OPTIMASI SECONDARY CEMENTING DENGAN SEMEN KARBONAT UNTUK MENURUNKAN WATER CU T PADA SUMUR “X” LAPANGAN “Y”
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Disusun Oleh : PRIBADI WICAKSONO 111201169
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN INDRAMAYU 2015
OPTIMASI SECONDARY CEMENTING DENGAN SEMEN KARBONAT UNTUK MENURUNKAN WATER CU T PADA SUMUR “X” LAPANGAN “Y”
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Syarat Penulisan Tugas Akhir Untuk Meraih Gelar Ahli Madya Pada Program Studi Teknik Perminyakan Perminyakan Akademi Minyak Dan Gas Balongan Indramayu
Disusun Oleh : PRIBADI WICAKSONO 111201169
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN INDRAMAYU 2015
I.
JUDUL
Optimasi Secondary Cementing Dengan Dengan Semen Karbonat Untuk Menurunkan Water Cut Water Cut Pada Sumur “X” Lapangan “Y”. “Y” .
II. LATAR BELAKANG
Dari suatu pekerjaan pengeboran hingga produksi s uatu sumur minyak, yang diharapkan adalah naiknya minyak dalam jumlah yang tidak mempengaruhi nilai keekonomisan suatu sumur itu sendiri. Tetapi pada kenyataannya tidak semua sumur-sumur yang ada dapat memproduksikan minyak atau gas sesuai yang telah diprediksikan dan juga diharapkan. Banyak hal yang mempengaruhi hal tersebut, seperti adanya human error saat melakukan pekerjaan, atau kondisi dari reservoir itu sendiri yang tidak diharapkan. Salah satu masalah yang dapat mempengaruhi turunnya produktivitas suatu sumur adalah adanya masalah water cut water cut , yang dapat menyebabkan lifting cost menjadi menjadi tinggi dan juga menurunnya efisiensi recovery. recovery. Untuk mengatasi masalah tersebut dapat ditanggulangi dengan cara melakukan secondary cementing yaitu dengan memperhitungkan slurry, slurry, additive additive dan juga metode penempatan bubur semen yang tepat agar nantinya dapat dihasilkan kualitas penyemenan yang sesuai dengan harapan agar masalah water cut dapat ditanggulangi.
III. MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dari penelitian yang akan dilakukan ini adalah agar dapat mengoptimasikan pekerjaan secondary cementing dengan semen karbonat untuk menurunkan water cut . Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui serta dapat menganalisa additif, jenis semen, dan metode yang tepat untuk menanggulangi permasalahan water cut, water cut, dan juga dapat melakukan desain serta perhitungan yang tepat dalam membuat bubur semen.
IV. TINJAUAN PUSTAKA
Definisi cementing adalah suatu proses pekerjaan yang meliputi perancangan, pengujian, pencampuran pencampuran additives, additives, pengadukan dan pemompaan Slurry Cement (Bubur (Bubur Semen) ketempat yang telah ditentukan didalam sumur. Pekerjaan cementing sendiri dapat dibagi menjadi 2 jenis berdasarkan tujuan dan waktu dilakukannnya, yaitu pekerjaan primary cementing dan secondary dan secondary cementing . Primary Cementing dilakukan setelah menurunkan Casing (Pipa Selubung) kedalam lubang sumur, selanjutnya bubur semen dipompakan kedalam annulus diantara selubung dan dinding lubang. Dengan tujuan menahan serta mengikat pipa selubung dengan formasi, melindungi pipa selubung dari korosi yang diakibatkan oleh air tanah, melindungi pipa selubung sel ubung dari getaran, goncangan selama pemboran, mencegah perpindahan cair an antar zona ( Zone Zone Isolation). Isolation). Dan terdapat beberapa metode dalam pekerjaannya, yaitu: Single Stage Cementing (Penyemenan Satu Tahap) dimana rangkaian casing disemen disemen langsung dari bawah keatas sepanjang kedalamannya, dan Two Stage Cementing (Penyemenan Dua Tahap) penyemenan ini biasanya dilakukan pada intermediate intermediate atau production casing yang intervalnya cukup dalam. Squeeze cementing secara secara umum dapat diartikan sebagai suatu proses dimana bubur semen (cement ( cement slurry) slurry) didorong dibawah tekanan sampai pada titik tertentu didalam sumur untuk maksud-maksud perbaikan. Squeeze cementing dilakukan pada saat pengeboran, penyelesaian sumur, dan kerja ulang. Squeeze cementing juga dapat digunakan untuk menurunkan ratio fluida produksi. Volume gas yang besar memungkinkan untuk terjadinya pengurangan tekanan reservoir lebih cepat, bersamaan dengan pembentukan harga pemisah yang berlebih pada fasilitas produksi permukaan oleh volume air yang besar. Bagian perforasi tertentu mungkin harus ditutup dengan pemompaan suspensi semen, sehingga volume gas dan air dapat dikurangi dengan penyemenan dibagian atas dan bawah perforasi secara berurutan.
Pertimbangan yang paling penting dalam operasi squeeze cementing adalah pembuatan suspensi semen yang akan digunakan, bahan atau additif yang digunakan, dan teknik penempatan yang dipakai seperti: A. Teknik Tekanan Tinggi
Teknik tekanan tinggi, tekanan ini mencakup perekahan formasi dan pemompaan bubur semen kedalam rekahan hingga tekanan tertentu tercapai dan terlaksana tanpa kebocoran. Biasanya digunakan semen bersih yaitu dengan fluid loss yang sangat tinggi. B. Teknik Tekanan Rendah
Teknik tekanan rendah atau lebih dikenal dengan semen fluid loss rendah. Teknik ini mencakup penempatan semen diatas interval perforasi dan memberikan tekanan yang cukup untuk membuat filter cake cake dari semen yang didehidrasi didalam perforasi dan didalam saluran-saluran atau yang mungkin terbuka pada perforasi tersebut. C. Bradenhead Method
Metode ini digunakan dengan cara menempatkan cement slurry di depan perforasi dan di sebut “balancing “balancing plug “ setelah slurry dicampur, slurry dicampur, slurry kemudian kemudian di pompa ke dalam tubing dan di ikuti oleh sejumlah fluida work over work over yang yang sudah di hitung sehingga membentuk suatu keseimbangan (kesamaan tinggi) kolom slurry di slurry di dalam tubing dan annulus. annulus. Packer Method D. Retrievable Squeeze Packer Method
Pada metode ini retrievable packer atau retainer packer diturunkan hingga berada tepat diatas zona yang akan di squeeze off . Retrievable packer , ditempatkan pada pipa bor. Retainer packer dijalankan dengan wire line dan diset dengan special setting special setting kit kit . E. Hesitation Squeeze
Metode ini mencakup penempatan semen dalam tahapan tunggal, tetapi membagi-bagi penempatan semen alternatif pemompaan atau periode secara bergantian, secara khusus digunakan pada zona dengan permeabilitas rendah.
Selain metode penempatan bubur semen yang tepat, hal lain yang harus diperhitungkan adalah mengenai perhitungan pembuatan desain bubur semen yang akan digunakan. Seperti penentuan fluid loss control , penentuan thickening time thickening time,, slury viscosity, viscosity, dan juga perhitungan volume slurry volume slurry.. cement slu slu r r y. A. Perhitungan kapasitas dan volume cement
Kapasitas / luas suatu ruang yang akan di semen dan volume annulus harus diketahui, jumlah volume annulus yang akan disemen sama dengan jumlah volume cement slurry yang dibutuhkan. Volume bubur semen dapat di hitung dengan persamaan : 1. Volume casing V ca sin g
ID 2 1029 .4
Depth ….……...…………………………...(4-1) ….……...…………………………... (4-1)
2. Volume annulus V annulus
( ID 2
OD 2 )
1029 .4
Depth
........................................... ................................................(4-2) .....(4-2)
Dimana : ID
= inside diameter inside diameter previous previous casing , inch
OD
= outside diameter outside diameter casing , inch
1029.4 = konversi dalam satuan volume, volume, bbl V
= volume cement slurry, slurry, bbl
Depth
= kedalaman / ft
B. Perhitungan yield dan dan jumlah semen
Jumlah sak semen dapat didefinisikan sebagai jumlah sak semen yang dibutuhkan dalam suatu proses penyemenan. dapat di hitung dengan rumus sebagai berikut :
Sak cement
vol .cementslur ry
yield yield
………………………………...(4-3) ………………………………... (4-3)
yield yield
V cement V water V additive 7.481
……………………………….(4-4) ………………………………. (4-4)
Dimana : 7.481
= konversi satuan dari gallon volume menjadi cuft volume
water r C. Perhitungan mix in g wate .
Mixing water adalah jumlah air yang dibutuhkan campuran semen dan additive untuk additive untuk menjadi cement slurry. slurry. Perhitungan mixing water ditentukan ditentukan dengan persamaan: Mixing water = = total sak semen x semen x mix water
..……………….…(4-5)
D. Perhitungan volume displacement
Volume displacement merupakan volume fluida pendorong yang dibutuhkan untuk mendorong suspensi semen suspensi semen dari dalam casing agar keluar ke annulus. annulus. Besarnya displacement volume merupakan volume casing dari dari permukaan sampai collar . Volume displacement ditentukan dengan persamaan: Displacement volume = Ccasing x Hcollar
……………....(4-6) ……………....(4-6)
Dimana : C
= kapasitas casing , bbl
H
= kedalaman, ft
Sedangkan untuk menghitung besarnya pressure pressure yang dibutuhkan untuk melakukan pekerjaan squeeze pekerjaan squeeze adalah adalah dengan menggunakan persamaan: A. Tekanan formasi
Pf = 0,65 psi/ft ×
h
×
3,281 …………….................(4 …………….................(4-7) -7)
B. Tekanan hidrostatik
Pf = 0,052 psi/ft
×
h
×
3,281 ……………………....(4 ……………………....(4-8) -8)
C. Pressure yang dibutuhkan pompa dipermukaan
Pf
-
Ph = ….. psi ……...……………………….(4 ……...……………………….(4-9) -9)
Untuk lebih spesifik mengenai sifat-sifat dari bubur semen yang akan dijadikan pertimbangan dalam membuat slurry slurry yang sesuai dengan kondisi formasi dapat dijelaskan sebagai berikut: Densitas adalah suspensi semen didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah berat bubuk semen, air pencampur dan additif terhadap jumlah volume bubuk semen, air pencampur dan additif. Thickening time adalah waktu yang diperlukan suspensi semen untuk mencapai konsistensi sebesar 100 Uc (Unit ( Unit Of Consistency). Consistency). Konsistensi sebesar 100Uc merupakan batasan bagi suspensi semen masih dapat di pompa lagi. Filtration lagi. Filtration loss adalah peristiwa hilangnya cairan dari suspensi semen ke dalam formasi permeabel yang dilaluinya. Cairan ini sering disebut dengan filtrat. Water Cement Ratio (WCR) adalah perbandingan air yang dicampur terhadap bubuk semen sewaktu suspensi semen dibuat. Sedangkan Waiting On Cement (WOC) atau waktu menunggu pengerasan suspensi semen. Sedangkan untuk tipe semen yang biasanya digunakan adalah Semen Kelas G, digunakan untuk penyemenan sumur dikarenakan kelas G dapat digunakan pada permukaan sampai kedalaman 8,000 FT (2,400 m) dan untuk menyesuaikan range dari kedalaman dan temperatur maka dapat digunakan accelerators dan retarders pada semen ini. Accelerator adalah adalah additif yang digunakan untuk mempercepat proses pengerasan suspensi semen, contohnya : kalsium klorida, sodium klorida, gipsum, sodium silikat, dan air laut. Retarder adalah additif yang dapat memperlambat proses pengerasan suspensi semen. Extenders Extenders adalah additif yang berfungsi untuk menaikkan volume suspensi semen, contohnya : bentonite, bentonite, perlite perlite dan gilsonite. gilsonite. Weightening Agents Agents adalah additif yang berfungsi menaikkan densitas semen, contohnya : hematite, hematite, ilmenite, ilmenite, barite dan barite dan pasir. Dispersant pasir. Dispersant merupakan merupakan additif yang dapat mengurangi viscositas suspensi semen. Additif-additif yang termasuk dalam dispersant antara lain : polymelamine sulfonate polymelamine sulfonate,, polynapthatalena sulfonate polynapthatalena sulfonate.. Fluid -loss Control Agent Agent merupakan additif yang berfungsi mencegah hilangnya fasa liquid semen kedalam formasi. Lost Circulation Control Agents Control Agents merupakan additif-additif yang mengontrol hilangnya hilangnya suspensi semen ke dalam formasi yang lemah atau bergua (rekahan).
V. METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi penelitian tugas akhir meliputi yaitu : 1. Mengumpulkan data yang diperlukan sebelum melakukan kegiatan proses operasi perforasi seperti :
Data produksi
: WOR, Qo, Wc,
Data reservoir
: Data batuan ( ø, K, SW ), data fluida ( pH, pv, βoi )
Data sumur
: Pf, fracture gradient fracture gradient
Data temperatur temperatur : BHTC, BHTC, BHST, DT
Data penetrasi
: Ukuran casing, trayek open hole, hole, tipe string tipe string
2. Melakukan analisa :
Uji tipe semen dan additif yang digunakan
Desain dan perhitungan slurry perhitungan slurry cement
Persiapan peralatan yang akan digunakan
Melakukan operasi squeeze operasi squeeze cementing
3. Mendapatkan hasil :
Bonding semen semen dengan kualitas yang bagus.
Menurunnya nilai water cut water cut .
Meningkatnya angka produksi minyak.
VI.
DIAGRAM ALIR
Well Completion Data Yang Diperlukan
Data Produksi - WOR - Qo - Wc
Data Reservoir -Data Batuan = ø, K, Sw -Data Fluida = µo, Boi, pH, pv, µa, µa, ρ, do
Data Sumur - Pf - Fracture Gradient
Data Temperatur - BHTC - BHST - DT
Optimasi Squeeze Cementing
Analisa
-
Uji Tipe Semen Dan Additif Yang Digunakan
-
Desain Dan Perhitungan Slurry Cement
-
Persiapan Peralatan Yang Akan Digunakan
-
Melakukan Operasi Squeeze Cementing
O timum
Hasil
Tida Tidak k O timu timum m
Data Penetrasi - Ukuran Casing - Open Hole - Tipe String
VII.
HASIL YANG DIHARAPKAN
1. Mengetahui seberapa penting peranan data untuk melakukan pekerjaan secondary cementing . 2. Dapat menentukan jenis dan metode yang digunakan dengan data yang telah didapat. 3. Dapat mengetahui hasil bonding setelah melakukan pekerjaan secondary cementing . 4. Menurunnya nilai water cut water cut pada pada sumur “x” setelah dilakukan pekerjaan secondary cementing .
VIII. RENCANA KEGIATAN PENELITIAN
IX.
RENCANA DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR LEMBAR PERSEMBAHAN DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN RINGKASAN BAB I PENDAHULUAN BAB II TINJAUAN UMUM LAPANGAN BAB III III TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Pengertian secondary Pengertian secondary cementing 3.2 Teknik secondary Teknik secondary cementing 3.3.1 Low-Pressure Squeeze 3.3.2 High Pressure High Pressure Squeeze 3.3.3 Bradenhead Placement Technique Technique (No Packer) 3.3.4 Squeeze Tool Placement Technique 3.3.5 Running Squeeze Pumping Pumping Method 3.3.6 Hesitation Squeeze Pumping Method Method 3.3 Aplikasi pekerjaan secondary pekerjaan secondary cementing 3.4 Job prosedur Job prosedur BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN ANALISA
4.1 Uji tipe semen dan additif yang yang digunakan 4.2 Desain dan perhitungan slurry perhitungan slurry cement 4.3 Persiapan peralatan yang akan akan digunakan 4.4 Melakukan operasi squeeze operasi squeeze cementing
BAB V
PEMBAHASAN
BAB VI KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA DAFTAR SIMBOL LAMPIRAN
X.
RENCANA DAFTAR PUSTAKA
Nelson, Erik B. 1990 1990
“
Well Cementing . Saint-Etienne, France “
Suman, George George O. 1977 1977 “ World Oil’s Cementing Cementing Hand Book”. World Oil: Huston, Texas
