TUGAS ALAT ALAT PENGEBORAN PERMUKAAN
( SURFACE EQUIPMENT )
GROUP 1
1.Ariefta Wisnu 6.Allan 11.Atika
2.Agung Rizky 7.Vera Budi 12.Wardha
3.M.Fajar 8.Sharul 13.Nadhira
4.Relly 9.Fadli 14.Yusva
5.Sugeng 10.Nelvi
HMTP 2015
UNIVERSITAS PROKLAMASI 45
Peralatan Pemboran Permukaan ( Surface Equipment ) Pada dasarnya alat alat yang berada dipermukaan ,Meliputi 5 Sistem Pemboran :
Sistem pengangkat (Hoisting System)
Sistem pemutar (Rotating System)
Sistem sirkulasi (Circulating System)
BOP Sistem
Sistem daya (Power System)
Hoisting Equipment
Adalah peralatan khusus yang berfungsi untuk mengangkat, menurunkan, dan menggantung drill stem yang berada di dalam lubang sumur. Peralatan ini terletak ditempat-tempat yang tertentu dari struktur pendukung, dan terdiri dari:
Drawwork (Mesin Penarik)
Overhead Tools (alat-alat bagian atas)
Drilling Line
A.DRAWWORK (MESIN PENARIK)
Adalah suatu mesin penarik yang sangat kuat (suatu mesin derek yang khusus) yang terletak didekat rotary table dilantai bor. Drawwork mempunyai tugas utama yaitu menarik, menahan, mengulur drilling line yang sedang menanggung beban dari seluruh rangkaian drill stem.
B.OVERHEAD TOOLS (ALAT-ALAT BAGIAN ATAS)
Adalah suatu rangkaian peralatan yang merupakan mata rantai penghubung di dalam system pengangkat. Overhead Tools ini terdiri dari beberapa peralatan, yaitu:
CROWN BLOCK
TRAVELLING BLOCK
HOOK
LINK
ELEVATOR
B.1.CROWN BLOCK
Adalah unit roda-roda / puli-puli (sheaves-sheaves) yang terletak di puncak menara pengeboran.
B.2.TRAVELLING BLOCK
Adalah susunan roda-roda / puli-puli (sheaves-sheaves) yang terletak menggantung dibawah crown block diatas lantai bor dan bergerak naik turun bersama-sama dengan Crown Block membentuk system kerek katrol.
B.3.HOOK
Adalah alat berbentuk kait yang besar terletak dibawah Travelling Block, dimana swivel dan rangkaian pipa bor tergantung selama operasi pengeboran berlangsung.
B.4.LINK
Adalah sepasang alat yang terletak diantara Travelling Block dan Elevator, Link ini menghubungkan dengan Travelling Block guna mendukung pekerjaan mengangkat, mengantung, serta menurunkan rangkaian pipa.
B.5.ELEVATOR
Adalah suatu penjepit / pencengkram pipa yang sangat kuat dan digantung pada Link (gantungan elevator) yang dikaitkan disisi Travelling Block.
B.DRILLING LINE
Adalah suatu tali kawat yang terbuat dari baja berkekuatan tinggi, dan menjadi penghubung dari Drawwork, Crown Block, dan Travelling Block untuk menarik peralatan Overhead Tools lainya. Drilling Line memiliki tugas untuk menurunkan, menaikan, dan menggantung rangkaian pipa bor,dll.
B. Rotating Equipment
Sistem pemutar adalah satu dari komponen-komponen utama dari rig, yang memiliki tugas utama untuk memutar rangkaian pipa bor
Peralatan ini terdiri dari beberapa Sub, antara lain:
Swivel
Meja Putar (rotary Table)
Rotary Slip
Tong Keys
II.2.a. SWIVEL
Adalah suatu lat yang secara konstruktif berada dipuncak rangkaian pipa bor. Karena berbentuk khusus, selama operasi pomboran rangkaian pipa bor akan berputar bebas namun swivel tidak ikut berputar. Swivel pada bagian atas dibuat melengkung yang disebut Bail sebagai tempat untuk dikaitkan dengan Hook, sedangkan di bagian tengah sebuah pipa melengkung yang dihubungkan dengan selang (Rotary House) untuk menyalurkan lumpur bertekanan dari pompa lumpur. Bagian tengah swivel adalah rumah (Housing) yang didalamnya terdapat poros yang berputar dengan bearing-bearing, yaitu Upper Bearing, dan Lower Bearing. Bearing ini mempunyai kemampuan dan ketahanan pada saat pipa bor berputar, dan bahkan dapat membebaskan pipa bor apabila terjepit. Swivel memiliki fungsi utama, yaitu:
Menghubungkan bagian alat yang diam dengan Drill Stem yang berputar bebas, sambil dialiri lumpur bertekanan tinggi tanpa kebocoran.
Menahan beban menggantung dari Drill Stem selama proses sirkulasi berlangsung.
Menghubungkan Drill Stem ke system pengangkat, dan harus mampu menahan beban Drill Stem selama proses pemboran dan juga terhadap beban tarikan bila rangkaian terjepit.
2.Meja putar
Meja putar (rotary table) berfungsi untuk :
Meneruskan gaya putar dari drawwork ke rangkaian pipa bor melalui kelly bushing dan kelly.
Menahan pipa bor dalam lubang pada saat penyambungan atau pelepasan pipa bor dilakukan.
Tenaga dari prime mover disalurkan ke rotary table dengan dua cara, yaitu :
Dengan menggunakan rantai melalui drawwork.
Langsung dari prime mover dengan belt.
3.Master bushing
Master bushing merupakan bagian dari rotary table yang berfungsi sebagai kedudukan kelly bushing atau rotary slip.
4. Kelly bushing
Kelly bushing berfungsi untuk meneruskan tenaga putardari rotary table ke rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung.
5.Rotary Slip
Rotary slip akan berfungsi sebagai penggantung rangkaian pipa bor pada saat dilakukan penyambungan ataupun pelepasan bagian rangkaian pipa bor. Pemasangannya dilakukan dengan cara memasukkannya ke dalam master bushing.
6.Tong keys
Peralatan berupa kunci besar yang dipakai untuk memutar bagian-bagian drill pipe, drill colar, casing dsb dan untuk menyambung dan melepas bagian-bagian drill string.
C. CIRCULATING EQUIPMENT
Peralatan sirkulasi Terdiri dari preparation dan conditioning area
TEMPAT PERSIAPAN (PREPARATION AREA)
Ditempatkan pada tempat dimulai sisten sirkulasi. Tempat persiapan lumpur pemboran terdiri dari peralatan-peralatan yang diatur untuk memberikan fasilitas persiapan atau "treatment" lumpur bor.
Peralatan yang digunakan untuk persiapan pembuatan lumpur pemboran meliputi :
Mud house , merupakan gudang untuk menyimpan additives.
Steel mud pits/tank , merupakan bak penampung lumpur di permukaan terbuat dari baja.
Mixing hopper , merupakan peralatan yang digunakan untuk menambah additive ke dalam lumpur.
Chemical mixing barrel , merupakan peralatan untuk menambah bahan-bahan kimia kedalam lumpur.
Bulk Storage bins , merupakan bin yang berukuran besar digunakan untuk menambah additive dalam jumlah yang banyak.
Water tank , merupakan tangki penyimpan air yang digunakan pada tempat persiapan lumpur.
Reserve pit , merupakan kolam yang besar digunakan untuk menampung kelebihan lumpur.
PERALATAN SIRKULASI (CIRCULATING EQUIPMENT)
Peralatan sirkulasi merupakan komponen utama dalam sistem sirkulasi. Peralatan ini mengalirkan lumpur pemboran dari peralatan sirkulasi, turun kerangkaian pipa bor dan naik ke anullus serbuk bor kepermukaan menuju conditioning area sebelum kembali ke mud pits untuk sirkulasi kembali.
Peralatan sirkulasi terdiri dari beberapa komponen alat, yaitu :
Mud pit
Mud pump
Pump discange and return lines
Stand pipe
5.. Rotary house
CONDITIONING AREA
Ditempatkan dekat rig. Area ini terdiri dari peralatan-peralatan khusus yang digunakan untuk "Clean up" (pembersihan) lumpur bor setelah keluar dari lubang bor. Fungsi utama peralatan-peralatan ini adalah untuk membersihkan lumpur bor dari serbuk bor (cutting) dan gas-gas yang terikut.
Metode pokok yang digunakan untuk memisahkan cutting dan gas ada dua macam, yaitu :
1. Menggunakan prinsip gravitasi, dimana lumpur dialirkan melalui shale shaker dan setting tanks, dan
2. Secara mekanik, dimana peralatan-peralatan khusus yang dipasang pada mud pits dapat memisahkan lumpur dan gas.
Peralatan yang digunakan pada conditioning area terdiri dari :
Setting tank , merupakan bak terbuat dari baja digunakan untuk menampung lumpur bor selama conditioning.
Reserve pits , merupakan kolam besar yang digunakan untuk menampung cutting dari dalam lubang bor dan kadang-kadang untuk menampung kelebihan lumpur bor.
Mud - Gas separator , merupakan suatu peralatan yang memisahkan gas yang terlarut dalam lumpur bor dalam jumlah yang besar.
Shale Shaker , merupakan peralatan yang memisahkan cutting yang besar-besar dari lumpur bor.
Degasser , merupakan peralatan yang memisahkan butir-butir pasir dari lumpur bor.
Desilter , merupakan peralatan yang memisahkan partikel-partikel cutting yang berukuran paling halus dari lumpur bor.
D.BLOW OUT PREVENTER
Rangkaian Bop Stack
Rangkaian BOP Stack ditempatkan pada kepala casing atau kepala sumur langsung dibawah rotary table pada lantai bor.
Rangkaian BOP Stack terdiri dari peralatan sebagai berikut :
Annular Preventer
Ditempat paling atas dari susunan BOP Stack. Annular preventer berisi rubber packing element yang dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor.
Ram Preventer
Ram preventer hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuran pipa tertentu, atau pada keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang.
Jenis ram preventer yang biasanya digunakan antara lain adalah :
Pipe ram
Pipe ram digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa borberada pada lubang bor.
Blind or Blank Rams
Peralatan tersebut digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor tidak berada pada lubang bor.
Shear Rams
Shear rams digunakan untuk memotong drill pipe dan seal sehingga lubang bor kosong ( open hole ), digunakan terutama pada offshore floating rigs.
Drilling Spools
Drilling spolls adalah terletak diantara preventer. Drilling spools berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line ( yang mengsirkulasikan "kick" keluar dari lubang bor ) dan kill line ( yang memompakan lumpur berat ). Ram preventer pada sisa-sisanya mempunyai "cutlets" yang digunakan untuk maksud yang sama.
Casing Head ( Well Head )
Merupakan alat tambahan pada bagian atas casing yang berfungsi sebagai fondasi BOP Stack.
Accumulator
Biasanya ditempatkan pada jarak sekitar 100 meter dari rig. Accumulator bekerja pada BOP stack dengan "high pressure hydraulis" ( saluran hidrolik bertekanan tinggi ). Pada saat terjadi "kick" Crew dapat dengan cepat menutup blowout preventer dengan menghidupkan kontrol pada accumulator atau pada remote panel yang terletak pada lantai bor.
Unit accumulator dihidupkan pada keadaan darurat yaitu untuk menutup BOP Stack. Unit ini dapat dihidupkan dari remote panel yang terletak pada lantai bor atau dari accumulator panel pada unit ini terdiri dalam keadaan crew harus meninggalkan lantai bor.
Sistem Penunjang (Supporting System)
Peralatan penunjang yang terpasang rangkaian peralatan sistem pencegahan semburan liar (BOP System) meliputi choke manifold dan kill line.
Choke Manifold
Choke Manifold merupakan suatu kumpulan fitting dengan beberapa outlet yang dikendalikan secara manual dan atau otomatis. Bekerja pada BOP Stack dengan "high presure line" disebut "Choke Line".
Bila dihidupkan choke manifold membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi. Lumpur bor dapat dialirkan dari BOP Stack kesejumlah valve ( yang membatasi aliran dan langsung ke reserve pits ), mud-gas separator atau mud conditioning area back pressure dijaga sampai lubang bor dapat dikontrol kembali.
Kill Line
Kill Line bekerja pada BOP Stack biasanya berlawanan berlangsung dengan choke manifold ( dan choke line ). Lumpur berat dipompakan melalui kill line kedalam lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.
D. DESKRIPSI ALAT
1. Komponen Utama BOP System
Komponen utama BOP System terdiri dari dua sub komponen, yaitu Rangkaian BOP Stack, Accumulator dan Sistem Penunjang (Supporting system)
Fungsi :
Rangkaian BOP Stack, berfungsi untuk menahantekanan lubang bor saat terjadi kick, dimana rangkaian tersebut terdiri dari sejumlah valve yang dapat menutup lubang bor bila terjadi kick.
Choke manifold, bekerja pada BOP stack dengan high pressure line yang dapat memindahkan aliran lumpur pada saat terjadi "kick".
3. Kill line, disambung berlawanan letaknya dengan choke line sehingga memungkinkan pemompaan lumpur berat ke dalam lubang bor.
2. Rangkaian BOP Stack
Rangkaian BOP Stack terdiri dari Annular Preventer, Pipe ram preventer, Drilling Spool, Blind ram preventer, dan Casing head
Fungsi:
Annular preventer, dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor.
Ram preventer, hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuran pipa tertentu, atau dalam keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang.
Drilling spools, tempat pemasangan choke line dan kill line.
Casing head, sebagai fondasi BOP Stack.
3. Sistem Penunjang (Supporting System)
Komponen utama dari sistem penunjang adalah Choke manifold, dan Kill line. Fungsi:
Choke manifold, membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi.
Kill line, tempat lalunya lumpur berat yang dipompakan ke dalam lubang bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.
E.POWER SYSTEM
Identifikasi Power System.
Power system berfungsi sebagai sumber tenaga kemuadian didistribusikan ke sistem yang lain yang membutuhkan.
1.1. PENDAHULUAN
Sistem tenaga dalam suatu operasi pemboran terdiri dari dua subkomponen utama, yaitu :
Power suplay equipment
Tenaga yang dibutuhkan pada suatu operasi pemboran dihasilkan oleh mesin-mesin besar, yang dikenal dengan "prime mover" (penggerak utama). Tenaga yang dihasilkan tersebut digunakan untuk keperluan-keperluan sebagai berikut :
sirkulasi lumpur,
hoisting, dan
rotary drill string.
2. Distribution (transmission) equipment
Berfungsi untuk meneruskan atau menyalurkan tenaga dari penggerak utama, yang diperlukan untuk suatu operasi pemboran. Sistem distribusi (transmisi) yang biasa digunakan ada dua macam, yaitu sistem transmisi mekanis dan sistem transmisi listrik (electric transmission). Rig tidak akan berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang diperoleh tidak mencukupi. Oleh sebab itu diusahakan tenaga yang hilang karena adanya transmisi atau distribusi tersebut dikurangi sekecil mungkin, sehingga kerja mesin akan lebih efisien.
Sistem tenaga yang dipasang pada suatu unit operasi pemboran secara prinsip harus mampu memenuhi keperluan-keperluan sebagai berikut :
fungsi angkat,
fungsi rotasi,
fungsi pemompaan, dan
fungsi penerangan.
Untuk menentukan spesifikasi sistem tenaga yang sesuai dengan kebutuhan diperlukan perhitungan-perhitungan yang sesuai dengan fungsi-fungsi diatas, sebagai berikut :
Tenaga untuk fungsi pengangkatan harus mampu untuk melayani pemboran sampai kedalaman limit pada kondisi ekonomis.
Prime Mover Unit
1.1 Prime Mover
Hampir semua operasi pemboran menggunakan prime mover jenis internal combution unit. Penentuan jenis mesin yang akan digunakan didasarkan pada besarnya jumlah tenaga yang diperlukan yang dapat diketahui dari casing program yang telah disusun dan kedalaman sumur. Tenaga yang dihasilkan prime mover berkisar antara 500 – 5000 HP. Salah satu spesifikasi prime mover dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Peletakan prime mover tergantung dari berbagai faktor, antara lain Sistem transmisi (distribusi) yang digunakan, dan Ruang yang tersedia.
Tabel 1.1
Spesifikasi Prime Mover
Maks. beban hook yang bekerja
Kedalaman pemboran drill pipe 4 1/2 in
Power yang tersedia (tanpa pompa lumpur)
Jumlah mesin yang digunakan
Hoisting line diameter
Gaya maks. pada hoisting line
Jumlah line pada sistem pengangkatan
Tenaga untuk drawwork
Kecepatan drawworks
Kecepatan maks. pada pembebanan
400
7000
3600
4
35
44
12
3000
4 + 2
0,37
tf
m
Hp
mm
tf
Hp
R
m/s
Beberapa letak prime mover yang umum adalah sebagai berikut :
di bawah rig
di atas lantai bor
di samping atau di sisi rig, baik di atas tanah maupun di atas lantai bor pada struktur yang terpisah.
jauh dari rig
Sedangkan jumlah mesin yang biasa digunakan adalah :
a) Dua atau tiga, pada umumnya operasi pemboran memerlukan dua atau tiga mesin.
b) Empat, untuk pemboran yang lebih dalam menggunakan tenaga yang lebih besar sehingga mesin yang diperlukan empat buah.
Jenis mesin yang digunakan :
a.Diesel compression engines
.b. Gas (spark ignition) engines
2. SISTEM TRANSMISI (DIstribusi Tenaga)
Rig dapat berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang didistribusikan dapat mencukupi semua kebutuhan tenaga yang dibutuhkan. Sebagian besar tenaga yang dihasilkan didistribusikan ke drawwork, rotary table, dan mud pump. Disamping itu perlu untuk penerangan, rig instrument (driller's console), serta air conditioners.
Tenaga transmisi dihasilkan oleh satu atau lebih mesin harus diteruskan ke komponen utama rig yaitu hoisting, rotating dan circulation system.
Sistem transmisi yang digunakan untuk distribusi tenaga dalam suatu operasi pemboran ada dua jenis yaitu sistem mekanik (mechanical power transmission) dan sistem listrik (electrical power transmission).
Sistem dan Komponen Operasi Pemboran
Sistem Utama
Komponen
Sistem Pengangkatan
Drawwork
Sistem Pemutar
Rotary Table
Sistem Lumpur
Mud Pump
Mechanical Power Transmission
Dalam proses distribusi tenaga dengan menggunakan sistem transmisi mekanik, maka tenaga yang dihasilkan oleh mesin diteruskan secara mekanis.
Proses transmisi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Tenaga yang dihasilkan oleh Prime Mover harus diteruskan dan dihubungkan bersama-sama dengan mesin-mesin yang lain untuk mendapatkan tenaga yang diinginkan. Hal ini dilakukan dengan hidraulic coupling (torque converter) yang dihubungkan bersama-sama.
Tenaga ini kemudian diteruskan melalui elaborate sproket chain linking (sistem rantai) yang secara fisik mendistribusikan tenaga ke unit-unit yang membutuhkan tenaga. Sistem ini sekarang banyak digantikan oleh tenaga listrik.
Electric Power Transmission
Tenaga listrik yang biasa digunakan dihasilkan dari tenaga diesel (diesel electrik). Pada sistem transimisi dengan diesel listrik, mesin diesel digunakan tenaga listrik dari generator listrik yang di depan block. Generator menghasilkan arus listrik, yang kemudian dialirkan melalui kabel ke suatu "control unit". Dari unit pengontrol tersebut tenaga listrik diteruskan melalui kabel tambahan ke motor listrik yang langsung dihubungkan ke sistem peralatan yang membutuhkan tenaga.
Keuntungan distribusi tenaga dengan menggunakan electric power transmission antara lain adalah :
Lebih fleksibel, terutama mengenai peletakan,
Tidak memerlukan rantai (sabuk) penghubung,
Bentuknya lebih kompak dan portable.
PENUNJANG
CEMENTING EQUIPMENT
Centralizer : Peralatan yang dipasang diluar casing untuk membuat rangkaian casing supaya berada ditengah tengah lubang .
Scratcer : Suatu alat yang dirangkaikan / dipasang pada casing dan berfungsi untuk membersihkan dinding lubang bor dari mud cake
Cementing Busket : Letak dibawah cementing collar , berfungsi untuk menyekat ruang annulus
Casing shoe : Sebagai sepatu dan pemandu untuk memudahkan pemasukan rangkaian casing ,agar tidak terjadi sangkutan pada dinding lubang bor lagi
TOP Plug : Untuk mendorong bubur semen , memisahkan semen dari lumpur pendorong agar tidak terjadi kontaminasi
Bottom Plug : Untuk mencegah adanya kontaminasi antara lumpur dengan bubur semen
Cementing Head : Sebagai penghubung Casing dan Cementing unit
Cementing pump : Memompakan semen ke dalam operasi penyemenan
