PELAKSANAAN SQUEEZE CEMENTING PADA SUMUR X LAPANGAN ’Y’
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Oleh : ARMAN NIM: 07.01.089
JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI BALIKPAPAN 2013
LEMBAR PENGESAHAN
PELAKSANAAN SQUEEZE CEMENTING PADA SUMUR X LAPANGAN ’Y’ PROPOSAL TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Syarat Penulisan Skripsi Untuk Meraih Gelar Sarjana Teknik Perminyakan di Sekolah Tinggi Teknologi Miyak dan Gas Bumi Balikpapan
Oleh : ARMAN NIM: 07.01.089
Disetujui untuk Jurusan Teknik Perminyakan STT MIGAS Balikpapan Oleh:
I.
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Yudiaryono, MT
M. Nur Mukmin, ST
JUDUL
PELAKSANAAN SQUEEZE CEMENTING PADA SUMUR X LAPANGAN ’Y’ II.
LATAR BELAKANG MASALAH
Menurunnya laju produksi minyak dari suatu sumur pada umumnya merupakan suatu keadaan yang tidak dapat dihindarkan. Untuk memperoleh minyak semaksimal mungkin, sumur harus dijaga agar tetap berproduksi dengan laju produksi yang optimum. Oleh karena itu apabila pada suatu sumur terjadi penurunan produksi harus segera diketahui agar dapat segera dilakukan usaha-usaha untuk menjaga agar sumur tetap berproduksi dengan optimum ataupun usaha yang akan meningkatkan laju produksi minyak. Untuk mencapai tujuan tersebut, biasanya dilakukan suatu kerja ulang (workover) pada sumur tersebut. Workover atau kerja ulang adalah salah satu kegiatan dalam usaha meningkatkan produktivitas dengan cara memperbaiki problem atau memperbaiki kerusakan sumur sehingga diperoleh kembali laju produksi yang optimum. Sebelum memutuskan untuk mengadakan kerja ulang ini perlu beberapa pertimbangan, yaitu: 1. Harus diyakini benar bahwa cadangan minyaknya masih cukup besar sehingga untuk tujuan pengurasan reservoirnya perlu mengadakan rehabilitasi sumur-sumur produksi tersebut. 2. Masih belum tercapainya laju produksi yang optimum, sehingga perlu diselidiki faktor-faktor penyebabnya agar dapat ditentukan jenis operasi kerja ulangnya. 3. Terproduksinya material yang tidak diinginkan, produksi air dan atau gas yang berlebihan sehingga menyebabkan rusaknya peralatan dan perlengkapan lainnya. 4. Rencana menaikkan kapasitas produksi tanpa memandang apakah terjadi problem mekanis dan formasi atau tidak.
III.
MAKSUD DAN TUJUAN
Tujuan dari penulisan
skripsi
ini
adalah untuk
melakukan
Pelaksanaan kerja ulang dan operasinya pada Sumur X Lapangan “Y” menggunakan metode Squeeze Cementing.
IV.
TINJAUAN PUSTAKA
Reservoir merupakan tempat terakumulasinya fluida hidrokarbon. Proses akumulasi fluida hidrokarbon
harus memenuhi beberapa syarat,
yang merupakan unsur-unsur pembentuk reservoir. Unsur-unsur yang menyusun reservoir yaitu : 1. Batuan reservoir (reservoir rock) yaitu wadah yang diisi dan dijenuhi oleh fluida hidrokarbon. Pada umumnya batuan reservoir merupakan lapisan batuan yang porous dan permeable. 2. Lapisan penutup (cap rock ), yaitu suatu lapisan batuan yang bersifat impermeable yang berfungsi sebagai penyekat fluida hidrokarbon. 3. Perangkap reservoir (reservoir trap), merupakan suatu unsur pembentuk reservoir yang mempunyai bentuk sedemikian rupa sehingga lapisan beserta
penutupnya
merupakan
bentuk
konkaf
ke
bawah
dan
menyebabkan minyak dan gas berada dibagian teratas reservoir. Karakteristik suatu reservoir sangat dipengaruhi oleh 3 hal yaitu karakteristik batuan penyusun, fluida reservoir yang menempati dan kondisi reservoir itu sendiri, yang mana satu sama lain akan saling berkaitan. Pada dasarnya semua batuan dapat menjadi batuan reservoir asalkan mempunyai porositas dan permeabilitas yang cukup. Namun pada kenyataannya batuan sedimen yang banyak dijumpai sebagai batuan reservoir. Oleh karena itu dalam penilaian batuan reservoir selanjutnya akan banyak berhubungan dengan sifat-sifat fisik batuan sedimen..
Frekuensi Squeeze Cementing
Tingkat frekuensi squeeze cementing sangat tergantung pada penyebab dilakukan squeeze cementing. Penyebab tersebut antara lain: 1. Kebocoran casing
Kebocoran casing terjadi karena proses korosi, collapse, dan collars (sambungan casing). Korosi pada casing disebabkan karena adanya H 2S, CO2, HCl atau mud acid dan adanya perbedaan potensial yang menyebabkan kontak dua macam fluida dengan tingkat keragaman berbeda. Korosi ini mengakibatkan pengikisan pada dinding casing, terutama pada dinding bagian dalam. Adanya selisih tekanan dalam dan luar casing yang terlalu besar maka akan terjadi collapse. Collapse casing tersebut dapat terjadi karena salah dalam mendesain dan juga adanya korosi tadi. 2. Kerusakan primary cementing Sebab-sebab terjadinya kerusakan primary cementing adalah karena adanya tekanan yang besar pada operasi workover atau kualitas semen dan pengerjaan yang tidak baik.
Komposisi Kimia Batuan Reservoar
Batuan adalah kumpulan dari mineral–mineral. Sedangkan suatu mineral dibentuk dari beberapa ikatan komposisi kimia. Banyak sedikitnya suatu komposisi kimia akan membentuk suatu jenis mineral tertentu dan akan menentukan macam batuan. Batuan reservoir umumnya terdiri dari batuan sedimen, yang berupa batupasir, batuan karbonat, dan shale atau kadang–kadang
vulkanik. Masing–masing batuan tersebut mempunyai
komposisi kimia yang berbeda, begitu pula sifat fisiknya. Unsur atau atom– atom penyusun batuan reservoar perlu diketahui mengingat macam dan jumlah atom–atom tersebut akan menentukan sifat–sifat dari mineral yang terbentuk, baik sifat–sifat fisik maupun sifat–sifat kimiawinya. Mineral merupakan zat–zat yang tersusun dari komposisi kimia tertentu yang dinyatakan dalam bentuk rumus–rumus dimana menunjukkan macam unsur–unsur serta jumlahnya yang terdapat dalam mineral tersebut.
Petroleum System
Terbentuk dan terakumulasinya minyak dan gas dibawah permukaan harus memenuhi beberapa syarat yang merupakan unsur-unsur petroleum system yaitu adanya batuan sumber ( source rock ), migrasi hidrokarbon sebagai fungsi jarak dan waktu, batuan reservoir, perangkap reservoir dan batuan penutup ( seal ).
Sifat Fisik Batuan Reservoir
Pada dasarnya semua batuan dapat menjadi batuan reservoir asalkan mempunyai porositas dan permeabilitas
yang cukup, namun pada
kenyataannya hanya batuan sedimen yang banyak dijumpai sebagai batuan reservoir, khususnya reservoir minyak. Oleh karena itu dalam penilaian batuan reservoir selanjutnya akan banyak berhubungan dengan sifat–sifat fisik batuan sedimen, terutama yang porus dan permeabel. Sifat fisik batuan yang lainnya antara lain : Porositas, Permeabilitas,
Wettabilitas, tekanan
kapiler, saturasi dan kompresibilitas batuan.
Perencanaan Operasi Kerja Ulang Dengan Perhitungan Squeeze Cementing
Squeeze cementing adalah suatu proses penyemenan dimana bubur semen ditekan ke tempat tertentu di dalam sumur untuk menutup daerah yang diinginkan. Operasi ini biasanya dilakukan untuk memperbaiki kegagalan atau kerusakan pada penyemenan pertama ataupun untuk tujuantujuan tertentu. Secara umum kegunaan dari squeeze cementing adalah:
Memperbaiki primary cementing yang rekah atau semen yang tidak baik ikatannya.
Memperbaiki casing yang pecah atau bocor.
Menutup perforasi-perforasi yang tidak diinginkan atau yang sudah tidak dipakai.
Mengganti zona-zona produksi.
Mengontrol gas oil ratio (GOR) dan water oil ratio (WOR) yang tinggi dengan jalan mengisolasi zona minyak dari formasi gas bearing dan atau water bearingnya.
Menutup zona lost circulation atau zona dengan tekanan tinggi atau produksi air/gas yang berlebihan. Untuk menyelesaikan tujuan di atas hanya dibutuhkan volume bubur
semen yang relatif sedikit, tetapi harus ditempatkan pada titik yang tepat pada sumur. Untuk itu diperlukan perencanaan yang baik terutama perencanaan bubur semen dan penentuan tekanan serta pemiliahn metoda atau teknik yang digunakan untuk operasi ini. Ada dua cara yang dikenakan pada operasi squeeze cementing, yaitu: 1. High Pressure Squeeze Cementing Teknik ini dikenal dengan teknik semen fluid loss tinggi. Pada haigh pressure squeeze cementing ini, formasi direkahkan dulu untuk menempatkan bubur semen. Jadi teknik ini mencakup perekahan formasi dan pemompaan bubur semen dengan tekanan tinggi tanpa kebocoran. Dalam high pressure squeeze cementing ini casing sering tidak kuat menahan tekanannya, karena itu diberi tekanan imbangan di annulus drill pipe casing (squeeze cementing dilakukan dari drill pipe) diatas packer karena dalam operasi ini dipasang packer untuk mengarahkan tekanan ke formasi. Tekanan yang harus dikerjakan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut: P B = P s – P c + 0,052 D (W c – W m ) dimana: PB
= Tekanan imbang di annulus, psi
Ps
= Squeeze pressure di permukaan, psi
Pc
= Collapse pressure yang diijinkan, psi
Wc
= Density bubur semen, ppg
Wm = Density lumpur, ppg D
= Kedalaman packer, ft
Persamaan menunjukkan bahwa
tekanan
di annulus
(yang
mengimbangi PB) diatas packer ditambah collapse pressure casing yang diijinkan (Pc) harus sama dengan squeeze pressure di permukaan (P s) ditambah tekanan differential oleh bubur semen. Sedangkan tekanan yang diperbolehkan untuk tekanan imbang adalah: P Bmax = 0,8 P b – 0,052 D (W c – W m ) dimana: PBmax = Tekanan imbang maksimum, psi P b
= Burst pressure casing yang diijinkan, psi
Dari Persamaan dan dapat diketahui squeeze pressure maksimum yang aman, yaitu: P sq = P c – 0,052 D (W c – W m ) + P Bmax 2. Low Pressure Squeeze Cementing Teknik ini lebih dikenal dengan teknik semen fluid loss rendah. menunjukkan teknik tekanan rendah. Teknik ini mencakup penempatan semen diatas interval perforasi dan memberikan tekanan yang cukup untuk membentuk filter cake dari semen yang didehedrasi di dalam perforasi dan dalam saluran-saluran atau rekahan-rekahan yang mungkin terbuka perforasi tersebut. Pada low pressure squeeze cementing ini sering tidak digunakan packer dan dalam prakteknya tekanannya adalah 300 psi dibawah tekanan rekah formasinya. Tingginya teknik squeeze pada titik tekanan tinggi menyebabkan rekahnya formasi, sehingga perlu hati-hati, karena itulah teknik tekanan rendah lebih aman. Beberapa anjuran untuk melakukan squeeze cementing ini adalah:
Tekanan squeeze akhir maksimum di permukaan tidak harus 1000 psi diatas break down pressure (tekanan pompa dimana fluida untuk pertama kali masuk ke dalam formasi).
BHP maksimum 1 psi/ft kedalaman.
Untuk sumur-sumur dangkal biasanya BHP ditentukan dengan persamaan:
BHP = 0,4 D + 500 , psi Jumlah semen untuk squeeze cementing bervariasi dari beberapa sak sampai ratusan sak. Volume squeeze cementing tergantung dari tenaga pompa,
break
down
pressure
filtrat
slurry,
permeabilitas
formasi
(permeabilitas besar akan menyebabkan dehidrasi semen dengan cepat, maka semen akan cepat mengeras karena bridging, jadi tekanan squeeze naik dengan cepat), panjang zona yang diperforasi, kondisi primary cementing, dan hubungan antara top kolom semen dengan titik dimana squeeze akan dilakukan.
V.
METODOLOGI PENDEKATAN
Metode yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah Squeeze Cementing .
VI.
DATA YANG DIBUTUHKAN
Data yang dibutuhkan antara lain data produksi, tekanan, sejarah sumur itu sendiri dan data penunjang lainnya.
VII.
WAKTU DAN LOKASI PENELITIAN
Tugas Akhir ini berlangsung kurang-lebih selama 1 (satu) bulan terhitung dari tanggal 13 Oktober 2013. Tempat Tugas Akhir dilaksanakan di PT.PERTAMINA EP Sanga - Sanga.
VIII.
PESERTA KERJA PRAKTEK No 1
IX.
Nama Arman
RENCANA DAFTAR ISI
Nim 0701089
Semester XIII
Jurusan Teknik Perminyakan
HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERSEMBAHAN ABSTRAK PRAKATA DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR SIMBOL DAFTAR LAMPIRAN BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah 1.2 Maksud dan Tujuan 1.3 Ruang Lingkup Masalah 1.4 Manfaat penelitian BAB II TINJAUAN UMUM PADA LAPANGAN “SANGA-SANGA”
2.1 Sejarah Singkat PT.PERTAMINA Sangasanga 2.2 Kondisi Geologi Daerah Penelitian BAB III TEORI DASAR
3.1 Pengertian 3.1.1 Workover atau kerja ulang 3.1.2 Squeeze cementing 3.2 Konsep Dasar Reservoar 3.3 Batuan Kandungan Hidrokarbon 3.4 Shale 3.5 Pengeboran dan Efeknya pada Formasi Batuan 3.6 Porositas 3.7 Faktor Formasi 3.8 Derajat Kejenuhan ( saturasi ) 3.9 Penentuan Perencanaan Kerja Ulang 3.10 Perhitungan Squeeze cementing 3.11 Operasi Squeeze Cementing
3.12 Frekuensi Squeeze Cementing
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Rancangan Penelitian 3.3 Proses Pengambilan dan Pengolahan Data
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian 4.2 Pembahasan
BAB VI PENUTUP
5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
X.
PENUTUP
Demikian surat pengajuan Tugas Akhir ini saya buat, dengan harapan program ini bisa terealisasi dalam rangka memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Perminyakan di Sekolah Tinggi Teknologi Minyak & Gas Bumi Balikpapan. Atas perhatian dan kerja samanya kami ucapkan terima kasih.
Balikpapan, 7 Oktober 2013 Salam Hormat
Pemohon
