METODE PENYELIDIKAN LAPANGAN DENGAN PENGEBORAN Dalam sejarah penyelidikan lapangan khususnya pengeboran, telah banyak jenis bor yang dipakai. Berikut adalah penggolongan jenis bor eksplorasi yang biasa digunakan di lapangan : 1. Bor Tangan Bor spiral Bor bangka 2. Bor Mesin Putar Bor mesin ringan Bor inti (core drill) Bor putar biasa (rotary drill) Bor-alir balik (counterflush drill) 3. Bor Mesin tumbuk (cable tool) Sebetulnya sulit untuk melakukan penggolongan metoda pengeboran. Alat bor tangan banyak yang dikembangkan dengan dilengkapi motor kecil, sedangkan banyak alat bor mesin yang dipasang pada truk dirancang untuk pemboran dangkal. Alat bor mesin putar berkisar dari yang portable sampai alat bor raksasa untuk eksplorasi minyak dan gas bumi.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
METODE PENYELIDIKAN LAPANGAN DENGAN PENGEBORAN
Dalam sejarah penyelidikan lapangan khususnya pengeboran, telah banyak
jenis bor yang dipakai. Berikut adalah penggolongan jenis bor eksplorasi yang biasa
digunakan di lapangan :
1. Bor Tangan
Bor spiral
Bor bangka
2. Bor Mesin Putar
Bor mesin ringan
Bor inti (core drill)
Bor putar biasa (rotary drill)
Bor-alir balik (counterflush drill)
3. Bor Mesin tumbuk (cable tool)
Sebetulnya sulit untuk melakukan penggolongan metoda pengeboran. Alat bor
tangan banyak yang dikembangkan dengan dilengkapi motor kecil, sedangkan
banyak alat bor mesin yang dipasang pada truk dirancang untuk pemboran dangkal.
Alat bor mesin putar berkisar dari yang portable sampai alat bor raksasa untuk
eksplorasi minyak dan gas bumi.
PEMBORAN TANGAN
Metoda ini dipakai untuk eksplorasi dangkal seperti placer deposit dan
residual deposit. Metoda ini digunakan pada umumnya pada tahapan eksplorasi rinci,
namun adakalanya secara acak dan setempat dilakukan pada tahap eksplorasi tinjau,
terutama pada subtahap prospeksi umum. Ada 2 jenis alat ini, yaitu Bor tangan spiral
(Auger drilling) dan Bor bangka (BBB).
1. Pemboran Spiral/Bor Spiral Auger Drilling
Seperti penarik tutup notol, diputar dengan tangan. Contoh melekat pada spiral,
dicabut pada interval tertentu (tiap 30 – 50 cm). Hanya sampai kedalaman beberapa
meter saja, baik untuk residual deposit (bauxite, lateritic nickel) dan sebagainya.
2. Pemboran Bangka/Bor Bangka (BBB)
Suatu alat bor tangan dikembangkan di Indonesia. Suatu alat selubung (casing)
diberi platform, di atas mana beberapa orang bekerja. Pada prinsipnya sama dengan
bor spiral dan tumbuk. Batang bor terdiri dari pipa masif yang disambung-sambung,
dengan berbagai bit :
1. Spiral
2. Senduk
3. Pahat/bentuk pahat (dihubungkan)
Pengambilan contoh dalam hal yang ditumbuk dengan bailer. Sambil bor
berjalan, dengan gerakan putar dan tumbuk, casing secara otomatis menurun, karena
beban orang di atas flatform. Metoda ini dipakai untuk eksplorasi dangkal, seperti
placer deposit dan residual deposit.
Pengamatan Dan Perekaman Data Geologi
Data geologi yang didapatkan dari pemboran tangan jarang berupa batuan,
tetapi pada umumnya berupa tanah atau batuan lapuk, dan sedimen lepas. Contoh
yang didapatkan bukan merupakan conto yang utuh (undisturbed sample), tetapi
conto yang terusik (disturbed sample). Ketelitian lokasi kedalaman conto tergantung
pula dari jenis matabor yang digunakan.
Conto dari bor Spiral berupa tanah/lapukan batuan yang melilit pada spiral, dan
mewakili selang kedalaman setiap kali batang bor dimasukkan sampai ditarik
kembali, sehingga selang kedalamannya dapat diatur, apakah setiap 50 cm atau setiap
meter, tetapi maksimal tentu sepanjang spiral.
Conto dari matabor sendok lebih terancam pencampuran, sedangkan yang
menggunakan bumbung dengan katup lebih mewakili kedalaman yang tepat.
Matabor ini lebih banyak digunakan untuk sedimen lepas, dan setiap conto mewakili
selang kedalaman dari mulai batang dimasukkan sampai ke pencabutan. Pada sistem
bor Bangka, conto yang diambil lebih terpercaya karena penggunaan pipa selubung
yang terus menerus, mengurangi pencampuran dari guguran dinding bor.
Perekaman Data
Pada umumnya data berupa litologi, serta batas-batasnya dan dapat dinyatakan
dalam penampang berkolom atau profil yang dapat pula disebut sebagai log. Selain
itu data kekerasan kualitatif dapat dicatatkan pula, demikian pula data muka air tanah
yang dijumpai.
PEMBORAN MESIN PUTAR
Ada berbagai macam jenis mesin bor putar, dari yang portable sampai
pemboran raksasa seperti pada pemboran minyak yang dapat mencapai kedalaman
beberapa kilometer. Ada berbagai jenis, dari mulai packsack (dapat diangkat di atas
punggung) sampai bor besar harus dipreteli atau diangkat di truck.
Alat pemboran (yang disebut drilling-rig) dinilai dari kemampuannya untuk
mencapai kedalaman, kemampuan pengambilan conto batuan dan kemampuan
menentukan arah. Selain itu juga kemampuan bergerak di medan merupakan salah
satu hal diperhatikan. Mesin-mesin pemboran putar ini mempunyai prinsip yang
sama, namun berdasarkan kemampuannya dapat dibagi sebagai berikut :
Bor mesin ringan (portable drilling rig)
Bor mesin inti (diamond drilling rig)
Bor mesin rotari (rotary drilling rigs)
Bor mesin alir-balik (counterflush drilling rig)
Prinsip Operasi Mesin Pemboran Putar
Pada prinsipnya pemboran mesin putar mempunyai prinsip yang sama, yaitu :
1. Lubang dalam formasi dibuat oleh gerakan putar dari pahat untuk mengeruk
batuan dan menembus dengan suatu rangkaian batang bor yang berlobang (pipa).
2. Rangkaian pipa bor disambungkan pada mesin sumber penggerak dengan
berbagai macam alat transmisi, seperti kelly dan rotary table, chuck ataupun
langsung.
3. Sumber penggerak (mesin bensin, diesel dan sebagainya) atau dengan
perantaraan kompresor/motor listrik.
4. Pelumas/pendingin (air, lumpur, udara). Cairan pelumas dipompakan lewat pipa,
keluar lewat pahar bor kembali lewat lobang bor di luar pipa (casing) atau
sebaliknya.
5. Pompa sebagai penggerak/penekan cairan pelumas.
6. Pipa/batang di atas tanah ditahan/diatur dengan menggantungkannya pada suatu
menara/derrick dengan sistem katrol atau dipandu lewat suatu rak (rack) untuk
keperluan menyambungnya atau mencabut serta melepaskannya dari rangkaian.
7. Untuk memperdalam lubang bor rangkaian pipa bor ditekan secara hidrolik atau
mekanik maupun karena bebannya sendiri.
8. Conto batuan hasil kerukan mata bor didapatkan sebagai :
a. Serbuk atau tahi bor (drill-cuttings) yang dibawa ke permukaan oleh lumpur
bor atau air pembilas. Serbuk penggerusan batuan dibawa oleh air pembilas
ke permukaan sambil mendinginkan mata bor.
b. Inti bor (drill core) yang diambil melalui bumbung pengambil inti (core
barrel).
9. Untuk pengambilan inti mata bor yang digunakan bersifat bolong di tengah
sehingga batuan berbentuk cilinder masuk ke dalamnya dan ditangkap oleh core
barrel. Mata bor ini biasanya menggunakan gigi dari intan atau baja tungsten.
10. Bumbung inti (core barrel) diangkat ke permukaan
a. Dicabut dengan mengangkat seluruh rangkaian batang bor ke permukaan
setiap kali seluruh bumbung terisi.
b. Dicabut lewat tali kawat (wireline) melalui lubang pipa dengan kabel).
11. Pipa selubung penahan runtuhnya dinding lubang bor (casing) dipasang setiap
kedalaman tertentu tercapai, untuk kemudian dilanjutkan dengan matabor yang
berukuran kecil (telescoping). Pipa selubung dipasang untuk mengatasi adanya
masalah seperti masuknya air formasi secara berlebihan (water influks),
kehilangan sirkulasi lumpur pemboran karena adanya kekosongan, dalam
formasi, atau lemahnya lapisan yang ditembus.
Dalam mendesain program pemboran dan memilih jenis alat bor harus
diperhatikan :
1. Kapasitas kedalaman (tergantung dari) :
Besanya kekuatan mesin sumber pengerak yang dinyatakan dengan Tenaga
Kuda (HP).
b. Kekuatan alat penyangga atau menara serta derek untuk menarik beban
rangkaian sampai kedalaman yang dituju.
Besarnya garis tengah pipa bor sesuai dengan besarnya inti yang diminta.
Kekuatan pompa untuk dapat menyalurkan lumpur sampai kedalaman yang
dituju.
2. Mobilitas, dapat bergerak sendiri (skids, truck) atau kemungkinan untuk dipreteli
atau/dan diangkat dengan tenaga manusia ataupun dengan helicopter.
3. Kemampuan pemboran miring.
4. Keperluan dan besarnya inti yang diminta.
5. Perolehan inti (core recovery) (tergantung dari jenis core barrel)
Peralatan Mesin Bor :
Mata Bor :
a. Macam-macam, terdiri dari intan, baja, dan bentuk, termasuk kadang-kadang
untuk tanpa pengambilan inti.
b. Ukuran mata bor : AX, BX sampai NX, sesuai dengan corebarrel.
Bumbung Inti (Corebarrel) :
Berbagai jenis dan ukuran :
a. Ukuran sesuai mata bor
b. Jenis :
1. Double-tube core-barrel
2. Triple-tube core-barrel (recovery faktor lebih dari 90%)
a. Dengan batang bor
b. Dengan tali-kawat (Wire-line)
Pipa bor dan Selubung :
1. Berbagai ukuran
2. Berbagai jenis logam
Menara Bor
Tergantung tujuan kedalaman akhir pemboran serta kenampakannya maka
mesin pemboran dilengkapi suatu menara untuk mengendalikan pipa bor yang
berupa sistim rak, kaki tiga sederhana maupun derrek.
Cara Penekanan :
1. Mekanis (dongkrak)
2. Hidraulis
3. Bobot rangkaian pipa
Sumber Tenaga Penggerak :
1. Diesel
2. Bensin
3. Pneumatic (compressor)
4. Listrik
Besar/kecilnya sumber penggerak menentukan kapasitas kedalaman.
Sistem pembilas :
Pembilasan dapat dilakukan dengan udara, air maupun lumpur.
Pemboran dengan udara (air drilling) : untuk daerah-daerah yang sulit air,
ataupun pemboran didalam terowongan dapat dipertimbangkan penggunaan
udara sebagai pembilas/pendingin matabor, dalam hal mana disiapkan mesin
compressor.
Pemboran dengan air atau lumpur : untuk ini harus dipersiapkan mesin pompa
dengan kapasitas tekan dan penyedotan lumpur pemboran yang sesuai dengan
kedalaman yang dituju. Selain itu diperhatikan jarak dari sumber air yang
memerlukan sistim pompa dan rangkaian pipa air untuk penyaluran, maupun
penggunaan truk tangki air. Lumpur biasanya dipakai bentonit yang
diperdagangkan secara komersial. Kekentalan dari lumpur dapat diatur dengan
menentukan berat jenisnya.
Penggolongan Mesin Bor Putar
Mesin Bor Ringan (Portable Drilling Rig)
Khas dari pemboran ini selain mudah diangkut secara manual adalah pada
umumnya menggunakan topdrive dengan motor bakar kecil (2 tak) yang ikut turun
naik dengan turun/naiknya batang bor yang dipandu oleh rel atau rack. Tekanan pada
matabor dapat ditingkatkan dengan menyuruh orang mendudukinya (awak mesin bor
20-26).
Alat bor ini dapat dipreteli dalam bahagian-bahagian kecil dan dapat diangkut
oleh orang secara manual. Kapasitas alat bor ini hanya maksimum 50 meter, banyak
digunakan untuk pemboran seismik (shot holes) dan sering merupakan rakitan
sendiri dengan menggunakan mesin pompa. Laju tembus adalah 30-40 m/hari, relatif
sangat murah. Pengambilan inti tidak dimungkinkan. Biaya $5.90/hari.
Termasuk alat bor kecil dengan topdrive ini adalah yang dipasang pada truck,
dengan memasangi rak (rel) yang memandu batang bor, dimana morot penggeraknya
dipasang pada ujung atas batang bor, dan mesin bergeser ikut dengan turunnya
dengan batang bor. Dengan topdrive ini pemboran miring dimungkinkan secara
terbatas dengan memiringkan raknya.
Berbagai jenis/merk pemboran :
Bor Mesin Portable
a. Packsack (kapasitas 10 meter), dapat diangkut seorang diri
b. Koken
c. Rakitan lokal
Mesin Pemboran Inti (Diamond Drilling Rigs)
Alat pemboran ini adalah alat standart dan yang paling populer untuk
eksplorasi cebakan mineral. Nama Diamond Drilling Rig digunakan karena alat ada
yang paling banyak dipakai untuk pengintian (coring) yang menggunakan matabor
dari intan.
Mesin ini berukuran relatif kecil dan dipasang pakai roda atau batang luncur
(skids), ditarik dengan bulldozer, kendaraan 4-wheel drive atau ditarik dengan winch
pada tempat yang sulit dijangkau, atau digantung dengan slung di bawah helicopter,
atau juga dapat dipreteli menjadi bahagian-bahagian/komponen kecil dan dapat
dipikul secara manual.
Gerakan putar dari mesin ditransmisikan pada pipa bor dengan chuck, dan oleh
karenanya dapat membor ke semua arah, termasuk ke atas (dari terowongan). Untuk
pengoperasiannya sering dipasang kaki tiga dari pipa besi untuk mengendalikan
pemasangan/pencabutan batang bor dengan menggantungkannya pada sistem katrol
dengan swivel yang disambungkan pada pipa selang untuk menyalurkan cairan
pembilas dari pompa lumpur. Kelemahan dari alat bor ini adalah berkecepatan
rendah, terutama sewaktu operasi pengambilan inti (coring operations).
Jenis matabor yang digunakan : blade type, roller type dan matabor intan dan
tungsten-carbida. Matabor jenis bilah (Blade type) membor lebih cepat. Palu
pemukul berputar di dalam lubang (Rotary percussion downhole hammers) juga
tersedia untuk formasi-formasi yang keras. Dapat dipasangi bumbung inti jenis
tripple stationary inner split tube yang ditarik talikawat.
Beberapa merk alat bor Diamond Drilling Rig :
Altas-Capco, dengan triple yang simple
Longvear dan Tone, berbagai ukuran :
1. Junior
2. Ly 24,34,38,44-(kapasitas 100 – 900 m)
Tone : U.U.5 (75 m), T.AS 70 dan lain-lain.
Mesin Bor Rotari (Rotary Drilling Rigs)
Jenis alat bor ini dinamakan demikian karena gerak putar dari sumber
penggerak/mesin ditransmisikan pada batang bor dengan meja putar (rotary table),
sehingga hanya dapat membor ke vertikal ke bawah.
Alat pemboran yang digolongkan jenis ini pada umumnya lebih besar dan
berkekuatan lebih besar, harus dipasang pada truk dan tidak cocok untuk lokasi-
lokasi yang sulit dicapai. Alat pemboran jenis ini juga termasuk pemboran untuk
minyak dan gas bumi.
Pada umumnya digunakan untuk operasi tanpa pengambilan inti (noncoring
operation). Kecepatan pemboran tinggi, terutama jika tidak dilakukan pengambilan
inti, namun jika diperlukan bumbung inti (core barrel) dapat dipasang.
Berbagai jenis Alat Bor Rotari
Mayhew 1000 Rig; Alat ini dipasang pada truk (6 x 6 Cusromline Carrier
Truck), memakai lumpur berbasis air atau udara dengan menggunakan kompressor
berkapasitas rendah. Kecepatan tembusnya sangat tinggi (175 m/hari tanpa
pengintian, 35 m/hari dengan pengintian). Biaya $ 22.15/hari tanpa pengintian. $
103/hari dengan pengintian.
Dando 250 : Dipasang di atas traktor, yang tidak terlalu stabil sehingga
memerlukan dukungan bulldozer. Alat ini memiliki kompressor berkapasitas tinggi
dan dapat dengan mudah mencapai kedalam akhir (TD) 120 m. Namun mempunyai
laju tembus (penetration rate) lebih rendah (130 m/hari tanpa pengintian, 30 m/hari
dengan pengintian), tetapi lebih murah atas dasar hitungan permeternya. Biaya $
15.60/hari tanpa pengintian. $ 47.50/hari dengan pengintian.
Pemboran Aliran Bilas Balik (Counterflush Drill)
Air pembilas masuk dari casing, keluar melalui pipa bor, membawa conto, yang
tidak tercampur dengan rontokan dari dinding lubang bor, namun untuk mendapatkan
ke dalam conto ini harus memperhitungkan kecepatan tidak seteliti bor inti.
Pengambilan Conto Dan Perekaman Data Dari Lubang Bor (Drill-Hole
Logging)
Tujuan utama dari pemboran eksplorasi adalah mengambil dan merekam data
geologi yang ditembus lubang bor. Data ini berupa rekaman catatan hasil
pengamatan pada conto batuan, khususnya litologi serta gejala geologi lainnya. Jenis
conto yang didapatkan adalah :
Serbuk bor (Cuttings)
Conto ini adalah hasil kerukan dari matabor yang kemudian dibawa oleh air
pembilas ke permukaan. Setap kemajuan selang kedalaman tertentu suatu conto yang
diambil mewakili selang kedalaman tertentu dan dicatat. Conto ini dibersihkan dan
dideskripsikan. Hasil deskripsi conto ini tidak akurat mengingat :
1. Conto tersebut harus menempuh jarak dari kedalaman sampai ke permukaan,
sedang dalam waktu yang sama matabor sudah maju lebih dalam lagi.
Kedalaman yang diwakili conto itu harus dikoreksi atau disetel terhadap data
lain, seperti laju kecepatan pemboran atau log talikawat.
2. Conto tersebut sering tercampur dengan serbuk dari selang kedalaman yang ada
di atasnya, sehingga kadangkala diketemukan lebih dari 2 jenis litologi yang
berasal kedalaman yang berbeda. Untuk ini persen berbagai jenis litologi ini
harus dicatat untuk mengetahui litologi mana merupakan guguran dan mana
yang dari kedalaman asli. Untuk ini dapat pula dilakukan pembandingan
dengan hasil tafsiran litologi dari log talikawat maupun data lain seperti laju
kecepatan pemboran.
3. Conto ini merupakan serbuk, keratan atau hancuran dari batuan, sehingga
hanya deskripsi tekstur dan susunan mineral yang dapat diamati, sedangkan
gejala-gejala geologi seperti struktur, kekompakan dan lain-lain tidak teramati.
Pengamatan litologi dari serbuk pemboran adalah bersifat baku dalam
eksplorasi minyak dan gasbumi, dan juga dilakukan pada pemboran eksplorasi
batubara terutama pada selang kedalaman yang tidak dilakukan pengintian.
Adakalanya dalam eksplorasi batubara tidak dilakukan pengintian yang disebut
openhole, sehingga data geologi didapatkan dari penafsiran log talikawat/geofisika
dan dibantu dari pengamatan conto ini. Namun pada pemboran eksplorasi cebakan
mineral tidak lazim dilakukan karena lebih mengandalkan pada pengamatan conto
inti dilakukan secara penuh dari permukaan sampai kedalaman akhir.
Inti bor (drill core)
Pada eksplorasi cebakan mineral termasuk batubara data geologi biasanya
didasarkan atas pengamatan dan pendeskripsian conto inti bor. Pengintian Penuh
(Full Coring). Pengambilan inti dilakukan secara penuh dari permukaan sampai
kedalaman akhir pemboran. Ini yang biasa dilakukan dalam eksplorasi untuk cebakan
mineral.
Pengintian Setempat (Spot Coring). Pemboran dilakukan sebagai lubang terbuka
(open hole) yang kemudian diikuti dengan pengintian hanya dilakukan pada
selang kedalaman tertentu yang diinginkan, misalnya beberapa meter di atas zone
cebakan dan beberapa meter dibawahnya. Untuk ini sering diperlukan lapisan
petunjuk stratigrafi berdasarkan log geofisika dari sumur terdekat yang sengaja
dibor sebagai pilot drill hole, untuk operasi ini sering dilakukan pilot and part-
coring.
Pengintian Sentuh (Touch Coring). Pengintian dimulai segera setelah matabor
mencapai beberapa meter di atas target pengintian (bentuk pengintian setempat
yang kurang dapat dipercayai).
Pengintian Inti Terorientasi (Oriented Core Sample). Dengan menggunakan alat
tertentu, dimungkinkan dimana orientasi kedudukan asli dari conto didalam tanah
dapat ditentukan. Hal ini sering dilakukan untuk mempelajari kedudukan struktur
geologi dari lapisan maupun dari rekahan atau jalur-jalur mineralisasi.
Perolehan Inti (Core Recovery). Dalam operasi pengambilan inti pemboran tidak
selalu seluruh selang kedalaman dapat diwakili oleh panjang inti yang diperoleh.
Hal ini disebabkan kemungkinan gugurnya bahagian bawah dari inti sewaktu
diangkat dalam bumbung inti (core barrel). Besarnya perolehan inti (core
recovery) dinyatakan dalam persen (% core recovery), dengan mengukur panjang
conto inti yang diperoleh dan membandingkannya dengan panjang bumbung.
Perolehan inti yang buruk dapat disebabkan karena adanya jalur-jalur retak atau
keadaan batuan yang rapuh dan dapat dipakai sebagai indikator untuk keadaan
struktur dari batuan, dan menggunakan bumbung inti yang diperbaiki seperti
triple tube core-barrel.
Keunggulan dari conto inti pemboran adalah :
1. Pengamatan litologi lebih lengkap dan terperinci sehingga perselingan berbagai
jenis litologi, dapat dideskripsi secara rinci, centimeter demi centimeter.
2. Pengamatan rinci dapat dilakukan terhadap struktur maupun tekstur batuan
dalam 3-Dimensi, terutama jika menggunakan conto yang terorientasikan,
misalnya adanya rekahan, urat-urat kecil, penjaluran mineral (mineral zoning),
dsb.
3. Penentuan kedalaman serta selang-selang kedalaman dari berbagai batas
perubahan litologi lebih baik daripada serbuk pemboran. Namun masih tetap
kurang akurat jika dibandingkan dengan hasil penlogan talikawat, disebabkan
kemungkinan perolehan inti yang buruk selain juga terjadinya dekompaksi
seperti halnya dalam batubara.
4. Keuntungan conto inti bor ini adalah selain mendapatkan kedalam conto yang
lebih teliti, juga dimungkinkan untuk dilakukan uji kualitas yang berkisar luas
(wide range of quality test), untuk menentukan sifat-sifat keteknikan batuan,
misalnya kekuatan lantai dan atap dari cebakan (batubara) dan batuan penutup
(overburden rocks).
Keburukan dari pengambilan conto inti adalah :
1. Operasi pengambilan inti bor sangat memperlambat operasi pemboran,
terutama jika tidak menggunakan wireli corebarrel.
2. Harus menggunakan matabor dari intan atau baja tungsten yang lebih mahal
daripada matabor jenis lainnya.
Secara keseluruhan pemboran inti jauh lebih mahal dan lebih lambat dari
operasi pemboran lainnya, sehingga harus benar-benar diperhitungkan dalam
menentukan taktik eksplorasi. Keunggulan jenis data yang diperoleh harus
diperhitungkan terhadap biaya yang harus dikeluarkan.
Pemprosesan Dan Penyimpanan Inti Bor
Inti bor dicuci dan dikeringkan, kemudian dipatahkan meter demi meter.
Setelah dipatahkan setiap meter maka batang-batang inti disimpan dalam peti
kayu/aluminium yang dirancang khusus, dan disusun sedemikian rupa sehingga atas
bawahnya jelas, serta kedalamannya diperlihatkan dengan tanda-tanda yang ditulikan
dengan spidol pada penyekat antar inti. Waktu dilakukan pengamatan harus hati-hati
untuk menempatkan setiap conto dalam urutan, arah dan susunan yang sama.
Batang inti yang akan dianalisa di laboratorium, seperti selang yang
termineralisasi inti batuan ini dibelah (split) menjadi 2 (1 dipakai untuk essay, 1
untuk dokumentasi). Conto inti untuk analisa laboratorium harus diambil dari inti
yang telah dibelah ini. Penanganan conto inti ini harus dijaga supaya tidak
terkontaminasi, terutama yang diperuntukan assay mineralisasi logam. Dalam hal
batubara conto inti untuk dianalisa di laboratorium harus segera dibungkus dengan
kertas parafin yang kedap udara, untuk menjada kelembaban aslinya (moiture
content). Untuk setiap conto yang akan dianalisa di laboratorium perlu dicatat kode
nama/nomor lubang bor dan kedalamannya.
Pencatatan/Perekaman Data Bor : Penlogan Lubang Bor
Ada dua cara mencatat atau merekam data geologi yang dihasilkan pemboran :
Penlogan Visual (Visual Logging)
Penlogan visual dilakukan terhadap pengamatan dan deskripsi litologi dari
conto serbuk pemboran dan dari conto inti bor. Jika dilakukan pengeboran inti penuh
(full core drilling) penlogan dilakukan hanya dari pengamatan conto inti, sedangkan
jika dilakukan spot-coring maka hanya bagian yang tidak diinti pengamatan dari
serbuk bor yang dicatat. Pencatatan dilakukan dalam kolom-kolom kertas panjang
yang disebut Log Pemboran (drilling-log) dan jika khusus berdasarkan inti saja
disebut Log Inti (Core-log). Data geologi pada Log Inti tidak terbatas pada deskripsi
litologi saja, tetapi menyangkut struktur, mineralisasi dan sebagainya. Selain data
geologi juga dicatat data teknis lainnya, seperti data laju kecepatan pemboran, data
perolehan inti (core-recovery), keadaan air pembilas, pergantian matabor, selang
pengambilan inti-bor, titik-titik penempatan pipa selubung (casing) serta tanggalnya.
Setiap jenis catatan pengamatan diberi kolom tersendiri, dan sedapat mungkin dalam
bentuk simbol grafis. Khususnya jenis litologi diberi kolom yang di isi simbol grafis,
laju pemboran dengan kurva, perolehan inti dalam bentuk kolom sempit yang
memperlihatkan % inti terhadap kedalaman. Struktur geologi digambarkan pada
kolom litologi maupun dicatat dalam kolom tersendiri, demikian juga selang-selang
mineralisasi, jenis mineralisasi serta estimasi persen juga dicatat. Sebetulnya tidak
ada standard bentuk log yang baku, tergantung dari jenis cebakan yang dijadikan
obyek pemboran, maupun juga tergantung perusahaannya masing-masing. Sering
kolom khusus disediakan untuk mencatatkan hasil analisa geokimia atau ‘assays’.
Dewasa ini dengan komputerisasi, data yang direkam diusahakan dalam format
digital maupun alfanumerik yang mudah diinputkan dalam suatu database yang
disimpan sebagai file dalam disket atau tape, dan setiap waktu dapat dengan mudah
dibuatkan log grafis dengan mencetaknya pada rol kertas (paper log print-out),
maupun diproses menjadi peta atau penampang geologi. Log Visual ini sering
dikombinasi dengan log Talikawat menjadi log Komposit.
Penlogan Talikawat (Wire-Line Logging)
Penlogan talikawat dewasa ini sudah sangat lumrah dilakukan untuk pemboran
inti, terutama untuk batubara. Jenis-jenis log yang dapat dilakukan bisa dibagi dalam
:
Penlogan Geofisika (Geophysical Logging)
Penlogan Citra (Imaging, hasil dari pemotretan kamera yang diturunkan ke dalam
lubang pada tali serat optik dan dapat merekam citra visual sekeliling lubang bor)
Log orientasi lubang sumur (yang menunjukkan arah dari lubang sumur dalam
derajat kemiringan dan azimuth)
Sejak pertengahan tahun tujuh-puluhan penlogan geofisika untuk lubang
pemboran kecil telah dikembangkan. Terutama untuk eksplorasi batubara.
1. Penlogan geofisika lebih teliti dalam penentuan kedalaman dari target
pemboran terutama dalam hal lapisan batubara daripada penlogan visual dari
inti pemboran karena kemungkinan dekompaksi dan pendapatan inti yang
buruk.
2. Penafsiran litologi lebih baik dari pengamatan serbuk bor atau pendapatan inti
yang buruk.
3. Korelasi antar lubang bor bersifat jauh lebih oojektif daripada log visual.
4. Untuk eksplorasi batubara log geofisika dapat digunakan untuk mengestimasi
parameter kualitas batubara.
Jenis-jenis log yang dipakai terutama untuk batubara adalah :
1. Log Radioaktif (gamma, neutron, densitas)
2. Log Listrik (Resistivitas/SP)
3. Log Kaliper
Density Log
LSD ; baik untuk korelasi
HRD ; informasi optimum untuk ketebalan batubara
BRD ; kompromi antara LSD dan HRD
Natural Gamma Log
Menunjukkan kadar lempung
Neutron Log
Merespon terhadap hidrogen, karbon dan kelembaban total moisture,
derajat porositas (yang membedakan batupasir dari serpih)
Caliper Log
Jenis log ini memungkinkan untuk memisahkan batuan kompeten dari yang
tidak kompeten. Log ini juga digunakan untuk menentukan kelayakan suatu
lapisan batubara pada lokasi tertentu untuk dapat dilakukan pengintian,
berdasarkan atas derajat keretakannya yang diperlihatkan oleh garis tengah
dari lubang bor yang menembus lapisan tersebut.
Dalam eksplorasi batubara log densitas banyak dipergunakan. Ini disebabkan
karena :
Density log dapat menentukan secara teliti selang kedalaman dan ketebalan
lapisan batubara yang ditembusnya.
Density log menghasilkan penentuan kerapatan batuan (density determination)
dan dengan demikian menunjukkan kualitas dari lapisan. Kemudian density
dikorelasikan dengan lubang bor yang telah diambil intinya dan perkiraan kadar
abu dapat diekstrapolasikan dengan lubang bor terbuka yang dilog. Kombinasi
dari gamma alami, log densitas dan log neutron memberikan jalan untuk korelasi
lapisan batubara serta lapisan sedimen yang menyelubunginya.
PEMBORAN MESIN TUMBUK (PERCUSSION DRILLING)
Jenis mesin pemboran ini sudah jarang dipakai lagi dalam eksplorasi. Batuan
dipecah dengan pahat yang ditumbuk, dan conto diambil dengan bailer atau drive
sampler. Conto yang didapat tidak murni. Pemboran dengan jenis ini umumnya
digunakan dalam eksplorasi dasar pada soil, gravel, endapan pasir. Dimana sebagian
besar batuan yang dihasilkan telah mengalami gangguan, karena proses
pemborannya dilakukan dengan menumbuk tanpa menimbulkan moment putar. Hasil
dari pemboran tersebut kemudian dibawa ke laboratorium.
Ada berbagai jenis mesin bor perkusi ini, antara lain yang disebut :
Cable Tool Drilling Rig
Hammer Drill atau Wagon Drill
Downhole Hammer Drilling Rig
Hammer Drilling Rig with Drive Sampler
Alat Bor Tumbuk Talikawat (Cable Tool Rig)
Alat cable tool rig, yang juga disebut churn drilling rig adalah alat bor yang
paling tua yang digunakan untuk pemboran minyak maupun eksplorasi mineral, dan
kini masih dipakai. Alat ini bentuknya sederhana yang terdiri suatu menara,
berbentuk segitiga atau bentuk lain yang pada puncaknya dilengkapi dengan sistim
katrol. Pada katrol ini dibentangkan talikawat baja yang disambungkan dengan suatu
mesin motor penggerak lewat suatu roda gila sehingga memberikan gerakan turun
naik pada ujung talikawat di bawah menara bor ini. Pada ujung talikawat ini
digantungkan suatu mata bor berupa pahat yang dilengkapi batang logam sebagai
pemberat diatasnya. Penetrasi pada formasi dilakukan dengan menarik talikawat ke
atas oleh mesin penggerak, dan kemudian melepasnya sehingga pahat menumbuk
formasi di bawahnya. Setelah gerakan ini dilakukan beberapa kali, maka pahat
diganti dengan suatu alat pengambil conto yang disebut bailer suatu tabung atau
bumbung baja yang dibawahnya diberi sistim katup. Dengan menjatuhkannya bailer
ini ke dalam lubang maka hancuran batuan ataupun sedimen lepas masuk ke dalam
tabung dan terperangkap oleh katup dan dapat diangkat untuk memperolehnya. Air
sering dimasukkan ke dalam lubang bor untuk membersihkan lubang, tetapi tidak
dalam tekanan yang terlalu tinggi (maksimum 100 l/menit).
Alat Bor Tumbuk Biasa
Ada beberapa macam alat bor tumbuk ini yang terutama digunakan untuk
batuan keras dalam operasi pertambangan. Alat ini biasanya dipasang di atas suatu
truk atau traktor, dan sangat mudah dioperasikan dalam segala arah sudut.
Hammer Drill (Bor Palu)
Mesin bor yang juga disebut Wagon Drill (Chaucier dan Morer, 1987) itu terdiri
dari palu yang bergerak vertikal dan dipasang sepanjang suatu peluncur (slide) yang
dipasang pada suatu kendaraan seperti truk atau traktor. Palu ini memukul-mukul
suatu rangkaian batang bor yang pada ujungnya dipasangi suatu matabor. Jenis
Wagon Drills yang ringan (Atlas BVB) dapat mencapai kedalaman rata-rata 30 meter
dan maksimum 50-60 meter. Jenis Wagon Drills yang besar (Altas Roc 601) rata-rata
70 sampai 100 meter. Conto yang didapatkan adalah serpihan batuan yang ditiup oleh
udara yang dikompresikan melalui pipa bor, dan ditangkan diluar oleh alat khusus
yang disebut cyclone sample chamber.
Kelemahan dari Wagon Drill adalah perolehan conto yang kecil (5kg/m), karena
diameter lubang yang didapatkan adalah 40-50 mm.
Down-Hole Hammer Drill (Alat Bor Palu Dalam Lubang)
Pada alat bor ini palu didapatkan langsung dipasang di atas drive sampler,
berbentuk suatu silinder yang bergerak turun naik secara lancar (smooth) dan
digerakan oleh udara tertekan dari compressor melalui pipa bor. Mata bor disini
dapat pula melakukan gerak rotasi atau putar. Kedalaman rata-rata yang dapat
dicapai alat ini adalah 80=100 meter, tetapi dapat pula dirancang untuk mencapai
kedalaman 300-1000 meter, dengan menggunakan pipa selubung (casing). Diameter
lubang yang dibuat adalah 65-170 mm, sehingga dapat perolehan conto (sample
recovery) yang lebih besar daripada Wagon Drill. Namun biayanya 3 sampai 4 kali
biaya pemboran permeter daripada Wagon Drill. Hammer Drill jenis ini
diklasifikasikan sebagai bor palu ringan (Light Hammer Drill, Ingersoll type).
Bor Tumbuk dengan Drive Sampler
Perkembangan dari bor tumbuk atau percussiun drilling adalah pemasangan apa
yang disebut drive sampler sebagai pengganti matabor. Alat bor ini hanya cocok
dipergunakan untuk lapisan tanah atau sedimen lepas. Alat ini berupa sepotong pipa
dengan ujungnya terbuka dan tajam. Tabung baja ini mempunyai bentuk dengan
panjang yang berlainan, kurang lebih 91,44 cm dan diameternya (bagian luar) 7,62
cm. Alat ini dilengkapi dengan cincin (ring) yang gunanya untuk penyesuaian bila
diameternya akan mencapai 12,7 cm. Sedangkan pada sampler bagian atas terdapat
lubang untuk lewat air/lumpur pemboran, yang dilengkapi dengan katub pengatur,
katub ini gunanya untuk :
Masuknya lumpur pemboran pada saat diangkat
Mencegah cebakan udara dan air dalam tabung yang akan menjadi pengganggu
naiknya conto atau rusaknya conto batuan.
Katup bola pengatur tidak selalu effektif penuh, karena kadang-kadang hal itu
akan menyumbat katub dan menahan untuk tetap terbuka. Drive sampler ini yang
bertindak sebagai alat bor, mempunyai dinding dengan ketebalan 5 inci, alat ini
diselubungi dengan pipa pelindung (casing). Ada beberapa macam peralatan drive
sampler, alat ini telah dikembangkan untuk berbagai macam soil, yaitu dengan
menggunakan dinding sampler yang tipis. Membuat dinding yang setipis mungkin ini
dimaksudkan untuk pengendalian sisipan conto batuan. Banyak juga drive sampler
telah dikembangkan untuk berbagai mekanisme guna mendapatkan conto batuan
sebaik mungkin.
Pengamanan :
Walaupun bor tumbuk ini biasanya dipasang pada suatu truk atau traktor,
namun ada kalanya mesin langsung dipasang diatas tanah. Hal-hal yang perlu
diperhatikan selama pekerjaan pemboran yaitu : Landasan mesin bor, landasan ini
harus dipersiapkan dengan letak yang betul. Landasan ini perlu stabil mesinnya bisa
selalu dalam keadaan mantap dan dapat menahan mesin bor serta peralatannya. Juga
memudahkan operator bekerja dengan leluasa. Ukuran landasanya itu minimum 3,5
X 3,5 meter. Demikian pula pada pemboran dasar sungai, untuk memudahkan dan
keamanan, maka sesuai jaminan perlu dibuat “andang-andang” (scaffolding), dalam
suatu rencana pekerjaan pemboran dasar sungai dan ini berarti penambahan biaya
maupun waktu.
Keunggulan Bor Tumbuk
Bor tumbuk mempunyai keunggulan karena dapat menembus bongkah dalan
cebakan pasir/kerikil dengan cepat dengan memecahkannya, conto yang didapatkan
dalam drive sampler atau bailer cukup akurat dan relatif murah dan peralatannya
cukup sederhana.
Pekerjaan ikutan sehubungan dengan pemboran tumbuk memberikan
keunggulan sebagai berikut :
Dapat mengukur Bulk Density dari tanah, lempung (clay), pasir (sand), kerikil
(gravel) dan lain-lain, dalam keadaan asli di lapangan.
Dapat mengukur koefisien perbandingan antara tanah terpadat dengan yang tak
terpadat langsung di lapangan.
Pengamatan dan Perekaman Data Geologi
Diskripsi litologi hasil pemboran
Setiap conto yang diambil dari bailer harus langsung diamati seketika itu juga mutlak
dikerjakan oleh geologist di lapangan maupun kemudian diverifikasi di laboratorium.
Mengingat conto hasil pemboran tumbuk pengamatan khusus meliputi :
a. Mengenai berbagai jenis batuan yang mudah pecah dan yang mudah
menyambung kembali.
Litologi (warna, tekstur dsb), sifat kelunakan, kepadatan dan perlapisan.
Banyaknya air yang terkandung dalam batuan tersebut.
Keterangan mengenai batuan dari seluruh yang pecah seperti, sifat
kebulatan, prosentase jenis batuan dari keseluruhan volume jenis batuan itu,
juga keterangan dari sudut petrografi.
Keterangan-keterangan mengenai keistimewaan setiap lapisan batuan
seperti kadar humus dalam suatu lapisan batuan, perubahan warnanya dan
lain-lain.
Pengambilan macam-macam batuan tersebut seperti tempat pengambilan
batuan, susunan struktur batuan yang rusak dan struktur batuan yang tidak
rusak.
b. Mengenai berbagai jenis batuan yang keras sampai agak keras dalam suatu
lapisan batuan.
Litologi (warna, tekstur dsb), dari fragmen batuan dan semen batuan.
Keterangan mengenai zat-zat kecil yang terkandung dalam batuan seperti
susunan mineralogi, bentuk dan ukuran maupun letaknya, perubahan-
perubahan yang mungkin ada.
Tingkat kekerasan batuan dan prosentase pengambilan dari lubang bor.
Tingkat kerusakan dan lain-lain.
Perekaman/Catatan Data Pemboran
Setelah diadakan pengamatan batuan seperti ini kemudian dilakukan
pencatatan, catatan ini harus akurat, nyata, jelas, sistematis dalam format yang telah
ditentukan serta bisa dijadikan dokumen yang dijamin kelamaannya. Pencatatan
dilakukan pada format yang sudah tersedia yang disebut log, yang dan pencatatan
dilakukan pada kolom-kolom dan kedalaman yang bersangkutan.
Pemerian batuan hasil pemboran ini akan menghasilkan catatan ringkas yang
sebagian akan dimasukkan dalam Boring record, kadangkala disebut Drilling Record
atau Drilling Log.
Penyimpanan Conto (Sample Storage)
Demikian pula tentang penyimpanan conto (sample) hasil pemboran, diberi
kolom-kolom sesuai dengan pengambilan sample sehingga kelak bila diadakan
pemerian ulang tidak akan terjadi kericuhan.
Pada proses pengeboran peranan lumpur bor (drilling mud) sangat penting,
karena lumpur pengeboran ini memiliki beberapa fungsi, yaitu :
a. Mengangkat serbuk bor ke permukaan, hal ini sangat penting sebab juka serbuk
pengeboran tidak terangkat ke permukaan maka dapat menyebabkan buntunya
saluran pengeboran dan akhirnya dapat menyebabkan terjepitnya pipa bor.
b. Mendinginkan dan melumasi pahat/biit dan rangkaian pipa bor; proses
pendinginan dan pelumasan pada sebuah kegiatan pengeboran tidak boleh
diabaikan sebab jika proses ini diabaikan dapat mengakibatkan lelehnya biit
atau rangkaian pipa akibat gesekan dengan bidang bor, terlebih lagi jika kita
menggunakan kecepatan rotasi tinggi dan dibarengi dengan pelumasan yang
tidak baik maka hal ini akan lebih mempercepat lelehan bit.
c. Mengontrol tekanan formasi; dengan lumpur bor yang baik maka tekanan
formasi dapat terkontrol dengan baik, oleh karena itu perbandingan antara
lumpur dengan air harus seimbang, lumpur tidak boleh terlalu kental atau
terlalu encer.
d. Mencegah runtuhnya dinding lubang bor; dengan adanya lumpur bor yang baik
dapat membantu penyanggan dinding sehingga keruntuhan dinding dapat kita
hindari.
e. Melapisi dinding lubang bor dengan kerak lumpur; dengan teknologi yang ada
kita dapat membuat lumpur bor yang dapat mengering pada dinding lubang bor
sehingga dapat mengurangi longsor pada dinding bor.
f. Menahan serbuk bor dan material-material pemberat dalam bentuk suspensi
bila sirkulasi atau pemboran dihentikan sementara; pada proses pengeboran jika
terjadi sesuatu hal yang mengakibatkan sirkulasi lumpur terpaksa harus
dihentikan. Kita tidak perlu khawatir terhadap serbuk bor yang mengendap
sebab lumpur yang baik akan dapat menahan serbuk pengeboran dalam bentuk
suspensi, tetapi jika lumpur bor yang kita gunakan kurang baik kemungkinan
material pemberat dan serbuk bor mengendap cukup besar dan kemungkinan
terjepitnya rangkaianpun menjadi besar pula.
g. Mengurangi beban rangkaian pipa bor dan selubung yang ditanggung oleh
menara/rig; pengeboran yang dilakukan tanpa lumpur. Bor yang baik, misalnya
lumpur bor yang digunakan terlalu encer hal ini akan menyebabkan proses
pelumasan kurang berjalan baik adan juga fungsi lumpur bor sebagai pembantu
penyanggaan beban yang ditanggung oleh rig juga akan berkurang, oleh karena
itu pemilihan lumpur bor harus benar-benar diperhatikan.
h. Untuk media loging I; maksudnya adalah penyampelan dengan bentuk sampel
seperti log (silinder).
Berdasarkan bahan dasarnya lumpur bor dapat dibedakan menjadi tida macam,
yaitu :
1. Lumpur dasar air tawar (fresh water base mud)
2. Lumpur dasar air asin (salt water base mud)
3. Lumpur dasar air minyak (oil water base mud)
Selama proses pengeboran berlangsung tentunya tidak terlepas dari masalah,
masalah yang mungkin timbul selama pengeboran diantaranya :
a. Semburan liar, semburan liar biasanya terjadi pada pengeboran minyak bumi.
Hal ini terjadi saat bor kita menembus batauan pengurung gas sehingga gas
menekan lumpur bor ke atas dan gas akhirnya keluar permukaan. Jika pada saat
pengeboran terjadi sembur liar sebaiknya kita segera meninggalkan lokasi
pengeboran untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.
b. Runtuh dinding, runtuhnya dinding dapat disebabkan oleh kondisi batuan yang
kurang stabil atau dapat pula disebabkan oleh penggunaan lumpur yang kurang
tepat.
c. Hilang lumpur (mud loss) :
- Lumpur di dalam lubang sumur hilang atau masuk ke dalam lapisan
sebagian atau seluruhnya.
- Dapat terjadi karena berat jenis lumpur bor terlalu besar, sehingga tekanan
lumpur lebih besar dari tekanan lapisan.
- Hilangnya lumpur dapat diikuti oleh blow out.
d. Sloughing shale, dinding sumur disekitar lapisan shale (serpih) mengembang
sehingga menyempitkan atau menyumbat lubang bor, pengembangan lapisan
shale terjadi karena shale bereaksi dengan air yang berasal dari lumpur
pengeboran, kejadian ini dapat mengakibatkan terjepitnya rangkaian pipa bor.
e. Bit leleh, lelehnya bit atau mata bor yang dapat terjadi akibat kurang lancarnya
proses pelumasan atau putarannya terlalu tinggi.
f. Rod putus, putusnya rod dapat diakibatkan dari sloughing shale yang
mengakibatkan rod terjepit sedangkan putaran tidak dihentikan.
g. Rangkaian pipa yang terjepit, hal ini dapat terjadi jika viskositas diperbesar,
tekanan fluida besar atau dapat pula disebabkan oleh sloughing shale.