MAKALAH SEMENTING
DISUSUN OLE
Nama
:
Ocky Bhimasto
NIM
:
1001109
Kelompok :
7 (tujuh)
JURUSAN S1 TEKNIK PERMINYAKAN PERMINYAKAN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK & GAS BALIKPAPAN 2012
Pendahuluan Penyemenan (Cementing) Mengapa sumur harus disemen ?
Penyemenan sumur digolongkan menjadi dua bagian : Pertama, primary cementing, yaitu penyemenan pada saat sumur sedang dibuat. Sebelum penyemenan ini dilakukan, casing dipasang dulu sepanjang lubang sumur. Campuran semen (semen + air + aditif) dipompakan ke dalam annulus (ruang/celah antara dua tubular yang berbeda ukuran, bisa casing dengan lubang sumur, bisa casing dengan casing). Fungsi utamanya untuk pengisolasian berbagai macam lapisan formasi sepanjang sumur agar tidak saling berkomunikasi. Fungsi lainnya menahan beban aksial casing dengan casing berikutnya, menyokong casing dan menyokong lubang sumur (borehole). Kedua Kedua,, reme remedi dial al ceme cement ntin ing, g, yaitu yaitu penye penyeme mena nan n pada pada saat saat sumu sumurn rnya ya suda sudah h jadi jadi.. Tujuannya bermacam-macam, bisa untuk mereparasi primary cementing yang kurang sempurna, bisa untuk menutup berbagai macam lubang di dinding sumur yang tidak dikehendaki (misalnya lubang perforasi yang akan disumbat, kebocoran di casing, dsb.), dapat juga untuk menyumbat lubang sumur seluruhnya. Semen yang digunakan adalah semen jenis Portland biasa. Dengan mencampurkannya dengan air, jadilah bubur semen (cement slurry). Ditambah dengan berbagai macam aditif, properti semen dapat divariasikan dan dikontrol sesuai y ang dikehendaki. Semen, air dan bahan aditif dicampur di permukaan permukaan dengan memakai memakai peralatan peralatan khusus. Sesudah Sesudah menjad menjadii bubur bubur semen, semen, lalu lalu dipomp dipompaka akan n ke dalam dalam sumur sumur melewa melewati ti casing casing.. Kemudian bubur semen ini didorong dengan cara memompakan fluida lainnya, seringnya lumpur atau air, terus sampai ke dasar sumur, keluar dari ujung casing masuk lewat annulus annulus untuk untuk naik naik kembal kembalii ke permuk permukaan. aan. Dihara Diharapka pkan n seluru seluruh h atau atau sebagi sebagian an dari dari annulus ini akan terisi oleh bubur semen. Setelah beberapa waktu dan semen sudah mengeras, pemboran bagian sumur yang lebih dalam dapat dilanjutkan.
Untuk apa directional drilling dilakukan ? Secara konvensional sumur dibor berbentuk lurus mendekati arah vertikal. Directional drilling (pemboran berarah) adalah pemboran sumur dimana lubang sumur tidak lurus vertikal, melainkan melainkan terarah terarah untuk mencapai target yang diinginkan. Tujuannya dapat bermacam-macam : 1. Sidetr Sidetracki acking ng : jika jika ada rintangan rintangan di depan depan lubang sumur sumur yang akan dibor, dibor, maka maka lubang lubang sumur sumur dapat dapat dielak dielakkan kan atau atau dibelo dibelokan kan untuk untuk menghi menghinda ndari ri rintan rintangan gan tersebut. 2. Jikalau Jikalau reservoir reservoir yang yang diinginkan diinginkan terlet terletak ak tepat di bawah bawah suatu suatu daerah daerah yang tidak tidak mungkin dilakukan pemboran, misalnya kota, pemukiman penduduk, suaka alam atau suatu tempat yang lingkungannya sangat sensitif. Sumur dapat mulai digali dari tempat lain dan diarahkan menuju reservoir yang bersangkutan. 3. Untu Untuk k meng menghi hind ndar arii salt salt-d -dom omee (for (forma masi si gara garam m yang yang seca secara ra kont kontin inyu yu teru teruss bergerak) yang dapat merusak lubang sumur. Sering hidrokarbon ditemui dibawah atau di sekitar salt-dome. Pemboran berarah dilakukan untuk dapat mencapai reservoir tersebut dan menghindari salt-dome. 4. Untuk Untuk menghin menghindar darii fault fault (patahan (patahan geolo geologis gis). ). 5. Unt Untuk mem membuat buat caba cabang ng bebe bebera rapa pa sumur umur dari dari satu atu lubun ubung g sumur umur saja aja di permukaan. 6. Untu Untuk k menga mengaks kses es rese reserv rvoi oirr yang yang terl terlet etak ak di bawa bawah h laut laut teta tetapi pi rign rignya ya terl terlet etak ak didarat sehingga dapat lebih murah.
7. Umumnya Umumnya di offshore, offshore, beberapa beberapa sumur sumur dapat dapat dibor dari dari satu satu platform platform yang sama sama sehingga lebih mudah, cepat dan lebih murah. 8. Untuk relief relief well ke sumur yang sedang sedang tak terkont terkontrol rol (blow-out (blow-out). ). 9. Unt Untuk
mem membuat buat
sumur umur
hori horizo zont ntal al
deng dengan an
tujua ujuan n
mena menaik ikka kan n
prod produk uksi si
hidrokarbon. 10. Extended Extended reach : sumur yg mempunyai mempunyai bagian horizontal horizontal yang panjangnya panjangnya lebih dari 5000m. 11. Sumur multilateral : satu lubang sumur di permukaan tetapi mempunyai beberapa caba cabang ng seca secara ra late latera rall di bawa bawah, h, untuk untuk dapat dapat meng mengaks akses es beber beberap apaa form formas asii hidrokarbon yang terpisah. Pemboran berarah dapat dikerjakan dengan peralatan membor konvensional, dimana pipa bor diputar dari permukaan untuk memutar mata bor di bawah. Kelemahannya, sudut yang dapat dibentuk dibentuk sangat terbatas. terbatas. Pemboran berarah sekarang sekarang lebih umum dilakukan dilakukan dengan memakai motor berpenggerak lumpur (mud motor) yang akan memutar mata bor dan dipasang di ujung pipa pemboran. Seluruh pipa pemboran dari permukaan tidak perlu diputar, pipa pemboran lebih dapat “dilengkungkan” sehingga lubang sumur dapat lebih fleksibel untuk diarahkan.
PROSES PENYEMENAN Penye Penyeme menan nan suat suatu u sumu sumurr meru merupa pakan kan sala salah h satu satu fakt faktor or yang yang tidak tidak kala kalah h pentingnya dalam suatu operasi pemboran. Berhasil atau tidaknya suatu pemboran, salah satu satu dianta diantaran ranya ya adalah adalah tergant tergantung ung dari dari berhas berhasil il atau atau tidakn tidaknya ya penyem penyemena enan n sumur sumur tersebut. Penyemenan sumur secara integral, merupakan salah satu aspek yang sangat penting dalam suatu operasi pemboran, baik sumur minyak maupun gas. Semen ter-sebut digunakan untuk melekatkan rangkaian pipa selubung dan mengisolasi zona produksi serta serta mengant mengantisi isipas pasii adanya adanya berbag berbagai ai masala masalah h pembor pemboran. an. Perenc Perencanaa anaan n penyem penyemena enan n meliputi : 1. Perkiraan Perkiraan kondisi kondisi sumur (ukuran, (ukuran, tem-perat tem-peratur, ur, tekanan, tekanan, dsb). dsb). 2. Penila Penilaian ian terhada terhadap p sifat sifat lumpur lumpur pem-bor pem-boran. an.
3. Pembua Pembuatan tan suspe suspensi nsi semen semen (slur (slurry ry de-sig de-sign). n). 4. Tekn Teknik ik pen penem empa pata tan. n. 5. Pemilihan Pemilihan peralatan, peralatan, seperti seperti centrali centralizers, zers, scratche scratchers, rs, dan float float equipment equipment Program perencanaan penyemenan secara tepat, merupakan hal pokok yang akan mendukung suksesnya operasi pemboran.
Adapun tujuan dari penyemenan yang kita lakukan antara lain : 1. Melindungi Melindungi dan melekat melekatkan kan casing casing pada dinding dinding formasi. formasi. 2. Menutup Menutup daerah hilang hilang sirkulas sirkulasii dan mengisolas mengisolasii lapisan lapisan dibelakang dibelakang casing casing agar tidak terjadi komunikasi antar lapisan. 3. Menceg Mencegah ah penyusupan penyusupan gas atau fluida fluida formas formasii yang bertekan bertekanan an tinggi tinggi ke celah celah anta antara ra casi casing ng dan dan form formas asi, i, yang yang dapat dapat meni menimb mbul ulka kan n masa masala lah h yang yang yang yang membahayakan dipermukaan. 4. Menutu Menutup p sumur sumur yang yang akan akan diti ditingga nggalka lkan. n. 5. Memper Memperbai baiki ki casing casing yang rusak. rusak. 6. Memper Memperbai baiki ki kesala kesalahan han pada pada waktu waktu perfora perforasi. si.
MACAM-MACAM OPERASI PENYEMENAN Operasi penyemenan yang tidak sempurna dapat menimbulkan banyak masalah, antara lain sulitnya mengontrol produksi pada tiap-tiap lapisan formasi produktifnya. Oleh karna itu type penyemenan terbagi menjadi 2 bagian yaitu : 1. Primary Cementing adalah penyemenan yang pertama kali dilakukan setelah
casing casing dituru diturunkan nkan keluba kelubang ng sumur. sumur. Primar Primary y Cement Cementing ing juga juga terbagi terbagi menjad menjadii beberapa bagian yaitu : •
Penyemenan Conductor Casing.
•
Penyemenan Surface Casing.
•
Penyemenan Intermediate.
•
Penyemenan Production Casing.
2. Secondary Cementing adalah penyemenan tahap kedua atau penyemenan ulang
untuk menyempurnakan primary cementing . Secondary Casing juga terdiri dari beberapa bagian yaitu : •
Squeeze Squeeze Cement Cementing ing : Penye Penyeme mena nan n yang yang bert bertuj ujuan uan untuk untuk memp memper erbai baiki ki kebocoran atau kerusakan pada casing atau juga memperbaiki penyemenan pada Primary cementing yang belum sempurna.
•
Re - Cementing : Untuk memperluas perlindungan casing diatas top semen serta menyempurnakan penyemenan pertama.
•
Plug Back Cementing : tujuan tujuan untuk untuk menutu menutup p atau atau mening meninggal galkan kan sumur sumur (Abandonment (Abandonment Well) Dan menutup menutup zona air dibawah dibawah zona produksi minyak. Setel Setelah ah mela melaku kukan kan tahap tahap ters tersebu ebutt maka maka tuju tujuan an penye penyeme mena nan n yang yang kita kita harapkan dapat tercapai.
Penyemenan sumur minyak adalah proses untuk menempatkan semen di annulus, antara casing dan formasi untuk mengisolasi lubang sumur dari zona minyak, gas dan air untuk mencegah cairan seperti air atau gas di satu zona dari minyak di lain zona. Untuk mencapai tujuan ini sekat hidrolik harus diletakkan di antara casing dan semen, semen, dan semen semen dengan dengan formas formasi. i. Di saat saat yang yang bersam bersamaan aan untuk untuk menceg mencegah ah fluid fluid channel di dalam semen. Hal ini membuat penyemenan utama menjadi sangat penting di dalam pengeboran. Tanpa mengisolasi zona di dalam sumur pengeboran, sumur tidak akan mencapai produksi yang maksimal.
PERALATAN PENYEMENAN Pros Proses es peny penyem emen enan an terd terdiiri dari dari penc pencam ampu pura ran n
air air deng dengan an seme semen n
dala dalam m
perbandingan perbandingan tertentu tertentu dan dengan additive additive tertentu tertentu pula. Pendorongan Pendorongan semen dapat dilaku dilakukan kan dengan dengan sistem sistem sirkul sirkulasi asi ke belaka belakang ng casing casing,, diteka ditekan n masuk masuk ke formas formasii atau atau ditempatkan sebagai suatu plug atau sumbat pada lubang yang tidak merupakan perforasi completion (misalnya disini open hole completion). Peralatan penyemenan pada dasarnya dibagi menjadi dua bagian, yaitu peralatan di atas permukaan ( surface surface equipment ), ), dan peralatan bawah permukaan.
1. Pera Perala latan tan diatas diatas Perm Permuka ukaan an
Peralatan penyemenan di atas permukaan meliputi : a. Cementing Unit Adal Adalah ah meru merupa paka kan n suat suatu u unit unit pomp pompaa yang yang memp mempun unya yaii fung fungsi si untu untuk k memomp memompakan akan bubur bubur semen semen (slurr (slurry) y) dan lumpur lumpur pendoro pendorong ng dalam dalam proses proses penyemenan. Cementing unit terdiri dari : -
Tanki semen Untuk menyimpan semen kering.
-
Hopper Untuk mengatur aliran dari semen kering agar merata.
-
Jet mixer Untuk mengatur semen kering dan air yang ditempatkan bersama-sama dalam dalam hopper hopper,, sehing sehingga ga akan akan menghas menghasilk ilkan an bubur bubur semen semen yang benarbenar benar homogen.
-
Motor penggerak pompa dan pompa
b. Cementing Head Berfungsi untuk mengatur bubur semen yang masuk ke lubang bor. Ada dua tipe cementing head yaitu : 1. Mac Clatchie Cementing Head
Merupakan tipe cementing head yang cara penggunaanya (pada waktu pemasukan bottom plug dan top plug) dengan jalan membuka dan memasang kembali. 2. Plug Container Tipe ini tidak praktis daripada mac clatchie, karena pada container ini memasangnya top plug dan bottom plug tidak perlu membukanya akan tetapi sudah terpasang sebelumnya.
2. Pera Perala latan tan dib dibaw awah ah Per Permu mukaa kaan n
Peralatan penyemenan di bawah permukaan meliputi : a. Casing Merupakan pipa selubung b. Cementing Plug 1. Bottom Plug Bottom plug berfungsi untuk mencegah adanya kontaminasi antara lumpur dengan bubur semen. Jadi untuk mendorong lumpur yang berada dalam casing dan memisahkan casing dari semen dan juga membersihkan mud film di dalam dinding casing, pada bottom plug terdapat membran (selaput tipis) tipis) yang yang pada pada tekana tekanan n terten tertentu tu dapat dapat pecah, pecah, sehing sehingga ga semen semen akan mengalir keluar dan terdorong ke annulus sampai mencapai tujuan yang diharapkan. Bottom plug dibuat dari bahan karet pada bagian luar dan cast aluminium pada bagian dalamnya.
2. Top Plug Top plug berfungsi untuk mendorong bubur semen, memisahkan semen dari lumpur pendorong agar tidak terjadi kontaminasi, membersihkan sisasisa semen di dalam casing. Alat ini sebagian besar terbuat dari karet dan pada bagian bawahnya digunakan plat aluminium dan tidak mempunyai membran (selaput tipis). Apabila top plug ini sudah duduk (sampai pada bottom plug) di bawah, maka tekanan pemompaan akan naik secara tibatiba (bumping pressure) dan pada saat itu pemompaan dihentikan.
METODE PENYEMENAN Berdasarkan pada metode yang digunakan, proses penyemenan dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu single stage cementing , dan multy stage cementing . a. Single Stage Cementing
Single stage cementing umumnya digunakan untuk melakukan penyemenan terh terhada adap p pipa pipa kondu kondukt ktor or dan dan surf surfac ace. e. Seju Sejuml mlah ah lump lumpur ur disi disiapk apkan an dan dan dipompakan ke dalam casing. Perlu dicatat pula bahwa seluruh bagian internal dari peralatan casing, termasuk floatshoe, wiper plug dan lain sebagainya merupakan peralatan yang dengan mudah dapat hancur bila dibor.
b. Multi Stage Cementing
Multi stage cementing diterapkan pada penyemenan rangkaian casing yang panjang khususnya guna : 1. Mengur Mengurangi angi tekanan tekanan total total pemom pemompaan paan . 2. Meng Mengur uran angi gi teka tekana nan n tota totall hidr hidros osta tati tiss pada pada form formas asii-fo form rmas asii lema lemah h sehingga tidak terjadi atau terbentuk rekahan. 3. Memungkinkan Memungkinkan pemilihan pemilihan penyemenan penyemenan daripada daripada formasi. formasi. 4. Memungkinkan Memungkinkan penyemenan penyemenan keselu keseluruhan ruhan total panjang panjang casing. casing. 5. Memast Memastika ikan n penyeme penyemenan nan efektif efektif di sekeli sekelili ling ng shoe shoe dari dari rangka rangkaian ian casing casing sebelumnya.
Pada Pada multi multi stage stage cement cementing ing sebuah sebuah stage stage cement cementer er dipasa dipasang ng pada posisi tertentu pada rangkaian casing. Posisi stage cementer ditentukan oleh panjang total kolom semen dan kekuatan formasi. Untuk pekerjaan two-stage cement cementing ing,, sebuah sebuah one-sta one-stage ge cement cementer er diguna digunakan kan pada rangkai rangkaian an casing casing.. Casing Casing lalu lalu dituru diturunka nkan n ke dasar dasar lubang. lubang. Kemudi Kemudian an casing casing disir disirkul kulasi asikan kan dengan sejumlah volume sebesar dua kali kapasitas lubang. Tahap pertama penyemenan ditujukan sebagai operasi tahap tunggal, akan tetapi bagian top kolom semen berakhir tepat dibawah stage cementer.
Tahap kedua diawali dengan menjatuhkan sebuah opening bomb dari permukaan sehingga memungkinkan untuk jatuh pada opening o pening seat pada stage collar. Saat bomb telah ditempatkan, tekanan pemompaan sebesar 1200 - 1500 psi diatas tekanan sirkulasi diterapkan pada penyeretan pin penahan dan memungkinkan sebuah bottom sleeve bergerak turun. Gerakan sleeve akan membuk membukaa termin terminal, al, sehing sehingga ga meneta menetapkan pkan hubunga hubungan n antara antara bagian bagian dalam dalam (inter (internal nal)) casing casing dengan dengan annulu annulus. s. Lumpur Lumpur kemudi kemudian an disirk disirkula ulasik sikan an guna mengkondisikan sumur yang ditujukan untuk memulai tahap kedua. Operasi Operasi penyemenan penyemenan merupakan merupakan bagian dari operasi pemboran pemboran yang memakan biaya yang besar karena peralatan yang digunakan tidak dapat dipakai kemba kembali li , kare karena na tert tertan anam am dala dalam m dala dalam m sumu sumurr untu untuk k sete seteru rusn snya ya,, sepe sepert rtii centralizer, casing dan scratcher. Penyemenan harus benar-benar sempurna dan tidak terjadi rongga-rongga pada tempat yang yang disemen sebabkan sebabkan menyebabkan kerusakan casing akibat mengembangnya udara atau fluida lainnya yang masuk dalam rongga tersebut akibat terkena temperatur dan tekanan yang tinggi.
ADDITIVE PENYEMENAN Sistem semen Portland ada yang didisain sampai temperatur 3710C (7000C) misal untuk sumur-sumur sumur-sumur geothermal. geothermal. Juga ada yang didesain didesain untuk tekanan tekanan 30000 psi, misal untuk untuk sumursumur-sum sumur ur yang yang dalam. dalam. Kondis Kondisii sumur sumur ini memang memang mempeng mempengaru aruhi hi dalam dalam pemilihan jenis semen namun sangat jarang memilih bubuk semen hanya tergantung dari kondisi kondisi sumur sumur saja saja (seper (seperti ti temper temperatu atur, r, tekana tekanan n dan kedalam kedalaman) an).. Ada faktor faktor-fa -fakto ktor r lainnya yang turut mempengaruhi dalam pembuatan suspensi semen, seperti waktu dan harga. Selain itu pembuatan suspensi semen harus memperhatikan juga sifat dari suspensi semen tersebut. Oleh karena itu perlu ditambah kedalaman ’neat semen’ (suspensi semen yang hanya terdiri dari bubuk semen dan air) suatu zat-zat kimia agar dicapai hasil penyemenan yang diinginkan. Zat-zat kimia tersebut dikenal sebagai aditive. Hingga saat ini lebih dari 100 additive telah dikenal. Namun umumnya additiveadditive itu dapat dikelompokkan dalam 8 kategori, yaitu : a. Acce ccelerator
To accelerate maksudnya mempercepat. Accelerator artinya adalah additive untuk mempercepat thickening time. Pada Pada umum umumny nyaa acce accele lera rato torr dita ditamb mbah ahka kan n bbil bbilaa meny menyem emen en sumu sumurr yang yang dangkal. Kalau tidak ditambahkan accelerator terlalu lama menunggu bubur semen menjadi keras. Bahan-bahan yang bertindak sebagai accelerator adalah : 1. Calc Calciu ium m chl chlor orid idaa (Ca (CaCl Cl2) CaCl2 dapat melipat duakan compressive compressive strength strength semen, semen, memperkecil memperkecil thickening time. 2. Natr Natriu ium m chlo chlori rida da (Na (NaCl Cl)) Natrium chlorida atau garam dapur, dapat bertindak sebagai retarder dan dapat dapat juga juga sebaga sebagaii acceler accelerator ator.. Hal ini tergant tergantung ung kepada kepada konsent konsentras rasii garamnya. Penambahan NaCl akan menurunkan thickening time, dan akan menaikkan compressive. 3. Dens Densif ifie ied d cem cemen entt Densif Densified ied cement cement maksud maksudnya nya bubur bubur semen semen yang yang dikura dikurangi ngi WCR-ny WCR-nya. a. Dengan mengurangi air yang dicampurkan dalam membuat bubur semen, maka dihasilkan semen yang padat. Dengan demikian akan didapatkan berat jenis bubur semen yang lebih besar dan thickening bubur semen yang lebih lebih kecil. kecil. Pengur Penguranga angan n air yang dicamp dicampurk urkan an dalam dalam membuat membuat bubur semen boleh dilakukan kalau sudah memakai friction loss reducer. Kalau tidak akan menyebabkan friksi diannulus besar. Jadi dengan kata lain bila mengurangi air yang dicampurkan dalam membuat bubuk semen harus harus diirin diiringi gi oleh oleh penamba penambahan han fricti friction on reduce reducer. r. Agar Agar tidak tidak banyak banyak gesekan diannulus.
b. Retarder Reta Retarrder der
adal adalah ah
addi addittive
berf berfun ungs gsii
unt untuk
mem memper perlamba ambattkan kan
atau atau
memperpanjang thickening time. Hal ini diperlukan untuk menyemen surat bertemperatur tinggi, atau untuk sumur yang dalam atau kolom penyemenan yang panjang. Atau bila air banyak terisap oleh penambahan additive lain
sehingga thickening time berkurang. Sebagaimana telah disebut diatas bahwa bila thickening time lebih kecil dari waktu pemompaan bubur semen maka bubur semen akan mengeras sebelum sampai ke tempat yang diinginkan. Bahan-bahan yang bertindak sebagai retarder adalah sebagai berikut : 1.
Calcium ligno sulfonate
2.
CMHEC CMHEC adalah singkatan dari Carboxy Methyl Hidroxy Etyl Cellulose. Baha Bahan n
ini ini
digu diguna naka kan n
unt untuk
tem temper peratur atur
yang yang
eks ekstri trim.
CMHE CMHEC C
memerlukan banyak air dalam pencampurannya. 3.
Garam NaCl
c. Extender Extender adalah additive untuk menaikkan volume dari bubuk semen. Pada umumnya penambahan extender diiringi dengan penambahan air. Kenaikan volume tidak seimbang dengan kenaikan berat bubur semen. Sehingga akan cepat penurunan berat jenis bubur semen. Bahan-bahan yang termasuk sebagai extender adalah : 1.
Bentonite Benton Bentonite ite merupak merupakan an bermin berminera erall clay. clay. Sifat Sifat utaman utamanya ya adalah adalah dapat dapat mengisap air dengan banyak, sehingga volume bubur semen yang terjadi bisa naik sampai 10 kali. Akibatnya berat jenis bubur semen dapat turun lebih besar. Penambahan bentonite harus diiringi dengan penambahan air. Pengaruh lain akibat penambahan bentonite adalah :
2.
•
Yield semen naik
•
Biaya lebih murah
•
Perforating qualities baik
•
Compressive strength semen naik
•
Permeabilitas semen naik
•
Viskositas bubur semen naik Pozzolan
Pozzola Pozzolan n merupa merupakan kan extend extender er yang tidak tidak terlal terlalu u banyak banyak menuru menurunkan nkan compressiv compressivee strength strength semen. semen. Sedangkan Sedangkan pengaruh pengaruh penambahan penambahan pozzolan pozzolan terhadap bubur semen adalah sama dengan penambahan bentonite. 3.
Diatomaceous earth Baha Bahan n ini ini bera berasa sall dari dari sili silika ka suat suatu u sedi sedime men. n. Diat Diatom omac aceo eous us eart earth h mempunyai surface area yang besar, sehingga memerlukan banyak air dalam pembuatan bubur semen.
4.
Gilsonite Gilsonit tidak memerlukan banyak air. Sehingga menurunkan compressive strength semen akan lebih kecil dibandingkan dengan extender yang lain, untuk pengurangan berat jenis yang sama.
5.
Expanded perlite Expande Expanded d merupak merupakan an extende extenderr yang yang berasa berasall dari dari vulkani vulkanik. k. Umumny Umumnyaa ditamb ditambahka ahkan n juga juga bentoni bentonite te 2% sampai sampai dengan dengan 6% untuk untuk menceg mencegah ah pemisahan air. Pada umumnya juga penambahan perlu penambahan air yang banyak, dibawah dibawah tekanan tekanan expended expended perlite perlite bertindak sebagai spons. Sehingga bubur semen akan mempunyai berat jenis yang lebih besar dan volume yang lebih kecil untuk kondisi bertekanan dibandingkan dengan kondisi permukaan.
d. We Weig ight htin ing g agen agentt Weight Weight materi material al ditamb ditambahk ahkan an dalam dalam bubur bubur semen semen bila bila akan akan menyem menyemen en form formas asii bert bertek ekan anan an ting tinggi gi.. Untu Untuk k menai menaikk kkan an bera beratt jeni jeniss bubur bubur seme semen n ditambahkan dalam pembuatan semen antara lain: 1.
Ilmenit nite merupakan kan bahan yang te tertarik seba ebagai weight material. Material ini adalah inert solid dan tidak memberikan pengaruh terhadap thickening time. Rumus kimia dari ilmenite adalah FeTiO3, mempunyai SG 4.7. Distribusi ilmenite dalam bubur semen dapat merata atau uniform. Berat jenis bubur semen yang terjadi dapat mencapai 22 ppg.
2.
Barite mer merupakan bah bahan yang yang pa paling um umum dig digunakan kan men menaikkan berat jenis bubur semen, maupun lumpur pemboran. SG dari barite adalah
4.3 dan dapat menaikkan berat jenis bubur semen menjadi 18 ppg. Kata lain untuk barite adalah barium sulfate. Dalam penambahan barite, perlu diirin diiringi gi dengan dengan penamba penambahan han air untuk untuk membas membasahi ahi parti partikel kelnya, nya, karena karena barite mempunyai surface area yang besar. Air ini dapat juga melarutkan retard retarder er dari dari bubuk bubuk semen. semen. Sehingga Sehingga thicken thickening ing timeny timenyaa jadi jadi singkat singkat.. Penambahan air yang banyak dapat menurunkan compressive strength dari semen. 3.
Pasir yang digunakan untuk menaikkan berat jenis bubur sem semen umumnya adalah pasir ottawa (ottawa sand). Berat jenis yang terjadi dapat mencapai 18 ppg. Biasanya digunakan untuk penyemenan lobang untuk pemasangan whipstock dan untuk plug job yang lain. SG dari ottawa o ttawa sand adalah 2.6 sehingga untuk menaikkan berat jenis bubur semen diperlukan pasir yang banyak.
4.
Densified cement Bubur semen yang dikurangi air dalam pembuatannya akan memberikan memberikan berat jenis bubur semen yang lebih tinggi. Dalam pembuatannya harus diiringi dengan menambahkan friction reducer, 0.75 sampai 1 % berat bubuk semen.
5.
Sodium chlorida Untu Untuk k mena menaik ikka kan n bera beratt jeni jeniss bubu buburr seme semen n yang yang keci kecill saja saja,, dapa dapatt ditambahkan natrium chlorida. Kenaikan yang diperoleh 0.5 ppg sampai 1 ppg.
e. Low Low filt filtra rati tion on loss loss addi additi tive ve Formasi yang porous dan permeabel kalau dilewati oleh cairan, cairan tersebut akan terisap. Cairan yang terisap ini dikenal dengan istilah filtrate. Karena Karena bubur bubur semen semen mengand mengandung ung cairan cairan didala didalamny mnya, a, bila bila bubur bubur semen semen melewati melewati formasi yang porous dan permeabel, maka air yang terdapat terdapat dalam semen akan terserap ke dalam formasi tersebut. Hal ini akan menyebabkan bubur semen kekurangan air. Akibatnya sudah diuraikan pada pembahasan
sebelumnya. Agar air dari bubur semen tidak banyak terisap oleh formasi maka dilakukan beberapa cara, caranya adalah sebagai berikut : 1.
Menambahkan mat material-ma -material yang memben bentuk film yang da dapat menutup permukaan formasi yang porous dan permeabel.
2.
Mena Menamb mbah ahka kan n mat mater eriial-m al-mat ater eriial yan yang g bil bila bert bertem emu u den denga gan n air air akan akan membent membentuk uk emulsi emulsi,, yang yang dapat dapat mengha menghamba mbatt aliran aliran masuk masuk ke dalam dalam formasi tersebut.
3.
Menambahkan mat material-material yang dapat menyumbat pori ori-pori formasi. Material-m Material-materi aterial al yang ditambahkan ditambahkan tersebut tersebut umunya adalah bentonite, bentonite, latex, CMHEC dan organic polymer. Bentonite Bentonite bila di tambahkan ke dalam bubur semen akan membentuk filter cake yang bertindak sebagai film dalam menutupi permukaan foormasi yang porous dan permeabel. Latex Latex bila ditambahkan dalam membentuk bubur semen akan membuat film film.. Selai Selain n dari dari itu itu late latex x akan akan menj menjad adik ikan an seme semen n memp mempun unyai yai sifa sifatt perforating qualities yang baik, penahanan korosi dan kontaminasi. CMHEC Carboxy Methl Hidrocy Ethl Cellulose, juga merupakan bahan yang dapat membentuk film yang tipis pada permukaan formasi yang porous dan permeabel bila ditambahkan dalam pembuatan bubur semen. Karena CMHEC bertindak sebagai retarder, maka dianjurkan untuk menambahkan natri natrium um silica silicate, te, bila bila tidak tidak diingi diinginkan nkan thicke thickenin ning g time time yang yang lama. lama. Ini dilakukan untuk temperatur di bawah 1700F. Untuk temperaatur di atas 1700F tidak perlu. Karena pengaruh retarder tidak merugikan. Organic polymer Organic polimer yang digunakan terdiri dari polymer-polymer bermolekul besar. Bahan ini dapat bertindak sebagai penutup pori-pori formasi yang
porous. Selain dari itu additive ini membentuk mud cake yang keras. Organic polymer sangat stabil untuk temperatur yang tinggi.
f. Loss Loss circ circul ulat atio ion n add addit itiv ivee Materi Material al yang yang sering sering dipaka dipakaii untuk untuk mengur mengurangi angi atau atau menang menanggul gulangi angi lost lost circulation pada lumpur, juga dipakai untuk mengatasi lost circulation pada semen. Bahan-bahan itu antara lain adalah raw cotton, bagasse, wood fiber, cellop cellophan hane, e, aspalt aspalt,, sawdus sawdust, t, mica mica dan lain-l lain-lain ain.. Gilson Gilsonit it kadangkadang-kada kadang ng digunakan juga begitu juga perlit. Gilsonite dipandang sebagai bahan yang terbaik. Biasanya 5 sampai 25 lb ditambahkan tiap sack bubuk semen.
g. Fric Fricti tion on redu reduce cer r Bahan ini digunakan digunakan untuk mengurangi mengurangi tahanan terhadap aliran bubur semen samp sampai ai ke temp tempat at yang yang diin diingi ginka nkan. n. Dius Diusah ahaka akan n agar agar alir aliran an berbe berbent ntuk uk turbulent dengan jalan memperbesar reynold number. Additive jenis ini antara lain organic dispersand yang dapat menyebabkan aliran turbulent pada rate yang rendah. Selain Selain itu dapat digunakan digunakan garam, calcium calcium dignosulfonat dignosulfonatee dan cellulose material yang bermolekul tinggi.
h. Conta Contami minat natio ion n addi additi tive ve Additive ini dicampurkan guna menghindari kontaminasi bubur semen dengan lumpur. Bahan ini antara lain : 1. Mud-ki Mud-kill adalah suatu suatu bahan bahan yang dapat dapat menetral menetralkan kan quebrach quebracho, o, tannine tannine yang mana kimiawi-kimiawi ini bertindak sebagai retarder pada bubuk semen. 2. Activa Activated ted charcoal charcoal adalah adalah bahan untuk menghind menghindari ari kontami kontaminas nasii dengan dengan lump lumpur ur.. Baha Bahan n ini ini akan akan bert bertin indak dak meng mengha hala langi ngi penga pengaru ruh h zat zat kimi kimiaa perawat lumpur terhadap bubur semen. Umumnya activated charcoal yang ditambahkan berkisar antara 3% sampai 5%. Kalau lebih 5%, maka bahan ini bertindak sebagai accelerator terhadap bubur semen. Bahan ini tidak
digunakan untuk retarder cement, karena akan memperpendek thickening time bubur semen.
STUDY KASUS 1. Menga Mengapa pa sum sumur ur har harus us dise diseme men n?
Penyem Penyemenan enan sumur sumur digolo digolongk ngkan an menjad menjadii dua bagian, bagian, yaitu yaitu pertam pertama, a, primar primary y ceme cement ntin ing, g, yait yaitu u peny penyem emen enan an pada pada saat saat sumu sumurr seda sedang ng dibu dibuat at.. Sebe Sebelu lum m penyemenan ini dilakukan, casing dipasang dulu sepanjang lubang sumur. Camp Campur uran an seme semen n (sem (semen en + air air + adit aditif if)) dipo dipomp mpak akan an ke dala dalam m annu annulu luss (ruang/cel (ruang/celah ah antara antara dua tubular yang berbeda ukuran, bisa casing dengan lubang sumur, bisa casing dengan casing). Fungsi utamanya untuk pengisolasian berbagai macam lapisan formasi sepanjang sumur agar tidak saling berkomunikasi. Fungsi lainnya lainnya menaha menahan n beban beban aksial aksial casing casing dengan dengan casing casing beriku berikutny tnya, a, menyoko menyokong ng casing dan menyokong lubang sumur (borehole). Kedua, remedial cementing, yaitu penyemenan pada saat sumurnya sudah jadi. Tujuannya bermacam-macam, bisa untuk mereparasi primary cementing yang kurang sempurna, bisa untuk menutu menutup p berbaga berbagaii macam macam lubang lubang di dindin dinding g sumur sumur yang yang tidak tidak dikehe dikehendak ndakii (misalnya lubang perforasi yang akan disumbat, kebocoran di casing, dsb.), dapat juga untuk menyumbat lubang sumur seluruhnya. Semen yang digunakan adalah semen jenis Portland biasa. Dengan mencampurkannya dengan air, jadilah bubur semen (cement slurry). Ditambah dengan berbagai macam aditif, properti semen dapat divariasikan divariasikan dan dikontrol dikontrol sesuai yang dikehendaki. dikehendaki. Semen, air dan bahan aditif aditif dicamp dicampur ur di permuk permukaan aan dengan dengan memaka memakaii perala peralatan tan khusus khusus.. Sesudah Sesudah menj menjad adii bubu buburr seme semen, n, lalu lalu dipo dipomp mpak akan an ke dalam dalam sumu sumurr mele melewa wati ti casi casing ng.. Kemudian bubur semen ini didorong dengan cara memompakan fluida lainnya, seringnya lumpur atau air, terus sampai ke dasar sumur, keluar dari ujung casing masuk lewat annulus untuk naik kemibali ke permukaan. Diharapkan seluruh atau sebagian dari annulus ini akan terisi oleh bubur semen. Setelah beberapa waktu dan semen sudah mengeras, pemboran bagian sumur yang lebih dalam dapat dilanjutkan.
2. Apa yang yang terjadi terjadi jika terjadi terjadi lost lost circulation circulation dan dan dampaknya dampaknya pada pada casing casing ?
Lost circulation adalah keadaan dimana hilangnya fluida semen pemboran ke dalam formasi, yang menyebabkan semen kekurangan air dan terjadi flash set. Flash set adalah keadaan dimana semen kekurangan air yang menyebabkan semen semakin semakin porous sehingga rentan terhadap tekanan tekanan formasi. formasi. Dampaknya terhadap terhadap casing adalah tekanan formasi yang besar yang tidak dapat ditahan oleh semen pemboran,
mengakibatkan
pembekokan pada casing.
casing
mengalami
collapse
atau
mengalami
Casing yang mengalami collapse akan menjepit
peralatan pembortan yang berada di dalam casing, sehingga tidak dapat digunakan. Jika terjadi seperti itu, maka dilakukan penyemenan bertingkat.
