi saat ini fungsi utama lumpur pemboran adalah2 0/
Pen#an#)atan Serpih !or ('uttin# ,emo%al
Lumpur yang disirkulasi memba'a serpih bor menuu permukaan dengan adanya pengaruh gravitasi serpih cenderung atuh, tetapi dapat diatasi oleh daya sirkulasi dan kekentalan lumpur. 6alam melakukan pemboran serbuk bor cutting! dihasilkan dari pengikisan formasi oleh pahat, harus dikeluarkan dari dalam lubang bor. 7al ini berdasarkan atas keberhasilan atau tidaknya lumpur untuk mengangkat serbuk bor. Apabila serbuk bor tidak dapat dikeluarkan maka akan teradi penumpukan serbuk bor didasar lubang, ika hal ini teradi maka akan teradi masalah seperti terepitnya pipa oleh serbuk bor. Serbuk bor dapat diangkat ika lumpur mempunyai kemampuan untuk mengangkatnya. Memampuan serbuk bor untuk terangkat hingga kepermukaan tergantung yield point lumpur itu sendiri. Jika lumpur sudah memiliki 'ield point yang memadai maka dengan melakukan sirkulasi serbuk bor dapat terangkat keluar bersama@sama dengan lumpur untuk dibuang melalui alat pengontrol solid Solid 4ontrol -(uipment! berupa shale sha*er , desander , mud cleaner , dan centrifue.
.
Mendin#in)an dan Melumasi Pahat
Panas yang cukup besar teradi karena gesekan pahat dengan formasi maka panas itu harus dikurangi dengan mengalirkan lumpur sebagai pengantar panas kepermukaan. Semakin besar ukuran pahat, semakin besar uga aliran yang dibutuhkan. Memampuan melumasi dan mendinginkan pahat dapat ditingkatkan dengan menambahkan )at@)at lubrikasi pelincir! misalnya 2 minyak, detergent, grapite, asphalt dan )at surfaktan khusus, serbuk batok kelapa bahkan +entonite uga berfungsi sebagai pelincir karena dapat mengurangi gesekan antara dinding dan rangkaian bor. 1/
Membersih)an Dasar Luban# (!ottom 2ole 'leanin#
Ini adalah fungsi yang sangat penting dari lumpur bor, lumpur mengalir melalui corot pahat bit no))les! menimbulkan daya sembur yang kuat sehingga dasar lubang dan uung@uung pahat menadi bersih dari serpih atau serbuk bor. Ini akan memperpanang umur pahat dan akan mempercepat lau pengeboran. Lau sembur et velocity! minimum C#< fps untuk tetap menaga daya sembur yang kuat kedasar lubang. Lau sembur yang optimal sebaiknya harus memperhitungkan kekuatan formasi atau daya kemudahan formasi untuk dibor formation drillability!. Malau lau sembur terlalu besar pada formasi yang lunak, dan akan mengakibatkan pembesaran lubang hole enlargement! karena kikisan semburan. Sedangkan pada formasi keras akan teradi pengikisan pahat dan menyia@nyiakan horse po'er 3/
Melindun#i Dindin# Luban# Supa4a Stabil
Lumpur bor harus membentuk deposit dari ampas tapisan filter cake! pada dinding lubang sehingga formasi menadi kokoh dan menghalang%halangi masuknya fluida filtrat! kedalam formasi. Memampuan ini akan meningkat ika fraksi koloid dari lumpur bertambah, misalnya
dengan menambahkan attapulite atau )at kimia yang dapat meningkatkan pendispersian padatan. 6apat pula dengan menambahkan )at@)at poliner sehingga vis*ositas dari filtrat air tapisan! meningkat, dengan demikian mobilitas filtrat didalam filter cake dan formasi akan berkurang. 5/
Men6a#a atau Men#imban#i 7e)anan Formasi
Pada kondisi normal gradien tekanan normal 2 <.+N#1ft, <.<"%ksc1ft. *erat dari kolom lumpur yang terdiri dari fase air, partikel@partikel padat lainnya cukup memadai untuk mengimbangi tekanan formasi. 9etapi ika menumpai daerah yang bertekanan abnormal dibutuhkan materi pemberat khusus misal 2 46%polimer! yang mempunyai berat enis tinggi untuk menaikkan tekanan hidrostatis dari kolom lumpur agar dapat mengimbangi dan menaga tekanan formasi. *esarnya tekanan hidrostatik tergantung dari berat enis fluida yang digunakan dan tinggi kolom yang dapat dihitung dengan persamaan 2 7p
<.<#C K 5' ppg! K 6 Psi <,<
dimana 2 7p
9ekanan hidrostatic lumpur, psi.
5'
6ensitas lumpur, ppg1pcf 6
8/
Medalaman, ft.
Menahan Serpih 9 Serbu) !or dan Padatan Lainn4a Ji)a Sir)ulasi Dihenti)an
Memampuan lumpur bor untuk menahan atau mengapungkan serpih bor pada saat tidak ada sirkulasi tergantung sekali pada daya agarnya gel strengt!. 6aya agar adalah suatu sifat fluida thi3otropis yang mempunyai kemampuan mengental dan mengagar ika didiamkan static
condition! dan kembali lagi mencair ika diaduk atau digerak@gerakkan. Sifat pengapungan atau
penahan serpih didalam lumpur sangat diinginkan untuk mencegah turunnya serpih kedasar lubang atau menumpuk di anulus yang akan memungkinkan teradinya rangkaian bor terepit. 9etapi daya agar ini tidak boleh terlalu tinggi supaya mengalirnya kembali lumpur tidak membutuhkan tekanan a'al yang terlalu besar. :/
Seba#ai Media Lo##in#
6ata%data dari sumur yang diselesaikan sangat penting untuk dasar evaluasi sumur yang bersangkutan, uga penting untuk dasar pembuatan program dan evaluasi sumur%sumur yang akan di bor selanutnya. 6ata%data tersebut diatas didapat dari analisa cutting dan pengukuran langsung dengan 'ire logging. Gntuk itu lubang bor harus bersih dari cutting. ;/
Menun6an# (Support !erat Dari ,an#)aian !or dan Selubun#
5akin dalam pengeboran, maka berarti makin panang pula rangkain pipa atau casing, sehingga beban yang harus ditahan menara rig akan bertambah besar, dengan adanya bouyancy effect dari lumpur akan menyebabkan beban efektif menadi lebih kecil sehingga dengan kemampuan yang ada mampu melakukan pengeboran yang lebih dalam. =aktor yang mempengaruhi dalam hal ini adalah berat enis dari lumpur.
Men#hantar)an Da4a 2idroli)a *epahat
Lumpur pemboran adalah media untuk menghantarkan daya hidrolika dari permukaan kedasar lubang. 6aya hidrolika lumpur harus ditentukan didalam membuat program pengeboran sehingga lau sirkulasi lumpur dan tekanan permukaan dihitung sedemikian agar pendayagunaan tenaga po'er! menadi optimal untuk membersihkan lubang dan mengangkat serpih bor. Memampuan untuk membersihkan serbuk bor dari bit itu didapat karena adanya tenaga hidrolik yang harus disalurkan dari permukaan menuu bit melalui media lumpur yang disebut sebagai !it 24drauli& 2orsepo=er
0>/
Men&e#ah dan Men#hambat La6u *orosi
Morosi dapat teradi karena adanya gas%gas yang terlarut seperti oksigen 4OC, dan 7CS. Juga karena p7 lumpur yang terlalu rendah atau adanya garam%garam di dalam. Gntuk menghindari hal % hal tersebut diatas, ke dalam lumpur dapat ditambahkan bahan @ bahan pencegah korosi atau diusahakan untuk mencegah pencemaran yang teradi.
./.
Sifat-Sifat Pentin# Lumpur Pemboran
6alam suatu operasi pemboran semua fungsi lumpur pemboran haruslah berada dalam kondisi yang baik sehingga operasi pemboran dapat berlangsung dengan baik. 7al ini dapat dicapai apabila sifat lumpur selalu diamati dan diaga secara kontinyu dalam setiap tahap operasi pemboran. Selain hal tersebut di atas pengukuran dan pengamatan sifat % sifat kimia uga harus dilakukan dengan seksama.7al ini dimaksudkan untuk menaga kestabilan sifat @ sifat lumpur pemboran. ././0 !erat Jenis
Sifat ini berhubungan dengan tekanan hidrostatik yang ditimbulkan oleh suatu kolom lumpur, karenanya harus selalu di aga guna mendapatkan tekanan hidrostatik yang sesuai dengan tekanan yang dibor. Lumpur yang terlalu ringan akan menyebabkan enterusi fluida formasi kedalam lubang dan hal ini akan menyebabkan kerontokan dinding lubang, kick dan blo' out. Lumpur yang terlalu berat akan dapat menyebabkan problema %ost $irculation. ././. ,heolo#4 dan "el – Stren#th
. Hiscositas Hiscositas adalah tahanan terhadap aliran atau gerakan yang penting untuk laminar flo'. Alat untuk mengukur viscositas lumpur ialah Marsh unnel-
C. Plastic Hiscosity Pv! Plasctic viscosity merupakan tahanan terhadap aliran yang disebabkan oleh gesekan antara sesama benda padat didalam lubang bor dan merupakan salah satu parameter kenaikan solid yang ada dalam lumpur. E. :ield Point :p! :ield point merupakan tahanan terhadap aliran yang disebabkan oleh gaya elektrokimia antara padatan @ padatan, cairan @ cairan dan padatan @ cairan. +. Del @ Strength Del @ strength adalah sifat dimana benda cair menadi lebih kental bila dalam keadaan diam, dan makin lama akan bertambah kental. Sifat ini dikenal uga sebagai sifat ;0I
Penentuan kadar pasir pada lumpur pemboran adalah untuk mencegah abrasi Pada pompa dan peralatan pengeboran lainnya, uga untuk mencegah penebalan mud cake dan drill pipe sticking. ././3 Solid 'ontrol
Mandungan solid di dalam lumpur bila tidak dikontrol dengan baik akan mempunyai akibat @ akibat yang buruk antara lain 2 •
5emperlambat peneteration rate
•
Susah mengatur sifat @ sifat rheologi
•
*it dan peralatan lainnya cepat aus.
•
9reatment menadi lebih mahal. Solid dapat berasal dari penambahan 'eighting agent dapat pula berasal dari drilled cutting formasi.
././5 $l)alinit4 Filtrate
9uuan pemeriksaan alkalinity filtrate adalah untuk mengetahui kontaminan @ kontaminan terhadap lumpur. Montaminan @ kontaminan ini dapat berasal dari formasi yang di bor maupun dari air yang digunakan untuk pembuatan lumpur.
././8 Fluid (Water Loss
*ila suatu campuran padat @ cair, seperti lumpur berada dalam kontak dengan media porous seperti dinding lubang bor dengan adanya tekanan yang bekera padanya, makan akan teradi perembesan )at cair kedalam media porous tesebut. ././: P2
P7 menyatakan konsentrasi dari gugus hidroKil O7Q! yang terdapat dalam lumpur yang akan mempengaruhi kereaktifan bahan @ bahan kimia yang digunakan dalam lumpur.
./1
*omposisi Lumpur Pemboran
Momposisi dari lumpur pemboran disusun dari berbagai bahan kimia yang masing%masing mempunyai fungsi secara individual, dan diharapkan saling bekera secara sinergik untuk mendapatkan sifat%sifat lumpur yang di harapkan *ahan%bahan kimia penyusun lumpur tidak hanya berfungsi tunggal melainkan dapat berfungsi ganda. =ungsi pertama disebut primary fungtion sedangkan fungsi keduanya disebut secondary fungtion. Lumpur pemboran yang paling banyak digunakan adalah lumpur pemboran dengan bahan dasar air 'ater base mud! dimana air sebagai fasa cair kontinyu dan sebagai pelarut atau penahan materi@materi didalam lumpur.
-mpat macam komposisi atau fasa yang umum digunakan di dalam lumpur pemboran adalah sebagai berikut 2 . =asa cair air atau minyak! C. 8eactive solids padatan yang bereaksi dengan air membentuk koloid ! E. Inert solids )at padat yang tidak bereaksi! +. =asa kimia 6ari keempat komponen ini dicampurkan sedemikian rupa sehingga didapatkan lumpur pemboran yang sesuai dengan keadaan formasi yang ditembus. ./1/0 Fasa 'air
=asa cair adalah komponen utama lumpur pemboran. =ungsi dari fasa cair adalah sebagai fasa dasar yang dapat menyebabkan lumpur dapat mengalir. 6isamping itu bila bereaksi dengan reaktif solid akan membentuk koloid yang viscositasnya tertentu sehingga lumpur dapat mengangkat serpih bor. =asa cair yang digunakan disesuaikan dengan kondisi lapangan dan kondisi formasi yang yang dibor. =asa cair yang biasa digunakan adalah air ta'ar, air garam, minyak dan emulsi antara minyak dan air. ./1/. ,ea&ti%e Solids
Padatan ini bereaksi dengan sekelilingnya untuk membentuk *oloidal . 6alam hal ini cla' air ta'ar seperti +entonite mengisap absorp! air ta'ar dan membentuk lumpur. Istilah 'ield# digunakan untuk menyatakan umlah barrel lumpur yang dapat dihasilkan dari satu ton cla' agar vis*ositas lumpurnya # cp.
*entonite digunakan antara lain sebagai bahan dasar lumpur pemboran, pada dasarnya *entonite dibuat dari bahan lempung clay ! yang besifat ?a%5onntmorillonite dan 4a% 5onntmorillonit. ?a%5onntmorillonite sangat baik digunakan sebagai bahan dasar lumpur
pemboran karena mampu mengembang S'elling ! sampai kali ika direndam dalam air. Memampuan mengembang yang cukup besar, akan membentuk suatu larutan dengan viscositas yang cukup besar, hal ini penting untuk membersihkan dasar lubang sumur dan uga membentuk suatu lapisan dinding yang elastic yang akan melindungi dinding lubang agar tidak runtuh. *entonite merupakan gabungan lempung 4lay ! yaitu kumpulan mineral dan bahan bahan seperti illit, kaolinit, siderite dan terbanyak adalah montmorillnite # @ &< $ ! dan logam alkali tanah. Gntuk salt water cla' attapulgite!, swellin akan teradi baik di air ta'ar atau di air asin dan karenanya digunakan untuk pemboran dengan salt water mudsB. *aik +entonite atau attapulite akan memberikan kenaikan vis*ositas pada lumpur. Gntuk oil +ase mud , vis*ositas
dinaikkan dengan penaikan kadar air dan penggunaan asphalt. ./1/1 Inert Solids
Inert solid adalah padatan yang tidak bereaksi dengan air dan dengan komponen lainnya
dalam lumpur, dimana material ini tidak tersuspensi. =ungsi utama dari material ini adalah berkaitan erat dengan densitas lumpur berguna untuk menambah berat ata berat enis dari lumpur, yang tuuannya untuk menahan tekanan dari tekanan formasi dan tidak banyak pengaruhnya dengan sifat fisik lumpur yang lain. 5aterial inert ini antara lain adalah +arite atau +arium sulfate *aSO+!, +esi o3ida =eCOE!, calcite atau calsium sulfate 4aSO+! dan alena
PbS!, dimana kebanyakan dari )at%)at ini berfungsi sebagai material pemberat. Inert solid dapat pula berasal dari formasi%formasi yang dibor dan terba'a oleh lumpur
seperti chert , pasir atau cla'cla' non swellin , padatan seperti ini bukan disengaa untuk menaikkan densitas lumpur dan perlu dibuang secepat mungkin dapat menyebabkan a+rasi dan kerusakan pompa!.
Sebagai contoh yang umum digunakan sebagai inert solid dalam lumpur bor, adalah 2 R *arite *aSO+! R Oksida *esi =eCOE! R Malsium Marbonat 4a4OE! R Dalena PbS! ./1/3 Fasa *imia
0at kimia merupakan bagian dari sistem yang digunakan untuk mengontrol sifat @ sifat lumpur misalnya menyebarkan partikel% partikel clay disepertion!, menggumpalkan partikel @ partikel clay flocculation! yang akan berefek pada pengkoloidan partikel clay itu sendiri. *anyak sekali )at kimia yang dapat digunakan untuk menurunkan kekentalan, mengurangi 'ater loss, mengontrol fasa kolid yang disebut dengan surface active aent0at kimia yang dapat menurunkan kekentalan dan mendispersi partikel clay biasa disebut thiner. 9hiner yang dapat menurunkan kekentalan atau mengencerkan partikel clay diantaranya adalah 2 . 3uobracho dispersant! C. Phosphate E. Sodium 9annate kombinasi caustic soda dan tannium! +. Lignosulfonate #. Lignite Sedangkan )at%)at yang dapat menaikkan kekentalan antara lain 2 . 4.5.4 C. Starch E. 6rispac
0at%)at kimia tersebut diatas bereaksi dan mempengaruhi lingkungan sistem lumpur tersebut, misalnya dengan menetralisir muatan @ muatan listrik clay, menyebabkan dispertion dan lain sebagainya.
./3
Jenis Lumpur Pemboran
Pada umumnya lumpur pemboran dibagi dalam dua sistem, yaitu lumpur bor dengan bahan dasar air 'ater base mud! dan lumpur bor dengan bahan dasar minyak oil base mud!. Lumpur bor berdasarkan fasa cairnya yaitu air dan minyak dapat diklasifikasikan sebagai berikut 2 .
>ater base mud
Lumpur enis ini yang paling banyak digunakan, karena biayanya relatif murah. Lumpur ini terbagi atas fresh water mud dan salt water mud , dan apabila dilihat dari komposisinya lumpur ini terbagi lagi sebagai berikut 2 a!
Del spud mud Momposisinya adalah sebagai berikut 2 %
C< @ C# lb1bbl +entonite
%
<.C# @ <.# lb1bbl caustic soda
Lumpur ini digunakan pada a'al pemboran dimana pemeliharaannya dengan cara menalankan desander dan desilter secara terus menerus selama sirkulasi lumpur.
b! Lignosulfonate mud Lumpur ini adalah salah satu enis fluida pemboran yang serba guna, dan dalam prakteknya lumpur ini akan menaadi optimal bilamana beberapa syarat penting harus kita perhatikan, antara lain 2 •
*erat Jenis tinggi +ppg !
•
9ahan Panas C @ #
•
9oleransi padatan yang tinggi
•
9apisan yang rendah T < cc !
•
9oleransi terhadap garam, anhydrite, gypsum
•
9ahan kontaminasi semen Momponen dasarnya meliputi air ta'ar atau air asin, bentonite, 4hrome Lignosulfonat, lignite, caustic soda, 454, atau modified Starch. Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan di dalam penggunaan lumpur Lignosulfonat 2
•
Sifat inhibitive akan rusak paa suhu E<
•
Sifat pengontrolan lau tapisan akan rusak pada temperatur E#
•
Pada temperatur +<
•
Hiscositas akan berkurang seiring kenaikan temperatur
•
Lignosulfonate tidak efektif dalam menstabilkan shale
•
=iltrat lumpur Lignosulfonat dianggap mempinya peranan merusak formasi yang produktif
•
Lumpur Lignosulfonat yang sudah terkontaminasi semen akan mengental 9ergolong lumpur medium sampai berat, temperatur kera C#< @ E<< U=, mempunyai toleransi tinggi terhadap konsentrasi garam, anhidrit gipsum dan semen.
Momposisinya adalah sebagai berikut 2 %
*entonite C< @ C# lb1bbl
%
Spersene C lb1bbl %
%
p @ C< lb1bbl
*arite secukupnya sesuai dengan kebutuhan
c! Polimer mud Momposisinya adalah sebagai berikut 2 % 5enggunakan air ta'ar % <.C# lb1bbl soda ash % *entonite % 4austic soda
d! Sea 'ater mud Adalah lumpur linosulfonate yang mempergunakan preh'drated +entonite untuk dasar pengental didalam air asin, formulasinya berkisar C ppb caustic soda, .# ppb kapur lime!, C%+ ppb linosulfonate, %C ppb linite dan larutan preh'drated +entonite secukupnya. *iasanya alkalinity pf .E%E.<< cc diaga dengan caustic soda, pm E.<%.< cc dengan kapur dan tapisan dipembuat lumpur. Monsentrasi garam dalam air laut berkisar E<%E#,<<< ppm dengan berbagai ion%ion lain 5gVC, 4aVC!. C.
Oil base mud Lumpur ini mengandung minyak sebagai fasa kontinyunya, komposisinya diatur agar kadar
airnya rendah E%#$ volume!. 8elatif lumpur ini tidak sensitif terhadap contaminant. 9etapi airnya adalah contaminant karena memberikan efek negatif bagi kestabilan lumpur ini. Gntuk mengontrol vis*ositas, el strenth, mengurangi efek kontaminasi air dan mengurangi filtrate loss, perlu ditambahkan )at%)at kimia. =aedah oil base mud didasarkan pada kenyataan bah'a filtratnya adalah minyak, karena itu tidak akan menghidratkan shale atau cla' yang sensitif baik terhadap formasi biasa maupun formasi produktif. Megunaan terbesar dari oil base nud ini adalah pada completion dan 'ork over
sumur. Megunaan yang lain adalah untuk melepaskan drill pipe yang terepit , mempermudah pemasangan casing dan liner. Oil base mud ini harus ditempatkan pada suatu tanki besi untuk menghindarkan kontaminasi air. 8ig harus dipersiapkan supaya tidak kotor dan bahaya api berkurang. Merugian penggunaan oil base mud adalah 2 %
dapat mengkontaminasi lingkungan terutama untuk daerah operasi offshore.
%
solid kontrol sulit dilakukan bila dibandingkan dengan water +ase mud .
%
-lektrik logging tidak dapat dilakukan.
%
*iayanya relatif lebih mahal.
E.
-mulsion mud 9erbagi atas oil in water emulsion dan water in oil emulsion tergantung dari fasa apa yang
terdispersi. =ungsi lumpur ini adalah untuk menambah 8OP, mengurangi filtration loss, menambah pelumasan dan mengurangi tor(ue, dimana lumpur ini banyak digunakan dalam directional drilling. Momposisinya adalah lumpur dasar ditambah minyak mentah atau minyak solar C%#$ atau lumpur dengan dasar minyak ditambahkan air C+%+#$ air.
./5
Fa)tor +tama Dalam Pemilihan Lumpur !or
6alam menentukan lumpur bor yang akan digunakan dalam operasi pemboran harus diperhatikan beberapa faktor utama untuk memilih lumpur bor tersebut, yaitu 2
*ahan dasar pembuatannya air ta'ar, air asin dan minyak.
Sifat formasi yang akan ditembus.
Problem yang akan teradi dan yang berhubungan dengan lumpur diusahakan sekecil mungkin.
6ibutuhkan atau tidaknya peralatan pengontrol padatan yang efektif.
Mestabilan terhadap temperatur dan kontaminasi yang teradi misalnya semen, air ta'ar!.
Pengaruh terhadap total biaya pemboran.
./8
Pema)ain Polimer Pada Lumpur Dasar $ir 7a=ar
Pemakaian polimer pada lumpur bor adalah yang dapat berfungsi sebagai
Penggumpal flocculants ! =loculant berfungsi untuk mengikat cutting agar mudah dipisahkan dari lumpur. Semua floculant tersusun dari polymer, contoh 2
. P7PA 2 Partially 7idroli)ed Polyacril Amide ! C. SPA 2 Sodium Poly Acrilate !
Pemecah gumpalan deflocculants ! *ahan ini berfungsi untuk menurunkan viscositas dan pada umumnya mempunyai second fungtion sebagai fluid loss reducer.
Pengontrol kehilangan lumpur fluid loss control aent ! *ahan ini berfungsi sebagai viscofier seperti cmc dan pac @ polymer, sedangkan yang berfungsi sebagai thinner adalah lignite.penggunaan formulasi yang menggunakan polymer hendaknya memeperhatikan temperatur, karena pada umumnya enis @ enis polymer tidak tahan temperatur tinggi.
Pengental viscosifier ! Hiscosifier adalah bahan yang digunakan untuk menaikkan viskositas yang biasanya mempunyai secondary fungtion sebagai fluid loss reducer. Ada dua macam viscosifier yaitu 2
•
9ipe clay mineral
•
9ipe polymer seperti 46 polymer dan guard gum polymer
5eningkatkan daya guna bentonite +entonite e3tender ! Polimer dengan anion tinggi mampu meningkatkan viskositas dan gel strength di dalam konsentrasi padatan +$ dan konsentrasi TC< ppb. Polimer enis ini mampu menempel pada uung @ uung lempung dan mengembang, sehingga luas permukaan akan bertambah dan dengan sendirinya viskositas uga akan meningkat.
Penstabil shale shale sta+ili4ation aents ! *ahan ini berfungsi untuk menstabilkan shale formasi agar tidak gugur kedalam lubang bor. 6engan pola kera adalah sebagai berikut 2
•
Pola 4oating *ahan akan menyelimuti partikel @ partikel shale sehingga kontaknya dengan fluida dapat dikurangi.
•
Pola Osmosa Pada pola ini mengandalkan garam @ garam terlarut untuk mengabsorbsi air dari dalam shale.
Penstabil pada suhu tinggi ( temperature sta+ili4ation ! 5engontrol rheologi lumpur pada temperatur tinggi, karena pada temperatur tinggi lumpur biasanya akan teradi gelation, yaitu naiknya viskositas lumpur auh diatas normal, adi pada dasarnya bahan ini adalah defloculant untuk temperatur tinggi.
5encegah korosi corrosion inhi+itor ! *ahan ini berguna untuk mencegah teradinya korosi pada drill string maupun pada peralatan pengeboran lainnya.
6etergen
6etergen berfungsi untuk mencegah teradinya balling oleh clay pada bit dan drill string. 6i samping itu uga berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan lumpur , sehingga cutting lebih mudah diendapkan di settling pit.
Lubricant Lubricant adalah bahan untuk mengurangi gesekan 1 torsi antara rangkain pipa dengan dinding lubang dan pada umumnya di buat dari senya'a @ senya'a derivat fatty acid.
./:
*andun#an "aram
Mandungan 4lW ditentukan untuk mengetahui kadar garam dari lumpur. Madar garam dari lumpur akan mempengaruhi interprestasi logging listrik. Madar garam yang besar aka menyebabkan daya hantarnya besar pula. Pembacaan resistivit' dari cairan formasi akan terpengaruh. ?aiknya kadar garam dari lumpur disebabkan cuttin garam yang masuk kedalam lumpur disaat menembus formasi yang mengandung garam, dengan kata lain lumpur terkontaminasi oleh garam.
./;
*ontaminasi Lumpur !or
Montaminasi adalah suatu problem yang dapat muncul dengan geala yang perlahan%lahan ataupun dengan segera dan cepat, dan biasanya diamati suatu fluktuasi sifat%sifat lumpur yang tadinya normal saa menadi naiknya yield point, naiknya daya agar, viskositas yang berlebih dan lau tapisan yang tidak terkontrol. Montaminan didefinisikan semua enis )at padat, cairan ataupun gas! yang dapat menimbulkan pengaruh merusak terhadap sifat%sifat fisika atau kimia'i dari fluida pemboran. Semua enis lumpur mempunyai satu kontaminan umum yaiut padatan +erat =enis rendah Lo'
Solid Dravity!, baik yang berasal dari serbuk bor ataupun dari pemakaian bentonite yang terlalu berlebihan. ./;/0 *ontaminasi Sodium 'hlorida
Montaminasi ini teradi saat pemboran menembus kubah garam salt dome!, lapisan garam, lapisan batuan yang mengandung konsentrasi garam yang cukup tinggi atau akibat air formasi yang berkadar garam tinggi dan masuk kedalam sistim lumpur. Akibat adanya kontaminasi ini, akan mengakibatkan berubahnya sifat lumpur seperti viscositas, yield point, gel strengt dan filtration loss. Madang%kadang penurunan p7 dapat pula teradi bersamaan dengan kehadiran garam pada sistim lumpur. ./;/. *ontaminasi "4psum dan $nh4drit
7anya sedikit daerah didunia dimana tidak diumpai formasi gypsum 4aSO+!, pilihan yang diambil dalam mengatasi ini adalah dengan mengendapkan ion 4aVC atau merubah sisitim lumpur kapur dasar kalsium!. Deala mula%mula dari kontaminasi gypsum adalah viskositas yang tinggi, daya agar tinggi dan lau tapisan bertambah. ./;/1 *ontaminasi Semen
Memungkinan untuk kontaminasi semen itu selalu ada pada setiap sumur pemboran. Semen tidak menadi kontaminan hanya ika fluida yang dipakai air ernih, air garam, lumpur kalsium dan lumpur minyak. Parah atau tidaknya kontaminasi ini tergantung pada faktor%faktor seperti konsentrasi padatan dalam lumpur dan keras atau lunaknya semen pada lubang. Deala kontaminasi semen adalah viskositas yang tinggi, yield point yang abnormal, daya agar yang besar dan tapisan yang tidak terkontrol, ini disebabkan reaksi ion 4a VC dari semen dengan lempung dan tingginya p7 larutan.
./<
Sistem Lumpur on Disperse Den#an Padatan ,endah
Sistem lumpur non dispersi dengan padatan rendah dipergunakan untuk memperoleh lau penembusan yang lebih cepat tanpa merusak stabilitas lubang bor. 7al ini dapat ditanggulangi dengan pemakain bahan kimiadan cara @ cara mekanis seperti 2 % 5enaga lumpur dengan kadar padatan rendah dengan total kumulatif diba'ah N$. % Partikel koloid diperkecil di ba'ah mikron. Lumpur ini menggunakan bentonite dengan polimer untuk mencapai hasil yang dikehendaki dan sifat kehilangan cairan yang terkontrol. Gntuk pemberat lumpur ini dapat dipakai barite. Jika lumpur ini dibuat dengan komposisi yang tepat dan terus dipelihara maka pemakaian dispersane atau pengencer dapat dihindarkan. Jika koloid dan keseluruhan kandungan tetap diaga dalam batas @ batas yang dapat diterima maka pengaturan sifat @ sifat aliran dapat dibuat dengan memakai sistem polyacrylate. Lumpur tersebut memberikan beberapa keuntungan diantaranya adalah dapat memudahkan pembersihan padatan dengan kandungan rendah, meningkatkan daya hidrolik, mempercepat lau penembusan, pemeliharaan yang mudah sehingga secara keseluruhan membuat pelaksanaan operasi pemboran akan beralan lebih efisien. Pemakaian lumpur polimer non dispersi dengan padatan rendah sering digunakan pada operasi pemboran dengan tingkat tinggi keberhasilan yang cukup tinggi. 6engan manfaat yang terdapat dalam lumpur tersebut maka modifikasi dari lumpur ini menadi tipe fluida pemboran yang layak dipergunakan.
=aktor ekonomis dari pemakaian lumpur non dispersi dengan padatan rendah menadi salah satu faktor yang harus dipertimbagkan, terutama pada daerah dengan kemampuan lau penembusan formasi @ E< ft1am. 6engan lumpur enis ini maka lau penembusan akan meningkat bahkan pada formasi batuan keras, sehingga dari segi biaya pemakaian lumpur ini lebih menguntungkan. Gntuk penggunaan lumpur ini pada formasi sedang dengan lau penembusan E< @ #< ft1am !, didapat keuntungan pada usia pakai pahat bor, sehingga biaya pemboran dapat lebih rendah. Pada lau penembusan #< @ "# ft1am penggunaan lumpur ini akan memberikan nilai keekonomisan yang cukup baik. 6engan catatan digunakannya menara bor rig ! yang memiliki alat pengontrol padatan untuk membersihkan serbuk bor. Pada kondisi luar biasa dengan kecepatan penembusan "# @ C<< ft 1 am, lumpur polimer non dispersi ini tidak dapat dipergunakan karena akan menghasilkan serbuk bor dalam umlah besar.
./0> Sistem Lumpur Dispersi
Lumpur pemboran dispersi yang paling sederhana adalah lumpur air ta'ar yang tercampur hidrat lempung secara alami apabila mata bor menembus formasi. Lumpur pemboran dispersi ini disebut uga lumpur alami dan dipakai dalam pemboran dangkal atau untuk pemboran bagian atas dari sumur yang dalam. Pemboran dimulai dengan sirkulasi air ta'ar,dimana reaksi padatan lempung dalam formasi yang sedang di bor menadi hidrat dan menyebar dispersi !. Sifat kekentalan lumpur pemboran uga diperlukan untuk pengangkatan serbuk bor kepermukaan.
Gntuk meningkatkan viskositas, bentonite bisa ditambahkan sebagai pelengkap lempung, dan ika peningkatan viskositas lebih cepat secara berlebihan maka lumpur pemboran diencerkan dengan air. Pengencer ini terus berlanut untuk tahap berikutnya sehingga menadi tidak praktis karena banyaknya volume lumpur yang perlu diperhatikan. 9ahap berikutnya adalah mempertahankan dan memlihara enis lumpur tersebut dengan membersihkan bebrapa padatan pemboran atau serbuk bor dengan perlengkapan mekanis dan pengolahan bahan kimia. Senya'a fosfat, asam sodium pyrofosfat, sodium tetrafosfat merupakan )at % )at utama yang dipakai dalam mengontrol kondisi lumpur. Pengontrolan padatan pemboran didalam lumpur dilakukan melalui penambahan bahan kimia additive! pengenceran lumpur dengan air dan peralatan pembersih padatan bor.
*euntun#an Dan *eru#ian Sistem Fluida Pemboran Disperse
Meuntungan dan kerugian yang didapat dengan menggunakan sistem fluida pemboran disperse Lumpur Lignosulfonate ! antara lain 2
*euntun#an ?
5udah dalam pembuatan dan relatif lebih sedikit menggunakan bahan kimia.
•
5empunyai efek penurunan lau penembusan karena memiliki banyak partikel yang
•
berukuran T mikron !. •
Sesuai untuk lumpur dengan berat enis tinggi.
•
6apat dipakai pada temperatur tinggi.
*eru#ian ?
•
9idak dapat dipakai pada pemboran formasi batuan yang keras.
•
9idak dapat dipakai pada operasi pemboran yang cepat karena terlalu banyak serbuk bor yang dihasilkan
Fungsi & Sifat-sifat Lumpur Posted: April 14, 2011 in MUD DRILLING
0
. 9GJGA? . 5engenali komponen%komponen dari lumpur pemboran % fasa cair % reactive solids % inert solids % fasa kimia C. 5emahami fungsi%fungsi lumpur
E. 5emahami rheology lumpur pemboran % densitas % sand content % viscositas % gel strength % filtration loss % mud cake +. 5emahami sifat%sifat kimia lumpur pemboran #. 5emahami pengaruh kontaminan terhadap sifat fisik lumpur pemboran N. 5emahami sifat%sifat pelumasan lumpur pemboran ". 5engenali enis%enis lumpur pemboran C. P-?6A7GLGA? Secara umum, lumpur pemboran dapat dipandang mempunyai empat komponen atau fasa, yaitu ; a. fasa cair air atau minyak!; "#$ lumpur pemboran menggunakan air. Istilah oil%base digunakan bila minyaknya lebih dari &#$. b. reactive solids, yaitu padatan yang bereaksi dengan air membentuk koloid clay!; dalam hal ini clay air ta'ar seperti bentonite mengisa(p absorb! air ta'ar dan membentuk lumpur. c. inert solids )at padat yang tak bereaksi!; ini dapat berupa *arite *aSO+! yang digunakan untuk menaikkan densitas lumpur. Selain itu, uga berasal dari formasi%formasi yang dibor dan terba'a lumpur, seperti chert, pasir atau clay%clay non s'elling, sehingga akan menyebabkan abrasi atau kerusakan pompa. d. fasa kimia; merupakan bagian dari system yang digunakan untuk mengontrol sifat%sifat lumpur, misalnya dalam disperson menyebarkan partikel%partikel clay! atau flocculation pengumpulan partikel%partikel clay!. -feknya terutama tertuu pada peng koloid/ an clay yang bersangkutan. 0at%)at kimia yang mendispersi menurunkan viskositas1mengencerkan! misalnya 2 3uebracho, phosphate, sodium tannate, dll. Sedangkan )at%)at kimia untuk menaikkan viskositas, misalnya 2 4.5.4, starch, dan beberapa senya'a polimer. E. =G?DSI LG5PG8 P-5*O8A? =ungsi lumpur digunakan pada saat operasi pemboran berlangsung, antara lain ; . 5engangkat cutting ke permukaan. 5engangkat cutting tergantung dari 2
% Mecepatan fluida di annulus % Mapasitas untuk menahan fluida yang merupakan fungsi dari densitas, aliran laminer atau turbulen!, viskositas. Gmumnya kecepatan <<%C< fpm. C. 5endinginkan dan melumasi bit dan drill string Panas dapat timbul akibat gesekan bit dan drill string yang kontak dengan formasi. E. 5emberi dinding pada lubang bor dengan mud cake Lumpur akan membuat mud cake atau lapisan )at padat tipis di permukaan formasi yang permeable lulus air!. +. 5engontrol tekanan formasi 9ekanan fluida formasi umumnya adalah di sekitar <.+N# psi1ft kedalaman. Persamaan 2 Pm <.<#C. m. 6 6imana 2 Pm tekanan static lumpur, psi m densitas lumpur, ppg 6 kedalaman, ft #. 5emba'a cutting dan material%material pemberat dapat menadi suspensi bila sirkulasi lumpur dihentikan sementara. N. 5elepaskan pasir dan cutting di permukaan Memampuan lumpur untuk menahan cutting selama sirkulasi dihentikan terutama tergantung dari gel strength. *ah'a cutting1pasir harus dibuang dari aliran lumpur, karena sifatnya yang sangat abrasive mengikis! pada pompa, fitting dan bit. Gntuk ini biasanya kadar pasir maksimal boleh ada sebesar C$. ". 5enahan sebagian berat drill pipe dan casing *ouyancy effect! . 5engurangi efek negatif pada formasi &. 5endapatkan informasi mud log, sample log! 6alam pemboran, lumpur kadang%kadang dianalisa untuk diketahui apakah mengandung hidrokarbon atau tidak mud log!, sedangkan sample log adalah menganalisa daripada cutting yang naik ke permukaan, untuk menentukan formasi apa yang di bor. <.5edia logging Pada penentuan adanya minyak atau gas serta )one%)one air dan uga untuk korelasi dan maksud% maksud lain, diadakan logging pemasukan seenis alat antara lain alat listrik atau gamma
ray1neutron!, seperti electric logging, yang mana memerlukan media penghantar arus listrik di lubang bor. +. SI=A9%SI=A9 LG5PG8 P-5*O8A? Momposisi dan sifat%sifat lumpur sangat berpengaruh pada pemboran. Perencanaan casing, drilling rate dan completion dipengaruhi oleh lumpur yang digunakan saat itu. *erikut sifat%sifat lumpur, yaitu 2 . 6ensitas dan Sand 4ontent 6ensitas lumpur bor merupakan salah satu sifat lumpur yang sangat penting karena sebagai penahan tekanan formasi. Adanya densitas lumpur bor yang terlalu besar akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi lost circulation!, sedangkan apabila terlalu kecil akan menyebabkan kickB. 5aka densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan dibor. 6alam perhitungan asumsi%asumsi yang digunakan ; . volume setiap material adalah additive 2 Hs V Hml Hmb C. umlah berat adalah additive, maka ; s K Hs V ml K Hml mb K Hmb keterangan 2 Hs volume solid, bbl Hml volume lumpur lama, bbl Hm volume lumpur baru, bbl s berat enis solid, ppg ml berat enis lumpur lama, ppg mb berat enis lumpur baru, ppg Sand 4ontent yaitu tercampurnya serpihan%serpihan formasi cutting! ke dalam lumpur pemboran yang dapat memba'a pengaruh pada operasi pemboran, karena akan menambah densitas lumpur yang disirkulasikan, sehingga akan menambah beban pompa sirkulasi lumpur. Oleh karena itu, setelah lumpur disirkulasikan harus mengalami proses pembersihan terutama menghilangkan partikel%partikel yang masuk ke dalam lumpur selama sirkulasi. Alat%alat ini biasanya disebut 4onditioning -(uipmentB, yaitu 2 Shale saker, degasser, desander dan desilter. Penggambaran sand content dari lumpur pemboran adalah persen volume dari partikel%partikel
yang diameternya lebih besar dari "+ mikron. Jadi rumus yang digunakan untuk menentukan kandungan pasir sand content! pada lumpur pemboran adalah 2 n Hs1Hm! K << dimana 2 n kandungan pasir, $ Hs volume pasir dalam lumpur, bbl Hm volume lumpur, bbl C. Hiskositas dan Del Strength Hiskositas dan gel strength merupakan bagian pokok dalam sifat%sifat rheology fluida pemboran, yaitu viskositas sebagai keefektifan pengangkatan cutting dan gel strength digunakan pada saat dilakukan round trip. Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan alat 5arsh =unnel. Hiskositas ini adalah umlah detik yang dibutuhkan lumpur sebanyak <.&+NE liter (uar t! untuk mengalir keluar dari corong 5arsh =unnel. Penentuan harga shear stress dan shear rate yang masing%masing dinyatakan dalam bentuk penyimpangan skala penunuk dial reading! dan 8P5 motor pada =ann HD viscometer, harus diubah menadi harga shear stress dan shear rate dalam satuan dyne1cmC dan detik% agar diperoleh harga viskositas dalam satuan cp centipoise!. Adapun persamaan yang digunakan 2 X #.<"" K 4 Y ."<+ K ? dimana 2 X shear stress, dyne1cmC Y shear rate, detik% 4 dial reading, deraat ? revolution per minute 8P5 motor dari rotor Gntuk menentukan harga plastic viscosity Zp! dan yield point :p!, yaitu 2 Zp XN<<% XE<
