BAB IV SISTEM PEMUTAR (ROTATING SYSTEM) 4.1 DASAR TEORI Fungsi utama system pemutar adalah untuk memutar rangkaian pipa bor dan memberikan beratan diatas pahat member lubang. Sistem pemutar terdiri dari tiga sub- komponen : Peralatan putar (rotary assembly) Rangkaian pipa bor Mata bor Peralatan putar berfungsi untuk : Memutar rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung Menggantungkan rangkaian pipa bor yaitu dengan slip yang dipasang (dimasukkan) pada rotary table ketika disambung atau melepas bagian-bagian drill pipe. Rangkaian pipa bor menghubungkan antara swivel dan mata bor berfungsi untuk : Menarik-turunkan mata bor Memberikan beban diatas pahat untuk penembusan (penetration) Meneruskan putaran ke mata bor dan
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
BAB IV
SISTEM PEMUTAR
(ROTATING SYSTEM)
4.1 DASAR TEORI
Fungsi utama system pemutar adalah untuk memutar rangkaian pipa bor
dan memberikan beratan diatas pahat member lubang. Sistem pemutar terdiri dari
tiga sub-komponen :
Peralatan putar (rotary assembly)
Rangkaian pipa bor
Mata bor
Peralatan putar berfungsi untuk :
Memutar rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung
Menggantungkan rangkaian pipa bor yaitu dengan slip yang dipasang
(dimasukkan) pada rotary table ketika disambung atau melepas bagian-
bagian drill pipe.
Rangkaian pipa bor menghubungkan antara swivel dan mata bor berfungsi untuk :
Menarik-turunkan mata bor
Memberikan beban diatas pahat untuk penembusan (penetration)
Meneruskan putaran ke mata bor dan
Menyalurkan fluida pemboran yang bertekanan ke mata bor
Mata bor merupakan peralatan yang langsung menyentuh formasi, berfungsi
untuk menghancurkan dan menembus formasi.
4.1.1 Peralatan Putar (Rotary Assembly)
Peralatan putar ditempatkan pada lantai bor di bawah crown block diatas
lubang, peralatan putar terdiri dari :
Meja putar (rotary table)
Master bushing
Dua alat penting yaitu, kelly bushing (digunakan untuk memutar rangkaian
pipa bor) dan rotary slip (dgunakan untuk menggantungkan rangkaian pipa
bor). Kunci utamanya adalah meja putar.
Meja putar, master bushing dan kelly bushing digunakan bersama-sama untuk
memutar rangkaian pipa bor. Meja putar, master bushing dan rotary table
digunakan untuk menggantung rangkaian pipa bor di dalam lubang pada saat
menyambung/melepas section drillpipe dengan bantuan “make-up and break-out
tongs”.
4.1.1.1 Meja Putar
Meja putar 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. Kecepatan meja putar dapat diatur oleh seorang driller
man dengan beberapa handle yang ada di drawwork.
Hubungan rotary table dengan prime mover ada dua macam :
Hubungan dengan rantai ke drawwork
Hubungan langsung ke prime mover
4.1.1.2 Master Bushing
Master bushing merupakan alat yang dapat dilepas dari rotary table.
Master bushing berfungsi sebagai dudukan (penempatan) Kelly bushing atau
rotary slip.
4.1.1.3 Kelly Bushing
Kelly bushing selama operasi pemboran berlangsung berfungsi untuk
meneruskan putaran dari rotary table ke rangkaian pipa bor.
4.1.1.4 Rotary Slips
Jika rotary slip dimasukkan ke dalam master bushing, maka rotary slip
akan berfungsi sebagai penggantung rangkaian pipa bor pada saat dilakukan
penyambungan atau pelepasan section rangkaian pipa bor.
4.1.2 Rangkaian Pipa Bor
4.1.2.1 Swivel
Swivel adalah ujun teratas rangkaian pipa bor, yang berfungsi untuk :
Memberikan kebebasan kepada rangkaian pipa bor untuk berputar dimana
swivelnya sendiri tidak ikut berputar.
Memberikan perpaduan gerak vertical dengan gerak berputar dapat bekerja
bersama-sama.
Sebagai penghubung antara rotary hose (pipa karet) dengan Kelly
sehingga memungkinkan lumpur bor untuk sirkulasi tanpa mengalami
kebocoran.
Bagian-bagian dari swivel terdiri dari :
Bail : bagian atas dari swivel yang berfungsi sebagai penggantung swivel
pada hook di bawah travelling block
Goosneck : merupakan pipa yang berbentuk seperti huruf “U” yang terletak di
bagian atas dari swivel, berfungsi untuk menghubungkan rotary hose dengan
swivel
Washpipe assembly (internal) terletak pada bagian atas swivel bannet yang
berfungsi untuk menghubungkan rotary hose (dari goosneck) dengan rotating
swivel stem. Washpipe assembly dapat diambil dari swivel untuk dibersihkan.
Bonnet : merupakan metal yang berfungsi sebagai pelindung washpipe
assembly
Houshing : merupakan suatu baja yang berfungsi sebagai pelindung washpipe
dan sebagai rumah rotating stem assemblies
Rotating swivel stem : merupakan poros perputaran pada swivel
pin : merupakan ulir pada bagian atas dari kelly cock.
4.1.2.2 Kelly
Kelly merupakan rangkaian pipa bor yang paling atas dimana bentuk irisan
luarnya dapat berbentuk segi tiga, segi empat, segi enam. Kelly ini dimasukkan
ke dalam kelly bushing.
Kelly bushing berfungsi untuk meneruskan gaya putar (torsi) dari meja
putar ke kelly dan selanjutnya keseluruh rangkaian pipa bor. Selama kelly ini
tidak dipergunakan (dilepas) misal pada waktu mencabut string, maka kelly ini
dimasukkan ke dalam rathole yang terdapat di lantai bor. Dalam keadaan ini kelly
bushing selalu ikut terbawa demikian pula swivelnya.
4.1.2.3 Upper Kelly Cock
Merupakan suatu valve yang dipasang diantara swivel dan kelly. Fungsi
utamanya (pada saat tertutup) adalah untuk menjaga agar tidak terjadi tekanan dari
lubang bor yang bertekanan tinggi.
4.1.2.4 Lower Kelly Cock (Mud Silver Valve)
Mempunyai valve otomatis atau manual berfungsi untuk menahan cairan
pemboran dalam kelly pada saat dilakukan penyambungan.
4.1.2.5 Drillpipe (DP)
Drillpipe merupakan bagian rangkaian pipa bor yan terpanjang, artinya
jumlahnya paling banyak dalam satu rangkaian pipa bor untuk mencapai
kedalaman lubang bor yang diinginkan. Fungsi utama drillpipe adalah untuk :
menghubungkan kelly dengan drillcollar dan mata bor di atas lubang bor
memberikan rangkaian panjang pipa bor, sehingga dapat menembus
formasi yang lebih dalam
memungkinkan naik turunnya mata bor
meneruskan putaran dari meja putar ke meja bor
meneruskan aliran lumpur bor dari swivel ke mata bor
4.1.2.6 Penyambung Drill Pipe
Setiap section atau joint drillpipe standart mempunyai tiga bagian pokok,
yaitu : tube (pipe), dan tool joint pada kedua ujungnya. Tool joint terdiri dari dua
jenis :
Pin connection : tool joint pada bagian bawah drillpipe (DP) dimana ulir
dibuat pada bagian luar, disebut “PIN”
Box connection : tool joint pada bagian atas drill pipe (DP) dimana ulir
dibuat pada bagian dalam, disebut “BOX”
4.1.2.7 Karakteristik Drill Pipe
a) Tipe utama drill pipe, ada 2 macam :
Standart drill pipe : digunakan dari permukaan sampai pada top drill
collar. Pada umumnya drill pipe diikuti drill collar di atas mata bor (bit).
Heavy weight drill pipe : digunakan pada kondisi khusus, yaitu pada
waktu terjadi down hole problem seperti pipa terjepit, dan sebagainya.
b) Ukuran dan panjang :
Range 18’ – 22’ jarang dijumpai
Range 27’ – 30’
Range 39’ – 45’
c) Drillpipe joint biasanya disambung atau dilepasdari section pipa bor. Section
ini disebut “stand’. Jumlah joint dalam satu stand ditentukan oleh tinggi
menara dan ring drill pipe yang digunakan.
d) Penyimpanan drill pipe : drill pipe disimpan bila tidak digunakan pada dua rak
pipe didekat rig. Rig storage bisa dilepas dari rangkaian pipa bor, drill pipe
joint ditempatkan (disandarkan) pada rak pipa di sisi menara. Near Rig storage
drill pipe joint ditempatkan pada rak yang terletak di seberang rig.
4.1.2.8 Drill Collar (DC)
Drillcollar berbentuk seperti DP, tetapi diameter dalamnya lebih kecil dan
diameter luarnya sama dengan diameter luar “tooljoint” DP. Jadi dindingnya lebih
tebal daripada DP.
Drill Collar ditempatkan pada rangkaian pipa bor bagian bawah diatas
mata bor. Fungsi utama dari Drill Colar :
Sebagai pemberat (wight on bit = WOB), sehingga rangkaian pipa bor
dalam keadaan tetap tegang pada saat pemboran berlangsung, sehingga
tidak terjadi pembelokkan lubang.
Membuat agar putaran rangkaian pipa bor stabil
Memperkuat bagian bawah dari rangkaian pipa bor agar mampu menahan
puntiran
Dengan demikian diharapkan akan berjalan dengan laju yang besar, lubang bor
lurus dan kerusakan DP kecil.
4.1.2.8.1 Karakteristik Drill Collar
Perbedaan antara drillpipe dengan drillcollar :
Perbedaan pokok antara drillpipe dengan drillcollar adalah ukuran, berat
dan strength. Pada gambar terlihat drillcollar tidak mempunyai tool
joint,karena drillcollar dindingnya tebal sehingga ulir cukup dibuat pada
dindingnya sendiri.
standart drillcollar parts
ukuran drillcollar :
1. biasanya mempunyai panjang 30 ft atau kurang
2. tebal dindingnya 3 ½ inch atau lebih
3. berat lebih dari 3 tons
4. di bawah batang bor dapat dipakai 2 – 60 drillcollar
4.1.2.8.2 Jenis-Jenis Drill Collar
Standart drillcollar mempunyai permukaan yang halus dengan box
connection terletak pada tiap top dan pin connection terletak pada bottom
Spiraled drillcolar mempunyai permukaan beralur seperti spiral, digunakan
pada kondisi khusus untuk mencegah terjadinya differential wall sticking.
Zipped drillcollar permukaannya terdapat ceruk (lekukan) yaitu pada
bagian ujung atas drillcollar. Digunakan untuk menjaga keseimbangan.
4.1.2.9 Mata Bor (Bit)
Mata bor merupakan peralatan yang langsung menyentuh formasi,
berfungsi untuk menghancurkan dan menembus formasi, dengan cara memberi
beban pada mata bor.
Bagian – bagian penting dari mata bor :
shank: merupakan suatu alur (threaded pin), dimasukkan ke dalam box
connection pada bottom collar atau bit sub di bawah collar.
Bit lugs : merupakan peralatan yang berfungsi untuk dudukan poros dan
cones.
Cones : merupakan roda-roda bergigi (gerinda) yang berputar pada mata
bor.
Fluid passageway (jets) : merupakan nozzle yang terdapat pada bottom
untuk menyemprotkan lumpur bor langsung ke formasi.
Jenis-jenis mata bor :
4.1.2.9.1 Drag Bit
Drag bit ini tidak mempunyai roda-roda yang dapat bergerak dan membor
dengan gaya keruk dari blandenya. Pada masa yang lampau, biasanya untuk
pemboran permukaan (spud in) dilakukan dengan bit ini, tetapi dewasa ini
telah digeser oleh roller- cone bit. Letak jet nozzle pada drag bit ini dirancang
agar supaya lumpur yang keluar dari rangkaian pipa bor langsung menyemprot
blandernya, hal ini dimaksudkan agar blandenya tetap bersih pada waktu
mengebor. Drag bit biasanya digunakan untuk membor formasi-formasi lunak
dan plastik (lengket). Blande drag bit dibuat dari macam-macam baja paduan
dan pada bagian muka (faced) yang keras umumnya diperkuat dengan
tungsten carbide. Persoalan-persoalan yang timbul dalam penggunaan drag bit
adalah :
lubang bengkok
lubang berdiameter kurang dari yang diminta (undergauge)
balling (dilapisi padatan) pada pemboran formasi shale
Lubang bengkok dapat dikurangi dengan pemakaian drill collar, sedang
undergauge dapat dikurangi dengan membuat otomatis pada nozzle, dimana
bila bitnya rusak, nozzle bertumpu pada lubang dan tertutup secara otomatis,
sehingga menaikkan tekanan pompa dipermukaan. Balling dapat dikurangi
dengan menggunakan jet nozzle pada balandenya.
4.1.2.9.2 Roller-Cone (Rock Bit)
Roller-Cone adalah bit yang mempunyai kerucut (cone) yang dapat berputar
untuk menghancurkan batuan. Bit ini pertama kali didesain oleh howard R.
Houghes (1909) dan hingga sekarang banyak dilakukan untuk pemboran di
lapangan minyak. Pada masing-masing terdapat gigi-gigi. Jika diperhatikan
secara seksama maka bentuk gigi tersebut untuk setiap bit berbeda. Gigi yang
panjang dan jarang letaknya atau sedikit jumlahnya digunakan untuk formasi
batuan lunak. Sedang gigi-gigi yang pendek dan rapat letaknya adalah
digunakan untuk formasi medium hard atau hard (keras).
Umumnya jumlah conner pada setiap bit adalah tiga, setiap cones mempunyai
sumbu yang berbeda, setiap asnya berpotongan pada satu titik. Panjang jarak
gigi-gigi serta pola dari bit dibuat untuk memperoleh laju pemboran yang
tertinggi dengan minimum pengaruh balling pada gigi-gigi tersebut.
Roller cone bit ada dua macam :
a. Steel tooth bit (Milled tooth bit)
Merupakan satu diantara jenis mata bor (bit) yang paling banyak
dipakai, dikenal dari gigi-gigi pemotongnya yang dibentuk dengan
jalan menggiling/memotong conenya, sehingga menjadi gigi.
b. Insert bit (Tungsten carbite bit)
Gigi-gigi dibuat dari karbit tungsten yang tahan keausan. Biasanya
mata bor jenis ini digunakan untuk menembus lapisan yang paling
keras atau paling abrasif.
4.1.2.9.3 Diamond Bit
Pengeboran dengan diamond bit ini sifatnya bukan penggalian
(pengerukan) dengan gigi berputar), tetapi diamond bit ini membor batuan
berdasarkan penggoresan dari butir-butir intan yang dipasang pada matrix besi
(carbite) sehingga menghasilkan laju pemboran yang relatif lambat. Kontak
langsung antara intan-intan dengan formasi menyebabkan kerusakan yang cepat
karena panas yang ditimbulkan. Pemakaian intan dipertimbangkan karena intan
merupakan zat padat yang sampai sekarang dianggap paling keras dan abrasif.
Pada prakteknya diamond bit jarang/tidak selalu digunakan di lapangan.
Keistimewaan dari diamond bit ini adalah mempunyai umur pemakaian yang
relatif panjang (awet) sehingga mengurangi frekuensi roundtrip, dengan demikian
biaya pemboran dapat biperkecil.
4.1.3 Specialized Down Hole Tools
Specialized Down-Hole Tools merupakan peralatan khusus yang
digunakan sebagai “bottom hole asembly” pada rangkaian pipa bor. Peralatan ini
digunakan untuk mengontrol kerja bit selama operasi pemboran berlangsung. Ada
tiga jenis Specialized Down-Hole Tools, yaitu :
Stabilizer
Rotary reamers
Shock absorbes (shock subs)
4.1.3.1 Stabilizer
Stabilizer digunakan sebagai “bottom hole assembly” untuk menjaga
kestabilan bit dan drillcollar dalam lubang bor selama berlangsung operasi
pemboran. Pada umumnya stabilizer di gunakan untuk tujuan sebagai berikut :
Untuk menungkatkan penembusan (increased penetration). Stabilizer akan
memberikan WOB yang lebih besar pada drillcollar sehingga
meningkatkan laju pemboran (penetration rate)
Untuk memperkecil kemungkinan terjadinya patah lelah (fatique) pada
sambungan drillcollar.
Untuk mencegah terjadinya ‘well sticking”. Stabilizer dapat menahan
permukaan rangkaian pipa bor tetap tidak menyentuh didding lubang bor.
Ada empat jenis stabilizer, yaitu :
Non-rotary sleave type stabilizer
Sleave type rig repairable stabilizer
Replaceable wear pid rig repairable stabilizer
Blande stabilizer
4.1.3.2 Rotary Reamers
Rotary Reamers merupakan peralatan yang digunakan pada operasi
pemboran terutama menjaga ukuran lubang bor atau untuk memperbesar ukuran
lubang bor.
Ada tiga jenis rotary reamers :
3-point string type
6-point bottom hole type
3-point bottom hole type
4.1.3.3 Shock absorbers
Sering juga disebut “shock sub” merupakan peralatan yang diletakkan
pada bagian bawah section drillcollar untuk mengurangi getaran dan kejutan yang
ditimbulkan oleh “cutting section of the bit” ketika membor batuan keras, patahan
dan selang-seling batuan keras lunak, hal ini mengurangi terjadinya kerusakan
rangkaian pipa bor dan bahkan rignya sendiri.
Fungsi utama shock absorbed adalah untuk mengurangi :
patah lelah pada sambungan drillcollar dan drillpipe
beban kejutan pada bit, melindungi gigi-gigi dan bearing (as), dan
kemungkinan kerusakan pada peralatan di permukaan.
Hal ini dapat dicapai laju pemboran yang lebih cepat karena WOB dan
RPM yang optimum dapat dicapai dan juga dapat memperpanjang umur pahat
(bit).
4.2.13. Nama Alat : Master Bushing
Fungsi : Sebagai dudukan (penempatan) Kelly bushing atau
rotary slip.
Mekanisme : Master bushing terletak pada rotary table yang
merupakan alat yang dapat dilepas dary rotary table.