PENGENDALIAN SUMUR MINYAK Oleh : M. Husni Banser
YOGYAKART YOGYA KARTA, A, ! SEPTEMBER "#$
Legal Affairs
PENGENDALIAN SUMUR #. De%i De%ini nisi si . Tu&u &uan an '. Man% Man%aa aa((
Legal Affairs
PENGENDALIAN SUMUR #. De%i De%ini nisi si . Tu&u &uan an '. Man% Man%aa aa((
Legal Affairs
DE)INISI PENGENDALIAN SUMUR Pengendalian sumur adalah suatu sistem untuk menghadapi efek bahaya yang disebabkan oleh kegagalan operasi yang terjadi pada formasi sumur seperti dalam pengeboran/pencarian gas alam dan atau minyak mentah. Kegagalan pengendalian sumur dapat menimbulkan : Kick = keluarnya fluida formasi masuk ke lobang sumur. Blowout = Semburan liar yaitu keluarnya fluida formasi sampai menyembur kepermukaan dan tdk dapat di kontrol. Legal Affairs
TU*UAN PENGENDALIAN SUMUR Secara teknis pengendalian sumur bertujuan untuk mencegah formasi sumur agar tidak terjadi kick dan masuknya fluida ke dalam lubang sumur selama pengeboran. apabila fluida formasi masuk ke dalam lubang sumur hal ini akan menimbulkan terjadinya Kick. Pengendalian sumur juga di dalamnya meliputi monitoring sebuah sumur dari tanda!tanda akan terjadinya kegagalan dalam pengeboran juga untuk mematikan sumur dari semburan liar "blow out#. Kegagalan sistem pengendalian sumur akan mengakibatkan kerusakan peralatan kecelakaan kerja atau korban jiwa dan timbulnya kebakaran.
Legal Affairs
MAN)AAT PENGENDALIAN SUMUR Pengendalian sumur adalah satu aspek yang sangat penting pada operasi pengeboran minyak. $pabila kita salah dalam menanganinya maka akan timbul kick dan akhirnya terjadi blow out dengan kerugian besar diantaranya: %.&oney : Kehilangan sejumlah minyak/gas yang tersembur keluar '. &aterial: Kerusakan peralatan kerusakan lingkungan. (. &an
: Korban jiwa " luka parah/ kematian #.
Lan&u(an.. Prosedur pengendalian sumur harus ditempatkan prioritas utama pada saat dimulainya kondisi yang tidak normal dalam operasi pengeboran. )dealnya ketika rig baru ditempatkan semua crew sudah memiliki keterampilan serta pelatihan yang mumpuni untuk menangani permasalahan yang akan timbul pada saat pengeboran dilaksanakan.
Legal Affairs
KONSEP DASAR DASAR DAN TERMINOLOGI *ekanan adalah perihal yang sangat penting yang perlu diperhatikan pada industri minyak dan gas. *ekanan dapat didefinisikan sebagai daya/kekuatan yang timbul per unit area. Satuan internasionalnya adalah newton per s+uare meter "pascals#. ,engan kata lain satuan bar juga digunakan dalam pengukuran tekanan. % bar = %--kilopascals. Pada umumnya tekanan diukur dalam standar .S. petroleum industry yakni pounds force per s+uare inch "Psi#. %--- + Psi = 0123 pascals.
Legal Affairs
TEKANAN HIDROSTATIS *ekanan hidrostatis "4SP# adalah tekanan yang diakibatkan berat kolom fluida di atasnya. *ekanan ini dihasilkan dari daya gra5itasi sebuah kolom. Satuan dari tekanan hidrostatis adalah Psi. *ekanan 4idrostatis = 4eight "m# 6 ,ensity "kg/m7# 6 8ra5ity "m/s9# Semua fluida dalam lubang sumur menghasilkan tekanan hidrostatis. ,alam satuan S tekanan hidrostatis dapat dinyatakan sebagai berikut: 4SP = --' 6 MW 6 TVD &; = "&ud ;eight or density/ppg# *<, = "true 5ertical depth/feet#
Legal Affairs
Lan&u(an+ --' adalah faktor kon5ersi Psi ke satuan 4SP % ppg = %%10'2'3( kg/m7 % ft = -(-20 metres = %' inch % psi = --01233'1 bar % bar = %-⁵pascals.
Legal Affairs
TEKANAN GRADIENT *ekanan gradient adalah tekanan persatuan kedalaman atau perubahan besar nya tekanan persatuan kedalaman tekanan ini sering digunakan dalam pengendalian sumur. *ekanan yang digunakan untuk fluida dinyatakan dalam tekanan gradient. Satuannya adalah pascals/meter. Pressure gradient "psi/ft# = 4SP/*<, = --' 6 &; "ppg# Besarnya tekanan gradient untuk: !air tawar "fresh water# = -2(( psi/ft !air garam "brine water# = -2 psi/ft ! luida "per %- ppg = -'- psi/ft Legal Affairs
TEKANAN )ORMASI *ekanan formasi adalah tekanan yang terjadi dalam formasi yang mana cairan dan gas terkandung di dalamnya "atau tekanan yang dimiliki oleh suatu formasi/ lapisan pada kedalaman tertentu# formasi geologi kerap ditemui dalam pengeboran minyak dan gas. ,engan istilah lain *ekanan formasi disebut juga tekanan reser5oir. *ekanan formasi dihasilkan dari tekanan hidrostatis pada formasi fluida. *ekanan formasi dibagi menjadi ( tingkatan : %. *ekanan formasi normal '. *ekanan formasi abnormal (. *ekanan formasi subnormal Legal Affairs
TEKANAN )ORMASI NORMAL *ekanan formasi normal terjadi jika tekanan formasi sama dengan tekanan hidrostatis. *ekanan hidrostatis normal dari air bersih adalah -2(( psi/ft atau 131' kilopascals/meter "kPa/m#. ,an -2 Psi/ft untuk air dengan larutan padat seperti lumpur atau %-% kPa/m. Sedangkan untuk density air laut berkisar 1- ppg atau %-302( kg/m(. ,alam keadaan normal tekanan formasi ini dapat dikendalikan berkisar antara 1- ppg mud.
Legal Affairs
TEKANAN )ORMASI ABNORMAL *ekanan ormasi $bnormal terjadi apabila tekanan formasi lebih besar dari tekanan hidrostatis. Pada umumnya untuk mengendalikan ini dibutuhkan lumpur dengan berat diatas 1- ppg. *ekanan ini disebut juga >o5erpressure? atau >geopressure? yang dapat menyebabkan sumur >blowout? sehingga sulit dikendalikan pada saat dilakukan pengeboran.
Legal Affairs
TEKANAN )ORMASI SUBNORMAL *ekanan formasi subnormal terjadi jika tekanan formasi yang timbul lebih rendah daripada tekanan normal. Biasanya formasi seperti ini sdh pernah memproduksi hydrocarbon. 8radient tekanan di tempat tersebut lebih kecil dari -.2(( psi/ft.
OERBURDEN PRESSURE *ekanan o5erburden adalah tekanan yang timbul dari beratnya batu!batuan dan kandungan minyak yang berada di atasnya. *ekanan o5erburden ini ber5ariasi dalam region dan formasi yang berbeda. @enderung berada di dalam formasi 5ertikal yang padat. ,ensity dari batuan!batuan itu berkisar pada range %0 A '' ppg "'%3 A '( kg/m(#. ange density itu dapat menghasilkan tekanan o5erburden kira!kira % psi/ft "''3 kPa/m#. mumnya % psi/ft tidak digunakan untuk endapan air laut. @atatan tekanan o5erburden yang sangat rendah akan dihasilkan di daerah laut yang dalam. S = Cb 6 , 6 g g = gra5itasi S = *ekanan o5erburden Cb = rata!rata density formasi , = ketebalan 5ertikal lapisan sedimen
Lan&u(an+ $5erage formation bulk density dapat dinyatakan: Db = ECf F "%! E#Cm G = rock porosity Cf = formation fluid density Cm = rock matri6 density
)ra-(ure Pressure racture pressure adalah tekanan yang mengakibatkan formasi pecah/robek. ,engan kata lain tekanan tsb menyebabkan formasi menjadi pecah dan aliran sirkulasi fluid hilang. Satuanya psi/ft "kg/m# atau "ppg# atau "kPa#. ntuk mengatasi formasi yang pecah umumnya dapat dilakukan dengan ( cara : %.Pompakan lumpur ke dalam formasi. )ni dibutuhkan agar tekanan lubang sumur lebih besar dari tekanan formasi. '.*ekanan dalam lubang sumur harus melebihi dari tekanan batuan formasi. (.*ekanan lubang sumur harus lebih besar dari salah satu ke!( prinsip tekanan dalam formasi.
TEKANAN POMPA SISTEM PRESSURE LOSSES/ *ekanan pompa sangat berhubungan dengan kehilangan sistem tekanan. Humlah total tekanan hilang dari peralatan sumur minyak sepert drill pipe drill collar drill bit dan gaya gesek yang hilang sekitar drill collar dan drill pipe. Sistem kehilangan tekanan ini diukur mulai dari Sistem sirkulasi ditambah dengan hasil pengukuran total daya gesek.
SLO0 PUMP PRESSURE SPP/ Slow Pump Pressure adalah *ekanan sirkulasi yang digunakan untuk memompa fluid kedalam sumur yang aktif termasuk di dalamnya lubang sumur dan semua tangki! tangki serta semua perlatan utama dalam pengeboran. SPP sangat penting pada saat sumur berhenti beroperasi dimana sirkulasi fluida keluar dari saluran hisap dan turun ke pipa bor drill collars keluar melalui mata bor naik ke atas annulus dan kembali ke lubang sumur pada saat dilakukan pengeboran . )ni dilakukan untuk mengurangi rate. SPP dapat dikatakan juga sebagai Kill ate Pressure atau Slow @irculating Pressure atau Kill Speed Pressure.
SHUT IN DRILL PIPE PRESSURE S),PP ini tercatat pada saat sumur dalam keadaan mati akibat kick. kuran ini berbeda antara tekanan bawah sumur dengan tekanan hidrostatis dalam pipa bor. Pada saat sumur ini mati tekanan dalam lubang sumur stabil jadi tekanan formasi sama dengan tekanan bawah lubang sumur. Pipa!pipa pengeboran pada saat itu terisi penuh dengan cairan. oleh karenanya tekanan formasi dapat dengan mudah dihitung menggunakan S),PP. $rtinya S),PP adalah tekanan formasi pada saat terjadinya kick.
SHUT IN 1ASING PRESSURE SI1P/ S)@P adalah suatu perbedaan ukuran antara tekanan formasi dengan tekanan 4SP di annulus ketika terjadi kick. *ekanan yang terjadi pada annulus dapat dihitung secara matematis sbg berikut : P = 4SPmud F 4SPinflu6 F S)@P P = formation pressure "psi# 4SPmud = *ekanan hidrostatik lumpur pada annulus "psi# 4SPinflu6 = *ekanan hidrostatik influ6 "psi# S)@P = shut in casing pressure "psi#
BUTTOM2HOLE PRESSURE B4P adalah tekanan bawah sumur. *ekanan ini biasanya diukur di dasar lubang sumur. *ekanan ini statis dapat dihitung dengan formula sebagai berikut : B4P = , 6 C 6 @ B4P = Bottom hole pressure " tek bawah sumur # , = 5ertical depth of the well " kedalaman 5ertikal dari sumur # C = ,ensity @ = unit con5ersion factor " faktor kon5ersi # ,alam sistem )nggris ditulis B4P = , 6 &;, 6 --' *ekanan bawah lubang sumur tergantung dari hal!hal sbb :
•4ydrostatic pressure "4SP# •Shut!in surface pressure "S)P# •riction pressure •Surge pressure " tek. yang terjadi lebih tinggi dari tek. bawah lubang sumur # •Swab pressure " tek. yang terjadi lebih rendah dari tek. bawah lubang sumur #
Lan&u(an+ Ileh karena itu B4P adalah merupakan jumlah semua tekanan yang ada di dasar lubang sumur : B4P = 4SP F S)P F riction F Surge ! Swab
DASAR PERHITUNGAN PENGENDALIAN SUMUR $da beberapa dasar perhitungan yang dibutuhkan dalam pengendalian sumur. Keseluruhan unit itu menggunakan satuan S oil field. *api unit ini dapat dikon5ersikan ke dalam satuan internasional.
KAPASITAS Kapasitas pipa bor adalah hal yang sangat penting dalam pengendalian sumur kapasitas dapat dirumuskan sbb : Kapasitas = ),9/%-'12 Kapasitas = 5olume in barrels/foot "bbl/ft# ), = diameter dalam "inch# %-'12 = faktor kon5ersi unit Huga total dari pipa atau 5olume dalam lubang sumur dapat dirumuskan sbb:
$nnular @apacity
,engan cara yang sama dapat dirumuskan : $nnular
Fluid Level drop luid le5el drop adalah jarak antara permukaan lumpur yang akan mengalami penurunan ketika pipa kering "mata bor tidak menyumbat# pada saat dicabut dari lobang sumur dapat dirumuskan sbb : luid le5el drop= Bbl disp / "@S8 cap A Pipe disp# $tau luid le5el drop = Bbl disp / "$nn cap F Pipe cap#
Lanjutan…….. ,an tekanan hidrostatis yang hilang dapat dirumuskan sbb: Jost 4SP = --' 6 &; 6 luid drop ,imana luid drop = jarak penurunan fluida "ft# Bbl disp = displacement dari pipa yang dicabut "bbl# @S8 cap = kapasitas casing "bbl/ft# Pipe disp = pipe displacement "bbl/ft# $nn cap = kapasitas annular antara casing dan pipa "bbl/ft# Pipe cap = kapasitas pipa
Jost 4SP = tekanan hidrostatis yang hilang "psi# &; = berat lumpur "ppg# Ketika pipa dicabut/ditarik "mata bor dalam keadaan menyumbat# sehingga cairan dari pipa bor tidak dapat kembali /mengalir ke lubang maka rumusan luid le5el drop dapat dihitung sebagai berikut : luid le5el drop = Bbl disp / $nn cap
Kill ;eight luid Kill weight fluid atau kill weight mud "fluida/lumpur pembunuh# adalah density/berat jenis dari lumpur/fluida yang diperlukan untuk mengimbangi tekanan formasi yang timbul pada saat berhenti beroperasi. Kill weight mud dapat dirumuskan sbb : K;& = S),PP /"--' 6 *<,# F I;& ,imana K;& = kill weight mud "ppg# S),PP = shut!in drillpipe pressure " psi# *<, = true 5ertical depth "ft# I;& = Iriginal weight mud "ppg#
*api jika tekanan formasi ini didapat dari sumber data sebagaimana tekanan dasar sumur maka K;& dapat dihitung dengan rumus sbb : K;& = P / --' 6 *<, ,imana P = ormation Pressure " *ek. ormasi #.
KICKS Kicks adalah masuknya cairan formasi kedalam lubang sumur pada saat dilakukan pengeboran ini terjadi dikarenakan tekanan yang dihasilkan oleh lumpur drilling tidak cukup kuat untuk mengatasi tekanan dari formasi sumur pada dasarnya pengendalian sumur dilakukan untuk mencegah terjadinya Kicks jika ini tidak dicegah akan berkembang menjadi !lo"out. #ika kicks tidak dapat dikendalikan biasanya dapat merusak peralatan drilling.
$enyebab terjadinya Kicks Kicks akan terjadi ketika tekanan ba"ah lobang dari sebuah sumur lebih kecil atau jauh diba"ah tekanan formasi sehingga %uida formasi akan masuk ke dalam lubang sumur. &mumnya kicks disebabkan beberapa hal ' • Kegagalan menjaga lubang terisi penuh pada saat sumur mati • S"abbing "hile tripping(s"abb e)ect • Kehilangan sirkulasi( %uida keliling • *ensity dari %uid tidak mencukupi( berkurang • +ekanan yang tidak normal • $engeboran sumur yang berdekatan • Kehilangan kontrol saat dilakukan stem test
,enghindari terjadinya kick • ,enghindari pemompaan a"al secara mengejut. • ,enurunkan(memasukan rangkaian jangan terlalu cepat. • ,engeluarkan(mencabut rangkaian jangan terlalu cepat. • $ada "aktu cabut rangkaian lobang sumur harus selalu penuh %uida. • -indari penggunaan %uida dengan viskositas dan gel strength yang tinggi.
Kegagalan menjaga lubang sumur terisi penuh pada saat sumur mati. • +ripping adalah suatu pekerjaan melepas(mengangkat pipa drilling dari lubang sumur dan mengembalikannya lagi kedalam lubang. Kegiatan ini dilakukan jika mata bor yang dipakai rusak atau tumpul karena digunakan untuk mengebor lapisan batuan keras. +ype pekerjaan ini dilakukan pada pengeboran sumur minyak yang dalam biasanya dibutuhkan kali bahkan lebih dilakukan pengangkatan pipa bor dan penggantian mata bor yang rusak untuk satu sumur. • +ripping out of the hole artinya jumlah volume seluruh pipa bor yang dilepas(dianggkat dari sumur. /olume yang kosong ini harus di isi cairan lumpur dengan volume yang sama.
Lanjutan……. #ika penggantian dengan lumpur tidak dilakukan maka berakibat permukaan cairan(%uid akan jatuh(turun dan menyebabkan hilangnya +ekanan -idrostatis 0-S$1 serta hilangnya +ekanan ba"ah lubang sumur 0 !-$ 1 #ika tekanan ba"ah lubang sumur(!-$ lebih rendah diba"ah tekanan formasi maka akan menyebabkan terjadi nya Kick.
S"abbing "hile tripping S"abbing terjadi jika tekanan dasar sumur menurun sehingga menyebabkan timbulnya efek tarikan keatas terhadap pipa bor didalam lubang sumur. Se"aktu peralatan bor dicabut maka akan menyisakan ruang yang kosong yang harus segera di ganti biasanya dengan memompakan lumpur jika rate yang keluar lebih besar dari lumpur yang dipompakan makan akan terjadi s"abb. 2kibat s"abbing tekanan dasar sumur lebih rendah dari tekanan formasi ini akan mengakibatkan terjadinya kick.
Lost Circulation (hilangnya sirkulasi) -ilangnya aliran sirkulasi biasanya dikarenakan tekanan hydrostatis masuk ke formasi yang retak pada saat sirkulasi hilang ketinggian volume %uida pada kolom berkurang ini menyebabkan turunnya tekanan -ydrostatis dalam sumur. -al ini dapat menimbulkan terjadinya kick jika tidak segera mengisi lubang agar tetap penuh.
Hilangnya sirkulasi disebabkan ' • Kelebihan berat lumpur • +erlalu +erlalu banyak banyak kehilangan kehilangan gaya gesek annular • !esarnya tekanan surge pada saat sumur mati • !esarnya tekanan shut3in
,enurunnya *ensity Fluida #ika density(berat jenis dari lumpur dalam lubang sumur menurun akan berakibat tidak dapat mengimbangi tekanan formasi dan akan terjadi kick. ,enurunnya *ensity dari %uida disebabkan' 3,enipisnya(mencairnya lumpur 3-ujan deras dalam penampung lumpur($its 3,engendapnya barite dalam penampung lumpur 3 *an lain3lain.
Lanjutan…….. $enyebab lain timbulnya kicks pada pengeboran minyak adalah masuknya tekanan abnormal kedalam formasi sehingga tekanan formasi akan naik melebihi tekanan dasar sumur.
Pengeboran Pada Sumur yang berdekatan $engeboran sumur yang berdekatan ini juga dapat menimbulkan masalah biasanya pengeboran lepas pantai melakukan pengeboran miring pada platform yang sama jika pengeboran sumur menembus sumur lain yang sudah beroperasi maka %uida formasi dari sumur ini akan masuk kedalam lubang sumur yang sedang dibor dan akan terjadi kick. !ila ini terjadi dikedalaman yang dangkal maka akan terjadi situasi yang sangat berbahaya timbulnya blo"out yang tidak terkendali dan tdk ada memberikan tanda peringatan.
Tanda Peringatan Terjadinya Kick *alam $engendalian sumur terjadinya kick harus segera dapat diketahui jika tanda3tanda kick dapat dikenal maka kita akan dapat mengambil tindakan yang cepat dan tepat untuk mencegah terjadinya !lo"out. *iba"ah ini akan dijelaskan tanda3tanda jika akan terjadi Kick.
Kenaikan Volume Cairan Drilling secara Tibatiba Kenaikan rate drilling yang tiba3tiba biasanya disebabkan karena adanya perubahan type dari formasi yang sedang di bor sehingga ada penambahan tekanan dari dalam formasi.
!ertambahnya aliran di "nnulus Seyogyanya rate cairan yang dipompa selalu konstan demikian pula aliran yang ada di annulus juga tetap konstan #ika tiba3tiba ada kenaikan aliran tanpa adanya perubahan pemompaan penambahan aliran ini disebabkan %uida formasi masuk dalam lubang sumur atau terjadi pemuaian 4as ini menandakan akan terjadinya kick.
Kenaikan Volume #ada Penam#ung Lum#ur #ika tiba3tiba ada kenaikan volume yang tidak direncanakan dalam bak penampung lumpur atau tangki penampung di 5ig ini tanda3tanda akan terjadinya Kick. Sebabnya %uida formasi mengisi lubang sumur juga ditambah dengan aliran %uida dari annulus dipompa ke pipa drilling mengakibatkan %uida pada bak penampung bertambah.
!erubahnya Tekanan$Kece#atan Pom#a% $enurunan tekanan atau kenaikan kecepatan pompa akan mengakibatkan turunnya tekanan hydrostatis dalam 2nnulus sehingga %uida formasi masuk kelubang sumur. Karena masuknya aliran %uida kelubang sumur maka tekanan hydrostatis pada kolom annular juga turun dan aliran %uida drilling membentuk 6&7 pada pipa annulus jika ini terjadi tekanan pompa akan drop(turun dan kecepatan pompa naik. ,aka akan terjadi Kick.
Kesalahan $engisian pada saat +rip Ketidak tepatan pengisian pada kondisi trip terjadi ketika volume dari %uida yang memenuhi lubang sumur pada saat dilakukan pengangkatan pipa dirilling dan dipasang kembali pada lubang tidak sebanyak perhitungan atau Catatan buku +rip. Kondisi ini biasanya mengakibatkan Fluida formasi masuk kedalam lubang sumur dan dapat menimbulkan s"abb pada pipa drilling dan jika tidak ditangani dengan segera maka sumur akan masuk pada fase kick.
Kategori $engendalian Sumur ,inyak 2da 8 0tiga1 +ype kategori $engendalian sumur minyak yaitu 9. $rimary oil "ell control adalah proses menjaga(mengendalikan agar tekanan hydrostatis harus lebih besar daripada tekanan %uida formasi selama dilakukan pengeboran tapi bila lebih rendah dari tekanan formasi. 4unakanlah persediaan lumpur yang memiliki tekanan cukup untuk mencegah masuknya %uida formasi dalam sumur. #ika tekanan hydrostatis lebih rendah dari tekanan formasi dan %uida formasi akan masuk kedalam3
Lanjutan………. Lubang sumur. #ika tekanan hidrostatis dari %uida dalam sumur melebihi tekanan formasi Fracture maka aliran Fluida akan hilang ini akan menimbulkan kejadian yang luar biasa yaitu hilangnya Sirkulasi. +ekanan formasi sebaiknya melebihi tekanan hydrostatis agar %uida formasi masuk kedalam sumur.
Secondary &il 'ell Control :. Secondary ;il
% Tertiary oil ell control +ertiary oil "ell control dapat digambarkan sebagai garis pertahanan ketiga dimana formasi sudah tidak dapat lagi dikendalikan baik dengan $rimary maupun dengan Secondary. !encana ini sdh masuk pada situasi !lo"out di dasar sumur(diba"ah tanah. !erikut ini beberapa contoh pengendalian sumur +ertiary' 3!or miring kearah sumur yang blo"out dan matikan alirannya dengan menggunakan lumpur berat. 3Segera pompakan lumpur berat guna mengendalikan sumur dengan aliran sirkulasi yg memiliki density sama.
Lanjutan…….. 3 $ompakan !arite atau alat pemberat untuk menyumbat lubang sumur agar alirannya berhenti. 3 $ompakan Cement untuk menutup lubang sumur.
Shutin Procedures Shut3in $rocedure(,ematikan sumur adalah salah satu pengendalian guna mencegah(meminimi=e terjadinya Kick atau !lo"out. Shut3in $rocedure adalah prosedur khusus untuk menutup sumur bila terjadi kick. #ika ada tanda3tanda positive akan terjadinya kick misalnya seperti kenaikan aliran yang mendadak kenaikan volume penampung lumpur segera matikan sumur sebab jika tidak dimatikan dengan segera kemungkinan akan terjadi blo"out.
Penyebab terjadinya *siden Pengendalian sumur !eberapa Kejadian Insiden dalam $engendalian sumur disebabkan oleh 6 -uman >rror7 diantaranya 3Kurangnya $emahaman dan Ketrampilan $ersonel. 3Kurangnya praktek lapangan. 3Kurang memahami pentingnya pengendalian sumur. 3Lemahnya penerapan S;$ 3Kurang memahami ,anegement 5esiko.
Semester 4enap • Lumpur $emboran 0
?siensi. 3 Keselamatan. 3 Serta biaya $emboran.
Fungsi Lumpur • ,engangkat Cutting kepermukaan. • ,endinginkan dan ,elumasi !it dan *rill String. • ,embentuk dinding pada lubang bor dengan ,ud Cake. • ,engontrol tekanan Formasi. • ,emba"a cutting dan material pemberat pada suspensi bila sirkulasi lumpur dihentikan sementara. • ,elepaskan pasir dan cutting dipermukaan. • ,enahan sebagian berat drill pipe dan casing. • ,engurangi e)ek negatif pada formasi. • ,endapatkan informasi 0 ,ud log sample log 1. • ,edia logging.
2d.9. ,engangkat cutting Cutting hasil pengeboran diangkat keatas permukaan oleh lumpur ini tergantung dari ' 3 Kecepatan %uida di annulus. 3 Kapasitas untuk menahan %uida yang merupakan fungsi dari density aliran 0laminer(turbulent1 /iscositas. &mumnya kecepatannya 9@@ A 9:@ fpm sudah cukup 0kadang3kadang perlu :@@ fpm tetapi jarang1.
2d.:. Cooling dan Lubricating $anas dapat timbul karena gesekan bit dan drill string yang kontak dengan formasi. Konduksi formasi umumnya kecil sehingga sukar menghilangkan panas. *engan adanya aliranan lumpur /olume maupun speciBc heat lumpur sudah cukup untuk mendinginkan dan melumasi.
2d. 8.
2d. D. ,engontrol +ekanan Formasi. +ekanan Fluida formasi umumnya adalah disekitar @DE psi(ft kedalaman. $ada tekanan normal air dan padatan di pemboran sudah cukup untuk menahan tekanan formasi ini. &ntuk tekanan yang lebih kecil dari Gormal 0 subnormal 1 density lumpur harus diperkecil agar lumpur tidak masuk (hilang keformasi. Sebaliknya untuk tekanan yang lebih besar dari normal 0H @DE psi(ft1 ( abnormal pressure maka density dari lumpur harus diperberat dengan menambahkan barite.
2d. dan E. Cutting Suspension. Kemampuan lumpur untuk menahan cutting selama sirkulasi dihentikan terutama tergantung dari gel strength. *engan cairan menjadi 4el tahanan terhadap gerakan cutting keba"ah dapat dipertinggi. Cutting perlu ditahan agar tidak turun keba"ah karena jika mengendap diba"ah dapat menyebabkan akumulasi cutting dan pipa akan terjepit 0pipe sticking1. Selain itu ini akan memperberat rotasi permulaan dan juga memperberat kerja pompa untuk memulai sirkulasi kembali. +api gel yang terlalu besar akan berakibat buruk juga karena akan menahan pembuangan cutting dipermukaan 0selain pasir1. $asir harus dibuang dari aliran lumpur karena sifatnya yang sangat abrasive 0mengikis 1. Kadar pasir maksimal yang dii=inkan adalah : . 2lat untuk membuang pasir *esander atau Shale shaker.
2d.J. ,endapatkan Informasi. *alam pemboran lumpur kadang3 kadang di analisa untuk diketahui apakah mengandung hydrocarbon atau tidak 0mud log1. Sedangkan selain itu dilakukan pula sample log yaitu analisa daripada cutting yang naik kepermukaan untuk menentukan Formasi yang di bor apa.
2d. 9@. ,edia Logging $ada penentuan adanya minyak atau gas serta juga =ona3=ona air dan juga untuk korelasi serta maksud3maksud lain dilakukan logging 0 pemasukan sejenis alat antara lain alat listrik atau gammaray(neutron 1 seperti misalnya electric logging yang mana memerlukan media untuk penghantar arus listrik pada lubang bor.
#enis Fluida $emboran !anyak sekali #enis Fluida yang dipakai namun ada beberapa diantaranya yang sering dipergunakan yaitu' . *iesel ;il 0 Solar 1 . Crude ;il 0 ,inyak ,entah 1 . Fresh
$ertimbangan &ntuk memilih jenis Fluida yang akan dipakai ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan ' 9.Cost 0biaya 1 ' biaya yang diperlukan untuk pengadaan %uida juga menyangkut biaya transportasi pompa dan biaya pembuatan 0miing bahan(material dsb 1. :.2vailability 0 persediaan 1 ' $ersediaan dari %uida harus mencukupi minimal selama pekerjaan dilakukan agar tidak terganggu disebabkan persediaan yang kurang. 8.!ottom -ole $ressure 0 +ekanan *asar Sumur 1 ' +ekanan reservoir menjadi pertimbangan untuk menentukan berat(density dari %uida.
Lanjutan……….. D. Cleanliness 0 kebersihan 1 ' Fuida yang digunakan harus cukup bersih agar tidak merusak formasi 0 menyumbat perforasi atau pori3pori pada formasi 1. . Compatibility 0 kesesuaian 1 ' Fluida harus sesuai dengan Formation 5ock 0 batuan Formasi 1 dan Formation %uida yang di produksi. E. ;peration 0 #enis $ekerjaan 1 ' Fluida yang akan dipakai juga harus sesuai dengan jenis pekerjaannya apakah itu untuk Kill
Lanjutan catatan……. Sebelum dipergunakan %uida harus di test terlebih dahulu dengan cara mencampurnya dengan formation %uid untuk mengetahui kalau3 kalau terjadi emulsi yang tidak diharapkan atau terbentuk presipitasi 0 pengendapan 1 pada saat bercampur. $engendapan dan emulsi yang terbentuk pada formasi bisa merusak producing =one. !eberapa kasus kerusakan yang diakibatkan terjadinya emulsi dan pengendapan sangat sulit atau sama sekali tidak bisa diperbaiki lagi.
Lanjutan……… Kerusakan yang terjadi akibat pemakaian Fluida yang tidak cocok 0incompatible 1 atau yang kotor adalah berkurangnya permeability dari producing formation karena kotoran atau kandungan =at padatnya menyumbat saluran 0 pori3pori 1 bagi aliran minyak pada formasi. !erkurangnya permeability akibat %uida yang tidak cocok terjadi bila clay 0sejenis tanah liat(lempung1 pada formasi menyerap air akan menggelembung sehingga mengurangi ukuran saluran tempat mengalirnya minyak pada batuan. Fluida yang kotor atau tidak cocok juga dapat merusak karena merubah permeability dari producing =one terhadap beberapa %uida pada =one itu.
Kerusakan akibat Fluida yang tidak cocok 9.
$emilihan Fluida 0
Kekurangan dan kelebihannya 1
9. *iesel ;il ' untuk sumur3sumur yang !-$ 0 +ekanan *asar Sumur 1 nya tidak tinggi dapat memakai diesel oil 0 solar 1 sebagai %uidanya. Keuntungan memakai solar bersih karena merupakan hasil dari penyulingan.
Lanjutan $emilihan Fluida :. Crude ;il 0 ,inyak ,entah 1 ' Crude oil dapat juga dipakai untuk sumur3sumur yang tekanan reservoirnya rendah dimana dibutuhkan kolom %uida yang densitasnya rendah. Kecocokan Crude oil yang dipakai dengan crude oil yang keluar dari sumur harus di test dengan cara mencampurkannya. &ntuk mencegah terbentuknya emulsi atau batuan reservoir menjadi oil "et. 2dakalanya diperlukan treatment dengan bahan kimia pada crude oil yang akan dipakai. Kekurangan 0kerugian 1 pemakaian Crude oil sebagai %uida adalah kemungkinan terjadinya kebakaran atau pencemaran lingkungan.
Lanjutan $emilihan Fluida 8. Fresh
D. Formation
. Salt
E. ,arsh
M. Sea
2**I+I/> 0 !aha3 bahan tambahan 1. !anyak bahan tambahan yang dipergunakan untuk men A treat atau menyesuaikan kondisi air 0 %uida 1 dengan kondisi sumur yang akan dikerjakan. 9. $otassium Chloride 0 KCl 1 adalah bahan kimia yang ber"arna putih tidak berbau berasa asin dan mempunyai bentuk kristal butiran3butiran kecil atau po"der 0 tepung 1. ,udah larut dalam air tapi tidak larut dalam alkohol. $otassium Chloride dipergunakan sebagai bahan campuran untuk mencegah terjadinya kerusakan pada Formasi. 2ir segar atau air yang kadar chloridenya rendah akan menyebabkan terjadinya 6 S"elling 6 pada clay yang biasa terdapat pada formasi. Kandungan Chlorida minimal yang ditetapkan adalah 9@@@ ppm.
:. Sodium Chloride 0 GaCl 1 dan Calcium Chloride 0 CaCl: 1. Kedua garam ini dipakai sebagai bahan campuran untk menaikan density dari Fluida yang dipergunakan untuk Kill
8. Surfactant adalah sejenis bahan kimia yang dapat merubah kohesi dan adhesi dari campuran merubah kebasahan 0 "ettability 1 dari batuan reservoir dan memecah atau melemahkan emulsi. Surfactant ada beberapa jenis ada yang bisa larut di air ada pula yang bisa larut dalam minyak. 2da yang bersifat "ater "etting ada juga yang bersifat oil "etting. Surfactant yang akan dipakai harus yang bisa larut dengan Fluida yang kita gunakan tetapi harus selalu bersifat "ater "etting. Kegunaan dari surfactant adalah untuk mencegah atau memperbaiki kerusakan yang diakibatkan oleh perubahan yang terjadi oleh adanya percampuran dua benda. $erubahan yang dapat merusak Formasi adalah terbentuknya emulsi yang pekat yang menghambat hambatan air dan perubahan sifat dari batuan reservoir yang tadinya "ater "et menjadi oil "et.
>mulsion block 0 hambatan >mulsi 1 biasanya terjadi akibat bercampurnya beberapa macam %uida yang ber3beda: didalam atau sekitar sumur !or. >mulsi yang terjadi biasanya berbentuk molekul air diselimuti oleh lapisan minyak dari campuran Crude oil dan Formation "ater juga air3air lain dari luar. Surfactant dapat memecah emulsi ini menjadi bentuk cairan minyak dan air yang terpisah dengan mengurangi daya tarik menarik antara minyak dan air dan menyatukan butiran3butiran emulsi itu. mulsion breaker. &ntuk itu diperlukan surfactant yang bersifat oil "etting.
D. Fluid Loss Control and /iscossity !uilding 2gent. Kalau Fluida yang kita pakai masuk kedalam formasi akan berakibat rusaknya "ell. &ntuk mencegah itu diperlukan Fluid loss Control dan atau /iscosity !uilding 2gent. Fluid Loss control banyak macamnya misalnya ' calcium carbonate 4ilsonite 2sphalt dlsb. !ahan ini mengandung padatan yang sangat besar yang justru dapat menyumbat perforasi atau pori3pori pada formasi. Karena itu Fluid Loss control hanya dipakai bila terpaksa saja. $olymer dipakai sebagai viscosity building agent 0bahan pengental 1 untuk menambah kekentalan dari Fluida. Fluida yang kental dapat mengurangi masuknya Fluida kedalam formasi. ,encegah runtuh atau masuknya formation in%u kedalam "ellbore dan juga mempunyai daya angkat yang tinggi untuk Clean ;ut Sand. $olimer yang sering digunakan yaitu ->C 0 -ydroi >tyl Cellulose 1.
. Foaming 2gent ' Foam 0 busa 1 adakalanya diperlukan untuk pekerjaan seperti Clean out Sand 4ravel packing 0Kerikil 1 dsb. $ada
-al A hal -arus *iperhatikan 9. +ransportasi ' $ergunakan vaccuum truck yang bersih kalau perlu dicuci dulu sebelum dipakai untuk mengangkut Fluida. :. 5ig $it atau Stock +ank juga harus selalu dalam keadaan bersih begitu juga pompa yang dipakai untuk sirkulasinya. 8. Saringlah Fluida agar benar3benar bersih sebelum dipompakan. Ingat bah"a Fluida yang kotor akan merusak formasi. D. Kotoran juga dapat terakumulasi dari "ork String misal lumpur scale karat dan kotoran lainnya. Karena itu "ork string 0tubing drill pipe dsb1 harus diletakan pada rak3rak yang bersih yang dibersihkan lagi dengan "ire brush dan babbit sebelum dimasukkan.
$engendalian +ekanan Sumur *idalam melakukan pekerjaan $engeboran kadangkala kita menjumpai suatu "ell !lo"out(Flo"ing sehingga kita tidak bisa mencabut atau memasukan do"nhole eNuipment. &ntuk itu kita harus mematikan "ell tersebut dengan selamat itulah yang disebut dengan Killing +he
Lanjutan……… !lo"out ' adalah keluarnya formation %uids 0gas oil dan "ater1 dari formation masuk ke "ellbore dan keluar kepermukaan tanpa terkontrol. 2tau dengan kata lain bah"a Flo"ing(!lo"out disebabkan karena Formation $ressure jauh lebih besar dari -ydrostatic $ressure. #adi !lo"out bisa terjadi pada open hole maupun pada cased hole. #adi yang terpenting adalah bagaimana mengontrol suatu
-al3hal $okok dalam $engendalian +ekanan Sumur.
-al3hal pokok yang harus diketahui dalam ,engendalikan +ekanan Sumur '
9.4radient $ressure ' ialah +ekanan yang disebabkan oleh sejumlah %uida pada setiap feet of *epth 0psi(foot1. a.#ika *ensity diketahui dalam Lbs per cu ft 0 pcf 1 ,aka 4radient density 0 pcf 1 ' 9DD Contoh ' 4radient
*ensity Fresh
b.#ika *ensity diketahui dalam lbs per gall 0 ppg 1 maka 4radient density 0 ppg 1 @@:. Contoh ' *ensity Fresh
Lanjutan……… C. #ika diketahui SpeciBc 4ravity maka ' 4radient Spec. 4ravity @D88. Contoh ' Spec. 4rav Fresh
Lanjutan……… 8. !ottom -ole $ressure ialah $ressure yang dihasilkan oleh density 0pressure gradient1 suatu kedalaman tertentu 0bottom of hole1 atau bottom of string. Contoh ' Suatu Sumur dengan kedalaman 9@.@@@ ft diisi dengan %uida yang beratnya 9@ ppg 0 9@ @@: @: psi(ft 1 pressure gradient. ,aka !ottom -ole $ressure @: psi(ft 9@.@@@ ft :@@ psi. Catatan ' Sebelum suatu "ell blo"out maka akan didahului Kick. Kick adalah formation %uid yang masuk kedalam "ellbore dalam jumlah kecil #adi jika aliran Kick tidak terkontrol dari "ellbore kepermukaan maka itulah yang disebut !lo"out. $ada prinsipnya Kick tidak akan terjadi apabila -ydrostatic $ressure sama atau lebih besar sedikit dari Formation $ressure.
Contoh soal….. Suatu
SIF2+3SIF2+ L&,$&5 Komposisi dan sifat lumpur sangat berpengaruh pada pemboran. $erencanaan casing drilling rate dan completion sangat dipengaruhi oleh lumpur yang digunakan saat itu. ,isal pada daerah batuan lunak pengontrolan sifat lumpur sangat diperlukan tetapi didaerah batuan keras sifat3sifat ini tidak terlalu kritis sehingga air biasapun kadang: dapat digunakan. *engan ini dapat dikatakan bah"a sifat: 4eologi suatu daerah menentukan pula jenis lumpur yang akan digunakan. 2da 8 sifat lumpur yang penting ' 9.!erat 0 density 1. :./iscositas dan gel strength. 8.Filtration Loss.
2d. 9. *>GSI+Q Karena Lumpur berfungsi pula sebagai penahan tekanan formasi dan adanya density lumpur yang terlampau besar dapat menyebabkan lumpur hilang keformasi maka densitynya perlu disesuaikan dengan keadaan formasi yang ada disitu 0kadang3kadang formasi yang satu menghendaki density yang besar sedang yang lainnya menghendaki density yang kecil1 maka dalam hal ini density perlu pengaturan yang sebaik3baiknya. Lumpur yang terlampau berat dapat menyebabkan terjadinya Lost Circulation sedang yang terlampau ringan dapat menyebabkan terjadinya !lo"out.
Lanjutan…… *ensity lumpur diukur dengan ,ud !alance kadang3 kadang pengukuran density juga dilakukan dengan -ydrometer. *alam praktek untuk memperberat lumpur digunakan ' !arite 0 !aS;D 1 yang mempunyai S.4 D: A D8. Limestone S.4 8 4alena 0 $bS 1 S.4 M !ijih !esi S.4 M. &ntuk mengurangi density digunakan ' $enambahan 2ir(minyak atau mengendapkan pasir(padatan di Sand Screen.
Lanjutan….. $enambahan density lumpur dilakukan pada satu cycle Circulasi. /iscositas harus kecil karena dengan penambahan ini viscositas akan naik. #uga ,ud $it 0 kolam lumpur 1 harus tidak penuh atau bila penuh perlu dibuang lumpurnya sebagian untuk keperluan penambahan air agar padatan lumpur tidak terlalu banyak.
2d. :. /iscositas dan 4el Strength 2d.:.9 /iscositas. /iscositas adalah tahanan %uida terhadap aliran atau gerakan yang penting untuk aliran laminair. Istilah thick mud digunakan untuk lumpur dengan viscositas tinggi(kental. Sedangkan sebaliknya adalah thin mud 0encer1 /iscositas lumpur yang terlalu tinggi dapat menyebabkan ' 9.$enetration 5ate turun. :.$ressure lost tinggi. 8.Lost circulation dan s"abbing. D.Sukar melepaskan gas dan cutting dari lumpur.
Lanjutan……. /iscositas yang rendah dapat menyebabkan ' 9.$engangkatan cutting tidak baik. :.,aterial: pemberat lumpur diendapkan. &ntuk mengencerkan lumpur dapat dilakukan dengan mencampur air atau dengan penambahan thinner. Sedangkan untuk menaikan viscositas dapat dilakukan dengan penambahan bentonite pada "ater base mud dan air atau asphalt pada oil base mud.
2d.:.: 4el Strength. 4el Strength adalah pembentukan padatan karena gaya tarik menarik antara plat: clay kalau didiamkan dan ini bukan sifat dalam aliran tetapi dalam keadaan statis. *imana clay dapat mengatur diri maka dari itu dengan bertambahnya "aktu makan akan bertambah pula 4el Strength nya. 4el Strength yang terlalu kecil akan menyebabkan terendapnya cutting(pasir pada saat sirkulasi berhenti Sedang 4el Strength yang terlalu tinggi mempersulit usaha pompa untuk mulai sirkulasi lagi.
