Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia ... · Meneruskan putaran ke mata bor dan, Menyalurkan fluida pemboran yang bertekanan ke mata bor. Mata bor merupakan peralatan

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - i

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan

Republik Indonesia

2015

HALAMAN JUDUL

Teknik dan Peralatan Pemboran

SMK / MAK

ii - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

DISKLAIMER (DISCLAIMER)

Penulis :

Editor Materi :

Editor Bahasa :

Ilustrasi Sampul :

Desain & Ilustrasi Buku :

Hak Cipta @2015, Kementrian Pendidikan & Kebudayaan

Semua hak cipta dilindungi undang-undang, Dilarang memperbanyak

(mereproduksi), mendistribusikan, atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku

teks dalam bentuk apapun atau dengan cara apapun, termasuk fotokopi, rekaman,

atau melalui metode (media) elektronik atau mekanis lainnya, tanpa izin tertulis dari

penerbit, kecuali dalam kasus lain, seperti diwujudkan dalam kutipan singkat atau

tinjauan penulisan ilmiah dan penggunaan non-komersial tertentu lainnya diizinkan

oleh perundangan hak cipta. Penggunaan untuk komersial harus mendapat izin

tertulis dari Penerbit.

Hak publikasi dan penerbitan dari seluruh isi buku teks dipegang oleh Kementerian Pendidikan & Kebudayaan.

Milik Negara

Tidak Diperdagangkan

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - iii

KATA PENGANTAR

Rasa syukur yang dalam kami sampaikan ke hadiran Tuhan Yang Maha

Pemurah, karena berkat kemurahanNya bahan ajar ini dapat kami selesaikan sesuai

yang diharapkan. Dalam bahan ajar ini kami membahas tentang “Teknik dan

Peralatan Pemboran”, suatu pengantar yang sangat penting mengenai teknik

pengeboran dalam mempersiapkan diri menjadi tenaga ahli dunia pengeboran

minyak dan gas.

Dengan dibuatnya bahan ajar ini diharapkan dapat meningkatkan kualitas

sumber daya manusia dan menjawab tuntutan yang semakin meningkat terhadap

kualitas penyelenggaraan belajar mengajar. Tidak dapat dipungkiri bahan ajar ini

masih terdapat kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu kami selalu

mengharapkan saran dan masukan demi peningkatan kualitas.

Demikian bahan ajar ini saya buat semoga bermanfaat,

iv - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .............................................................................. i

DISKLAIMER (DISCLAIMER) ...................................................................... ii

KATA PENGANTAR .............................................................................. iii

DAFTAR ISI .............................................................................. iv

DAFTAR GAMBAR .............................................................................. v

DAFTAR TABEL .............................................................................. vi

BAB I SISTEM PEMUTAR........................................................................... 1

1.1 Rotating Equipment ........................................................................ 4

1.2 Rotary Assembly ............................................................................. 16

1.3 Konstruksi Rotary Table .................................................................. 23

1.4 Sistem Pemberi Tenaga ................................................................. 25

1.5 Pelumasan .............................................................................. 26

1.6 Spesifikasi dan Pemilihan ............................................................... 27

1.7 Konstruksi Perlengkapan Meja Pemutar ......................................... 29

BAB II DRILL STEM .............................................................................. 39

2.1 Kelly .............................................................................. 39

2.2 Drill Pipe .............................................................................. 43

2.3 Heavy Weight Drill .......................................................................... 47

2.4 Drill Collar .............................................................................. 48

BAB III SISTEM PENGANGKATAN (HOISTING SYSTEM)......................... 53

3.1 Teori Dasar ......................................................................................... 53

3.2 Struktur Penyangga ..................................................................................... 53

3.3 Rig Floor ......................................................................................... 60

3.4 Peralatan Pengangkatan ............................................................................. 61

BAB IV SISTEM SIRKULASI (CIRCULATING SYSTEM) ............................ 89

4.1 Pengertian Peralatan Sistem Sirkulasi ........................................................ 92

4.2 Lumpur Pengeboran .................................................................................... 94

4.3 Peralatan-Peralatan Sirkulasi (Circulating Equipment) ............................... 103

4.4 Tempat Mengkondisikan Lumpur Pengeboran ........................................... 109

4.5 Pompa Lumpur ......................................................................................... 114

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 145

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - v

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Volume Pelumasan pada Housing Swivel ............................ 8

Tabel 1.2 Permasalahan pada Wash Pipe dan Cara Mengatasinya .... 15

Tabel 3.1 Tabel Spesifikasi Menara ..................................................... 54

Tabel 3.2 Tabel Ukuran, Luas dan Tinggi Lantai Bor ........................... 88

vi - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Rotating System ................................................................... 2

Gambar 1.2 Swivel .............................................................................. 5

Gambar 1.3 Konstruksi Swivel ................................................................. 5

Gambar 1.4 Wash Pipe Assembly ............................................................ 7

Gambar 1.5 Perawatan Swivel ................................................................. 11

Gambar 1.6 Wash Pipe Packing Assembly .............................................. 12

Gambar 1.7 Setting Bearing ..................................................................... 14

Gambar 1.8 Rotary Assembly ................................................................. 16

Gambar 1.9 Rotary Table digerakkan Draw Work .................................... 17

Gambar 1.10 Rotary Table digerakkan Prime Mover.................................. 18

Gambar 1.11 Master Bushing .................................................................... 19

Gambar 1.12 Rotary Slips .......................................................................... 19

Gambar 1.13 Tipe Solid ............................................................................. 20

Gambar 1.14 Tipe Split .............................................................................. 20

Gambar 1.15 Slip Bowl .............................................................................. 21

Gambar 1.16 Pin Drive dan Square Drive .................................................. 21


Gambar 1.18 Rotary Tong.......................................................................... 22

Gambar 1.19 Kelly Spinner ........................................................................ 23

Gambar 1.20 Konstruksi Rotary Table ....................................................... 24

Gambar 1.21 Master Bushing Type ............................................................ 30

Gambar 1.22 Kelly Drive Bushing .............................................................. 31

Gambar 1.23 Rotary Slips Type ................................................................. 32


Gambar 1.25 Slips Test ............................................................................. 34

Gambar 1.26 Top Drive .............................................................................. 35

Gambar 1.27 Bagian-Bagian Top Drive...................................................... 36

Gambar 2.1 Rangkaian Pipa Bor.............................................................. 40

Gambar 2.2 Konstruksi Kelly .................................................................... 42

Gambar 2.3 Bagian-Bagian Drill Pipe ....................................................... 44

Gambar 2.4 Pengukuran ID Drill Pipe ...................................................... 45

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - vii

Gambar 2.5 Pengukuran OD Dril Pipe ..................................................... 46

Gambar 2.6 Pengukuran Ulir Dril Pipe ..................................................... 46

Gambar 2.7 HWDP .............................................................................. 48

Gambar 2.8 Drill Collar ............................................................................ 49

Gambar 2.9 Spiralled Drill Collar .............................................................. 49

Gambar 2.10 Non Magnetic Drill Collar...................................................... 50

Gambar 2.11 Protector Drill Collar ............................................................. 52

Gambar 2.12 Drill Collar Tipe Slip atau Slip and Elevator Recess ............. 52

Gambar 3.1 Bagian-bagian Menara ......................................................... 55

Gambar 3.2 Sistem Pengangkat .............................................................. 56

Gambar 3.3 Hoisting Component ............................................................. 56

Gambar 3.4 Standard Derrick .................................................................. 57

Gambar 3.5 Drilling Mast ......................................................................... 58

Gambar 3.6 Portable Mast ....................................................................... 58

Gambar 3.7 Substructure ......................................................................... 59

Gambar 3.8 Substructure ......................................................................... 60

Gambar 3.9 Peralatan di Lantai Bor ......................................................... 61

Gambar 3.10 Make Up Break Up Tong ...................................................... 62

Gambar 3.11 Making Connection .............................................................. 62

Gambar 3.12 Breaking Connection ............................................................ 63

Gambar 3.13 Drawwork Drum ................................................................... 64

Gambar 3.14 Drawwork ............................................................................. 65

Gambar 3.15 Drawwork ............................................................................. 65

Gambar 3.16 Rotary Drive ......................................................................... 66

Gambar 3.17 Over Head Tools .................................................................. 67

Gambar 3.18 Crown Block ......................................................................... 68

Gambar 3.19 Fast Sheave ......................................................................... 68

Gambar 3.20 Crown Sheave ..................................................................... 69

Gambar 3.21 Crown Block ......................................................................... 69

Gambar 3.22 Travelling Block .................................................................... 70

Gambar 3.23 Travelling Block .................................................................... 70

Gambar 3.24 Hook .............................................................................. 71

Gambar 3.25 Traveling Block With Dynaplex Hook.................................... 71

viii - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

Gambar 3.26 Traveling Block With Dynaplex Hook .................................... 72

Gambar 3.27 Side Door Elevator ............................................................... 72

Gambar 3.28 Center Latch Elevator ........................................................... 73

Gambar 3.29 Single Joint Elevator ............................................................. 73

Gambar 3.30 Tubular Handling .................................................................. 74

Gambar 3.31 DP Slips .............................................................................. 74

Gambar 3.32 DC Slips .............................................................................. 75

Gambar 3.33 Casing Slips ......................................................................... 75

Gambar 3.34 Penggunaan Slips ................................................................ 76

Gambar 3.35 Safety Clamp ........................................................................ 76

Gambar 3.36 Penggunaan Safety Clamp ................................................... 77

Gambar 3.37 Dead Line Anchor ................................................................. 77

Gambar 3.38 Pemasangan Dead Line Anchor ........................................... 78

Gambar 3.39 Supply Reel .......................................................................... 78

Gambar 3.40 Link .............................................................................. 79

Gambar 3.41 Drilling Line........................................................................... 80

Gambar 3.42 Susunan Driling Line ............................................................ 81

Gambar 3.43 Non Preform Wire Rope ....................................................... 82

Gambar 3.44 Typical Wire Rope Design .................................................... 84

Gambar 3.45 Pengukuran Diameter Wire Rope ......................................... 85

Gambar 3.46 Identifikasi Wire Rope ........................................................... 85

Gambar 3.47 Celup .............................................................................. 86

Gambar 3.48 Siram .............................................................................. 86

Gambar 3.49 Saput .............................................................................. 87

Gambar 3.50 Wire Rope Rusak ................................................................. 87

Gambar 4.1 Circulating System................................................................ 93

Gambar 4.2 Mixing Hopper ...................................................................... 99

Gambar 4.3 Mud House ........................................................................... 100

Gambar 4.4 Setting Tank ......................................................................... 101

Gambar 4.5 Reserve Pit ........................................................................... 101

Gambar 4.6 Bulk Storage Bin ................................................................... 102

Gambar 4.7 Stand Pipe ............................................................................ 104

Gambar 4.8 Stand Pipe Manifold ............................................................. 105

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - ix

Gambar 4.9 Rotary Hose ......................................................................... 105

Gambar 4.10 Duplex Mud Pump................................................................ 106

Gambar 4.11 Triplex Mud Pump ................................................................ 106

Gambar 4.12 Centrifugal Pump ................................................................. 107

Gambar 4.13 Mud Agitator ......................................................................... 107

Gambar 4.14 Mud Gun .............................................................................. 108

Gambar 4.15 Dry Cutting ........................................................................... 109

Gambar 4.16 Shale Shaker ....................................................................... 110

Gambar 4.17 Mud Gas Separator .............................................................. 110

Gambar 4.18 Degasser ............................................................................. 111

Gambar 4.19 Penempatan Degasser ........................................................ 111

Gambar 4.20 Desander ............................................................................. 112

Gambar 4.21 Desilter .............................................................................. 112

Gambar 4.22 Mud Pump............................................................................ 114

Gambar 4.23 Power End ........................................................................... 115

Gambar 4.24 Fluid End Assembly ............................................................. 115

Gambar 4.25 Flooded Suction ................................................................... 116

Gambar 4.26 Charged Suction .................................................................. 117

Gambar 4.27 Pulsation Dampener ............................................................. 120

Gambar 4.28 Vibration Hose ..................................................................... 120

Gambar 4.29 Relief Valve .......................................................................... 121

Gambar 4.30 Piston .............................................................................. 122

Gambar 4.31 Liner .............................................................................. 122

Gambar 4.32 High Pressure Piston ........................................................... 123

Gambar 4.33 Piston Rod ........................................................................... 124

Gambar 4.34 Pony Rod ............................................................................. 127

Gambar 4.35 Piston Rod ........................................................................... 127

Gambar 4.36 Stuffing Boxes ...................................................................... 130

Gambar 4.37 Liner Retainer ...................................................................... 131

Gambar 4.38 Liner Cage ........................................................................... 131

Gambar 4.39 Cylinder Head ...................................................................... 133

Gambar 4.40 Valve Seat Puller.................................................................. 139

x - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 1

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

BAB I

SISTEM PEMUTAR

Fungsi utama sistem pemutar adalah untuk memutar rangkaian pipa bor dan

memberikan pemberat diatas pahat saat pemboran. Sistem pemutar ini terdiri dari

empat sub komponen utama :

- Swivel

- Rotating Assembly (Unit Pemutar)

- Drill Stem (Batang Bor)

- Bit (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 menyambung atau melepas bagian-

bagian drill pipe.

Rangkaian pipa bor menghubungkan antara swivel dan mata bor, berfungsi untuk :

Menaikkan-menurunkan 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.

A. Swivel

Swivel merupakan alat berbentuk khusus yang digantung pada hook yang

terletak dibawah Travelling Block

2 - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

B. Rotary Assembly

Rotary Assembly (Unit Pemutar) adalah suatu perangkat mesin pemutar yang

mempunyai fungsi utama untuk :

Memutar batang bor selama operasi pemboran

Menahan dan menggantung batang bor di meja putar dengan rotary slips

pada waktu menambah atau melepas pipa dari rangkaian pipa bor.

Unit pemutar terletak di lantai bor di bawah crown block terdiri dari :

Rotary table

Master bushing

Kelly bushing

Rotary slips

Make up dan break out tong

Gambar 1.1 Rotating System


C. Rotary Table

Meja putar, master bushing dan kelly bushing digunakan bersama-sama untuk

memutar rangkaian pipa bor. Meja putar bersama-sama dengan otary slips

dipakai untuk menggantung dan menahan batang bor di dalam sumur sewaktu

melepas atau menambah pipa bor dengan bantuan kunci-kunci pengikat dan

pelepas.

D. Drill Stem

Drill stem adalah suatu rangkaian pipa-pipa penghubung dari swivel sampai ke

mata bor dan mempunyai fungsi utama untuk :

Menurunkan dan menaikkan mata bor

Memberikan beban pada mata bor untuk penembusan/pemecahan batuan

Meneruskan gaya putar ke mata bor

Menyalurkan lumpur pengeboran bertekanan tinggi ke mata bor

Drill stem bergantung pada swivel stem, bail swivel dan travelling block,

memanjang kebawah melalui lubang meja putar sampai ke dasar lubang sumur,

sebagai sebuah poros pemutar mata bor.

Batang bor terdiri dari :

Kelly (pipa segi)

Upper kelly cock dan lower kelly cock

Kelly saver sub

Drill pipe

Drill collar

Specialized down hole tools


1.1. ROTATING EQUIPMENT

Rotary Swivel

Swivel merupakan alat berbentuk khusus yang digantung pada hook dibawah

travelling block. Swivel berada dipuncak batang bor dan karena konstruksinya,

memungkinkan kelly berikut batang bor berputar bebas selama operasi pengeboran.

Swivel berfungsi untuk :

Memberikan kebebasan kepada rangkaian pipa bor untuk berputar

Sebagai penghubung antara rotary hose dengan kelly sehingga

memungkinkan lumpur bor untuk sirkulasi tanpa mengalami kebocoran.

Menghubungkan drill stem ke sistem pengangkat.

Swivel dikaitkan ke hook dan travelling block melalui swivel bail.

Swivel harus mampu menahan beban berat drill stem selama operasi

pemboran dan ditambah beban tarikan (over pull) bila drill stem terjepit dan

lain-lain.

Memungkinkan rotary system memutar batang bor (drill stem). Body/Housing

swivel tidak berputar tetapi menahan swivel stem yang berhubungan dengan

kelly dan drill stem dibawahnya.

Badan swivel memiliki unit-unit (bearing) yang menahan dan mengatur

gerakan swivel, dihubungkan dengan kelly dan drill stem yang diputar oleh

meja putar 35 – 200 RPM.

Mengalirkan lumpur bor tekanan tinggi ke drill stem tanpa kebocoran. Lumpur

yang bertekanan dari rotary hose, melewati swivel goose neck, wash pipe

asembly dan swivel stem lalu masuk ke kelly dan drill stem dibawahnya.

Swivel dibuat tahan terhadap bahaya kikisan/erosi dari lumpur bor. Tahan

terhadap kebocoran pada tekanan sirkulasi yang mencapai 4500 psi dan debit dapat

mencapai 1000 GPM dengan putaran drill stem mencapai 200 RPM atau lebih dan

juga harus mampu menahan beban lebih dari 500 ton.


Gambar 1.2 Swivel

Gambar 1.3 Konstruksi Swivel

Bail

Bail adalah bagian atas dari swivel yang berbentuk huruf V dengan ujung setengah

lingkaran yang dikaitkan pada hook dibawah travelling block. Bail dibuat dari baja

tempa (forged steel) demikian juga bail pin-nya. Bail pin menghubungkan bail

dengan body (housing) swivel dimana pin masuk kedua lubang pada body, sehingga


pada kedua lubang dari ujung-ujung bail tertahan dengan konstruksi double shear

pada body swivel. Dengan demikian membuat hubungan pin dan body lebih kuat,

tidak dapat lepas dan akan tertahan kuat.

Pin dapat diganti, tetapi untuk mencegah keausan antara pin dan lubang bail, harus

diberikan grease setiap kali penggantian. Pemberian grease dapat sekaligus

mencegah korosi yang dapat timbul ditempat tersebut.

Gooseneck

Gooseneck adalah pipa melengkung hampir setengah lingkaran terletak dibagian

atas swivel dimana rotary hose disambung. Sudut yang terbentuk dari goose neck

center line dan vertical line harus 15 0 . Ukuran dari sambungan swivel goose neck

dapat 2”, 2.5”, 3”, 3.5” atau 4 inch.

Wash Pipe Assembly

Wash Pipe Assembly (wash pipe + packing) adalah merupakan suatu bagian

peralatan yang memiliki susunan unit packing yang kedap tekanan (terletak pada

ruangan tertutup bagian atas swivel) yang menghubungkan rotary hoose

(gooseneck) dengan swivel stem yang berputar.

Wash pipe assembly dapat dilepas untuk dibersihkan dan dirawat/diperbaiki dengan

mudah.

Terdapat empat buah packing ring, yang masing-masing packing ring membuat

kerapatan sendiri-sendiri, sehingga packing ring yang pertama akan membuat

kerapatan yang bekerja aktif karena tekanan (pressure tight seal). Apabila kemudian

packing pertama tersebut aus, maka packing ring yang kedua akan menggantikan

memberikan kerapatan, demikian seterusnya untuk packing yang ketiga dan

keempat akan bekerja setelah packing ring sebelumnya aus/rusak. Agar packing ring

dapat berumur panjang perlu pelumasan dengan grease yang diberikan sekali setiap

penggantian.


Gambar 1.4 Wash Pipe Assembly

Oil Bath System

Pelumasan pada ketiga bearing dalam housing swivel dilakukan dengan jalan

direndam dan disirkulasi langsung oleh minyak pelumas yang diisikan kedalam

housing swivel. Jumlah volume pelumas yang diperlukan bervariasi tergantung

ukuran swivel dan pabrik pembuatnya.

Pelumasan dapat dilakukan dengan minyak pelumas dan grease. Untuk minyak

pelumas yang disarankan pabrik:

• Ambient temp +30ºF sampai +155ºF AGMA#6EP atau SAE 140

• Ambient temp 0ºF sampai +125ºF AGMA#4EP atau SAE 90

• Ambient temp -20ºF sampai +80ºF NO#1EP atau SAE 80/75.

Note :

AGMA = American Gear Manufacture Association.

SAE = Society of Automotive Engineers.


Tabel 1.1. Volume Pelumasan pada housing swivel

OIL WELL SWIVEL

type

OIL BATH CAPACITY

Gal

CAMACO SWIVEL

type

OIL BATH CAPACITY

gal

SA 225 12 ½ LB 400 10

SA 300 15 ½ LB 500 15

SA 425 19 ½ LB 650 19 ½

Minyak pelumas di dalam rotary swivel harus bersih dari lumpur dan pasir. Karena

bila ada material tersebut dalam minyak pelumas akan dapat menyebabkan

rusaknya bearing setelah 8 jam operasi.

Bonet

Bonet terbuat dari baja tuang yang melindungi wash pipe assembly.

Housing adalah bagian swivel berbentuk mangkuk terbuat dari baja tuang (cast steel)

yang menjadi rumah dari unit bagian-bagian rotary stem assembly. Body ini

sekaligus sebagai tempat pelumas dan harus berkekuatan besar untuk menahan

beban driil stem.

Bearing pada swivel terdapat 3 buah yaitu upper bearing, main bearing dan lower

bearing.

Main bearing berfungsi untuk menahan beban ke bawah hampir seluruhnya ( 99

%) atau tapered roller bearing dan bearing itu terletak diantara upper dan lower race.

Upper dan lower bearing mempunyai tugas untuk menaikkan beban kesamping,

sehingga swivel stem dapat bergerak lurus ditengah-tengah.

Apabila upper bearing (upthrust bearing) dan main bearing terlalu banyak clearance

(kerenggangan) akan menyebabkan swivel stem kocak dan antara bearing dan race

dari main bearing akan kocak naik turun, yang akan menyebabkan terjadinya luka-

luka kecil pada roller dan race. Selain dari pada itu gejala lain yang akan

menyebabkan luka pada roller dan race adalah penggantian wash pipe dan packing

berlebihan (frekwensi penggantian tidak normal). Salah satu jalan terbaik untuk

mengatasi itu dilakukan pengecekan clearance tersebut dengan alat sistem magnetis

dan jarum penunjuk. Pengecekan ini disarankan dilakukan setiap enam bulan sekali.


Swivel Stem

Swivel Stem adalah poros bantalan berputar yang menonjol dari swivel kebawah dan

untuk dihubungkan dengan swivel sub atau drill stem.

Pemilihan

Terdapat beberapa data spesifikasi dari swivel yang perlu diketahui dan dipahami

untuk dapat melakukan pemilihan dan pengoperasian dengan benar antara lain :

- Dead Load Rating atau Maximum Static Load Rating atau disebut juga

Working Load Strength rating.

Dead Load rating atau Maximum Static Load Rating atau disebut juga Working

Load Strength Rating adalah merupakan kapasitas beban maksimum yang

diijinkan pada saat drill stem tidak diputar.

Besarnya Dead Load rating ini ditentukan oleh kapasitas main bearing dari

swivel untuk keadaan tidak berputar. Apabila beban yang diberikan pada

swivel ini umumnya menjadi kode angka yang ditulis sebagai model/tipe

swivel. Contoh dari national P 400, Oil Well PC 300, Continental Emsco LB

500. Angka tersebut menunjukkan Dead Load rating Swivel dalam tons.

Meskipun ada sebagian kecil pabrik swivel yang tidak membuat kode model

demikian misalnya swivel dari Gray.

- Bearing API Rating at 100 RPM

Bearing API Rating adalah menunjukkan kapasitas swivel maksimum yang

diizinkan saat drill stem diputar 100 putaran permenit. Semakin tinggi putaran

drill stem kapasitas maksimum yang diizinkan harus diturunkan, demikian

juga sebaliknya jika putaran drill stem lebih rendah maka kapasitas ini perlu

diperhatikan selama operasi dengan memutar drill stem agar memperoleh

masa pakai yang panjang dari swivel.

- Length over all – bail up right

Length Overall – bail up right menunjukkan panjang dari bagian dalam bail

sampai ke ujung coupling dari swivel sub. Ukuran ini diperlukan untuk

memperhitungkan panjang keseluruhan dari block assembly dan untuk

memperhitungkan panjang gerak kelly apabila tinggi dari menara terbatas

sekali.


- Swivel stem connection dan swivel sub connection

Data ukuran dan tipe coupling dari swivel stem dan swivel sub itu digunakan

untuk menyesuaikan kelly connection yang tersedia. Hal ini dimaksudkan

untuk menghindari pemakaian crosover, diantara kelly dengan swivel, yang

mempengaruhi panjang gerak kelly di dalam menara dan pada saat kelly

sedang diletakkan dalam kelly hole akan lebih panjang sehingga dapat

membuat kelly dapat bengkok karena beberapa model swivel yang memiliki

berat cukup besar. Disamping itu dapat pula mempersulit pekerjaan

mengkaitkan hook dengan swivel saat di kelly hole.

Pengoperasian

- Untuk swivel baru catatlah secara permanent pada buku pemeliharaan data-

data dari name plate yang menempel pada swivel housing, yang meliputi

serial number dan lain-lain.

- Lepaskan drain plug untuk membuang endapan-endapan dari housing dan

ganti dengan minyak pelumas dengan type dan grade yang benar dan volume

yang cukup. Untuk pemakaian swivel baru yang akan dipakai, atau untuk

swivel yang telah lama sekali tidak dipakai.

- Lepaskan temporary shipping plug dan pasang breather.

- Cek benar apakah oil seal telah dilumasi dengan grease dengan memompa

grease melalui grease fittingnya.

- Selama swivel dipergunakan disambung dengan drill stem, operasikan

dengan batas jangan sampai melebihi dead rating dari swivel saat ia tidak

berputar dan jangan melebihi bearing API rating untuk swivel yang dipakai

operasi memutar drill stem 100 rpm dan ingat untuk putaran yang lebih tinggi

maksimum beban yang diizinkan harus diturunkan lebih rendah dari bearing

API rating.

- Berikan perawatan swivel seperti pada sub bab perawatan.

Perawatan

Berikut ini akan dibahas cara pemeliharaan/perawatan dan perbaikan secara garis

besar dan detail.


Tahap pemeliharaan yang penting dilakukan adalah :

- Pelumasan yang baik

- Pengaturan sedikit (penyetalan kembali) untuk mengidentifikasi adanya

keausan-keausan, apabila diperlukan. Selain dari pada itu ada kemungkinan

diperlukan penggantian-penggantian.

Berikut ini akan dibicarakan pemeliharaan swivel secara umum.

Perawatan Dari Segi Pelumasan

1. Pompakan grease pada setiap grease fitting

setiap tour (aplus) pada wash pipe dan

sekali setiap tour (aplus) pada upper oil seal

dan lower oil seal.

Pemberian grease akan efektif dan mudah

masuk saat pompa mati atau swivel berada

di kelly hole. Terutama pada wash pipe dan

pada saat swivel menggantung.

2. Minyak pelumas di dalam housing cukup

terjaga, dengan melakukan pengecekan

sehari sekali, yaitu dengan memakai tongkat

pengukur pada Breather dan swivel pada

posisi sedang tegak tergantung. Permukaan

pelumas baik apabila sampai batas High.

3. Pakailah jenis dan grade grease dan minyak

pelumas yang disarankan.

4. Pelihara relief fitting atau breather vent tidak

tertutup saat operasi.

Perawatan Saat Transportasi

1. Ganti breather dengan pipe plug untuk mencegah tumpahan minyak pelumas

2. Pasang thread protector pada swivel sub.

Gambar 1.5. Perawatan Swivel


Perbaikan Wash Pipe Packing Assembly

Gambar 1.6. Wash Pipe Packing Assembly

Pada setiap drilling rig yang beroperasi disarankan harus tersedia satu set wash pipe

packing assembly dalam keadaan baik, serta siap untuk dipasang. Sehingga apabila

diperlukan untuk melakukan penggantian pada swivel yang dipakai beroperasi maka

wash pipe assembly dilepas dari swivel dan dapat langsung dilakukan pemasangan

dengan wash pipe packing assembly yang telah disiapkan.

Selain daripada hal tersebut diatas, pada setiap rig juga harus selalu tersedia

komponen spare part dari wash pipe packing assembly. Sehingga dengan demikian,

wash pipe packing assembly yang aus dapat dilakukan perbaikan dan penggantian,

untuk persiapan penggantian berikutnya bila ada kebocoran.

Tahapan Untuk Mengganti Wash Pipe Packing Assembly:

1. Putar packing housing untuk melepas dari body swivel dan melepas dari

gooseneck.

2. Ambil wash pipe packing assembly melalui housing cap opening.


3. Lepaskan snap ring atau sistem penahan packing lain dan kemudian lepaskan

housing assembly dan ring nut assembly dari wash pipe. Lepaskan semua

packing-packing dan ring-ring dengan memakai kait.

4. Lakukan pencucian pemeriksaan keausan dari bagian wash pipe, metal packing,

ring dan lain-lain, dan ganti apabila diperlukan.

5. Lakukan pembersihan dan cuci bagian dalam packing housing, ring nut dan spcer

ring.

6. Memasang packing baru dengan urutan sebagai berikut :

- Berikan sedikit minyak pelumas pada semua packing yang akan dipasang

dan juga pada housing dan metal specer ring.

- Pasang adapter ring dan packing ring yang pertama.

- Pasang metal specer ring yang pertama, yaitu ring specer yang memiliki

lubang untuk saluran grease. Pada saat memasang usahakan

memasukkan sehingga lubang grease dari specer ring akan tepat

berhadapan dengan lubang grease pada housing. Selanjutnya pasang

grease fitting terlebih dahulu sebelum memasang ring berikutnya.

- Selanjutnya pasang dua set packing + specer ring dan sebuah packing

ring dengan lower adapter ring (spacer ring yang terakhir) dan ganti O ring

dan beri grease Lower adapter ring pada swivel dari Emsco agar packing

tidak lepas lagi dan dapat disekrup, sekrup ditahan dengan allen wrench,

sampai menekan spacer ring dan setelah itu putar balik ¼ putaran.

- Pada housing yang telah berisi packing berikan grease di bagian dalam

pada celah-celah packing dan spacer.

- Memasang satu metal spacer dan packing ring ke dalam ring nut,

kemudian masukkan wash pipe sehingga slot dari wash pipe tepat masuk

pada plug dari metal spacer, kemudian pasang snap ring.

- Ganti dan pasang O ring yang telah diberi sedikit grease.

- Selanjutnya wash pipe dapat dimasukkan kedalam housing, dan wash pipe

packing assembly siap dipakai.

7. Memasang kembali wash pipe packing assembly pada swivel :

- Letakkan assembly tersebut diantara body dan goose neck.

- Putar untuk mengikat packing housing ke body dan ring nut ke goose neck.

Keraskan secukupnya, untuk mencegah packing assembly berputar di


dalam housing. Apabila terlalu keras dapat menyebabkan rusaknya

packing assembly.

- Setelah swivel dioperasikan satu jam, cek kembali wash pipe packingnya

dan bila perlu dikerasi lagi housingnya.

Mengganti Oil Seal dan Wear Sleeve

Semua swivel memiliki sebuah oil seal dibagian atas (top oil seal) dan dua oil seal

dibagian bawah (bottom oil seal) swivel.

Top oil seal mempunyai sebuah “replace wear sleeve” yang duduk di tekan pada

shoulder di body. Oil seal dan sleevenya harus dicek keausannya apabila wash pipe

dan packing housing dilepas untuk pengecekan. Dua oil seal bawah (bottom oil seal)

dan specernya duduk pada retainer yang dibaut pada bagian bawah housing.

Untuk pengecekan atau penggantian harus dibuang dahulu minyak pelumas dari

housing dan baru melepas retainer tersebut. Dalam mengganti oil seal, arah dari bibir

seal harus menghadap ke atas untuk top dan bottom oil seal.

Setting Bearing

Gambar 1.7 Setting Bearing


1. Clearance yang tepat untuk main bearing dapat diatur dengan auxiliary thrust

bearing yang diatur dengan jalan mengambil atau menambah skim yang

terletak diantara housing dan housing cap.

2. Pengaturan ini dapat dicek dengan memakai alat indikator magnetic. Tetapi

dapat dilakukan berdasar perkiraan. Yaitu dengan jalan mengambil dan

menambah skim sampai terasa sedikit hambatan apabila body diputar dengan

tangan dengan keadaan housing cap dibaut dengan baik

3. Selanjutnya apabila sudah didapat demikian, housing cap dilepas kembali dan

ditambah 0.007 inch skim untuk mendapatkan clearance yang tepat bila cap

housing dipasang dan dibaut ditempatnya.

4. Agar lebih baik upper thrust dan main bearing disarankan dicek setiap enam

bulan sekali. Karena clearance yang besar akan merusak bearing dan juga

menyebabkan wash pipe packing cepat rusak.

Tabel 1.2. Permasalahan pada Wash Pipe dan Cara Mengatasinya

Trouble Kemungkinan Penyebab Cara Mengatasi

Wash pipe packing rusak sebelum waktunya

Pelumasan yang terlambat Pompakan grease minimum sekali setiap tour (aplous)

Terlalu keras didalam mengikat packing housing atau akibat space ring yang rusak masih dipasang

Ganti spacer ring dan packingnya bila perlu, ikat housing secukupnya, tetapi cukup keras untuk mencegah packing berputar.

Tidak cukup/terlalu kendor pengikatan packing housing, menyebabkan packing berputar didalam housing

Ikat packing secukupnya untuk mencegah packing berputar

Wash Pipe aus Ganti wash pipe dan juga pakai wash pipe packing yang baru

Wash pipe yang tidak satu poros (mislignment) akibat penanganan yang kasar atau kesalahan kerja. Akibatnya packing aus tidak merata

Housing cap dan wash pipe harus segera diperbaiki atau diganti

Setting (adjusment) bearing yang tidak benar

Gunakan prosedur pengaturan clearance bearing yang benar

Minyak bocor di oil seal

Oil seal rusak atau aus atau seal wear sleeves yang rusak

Ganti baru dan hati-hati di dalam memasang jangan sampai rusak sealing lips.

Breather tidak terbuka, atau tersumbat

Pasang breather sehingga dapat berhubungan dengan udara luar dengan alam housing bila tekanan naik akibat panas karena operasi


1.2. ROTARY ASSEMBLY

Rotary Assembly (unit Pemutar) adalah suatu perangkat mesin pemutar yang

berkekuatan besar dan mempunyai fungsi utama untuk :

- Memutar batang bor selama operasi-operasi pemboran.

- Menahan dan menggantung batang bor atau pipa lainnya dengan slip-slip atau

melepas pipa dari rangkaian pipa bor.putar (rotary slip) sewaktu menambah atau

melepas pipa dari rangkaian pipa bor.

Gambar 1.8 Rotary Assembly

Unit pemutar terletak dibawah crown Block dan terdiri dari:

Rotary table

Master Bushing

Kelly bushing

Rotary slips

Insert bowl/slip bowl

Make up dan break out tong

Kelly spiner


1.2.1 Rotary Table

Rotary table (meja putar) bersama-sama dengan bantalan utama dan

bantalan pipa segi dipergunakan untuk memutar batang bor. Disamping itu rotary

table bersama-sama dengan rotary slips dipakai untuk menggantung dan menahan

batang bor atau pipa lainnya sewaktu melepas atau menambah pipa bor, dengan

bantuan kunci tongs. Pada tahun 1980 an sampai sekarang telah berkembang sistim

pemutar batang bor, tidak diputar dengan rotary table tetapi dengan unit pemutar

yang terletak dibawah hook dan kombinasi dengan swivel. Unit ini disebut Top Drive

atau Power Swivel dengan tenaga penggerak utama motor listrik, dengan kekuatan

yang sama dengan rotary table biasa.

Sistem Penyaluran Tenaga

Ukuran dan kapasitas beban rotary table berkisar antara 100 sampai 600 ton.

Kecepatan putaran pengeboran berkisar antara 35 sampai 200 putaran permenit

searah jarum jam. Kecepatan diatur oleh Driller, tergantung pada tipe mata bor yang

dipakai dan lapisan yang ditembus.

Sistem penyaluran tenaga ke meja putar melalui dua cara yaitu :

- Melalui rantai penggerak ke “Drawwork”, meja pemutar digerakkan dengan

sistem transmisi rantai, yang digerakkan oleh gigi gear (sprocket) di drawwork.

- Hubungan langsung dengan penggerak mula (prime mover independent drive)

Gambar 1.9 Rotary Table digerakkan Draw work

Motor penggerak yang terpisah/sendiri ini memberi kemungkinan :

a. Pemakaian Drawwork yang lebih leluasa dan pengontrolan pemutaran string

yang lebih tepat.


b. Dapat memperoleh tenaga yang lebih besar untuk memperbaiki efisiensi dari

sistem-sistem sirkulasi dengan memanfaatkan motor drawwork untuk

menggerakkan pompa.

c. Dapat memperpanjang usia drawwork dan memperkecil frekwensi reparasi.

Gambar 1.10 Rotary Table digerakkan Prime Mover

Alat Perlengkapan Pemutar

Ada tiga macam alat perlengkapan pemutar yang dipakai dengan meja

pemutar, perlengkapan-perlengkapan itu adalah :

1. Master bushing, yang di masukkan ke dalam meja pemutar

2. Kelly bushing

Apabila bantalan kelly di sambung dengan bantalan utama akan dapat

menghasilkan gerak putar pada saat pengeboran.

3. Rotary slip, yang di masukkan ke dalam bantalan utama untuk menggantung

batang bor, sebagai tambahan, ada dua pasang rotary tong, yaitu make up

tong dan break out tong yang dipakai untuk menyambung dan melepas

sambungan-sambungan komponen-komponen batang bor dan kelly spiner

untuk mempercepat penyambungan dan melepas kelly.

Master bushing (bantalan utama) adalah alat yang dapat dilepas dan diganti dengan

ukuran yang sesuai dengan lubang pada meja pemutar dan kebutuhan operasi. Alat

ini menjadi tempat kedudukan salah satu dari dua alat-alat perlengkapan pemutar

yaitu kelly bushing atau rotary slip.


Kelly dimasukkan melalui bantalan kelly, bantalan utama dan meja putar. Kemudian

tenaga putar (gerakan berputar) diteruskan dari meja pemutar ke kelly dan batang

bor dibawahnya.

Gambar 1.11 Master Bushing

Gambar 1.12 Rotary Slips

Apabila slips pemutar dimasukkan kedalam bantalan utama, akan dapat dipakai

untuk menggantung batang bor pada saat penambahan atau pengurangan bagian-

bagian dari batang bor. Dapat menahan karena memiliki gigi-gigi yang tajam dan

bentuk yang tirus (dies). Rotary slips disisipkan kedalam bantalan utama sekeliling

batang bor sehingga batang bor tergantung bebas didalam sumur bor.

1.2.2 MASTER BUSHING

Ada dua tipe dasar dari master bushing (bantalan utama), yaitu : tipe utuh (solid) dan

tipe dua bagian atau tipe terbelah (split)


1.Tipe utuh (solid)

Bantalan utama tipe solid adalah yang paling banyak dipakai untuk operasi-operasi

pengeboran biasa.

Gambar 1.13 Tipe Solid

2. Tipe terbelah (split)

Bantalan utama tipe split adalah yang paling umum dipakai untuk operasi dengan

drill collar yang besar dan casing.

Gambar 1.14 Tipe Split


1.2.3 SLIP BOWL

Slip Bowl (mangkuk-mangkuk pengisi) adalah bantalan pengisi dari logam yang

diletakkan didalam bantalan utama untuk mengatur atau menyesuaikan ukuran pipa

dan slip yang dipakai yang berubah-ubah menurut keperluannya.

Gambar 1.15 Slip Bowl

1.2.4 KELLY BUSHING (BANTALAN KELLY)

Kelly bushing ini adalah alat yang dipasang masuk ke dalam master bushing untuk

menyalurkan gaya putar pada kelly dan batang bor sewaktu mengebor sumur bor

(lubang). Lubang pada kelly bushing ini berbentuk sama dengan bentuk kelly yang

dipakai persegi, segitiga atau segi enam. Ada dua tipe dasar dari bantalan-bantalan

kelly :

1. Pin Drive

Mempunyai empat pin yang dimasukkan kedalam bagian atas dari master

bushing.

2. Square Drive

Mempunyai penggerak tunggal berbentuk segi empat yang dimasukkan

kedalam master bushing.

Gambar 1.16 Pin Drive dan Square Drive


1.2.5 ROTARY SLIPS

Kumpulan dari alat-alat pemegang dari baja yang meruncing bentuknya, dipasang

dibagian dalam dari master bushing mengelilingi satu bagian dari pipa/batang bor

untuk menggantung pipa/batang bor di dalam lubang sewaktu dilakukan

penyambungan atau pelepasan sambungan. Slip-slip ini bergerigi sehingga dapat

mencekam batang bor secara erat pada waktu penyambungan. Ada dua macam slip-

slip, yaitu : manual dan power slip.

Gambar 1.17 Rotary Slips

1.2.6 ROTARY TONG

Rotary tong adakah kunci-kunci besar yang digantung diatas lantai rig dekat meja

putar, yang dipasang pada bagian-bagian dari batang bor, baik untuk menyambung

maupun melepas sambungan. Kunci tersebut adalah break out tong atau lead tong

dan make up tong atau back up tong.

Gambar 1.18 Rotary Tong


1.2.7 KELLY SPINNER (PEMUTAR KELLY)

Kelly spiner adalah alat yang berkekuatan besar dan dipakai pada beberapa rig-rig

yang modern. Alat ini di pasang pada bagian bawah dari swivel stem. Alat ini dipakai

untuk menyambung kelly dengan pipa bor secara cepat di dalam rat hole (lubang

tempat menyimpan dan memasang atau membongkar rangkaian pipa).

Gambar 1.19 Kelly Spinner

1.3 KONSTRUKSI ROTARY TABLE

Kontruksi rotary table yang modern mempunyai beberapa bagian yang

tampak dari luar :

Protective housing (rumah pelindung)

Sprocket (piringan gigi rantai)

End rotary drive shaft (ujung rotary drive shaft)

Permukaan atas rotary table relatif datar sedikit lebih tinggi dari lantai bor,

bersih dan mempunyai permukaan yang tidak licin untuk bekerja bagi rotary helper.

Selain dari pada itu memiliki perlengkapan pelumasan seperti grease fitting, oil

dipstick (tongkat pengukur minyak), fill plug (tutup lubang pengisian), dan oil reservoir

drain plug (sumbat bak penampungan minyak pelumas) dan locking control (kunci

pengendali). Kerangka (base) dari rotary table terbuat dari baja tuang atau baja

tempa sebagai kerangka.

Pada rotary table terdapat lubang-lubang atau bagian untuk tempat kait bila rotary

table harus di angkat.


Gambar 1.20 Konstruksi Rotary Table

1.3.1 DRIVE SHAFT ASSEMBLY

Rangkaian poros ini dibuat terlindung dari pengaruh luar seperti

lumpur, sehingga poros dan bearing akan berusia lama. Selain itu ia

memiliki lubrication seal dan juga berkonstruksi kokoh duduk pada rangka

rotary table, tetapi bagian-bagiannya dibuka untuk melepas dan memeriksa

shaft, bearing dan spiral gear pinion. Pada rangkaian ini drive shaft memiliki

dua set roller bearing yang masing-masing memiliki grease atau memiliki

bak minyak pelumas sebagai bagian system pelumasan bearing tersebut.


1.3.2 SPROCKET

Sprocket yang dipasang pada ujung pinion shaft, sebagian dipasang

dengan sistem pasak (sprocket key), sehingga sprocket terkunci dengan

baik dan untuk menahan dipasang safety clamp nut (mur pengaman) dan

safety clamp nut tersebut dikunci dengan sekerup (socket head cap screw).

Dengan sistem ini apabila sprocket aus dapat dengan cepat dan mudah

diganti dan juga dapat dengan mudah mengganti dengan ukuran-ukuran

sprocket yang berbeda-beda untuk mendapatkan variasi rpm meja dengan

kecepatan putar relatif tetap dari motor penggerak.

1.4 SISTEM PEMBERI TENAGA

Seperti sudah dijelaskan di sebelumnya, sistem pemberi tenaga ke rotary

table dapat dikelompokkan yaitu :

Digerakkan dari drawwork

Digerakkan langsung dari motor tersendiri (independent).

Sistem transmisi dari drawwork ke Rotary table umumnya dengan sistem rantai dan

sprocket, dengan rantai single strand atau rantai double strand.

Selain dari pada itu ada pula yang memakai transmisi universal joint (gardan),

meskipun cara ini tidak banyak dipakai.

Keuntungan dengan sistem ini adalah :

Dapat memakai motor penggerak dari drawwork yang sementara tidak dipakai

untuk operasi pengangkatan selama pekerjaan memutar string dilakukan, sehingga

dapat mengurangi cost operation.

Kelemahan dari sistem ini adalah :

Transmisi drawwork akan bekerja terus, yang pada akhirnya akan

mempercepat kerusakan drawwork atau frekwensi reparasi.

Pada saat drawwork rusak maka drill stem tidak dapat digerakkan sama sekali

sehingga kemungkinan string terjepit akan ada.


Pada sistem pemberian tenaga independent atau langsung ke motor,

diperlukan gear transmisi untuk mengatur kecepatan dan arah putaran meja yang

kemudian dihubungkan ke motor listrik DC atau motor diesel.

Transmisi tersebut dengan sistem oil bath, didesian mampu meneruskan torsi

15000 lb/ft pada putaran sampai 400 rpm pada high gear, dan kurang lebih 200 rpm

pada 30.000 lb/ft pada low gear.

Rem meja putar (back brake) dengan sistem kendali pneumatis (dengan

tekanan udara) terletak diantara motor listrik dan gear transmisi. Dengan

tersedianya rem ini dapat menghentikan putaran meja dan yang terpenting untuk

menghindari jangan sampai terjadi puntiran balik dan dapat menyebabkan tool joint

terputar lepas (back off).

Keuntungan pemakaian independent rotary drive adalah :

Dapat mengontrol kecepatan meja putar dan torsi

Dapat melakukan perbaikan/perawatan drawwork atau pekerjaan lain pada

saat drilling.

Menurunkan kecepatan aus dari transmisi drawwork karena drawwork bekerja

hanya ketika ada pekerjaan mengangkat dan akan berhenti saat mengebor.

Pengaturan pemberian tenaga listrik DC generator ke motor listrik adalah

melalui selector switch sehingga mudah mengendalikannya.

1.5 PELUMASAN

Pelumasan pada rotary table yang diperlukan ada dua macam, yaitu dengan

minyak pelumas dan grease.

Pelumasan dengan minyak pelumas ini dilakukan dengan sistem bak rendam

(oil batch). Pada rotary table modern saat ini ia memiliki bak rendam dua buah, untuk

pelumasan bearing utama dan pinion bearing atau untuk keduanya dengan satu

reservoir bak rendam. Selain itu ada juga sistem pelumasan kombinasi rotary table

dengan satu bak rendam untuk main bearing dan pinion bearing dilumasi dengan

grease.

Untuk pelumasan ini, minyak pelumas harus dijaga senantiasa bersih dari

kotoran dan lumpur agar bearing-bearing tersebut tidak rusak, sehingga oil seal

harus dijaga dalam kondisi baik dan bila perlu segera diganti bila ada gejala

kebocoran.


Minyak pelumas harus diisikan ke reservoir-reservoir dengan jumlah yang

cukup (dengan mengecek memakai tongkat pengukur/deepstick) dan grade yang

benar.

Berikut ini jenis minyak dan grade yang disarankan pabrik untuk bak rendam

utama (oil bath utama).

Ambient temperature + 30 0 F sampai 155 0 F : AGMA # 6 EP atau SAE 140

Ambient temperature 0 0 F sampai + 125 0 F : AGMA # 4 EP atau SAE 90

Ambient temperature - 20 0 F sampai + 80 0 F NO # 1 EP atau SAE 80 atau

SAE 75

Untuk bagian-bagian dari rotary table yang memerlukan pelumasan dengan grease,

diperlukan saluran dan grease fitting yang menghubungkan sampai ke titik yang

dilumasi atau ruang khusus (catridge) untuk pinion shaft.

Letak dari grease fitting umumnya didekat titik yang memerlukan pelumasan grease,

atau terkumpul satu ditempat didekat lubang pengisian pelumas. Pada sistem

pelumasan bearing pinion shaft dengan grease dilengkapi dengan relief fitting yang

berfungsi untuk membuang kelebihan pelumas. Semua anggota regu

pemboran/bagian pemeliharaan harus tahu persis fungsi dan letak dari relief fitting,

untuk menghindari jangan sampai relief fitting ini diganti dengan grease pin.

1.6 SPESIFIKASI DAN PEMILIHAN

Beberapa spesifikasi yang penting untuk mengetahui ukuran dan kapasitas

dari rotary table adalah :

a. Table opening (diameter of the opening) atau Nominal Size.

Yang dimaksud table opening disini adalah merupakan diameter pembukaan

dari meja untuk laluan peralatan yang dimasukkan kedalam sumur. Diameter

ini merupakan ukuran diameter pembukaan meja putar setelah master

bushing diangkat, ukuran ini akan merupakan nominal dari meja putar

(Nominal size).

b. Jarak dari pusat table opening sampai centerline dari sprocket rantai pertama.

Jarak ini menurut standard API ada 3 macam :

Berjarak 44 inch untuk rotary table yang tidak dapat dimasuki bit 20”.


5250

).( RPMXftlbTorque

Berjarak 53 ¼ inch untuk rotary table yang dapat dilalui bit 20” atau lebih

besar.

Berjarak 65” khusus untuk rotary table dengan table opening 49 ½ inch.

Jarak ini perlu diketahui untuk melakukan pemilihan rotary table dikaitkan

dengan posisi dari sprocket drawwork untuk rotary table, agar nantinya

setelah rotary table terpasang, pusat dari lubang rotary table sesuai dengan

posisi travelling block.

c. Rated Capacity

Kapasitas yang dimiliki oleh suatu rotary table akan ditinjau dari dua keadaan,

yaitu :

Under Dead Load, yaitu jumlah beban maksimum yang diizinkan ditahan oleh

rotary table saat diam (tidak memutar)

Under rotating load, yaitu jumlah beban maksimum yang diizinkan pada saat

berputar akibat beban torsi yang timbul untuk memutar batang bor (drill stem).

Didalam pemilihan rotary table selain mempertimbangkan ketiga spesifikasi di

atas untuk menyesuaikan ukuran pipa dan alat yang akan dimasukkan selama

pekerjaan operasi membor sumur, dan ukuran dari drawwork beserta posisi sprocket

rantai untuk rotary table, maka perhitungan perkiraan beban yang dialami akan ikut

juga menentukan.

Torsi yang timbul atau power yang diperlukan saat memutar drill stem dapat

dibedakan menjadi dua macam :

1. Bit mechanical Horse Power, yaitu merupakan tenaga atau daya yang

diperlukan untuk memutar bit saja

2. Stem Friction Horse Power, yaitu tenaga yang diperlukan untuk memutar drill

string yang menempel atau bergesekan dengan dinding lubang sumur.

Jumlah kedua tenaga atau daya tersebut diatas disebut Rotary Horse Power (RHP)

RHP = …………..(2-1)


Keterangan:

RHP = Actual Rotary Horse Power

Torque = Torsi

RPM = Putaran Meja per menit

Di dalam perencanaan sangat sulit untuk menghitung secara pasti atau tepat,

besarnya tenaga kuda untuk memutar yang diperlukan, karena besarnya daya yang

timbul karena gesekan drill stem dengan dinding sumur sukar ditetapkan.

1.7 KONSTRUKSI PERLENGKAPAN MEJA PEMUTAR

Master Bushing

Ditilik dari konstruksi master bushing, dapat dibedakan atas 3 macam :

1. Split Master bushing.

Master bushing ini berkonstruksi terbelah, dan memiliki taper atau ketirusan

untuk tempat duduk slip. Tipe ini merupakan type yang paling umum dipakai.

2. Solid Master Bushing.

Master bushing ini berbentuk utuh (tidak terbelah), ia tidak memiliki bentuk

taper pada bagian dalam. Untuk keperluan tempat kedudukan slip, bagian

tirus dibuat pada slip bowl, slip bowl ini ukurannya dapat diganti-ganti

menyesuaikan ukuran slip atau ukuran pipa yang akan ditahan oleh slip.

3. Hinged Master Bushing.

Memiliki konstruksi terbagi menjadi dua bagian, tetapi keduanya dihubungkan

dengan pin-pin yang besar sehingga dapat menyerupai solid type. Bagian

dalam dari master bushing ini seperti pada solid type, tidak memiliki bagian

tirus untuk tempat duduk slip. Untuk kedudukan slip dibuat bermacam ukuran

slip bowl. Hinge type master bushing ini dibuat untuk rotary table berukuran

nominal 37 ½ inch dan 49 ½ inch.


Gambar 1.21 Master Bushing Type

Ditinjau dari drivenya yaitu konstruksi penyambungan dari master bushing ke kelly

bushing dibedakan atas 2 macam :

1. SQUARE DRIVE

Tipe ini mempunyai bukaan bujur sangkar (square opening) atau recess (13

9/16 inch sisi X 4 inch tinggi) untuk tempat duduk square drive kelly bushing.

Type square ini ada 2 macam yaitu :

A. Solid master bushing dengan split bowl.

B. Split master bushing type ini square drivenya dibuat langsung pada master

bushing.

2. PIN DRIVE.

Tipe ini master bushing memiliki lubang empat buah untuk tempat kedudukan

dari empat buah pin dari kelly bushing.

Terdapat tiga type dari pin drive bushing yaitu :

Hinged master bushing with split bowl.

Split pin drive master bushing

Solid masterr bushing with split bowls

Kelly Drive Bushing

Kelly drive bushing dilengkapi dengan roller-roller, sehingga memungkinkan kelly

untuk meluncur bergerak naik turun dengan bebas melalui drive bushing, meskipun

ada tekanan-tekanan antara roller dan kelly akibat menstransfer putaran dari meja

putar.


Kelly saat ini tersedia dalam tiga bentuk, yaitu segi empat (square), segi enam

(hexagonal) dan segi tiga (triangular). Oleh karena itu kelly drive bushing tersedia

untuk ketiga type kelly tersebut dengan berbeda susunan rollernya.

Gambar 1.22 Kelly Drive Bushing

Ditinjau dari drivernya, kelly bushing ada dua macam yaitu square drive untuk rotary

table dengan square drive master bushing dan pin drive kelly bushing untuk rotary

table dengan pin drive master bushing.

Khusus untuk operasi dilepas pantai dengan rig yang mengapung (floating rig) maka

dipakai kelly bushing pin drive yang memiliki lock assembly. Dengan pin drive yang


berlock assembly akan dapat mengunci kelly drive bushing ke meja putar, dan dapat

menghindari terlepasnya kelly drive bushing saat floating rig bergerak naik turun

karena ombak.

Rotary Slips

Rotary slip memiliki konstruksi bagian dalam mempunyai gigi dengan bentuk silinder

dengan ukuran tertentu sesuai dengan ukuran pipa yang akan ditahan.

Gambar 1.23 Rotary Slips Type

Dibagian luar slip berbentuk taper dengan kemiringan yang sama dengan kemiringan

master bushig atau kemiringan dari slip bowl. Oleh karena itu slip dapat memakai

secara sejajar dengan pipa dan tanpa menimbulkan luka lekuk di satu tempat

(diujung). Rotary slip duduk di master bushing untuk menahan pipa selama pipa

tersebut digantung dalam proses menambah atau melepas pipa.


Rotary slip dilihat dari pengoperasianya ada 2 macam, yaitu manual slip dan power

slip.

Power slip merupakan slip yang dapat dioperasikan/dikontrol oleh driller utuk

mengangkat dan memasukkan slip dengan system tenaga pneumatic. Power slip

memiliki piston yang digerakkan dengan tekanan udara dan pada tangkai piston

dipasangkan slip. Kontrol pengendalian piston biasanya berupa pedal kaki yang

diletakkan didekat driller.

Gambar 1.24 Power Slips

Beberapa point penting di dalam pengoperasian yang perlu diperhatikan diantaranya adalah :

1. Pakailah ukuran slip yang sesuai dengan ukuran pipa yang ditahan.

2. Apabila slip terdiri dari dua slip dan tidak tersusun menjadi satu di dalam

mengoperasikan keduanya harus rata.

3. Jangan membiarkan slip didalam meja bor selama mencabut pipa. Cara ini

akan mempercepat keausan gigi-gigi slip.

4. Gantilah gripping element dan pin-pin bila perlu, untuk mencegah

tergelincir/lolos.

5. Jangan memasang slip di bagian toll joint, karena dapat merusak tool joint atau

lolosnya drill pipe.

Pemeriksaan Slip.

1. Cek isert slot, ganti slip apabila insert slot aus.

2. Cek tapper bagian belakang dan bagian permukaan didalam. Pengecekan

dilakukan dengan mempergunakan penggaris, seperti gambar di atas. Slip

yang bengkok atau aus pada master bushing baru akan berakibat slip menjadi

lurus, akan retak-retak dan slip dapat patah dan jatuh kedalam lubang.


3. Cek hine pin, dan ganti bila aus.

4. Jangan dipergunakan slips untuk ukuran pipa lebih besar dari ukuran slip

sebenarnya. Hal ini akan dapat membuat retak vertical dan horizontal.

Pengetesan Slip dan Evaluasinya.

Slips Test.

1. Test dilakukan dengan beban yang menggantung, minimum 100.000 lbs, untuk

mendapatkan cap (marking) dari pada pipa.

Gambar 1.25 Slips Test

2. Pilih bagian pipa yang halus bersih dari bekas slip sebelumnya.

3. Balut pipa tersebut dengan kertas kedap air (waterproof) dan tahan.

4. Pasang rotary slip disekeliling pipa yang dibalut kertas tersebut, turunkan pipa

dan slip dengan kecepatan normal.

5. Untuk melepas, tahan slip bersama-sama dan angkat pipa. Lepaskan slip hati-

hati bila sudah bebas diatas lubang.

6. Lepas kertas hati-hati.

Evaluasi Hasil Slips Test.

1. Apabila bekas gigi slip merta pada semua gigi slip, menunjukkan master

bushing dan slips pada kondisi baik.

2. Apabila insert hanya kontak pada bagian puncak saja, berarti master bushing

harus diganti, apabila slip masih baik.


TOP DRIVE

Gambar 1.26 Top Drive


Gambar 1.27 Bagian-bagian Top Drive

Top drive drilling system merupakan system pemboran dengan memutar drill stem

mempergunakan pemutar yang dipasang langsung dibawah swivel dan pemutar

tersebut bergerak naik turun mengikuti gerakan traveling block.

Dengan sistem ini, kelly bushing dan kelly tidak diperlukan karena drill stem diputar

langsung dengan drilling motor assembly yang digantung di traveling block.


Kontruksi dari top drive ini terdiri dari :

Standard rotary swivel

Drilling motor assembly

Guide dolly system assembly

Pipe handler assembly

DRILING MOTOR ASSEMBLY

DMA disambung dengan standard swivel dengan menghubungkan swivel stem

dengan splined sub dari drilling motor asembly. Untuk top drive produksi dari Varco,

mampu menghasilkan 27600 lb ft (37.400 Nm) continous torque pada 183 rpm

dengan 1050 amps armature current dan 36700 ft lbs (49.800 Nm) peak intermittent

torque dengan 1325 amps armature current. Maximum kecepatan 250 rpm. Motor

listrik yang dipasang 1000 Hp continous, 1250 Hp intermittent. Tenaga listrik yang

diperlukan 750 Volt DC, 1350 amps maximum. Gear ratio : 5.33 : 1.

Motor listrik DC ini dilengkapi dengan blower udara untuk system pendingin, yang

digerakkan motor listrik AC. Selain dari pada itu nmotor listrik DC tersebut dilengkapi

air brake (rem udara) yang berguna untuk menghentikan putaran drill stem karena

ada torsi balik.

GUIDE DOLLY SYSTEM ASSEMBLY

Guide dolly system assembly terdiri dari sepasang rail yang dipasang kokoh dari atas

menara sampai mendekati lantai bor, dan dolly yang menghubungkan drilling motor

assembly dengan rail sehingga dapat meluncur bebas ke atas atau kebawah sambil

mampu menahan torsi sewaktu drilling 27600 ft lbs atau 36700 ft lbs saat

menyambung pipa.

PIPE HANDLER ASSEMBLY

Pipe Handler Assembly ini merupakan salah satu keistimewaan dari top drive.

Karena dengan sistem ini dapat melepas atau menyambung drill pipe dengan swivel

pada posisi dimana saja dan sekaligus mampu mengikat dengan torsi yang cukup.

Disini dipergunakan link standard dan sebuah conventional elevator, untuk

mengangkat dan menurunkan string ketika tripping atau menangani stand ketika

menyambungnya.


Link tilt assembly berfungsi untuk menggerakkan link dan elevator ke depan

sehingga mudah untuk mleakukan penyambungan dengan pipa di mouse hole dan

juga untuk mendorong stand drillpipe dan drill collar ke arah posisi derrickman untuk

disusun di jari menara.

Pipe handler assembly dilengkapi dengan torque wrench assembly yang berfungsi

sebagai kunci untuk mengikat ataupun melepas sambungan tool joint drill pipe

dengan saver sub dari top drive. Breakout torque yang dapat diberikan sebesar

60.000 lbs ft (81100 Nm). Tekanan hydraulicnya 2000 psi dengan 30 GPM.

Ukuran pipa = 5 inch x 4 ½ IF

Selain dari pada tersebut di aaatas, top drive dilengkapi Kelly cock dan Kelly cock

actuator, yang berfungsi untuk dapat menutup Kelly cock pada posisi traveling block

dimana saja dengan system kendali dari driller panel.

Sehingga dengan peralatan ini apabila terjadi kick saat tripping dapat dengan

langsung menyambungkan saver sub sampai terikat kuat dan dapat menutup Kelly

cock bila diperlukan, dengan posisi block dimana saja dalam menara

Beberapa keuntungan antara lain adalah :

1. Dapat mengebor langsung sepanjang 90 ft (1 stand), sehingga dapat

menghemat/mengurangi pekerjaan 3 kali penyambungan.

2. Dapat melakukan spinning dan memberi torsi sambungan di atas dan dibawah

bersama-sama, sehingga menghemat waktu ½ kali.

3. Mampu melakukan reaming sepanjang tinggi dalam derrick, sehingga dapat

memutar string melalui lubang yang sempit tanpa terjepit dan memutar string

sambil sirkulasi sewaktu cabut untuk lubang dengan derajat kemiringan yang

tinggi.

4. Mampu memutar ke kedua arah selama cabut 90 ft (1 stand), menghemat

waktu pada pekerjaan khusus seperti memancing atau coring.

5. Apabila tripping kedalam lubang, terjadi bridge dapat dengan cepat dibor lagi

tanpa harus mencabut Kelly.

6. Casing dapat diturunkan dengan standard casing tool. Tambahan keuntungan

lain adalah dapat mengisi lumpur langsung dari top drive.


BAB II

DRILL STEM

Drill stem (Batang Bor) adalah suatu rangkaian pipa-pipa penghubung dari

swivel sampai kemata bor dan mempunyai fungsi utama untuk :

Menurunkan dan menaikkan mata bor

Memberikan beban pada mata bor untuk penembusan/ pemecahan

batuan.

Menyalurkan dan meneruskan gaya putar ke mata bor

Menyalurkan lumpur bor (cairan pemboran) bertekanan tinggi ke mata

bor.

Batang bor berpegangan pada wash pipe dan travelling block dan memanjang

melalui lubang meja putar sampai kedasar lubang sumur, sebagai sebuah poros

pemutar mata bor.

Batang bor terdiri dari :

- Kelly (pipa segi)

- Upper kelly cock dan lower kelly cock

- Kelly saver sub ( sambungan penghemat pipa segi )

- Drill pipe

- Drill collar

- Spesialized down hole tools

2.1 Kelly (Pipa Segi /Pipa Pemutar)

Kelly adalah suatu pipa baja yang sangat kuat dan tebal, badannya

berbentuk segi-segi, untuk memungkinkan dapat diangkat naik turun dan

diputar oleh Rotary table.

Fungsi dari Kelly adalah :

Penghubung antara swivel dan Rangkaian Pemboran untuk dapat

menaikkan, menurunkan dan memutar.

Meneruskan tenaga gerak putar dari Rotary Table ke Rangkaian

Pemboran.


Gambar 2.1 Rangkaian Pipa Bor

Memungkinkan Rangkaian Pemboran bergerak turun sambil berputar selama

pemboran.

Sebagai sarana penerus aliran sirkulasi cairan pemboran dari swivel menuju

ke rangkaian dibawahnya.

Kelly merupakan bagian tunggal yang paling panjang di antara bagian batang

bor. Panjangnya total sekitar 40 ft, tapi ada juga yang 43, 46, dan 54 ft. Kelly harus

lebih panjang dari setiap satu single pipa bor (yang kira – kira 30 ft panjangnya)

karena pada waktu penambahan joint (Batangan) pipa bor, kita harus menaikan pipa

ini sampai tingginya mencapai sebagian dari Kelly, di atas pemutar. Hal ini untuk

menyediakan cukup tempat untuk mengebor ke bawah pipa yang baru tersebut.


2.1.1 Konstruksi Kelly

Bentuk dasar dari kelly ada tiga macam, yaitu segi tiga (triangular),

segi empat (square) dan segi enam (hexagonal). Yang umum dipakai

pada saat ini adalah square kelly an hexagonal kelly. Bagian tengah kelly

yang berbentuk segi-segi disebut drive surface section, ini adalah bagian

permukaan yang berkaitan dengan kelly drive bushing untuk dapat diputar

sambil turun atau naik.

Bagian ujung atas dari kelly terdapat top upset (semacam tool joint),

mempunyai ulir kiri, yang berfungsi untuk penyambungan dengan upper

kelly cock dan swivel. Ulir kiri dibagian atas kelly ini dimaksudkan agar

pada saat kelly diputar oleh rotary table kekanan, ulir ini tidak akan

terlepas. Intinya semua peralatan yang penyambungannya dengan ulir

dan bekerja diatas rotary table, semuanya menggunakan ulir kiri.

Bagian ujung bawah dari kelly terdapat bottom upset (semacam tool

joint) mempunyai ulir kanan, yang berfungsi untuk penyambungan dengan

lower kelly cock dan kelly saver sub, untuk disambungkan ke drill pipe.

2.1.2 Spesifikasi Kelly

Untuk memesan sebuah Kelly, perlu menyebutkan spesifikasi yang

lengkap, seperti :

Type Kelly, Square atau Hexagonal

Ukuran Nominal, 2.1/2 inc, 3 inc, 3.1/2 inc, 4.1/4 in, 5.1/4 inc, 6 inc

untuk Square Kelly dan mulai 3 inc sampai 6 inc untuk Hexagonal.

Ukuran Panjang total, 40 ft, 46 ft atau 54 ft.

Upper Connection, Standard 6.5/8 in Reg LH atau Optional 4.1/2 in

Reg LH.

Lower Connection, 2.3/8 in IF RH, 2.7/8 in IF RH, 3.1/2 in IF RH, 4.1/2

in IF RH 5.1/2 in FH RH atau 6.5/8 in FH RH.


Gambar 2.2 Konstruksi Kelly

2.1.3 Pemeliharaan Kelly

Dalam Operasi Pemboran, Kelly merupakan alat yang paling berat

kerjanya, menerima beban tegangan, tekanan dan beban putar yang

paling berat, maka harus sering diperiksa kondisinya untuk dilakukan

perawatan dan pemeliharaan yang sebaik-baiknya. Pada waktu tidak

dipergunakan kelly harus dalam keadaan bersih dan tersimpan didalam

selongsong kelly (kelly scabbard). Kelly tidak dapat dipergunakan lagi

apabila bengkok atau melengkung, apabila bagian segi-seginya sudah

membulat. Bengkoknya telly dapat diakibatkan oleh :

Perlakuan yang tidak benar, misalnya pada waktu membuka sambungan

di atas rotary table tidak ditahan dengan rotary tong yang benar.

Terjadi kecelakaan, misalnya jatuh pada waktu diangkut.

Diangkat dengan sling dan transport tidak menggunakan scabbards.


Bengkoknya sebuah kelly dapat diluruskan dengan alat pelurus

hydraulic kelly straightner, namun masih perlu dilakukan pemeriksaan

apakah tidak terjadi keretakan setelah diluruskan.

Terjadinya proses pembulatan pada kelly merupakan hal yang tidak

dapat dihindari secara total, namun dapat dikurangi kecepatan ausnya

dengan perlakuan yang benar, sebagai berikut :

Pergunakan drive bushing roller assembly yang baru pada

penggunaan Kelly yang baru.

Atur shim pada roler ass, untuk memperkecil clearence.

Drive roller assembly harus diganti secara periodik, sehingga

clearance keausan dapat dikurangi.

2.1.4 Upper Kelly Cock

Merupakan suatu valve yang dipasang antara swivel dan kelly.

Fungsi utamanya (pada saat tertutup) adalah untuk menjaga agar tidak

terjadi tekanan dari lubang bor yang bertekanan tinggi.

2.1.5 Lower Kelly Cock

Adalah suatu keran yang terletak diantara kelly dan kelly saver sub,

tugas utamanya untuk menutup lubang dalam pipa agar tidak ada

semburan dari dalam pipa bila ada tekanan dari sumur atau dapat pula

untuk menahan lumpur dari kelly sewaktu melaksanakan penyambungan,

sehingga terhindar lumpur tumpah tercecer.

2.2 Drill Pipe

Drill Pipe atau Pipa Bor adalah pipa baja yang dibuat khusus untuk

mengebor, merupakan sambungan pipa terpanjang dalam susunan rangkaian

pipa pemboran, terletak diantara kelly dan drill collar.

Fungsi Drill Pipe adalah :

Menghubungkan kelly dengan drill collar

Memperpanjang drill stem untuk memungkinkan penambahan kedalaman

lubang bor.

Memungkinkan menaikkan dan menurunkan pahat bor.

Meneruskan tenaga gerak putar dari rotary table ke pahat bor.

Sebagai laluan sirkulasi cairan pemboran


Type drill pipe menurut beratnya antara lain standard drill pipe, heavy weight drill

pipe dan alumunium drill pipe

Gambar 2.3 Bagian-bagian Drill Pipe

2.2.1 Konstruksi Drill Pipe

Drill pipe terdiri dari tiga bagian, yaitu pipa (body) dan connection pada

kedua ujungnya yang disebut tool joint.

a. Body pipa

Body drill pipe diperkuat dengan dipertebal pada tiap ujungnya

agar kuat untuk menerima tegangan tarik yang tinggi ditempat

sambungan dengan Tool Joint.

Penebalan diujung pipa ini disebut Upset.

Penebalan kearah keluar disebut External Upset (EU)

Penebalan kearah dalam disebut Internal Upset (IU)

Penebalan kearah luar dan dalam disebut Internal External Upset

(IEU)


b. Tool joint

Pada ujung Upset ada tambahan potongan pipa yang tebal lagi

yang berguna untuk tempat sambungan ulir, disebut tool joint. Dengan

tool joint inilah drill pipe disambung satu dengan lainnya, baik antara

drill pipe itu sendiri atau antara drill pipe dengan peralatan lain. Setiap

batang drill pipe mempunyai sebuah tool joint yang berulir dalam

disebut box dan sebuah tool joint yang berulir luar disebut pin.

2.2.2 Spesifikasi dan Identifikasi Drill Pipe

Spesifikasi Drill Pipe meliputi :

Ukuran drill pipe, diukur dari diameter luar body pipa.

Ukuran yang standard : 2.3/8”, 2.7/8”, 3.1/2”, 4”, 4.1/2”, 5”, 5.1/2”,

Gambar 2.4 Pengukuran ID Drill Pipe

Berat nominal, adalah berat rata-rata drill pipe per foot termasuk berat

tool joint. Drill pipe grade E mempunyai berat nominal : 2.3/8” 6.65

lb/ft, 2.7/8” 10.40 lb/ft, 3.1/2” 13.3 lb/ft, 4” 14.00 lb/ft, 4.1/2” 16.60

Lb/ft, 5” 19.50 lb/ft, 5.1/2” 21.90 lb/ft.

Grade, menunjukkan kualitas baja sebagai bahan yang dibuat drill

pipe. Minimum Yield Strength Grade D 55000 Psi, Grade E 75000

Psi,

Grade 95 (X) 95000 Psi, Grade 105(G) 105000 Psi, Grade 135(S)

135000 Psi.


Panjang , diukur dari shoulder box sampai shoulder pin.

Range I antara 18 sampai 22 Feet

Range II antara 27 sampai 30 Feet

Range III antara 38 sampai 45 Feet

Spesifikasi Drill Pipe dapat diidentifikasikan dari cap atau tanda yang

terdapat di pangkal ulir tool joint pin, contoh : ZZ 6 70 N E, artinya ZZ

nama perusahaan pembuat Tool Joint, bulan 6 th 1970 pasang lass

pada body pipa, N nama perusahaan pembuat body pipa, Grade E

Gambar 2.5 Pengukuran OD Drill Pipe

Gambar 2.6 Pengukuran Ulir Drill Pipe

Kode warna band

Tool joint and drill pipe classification Number and Color of Band

Premium Class Two white

Class 2 One yellow

Class 3 One orange

Scrap One red


2.3 Heavy Weight Drill

Heavy Weight Drill Pipe dikembangkan sejak tahun 1960, adalah

merupakan pipa yang menyerupai drill pipe, berdinding lebih tebal dan lebih

berat. Fungsi HW DP adalah :

1. Sebagai rangkaian transisi dengan berat antara drill pipe dan drill collar,

dan dibuat dengan bentuk menyerupai drillpipe agar lebih mudah dalam

handingnya.

2. Sebagai pemberat yang fleksibel pada rangkaian pemboran berarah

(directional drilling)

3. Sebagai rangkaian pemberat pada rig kecil untuk mengebor lubang yang

relatif kecil diameternya.

2.3.1 Konstruksi HWDP

Menyerupai drill pipe biasa, mempunyai tool joint pin dan box, dibuat

dengan bentuk menyerupai drillpipe agar lebih mudah dalam

handingnya.

Body pipa lebih tebal dibanding DP biasa dan mempunyai center upset

untuk melindungi dari keausan / abrasi.

Ukuran HWDP disebutkan sesuai dengan ukuran diameter body

tengah, yang standard adalah : 3.1/2”, 4”, 4./2”, 5”, 5.1/2” dan 6.5/8”

2.3.2 Karakteristik dimensi HW DP

Dinding pipa lebih tebal 1”

Tool joint lebih besar

Bagian tengah pipa berdiameter lebih besar untuk menjaga keausan

body pipa

Beberapa pabrik membuat Spiral Groove pada bagian pipa yang

menebal, untuk membuat lubang lebih bersih dan mengurangi resiko

differential pressure stacking.

Biasanya bagian tengah dan bagian tool joint dilapisi dengan bahan

pengeras tambahan.

2.3.3 Rekomendasi cara penggunaan HW DP

Pada lubang bor vertikal, pakai HW DP secukupnya diantara DC dan

DP sehingga titik transisi berada pada rangkaian HW DP, sekitar18– 21

joint.


Bila diameter lubang bor melebihi 4” dari diameter HW DP, maka

HW DP tidak boleh kena beban kompresi.

Untuk Directional Drilling dipakai sampai 60 joint.

2.3.4 Pemeliharaan HW DP

Seperti pipa-pipa yang lain, maka terhadap HW DP juga perlu

diperiksa secara periodik terhadap kemungkinan fatique crack pada tool

joint dan body pipa.

Gambar 2.7 HWDP

2.4 Drill Collar

Drill collar adalah pipa baja yang tebal dan relatif sangat berat. Dalam

susunan rangkaian pemboran terletak diantara pahat bor dan drill pipe. Pada

bagian dalam terdapat lubang untuk saluran fluida pemboran.

Fungsi drill collar adalah :

Memberikan beban pada pahat bor, sehingga pahat dapat menembus

lapisan tanah yang terkadang cukup keras.

Memberikan effek kekakuan rangkaian pemboran bagian bawah, untuk

mempertahankan kelurusan lubang bor.

Untuk menempatkan bottom hole assembly, terutama pada pemboran

berarah.

Dengan beratnya drill collar ini akan memberi efek tegangan tarik pada

seluruh drill pipe yang diatasnya, sehingga akan cenderung lurus selama

proses pemboran.


Gambar 2.8 Drill Collar

2.4.1 Konstruksi Drill Collar

Konstruksi drill collar dapat dikatakan cukup sederhana, hanya

merupakan pipa tebal dan berat yang pada ujung-ujungnya dibuat ulir box

dan pin. Ada 4 tipe dasar dari drill collar, yaitu :

1. Drill collar standard, bodynya bulat halus mempunyai ulir box diatas dan

ulir pin dibagian bawah.

2. Drill collar spiral, pada permukaan bodynya dibuat alur berbentuk spiral.

3. Square drill collar, permukaan bodynya berbentuk persegi empat.

4. Non magnetic drill collar, terbuat dari stainless steel (non magnetic),

umumnya berbentuk seperti dc standard atau spiral.

Gambar 2.9 Spiralled Drill Collar


Gambar 2.10 Non Magnetic Drill Collar

2.4.2 Spesifikasi Drill Collar

Drill Collar yang standard masih sering dipergunakan pada pemboran

sumur, namun cara menyambung memerlukan waktu lebih lama karena

harus memasang DC Clamp terlebih dahulu untuk safety jangan sampai

merosot jatuh kedalam lubang bor.

Drill collar spiral, dipergunakan pada pemboran yang banyak

menembus lapisan-lapisan porous. Dengan adanya paritan spiral pada body

drill collar maka akan mengurangi luas permukaan body c yang menempel

pada dinding lubang bor sehingga dapat mengurangi kemungkinan

terjepitnya rangkaian pemboran yang diakibatkan oleh Differential Pressure

(perbedaan tekanan antara tekanan formasi dengan tekanan hydrostatic

cairan pemboran). Pada ukuran dc yang sama, dc spiral mempunyai berat

berkurang 4 %

Square Drill Collar, dipergunakan hampir sama dengan dc Spiral, yaitu

memperkecil kemungkinan differential sticking. dc ini jarang dipergunakan


karena torsi yang timbul cukup besar dan apabila terjadi Twist Off (patah)

sulit memancingnya.

Non Magnetic Drill Collar, dipergunakan khusus pada operasi pemboran

berarah (Directional Drilling), agar peralatan pengukur kemiringan dan arah

yang ditempatkan di atas pahat tidak terpengaruh oleh medan magnit drill

collar, tetapi hanya terpengaruh oleh medan magnit bumi, sehingga hasil

pengukuran dapat lebih akurat.

2.4.3 Ukuran Drill Collar

Out Side Diameter : 3.1/8” sampai 14”

In Side Diameter : 1.1/4” sampai 3”

Panjang : 10, 15, 20, 30, 31, 32, 42 Ft

Koneksi : 2.3/8 Reg, 2.3/8 IF, 2.7/8 IF, 3.1/2 IF, 4 FH, 4 IF,

4.1/2 IF, 6.5/8 Reg, 7.5/8 Reg, 8.5/8 Reg.

2.4.4 Penanganan Drill Collar

1. DC thread protector (cast steel) harus dipasang untuk mengangkat

melalui Vdoor ram

2. Connection harus dibersihkan dengan solvent dan di lap besih, periksa

teliti kerusakan

3. Thread compound yang dipakai harus berisi 40-60% berat powder

metallic zinc atau 60% berat powder timah dan tidak lebih 0,3% berat

kandungan total sulfur.

4. Ulir Lift Sub harus besih dan diperiksa, di lumasi setiap trip. Apabila pin

rusak jangan dipakai

5. Lakukan pemindahan pembukaan sambungan pada setiap tripping, dan

berikan kesempatan crew untuk melihat teliti setiap 2 -3 trip adakah

terjadi gall dan wash out pada shoulder

6. Thread protector harus dipasang pada pin dan box apabila laydown drill

collar

7. Sebelum menyimpan drill collar harus dibersihkan dan diperbaikai

shouldernya bila ada kerusakan bila mungkin


Gambar 2.11 Protector Drill Collar

Gambar 2.12 Drill Collar Tipe Slip Atau Slip And Elevator Recess


BAB III

SISTEM PENGANGKATAN (HOISTING SYSTEM)

3.1. Teori Dasar

Sistem pengangkat (Hoisting System) adalah merupakan salah satu dari

antara komponen-komponen utama dari suatu rig. Tugasnya adalah membantu

sistem peralatan pemutar didalam mengebor sumur dengan menyediakan alat-

alat yang sesuai serta ruang kerja yang dibutuhkan untuk mengangkat dan

menurunkan, juga menggantung beban yang sangat berat dari dari sistem alat-

alat pemutar

Sistem pengangkatan dalam pemboran memegang peranan yang sangat

penting, mengingat bahwa sistem pengangkatan ini adalah sistem yang

mendapat beban, baik beban vertikal maupun horizontal.

Beban vertikal yang dialami berasal dari beban menara itu sendiri, beban

drill string, casing string, tegangan dari fast line, beban karena tegangan deadline

serta beban dari blok-blok. Sedangkan beban horizontal berasal dari tiupan angin

yang mana hal ini sangat terasa mempengaruhi beban sistem pengangkatan

pada pemboran di lepas pantai (off shore).

Sistem pengangkatan terdiri dari dua sub komponen, yaitu:

1. Struktur penyangga (supporting structure)

2. Peralatan pengangkatan (hoisting equipment)

3.2. Struktur Penyangga

Struktur penyangga (rig), adalah suatu kerangka sebagai platform yang

berfungsi sebagai penyangga peralatan pemboran. Kerangka ini diletakkan di

atas titik bor. Fungsi utamanya untuk trip, serta untuk menahan beban yang

terjadi akibat peralatan bor itu sendiri maupun beban dari luar.

Stuktur penyangga terdiri dari :

1. Substructure,

2. Lantai bor (rig floor), dan

3. Menara pemboran (drilling tower).


Untuk menara pemboran, ada dua tipe menara :

Type standart (derrick), dan

Type portable (Mast).

Secara ringkas, spesifikasi menara dapat dilihat pada table 3.1

Tabel 3.1 Tabel Spesifikasi Menara

Spesifikasi

Unit

Pemboran

Pabrik

Jenis Tinggi

(ft)

Gross

cap.

(103 lbs)

Packing

cap.

(ft)

Max.

Static

Hook

Load

(103 lbs)

App.

Weight

mast

(103 lbs)

Lee CMoore - 126 386 6000 8 - 257 65

IDECO JFM 98-

315

FM 133-

400

FM 143-

650-30

98

133

143

485

645

1000

7560

13860

22860

10 - 325

10 - 430

12 - 750

37

55

92

EMSCO T - 97

B -127

B - 142

97

127

142

352

416

1053

7200

8700

23960

8 - 250

-

-

-

43,5

105,75

NATIONAL 80 - UE

110 - UE

- - - 10 - 500

12 - 710

-

-

Bagian-bagian menara yang penting :

Gine pole,

Merupakan tiang berkaki dua atau tiga yang berada di puncak menara,

berfungsi untuk memberikan pertolongan pada saat pemasangan crown block.

Water table,

Lantai di puncak menara yang berfungsi untuk mengetahui bahwa menara

telah berdiri tegak.


Cross bracing,

Cross bracing berfungsi untuk penguat menara.

Tiang menara,

Merupakan empat tiang yang berbentuk segi tiga sama kaki, berfungsi

sebagai penahan terhadap semua beban vertikal di bawah menara dan beban

horizontal.

Girt,

Merupakan sabuk menara, berfungsi mengikat menara

Monkey board Platform,

Berfungsi sebagai tempat kerja derrickmen pada saat cabut atau pasang pipa.

Gambar 3.1 Bagian-bagian menara

A = Tinggi dari puncaklantai borsampai dasar dariwater table beams. B = Base square C = Window opening D = Water table opening E = Gin pole clearance F= Girt


Gambar 3.2 Sistem Pengangkat

Gambar 3.3 Hoisting Component


Struktur penyangga meliputi :

3.2.1 Drilling Tower (derrick)

Fungsi utamanya untuk memberikan ruang kerja yang cukup untuk

pengangkatan dan penurunan drill collar serta casing string. Oleh sebab itu

tinggi dan kekuatannya harus sesuai dengan keperluan.

Menara pengeboran pada dasarnya dapat dibedakan menjadi dua macam

1. Derrick, tipe ini pada waktu menyusun dan membongkar dilakukan

perbagian (potongan demi potongan baja). Jenis menara ini jarang

dijumpai didarat karena untuk menyusun diperlukan waktu yang lama.

Sedangkan untuk di offshore masih sering digunakan, karena

kontruksinya lebih kokoh terhadap pengaruh ombak dan angin terutama di

floating Offshore Rig yang menaranya dipasang permanen. Keuntungan

dari tipe menara ini mudah diangkut kemana-mana, karena terdiri dari

bagian-bagian yang kecil-kecil atau pendekpendek. Sedangkan

kelemahan dari tipe menara ini waktu yangdiperlukan untuk memasang

dan membongkar lagi memerlukan waktu yang lama

Gambar 3.4. Standard derrick


Gambar 3.5 Drilling mast

2. Portable Mast, tipe ini mendirikannya dilakukan dalam satu unitpenuh.

Jenis menara ini dapat dengan cepat dibongkar dan dipasang kembali

serta mudah untuk di transport. Jenis dari menara ini merupakan menara

yang banyak dipakai baik di onshore maupun di offshore Portable Mast

dibedakan menjadi dua kelompok : - Free standing portable mast: menara

portable yang mudah dipindah-pindahkan, tetapi didalam operasi tidak

memerlukan guy line pada kondisi normal - Guyed portable mast : menara

yang pada kondisi operasi normal memerlukan guy line

Gambar 3.6 Portabel Mast


3.2.2 Substructure

Kontruksi baja yang disusun untuk menjadi landasan menara atau mast

dan draw work, yang tingginya ditentukan oleh kebutuhan tinggi susunan Blow

Out Preventer (pencegah semburan liar) atau BOP stack yang harus dipasang

saat mengebor.

Sub structure ini menjadi tempat kedudukan lantai bor yang menjadi

tempat untuk kegiatan disekitar meja putar (rotary table), seperti tempat

kedudukan set-back pipa bor yang ditegakkan dimenara saat mencabut pipa.

Fungsinya untuk menahan beban tekan yang berasal dari peralatan

pemboran itu Sendiri

.

Gambar 3.7 Substructure


Gambar 3.8 Substructure

3.3. Rig Floor

Lantai bor atau Rig Floor adalah tutup plat baja yang dipasang diatas sub

structure yang berfungsi untuk :

1. Menunjang peralatan pengeboran yang kecil

2. Tempat berdirinya menara

3. Tempat Drawwork

4. Tempat kerja driller

Salah satu hal yang perlu diperhatikan pada sebuah lantai bor ialah tinggi

dari pada lantai bor itu, karena hal tersebut akan berhubungan dengan hal-hal

seperti :

• Pengukuran kedalaman sumur pada saat pemboran, dimulai dari lantai bor.

• Lantai berpengaruh terhadap jenis dan susunan dari BOP (BOP Stack) yang

dipakai.

• Pengukuran kedalaman sumur pada saat produksi dimulai dari bottom flange.


Peralatan-peralatan yang berada dilantai bor adalah :

Rotary Table atau meja putar berfungsi untuk memutar rangkaian pipa bor

melalui kelly (pipa segi) dan juga untuk menahan pipa bor dengan rotary slip

saat sambungannya dilepas atau akan disambung lagi

Rotary drive : memindahkan daya dari draw work ke rotary table

Draw work : mesin pengangkat pada rotary drilling rig

Gambar 3.9 Peralatan di lantai bor

Driller control panel : adalah pusat instrumen untuk mengendalikan operasi

draw work, rotary table, pompa lumpur, cat head dan rotary tong

Make-up dan break-out tong : adalah kunci-kunci yang dipergunakan untuk

melepas atau mengikat ikatan sambungan rangkaian pipa bor

Rat hole : lubang yang berfungsi untuk menyimpan kelly, pada saat tidak

dipergunakan untuk mengebor

Mouse hole : lubang untuk meletakkan satu batang satu joint pipa bor untuk

disambungkan ke kelly saat menambah pipa bor untuk mengebor lebih

dalam

Dog house : ruangan atau rumah kecil tempat kerja driller dan untuk

menyimpan alat-alat kecil


Gambar 3.10 Make Up Break Up Tong

Gambar 3.11 Making Connection


Gambar 3.12 Breaking Connection

3.4. Peralatan Pengangkatan

Peralatan pengangkatan yang terdapat pada suatu operasi pemboran

terdiri dari drawwork, overhead tools dan drilling line.

3.4.1 Drawwork

Drawwork merupakan otak dari suatu unit pemboran karena melalui alat

ini seorang driller melakukan dan mengatur operasi pemboran.

Fungsi utama dari drawwork adalah :

a. Memindahkan tenaga dari prime mover ke rangkaian pipa bor selama

pemboran berlangsung.

b. Memindahkan tenaga dari prime mover ke rotary drive, dan

c. Memindahkan tenaga dari prime mover ke chathead untuk

menyambung atau melepas section rangkaian pipa bor.

Komponen-komponen utama yang terdapat pada drawwork terdiri dari :

Revolving drum,

Merupakan suatu drum untuk penggulung kabel bor. Suatu drum

digunakan untuk memintal atau mengulur drilling line. Ada dua jenis

permukaan dari drum ada yang rata (plain drum) untuk rig kecil dan


beralur( groove drum). Dengan adanya alur(groove) ini akan menjadi

guide atau drilling line pada waktu digulung,dan mencegah tidak

teraturnya susunan penggulungan.Diameter dari drum tergantung dari

kedalaman, semakin dalam kemampuan dari drawwork,diameter drum

semakin besar. •

Gambar 3.13 Drawwork Drum

Breaking system,

Sistem pengereman terdiri dari rem mekanis utama (mechanical

brake) dan rem pembantu (auxiliary brake). Rem mekanis mempunyai

fungsi untuk menghentikan putaran drum disamping mengurangi

kecepatan putaran drum untuk sesaat. Sedangkan auxiliary brake

mempunyai fungsi untuk mengurangi percepatan turunnya drillstem

sewaktu tripping. Auxiliary brake digerakkan dengan air (hidromatic

brake) atau arus listrik (electro magnetic brake).Terdiri dari mechanical

main break dan auxiliarydraulic atau electric, berfungsi untuk

memperlambat atau menghentikan gerakan kabel bor.

Catheads,

Cathead adalah sub bagian dari drawwork dan terdiri dari dua

cathead, yaitu make up cathead(disisi driller pada drawwork) dan break

out cathead (pada sisi lainnya). Cathead ini digunakan untuk


menyambung dan melepas sambungan pipa bor, selain itu digunakan

untuk mengangkat beban yang ringan di lantai bor..

Rotary drive

Rotary drive berfungsi untuk meneruskan tenaga dari mesin

penarik ke meja putar. Ada dua tipe dasar dari rotary drive atau

bantalan-bantalan kelly :

1. Pin Drive

Mempunyai empat pin yang dimasukkan kedalambagian atas dari

master bushing.

2. Square Drive

Mempunyai penggerak tunggal berbentuk segi empat yang

dimasukkan kedalam master bushing

Gambar 3.14 drawwork

Gambar 3.15 drawwork


Gambar 3.16. Rotary Drive

3.4.2 Overhead Tools

Rangkaian overhead tools terdiri dari crown block travelling block,

hook, dan elevator.

• Crown block,

merupakan kumpulan roda yang ditempatkan pada puncak

menara (sebagai blok diam). Crown block adalah suatu susunan roda-

roda katrol (sheaves atau pulleys) yang terletak pada kerangka menara.

Drilling line dililitkan pada sheaves crown block dan sheaves travelling

block. Susunan tersebut dimaksudkan untuk dapat menarik atau

mengangkat beban berat dengan tarikan yang ringan, miskipun

tarikannya lambat. Adapun fungsi dari sheaves adalah sebagai

penuntun dan penunjang drlling line yang melalui block. Jumlah

sheaves pada block ditentukan oleh kapasitas beban yang mau ditahan

atau ditarik

• Travelling Block, merupakan roda yang digantung di bawah crown

block, di atas lantai bor.

• Hook, berfungsi untuk menggantung swivel dan rangkaian pipa bor

selama operasi pemboran.


• Elevator, merupakan klem (penjepit) yang ditempatkan (digantung) pada

salah satu sisi travelling block atau hook dengan elevator links, berfungsi

untuk menurunkan atau menaikkan pipa dari lubang bor.

Elevator adalah suatu clamp pemegang pipa (drill pipe, drill collar, casing,

tubing ataupun sucker rod), pada waktu mengangkat dan memasukkan

kedalam sumur. Drill pipe elevator dipakai khusus untuk drill pipe,

demikian juga lainnya dibuat spesifik. Elevator digantung pada link, yang

dipasang disamping travelling block atau hook

Tipe dasar elevator ada dua, yaitu :

1. Bottle neck (taper shoulder),yang dipakai untuk hampir semua pipa

pengeboran

2. Collar left (square shoulder),yang dipakai pada pipa pengeboran

berbahu segi empat atau pipa collar. Namun kadangkala disebut tipe

berpintu depan (front door type), juga ada tipe berpintu samping (side

door type)

Dead line Anchor

Merupakan peralatan yang digunakan untuk mengikat dead line pada

drilling line. Biasanya disekrupkan pada substruktur yang kuat

Supply Reel

Digunakan untuk menggullung sisa drilling Line yang belum digunakan

sebagai cadangan untuk Cut Off

Gambar 3.17 Over head tools


Gambar 3.18 Crown Block

Gambar 3.19 Fast sheave


Gambar 3.20 Crown sheave

Gambar 3.21. Crown Block


Gambar 3 .22 Travelling block

Gambar 3.23 Travelling block


Gambar 3.24 Hook

Gambar 3.25 Traveling Block With Dynaplex Hook


Gambar 3.26 Traveling Block With Unimatic Hook

Gambar 3.27 Side Door Elevator


Gambar 3.28 Center Latch Elevator

Gambar 3.29 Single Joint Elevator


Gambar 3.30 Tubular Handling

Gambar 3.31 DP Slips


Gambar 3.32 DC Slips

Gambar 3.33 Casing Slips


Gambar 3.34 Penggunaan Slips

Gambar 3.35 Saffety Clamp


Gambar 3.36 Penggunaan Saffety Clamp

Gambar 3.37 dead line Anchor


Gambar 3.38 Pemasangan dead line Anchor

Gambar.3.39 Supply Reel


Hook dan Link

Hook merupakan alat berbentuk kait yang terletak dibawah travelling block,

sebagai penghubung antara travelling block dengan link atau swivel. Hook harus

dapat berputar pada saat terdapat beban berat.Didalam hook ini memiliki pegas yang

membantu menyerap kejutan dan lompatan pin keluar dari box sewaktu

melepas/membuka sambungan.

Disamping itu hook mempunyai safety latch untuk swivel dan locking arm atau

link ears pada samping sisinya untuk tempat menyambung link. Link adalah

gantungan elevator digantungkan pada hook untuk digunakan selama operasi

pengeboran. Ukuran dari link diambil dari diameter penampang batang cincin bawah.

Besarnya kekuatan kapasitas dari link harus dilihat dari ukuran tinggi penampang

dari batang mata link atas dan bawah.

Panjang link tidak ditentukan atau tergantung pesanan. Panjang link umum

untuk drill pipe dan untuk casing berbeda karena ukuran casing yang besar dan

posisi casing memerlukan kefleksibelan dari elevator. Panjang diukur dari puncak

lubang cincin link atas dan cincin link bawah.

Gambar 3.40 Link


3.4.3 Drilling Line

Drilling line sangat penting dalam operasi pemboran karena berfungsi

untuk menahan atau menarik beban yang diderita oleh hook. Drilling line

terbuat dari baja dan merupakan kumpulan dari kawat yang kecil, diatur

sedemikian rupa sehingga merupakan suatu lilitan.

Drilling line sering disebut wire line atau wire rope didalam industri

pengeboran. Drilling line dalam operasi pengeboran berfungsi untuk menahan

dan menarik beban yang diderita oleh hook. Susunan drilling line meliputi :

Reveed drilling line : tali yang melewati roda-roda crown block dan travelling

block

Dead line : tali yang tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure

Dead line anchor : tempat tali yang tidak bergerak

Fast line : tali yang bergerak dan digulung pada drum

Storage : gulungan tali yang terletak didekat rig

Kontruksi

Wire rope mempunyai tiga komponen yaitu : core, strand dan wire. Wire rope

dibedakan atau klasifikasikan dari jumlah strand, jumlah wire dalam satu

strand dan pattern (susunan) dan strand.

Gambar 3.41. Drilling line


Lilitan dari kabel pemboran terdiri dari 6 kumpulan dan satu bagian yang disebut

core. Faktor-faktor yang mempengaruhi keawetan kabel :

• Kerusakan dari kawat,

• Rapuhnya lilitan kawat akibat panas, dan

• Kelelahan.

Beban berat yang diderita drilling cable terjadi pada saat :

• Running casing (pemasangan casing),

• Operasi pemancingan (fishing job), dan

• Pencabutan dan pemasukan drill string.

Susunan drilling line terdiri dari :

a) Reeved drilling line merupakan tali yang melewati roda-roda crown block dan

roda-roda travelling block.

b) Dead line merupakan tali tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure

(tali mati).

c) Dead line anchor dead line anchor biasanya ditempatkan berlawanan dengan

drawwork.

d) Storage or supply real : storage or supplay real biasanya ditempatkan dekat

dengan rig

Gambar 3.42 Susunan Drilling Line


Preforming adalah proses dimana strand dibentuk helically, mereka akan

menjadi berbentuk tetap demikian pada penyelesaian rope. Preforming

mengembangkan ketahanan terhadap kelelahan, mudah dihandling dan tahan

untuk di rope dengan menyamakan beban disemua diantara strand-strand dan

diantara individual wire dari strand. Apabila strand mengurai dari wire rope,

mereka berbentuk helical sehingga mudah untuk dikembalikan. Non preform

adalah wire rope yang tidak mengalami proses seperti diatas dan sebagai ciri,

apabila dipotong wire akan mengurai dan sukar/tidak dapat dikembalikan lagi.

Elemen pertama yang ditulis adalah menunjukkan arah pintalan strand pada

rope dapat kiri atau kanan (right atau left). Apabila anda melihat memanjang

sebuah wire rope arah strand right lay rope akan spiral ke kanan dan untuk left

lay spiral akan ke kiri. Elemen kedua adalah menunjukan arah didalam

hubungan antara arah strand lay di rope dan arah wire lay pada strand.

Gambar 3.43 Non Preform Wire Rope

Dalam regular lay, wire dibuat berlawanan arah strand lay di wire rope. Pada regular

lay kawat-kawat (wire) sejajar dengan poros rope. Pada long lay, wire disusun

dengan arah yang sama dengan strand lay, di rope dan wire akan tampak bersilang

dengan sebuah sudut terhadap poros rope.


Sebagian besar grade dan steel wire rope adalah :

– IPS : Improved Plow Steel

– EIPS : Extra Improved Plow Steel

Di samping itu terdapat grade wire rope yang lainnya dipakai di perminyakan :

– PS : Plow Steel

– MPS : Mill Plow Steel

Grade of steel akan mempengaruhi kekuatan wire rope atau nominal strength dan

wire rope. Drilling line pada umumnya memakai grade IPS atau EIPS. EIPS grade

dengan klasifikasi dan mempunyai type core sama, ia mempunyai nominal sterngrth

15% lebih tingi dibanding IPS.

Terdapat wire rope dengan jenis galvanized rope yaitu wire rope dimana pada

semua kawat-kawatnya mempunyai lapisan zinc di permukaannya untuk menaikkan

ketahanan terhadap karat.

Core atau inti terletak ditengah wire rope mempunyai fungsi untuk bantalan

mendukung strand-strand dari rope, disamping ini berfungsi untuk menyimpan

pelumas.

Core terdapat beberapa jenis, yaitu :

1. Fiber Core (FC) adalah core dari tali dengan bahan dari serat sisal/manila

atau fiber buatan seperti polypropyline. Wire rope dengan core ini akan lebih

lentur dan lebih murah, tetapi dari segi kekuatan/normal capacity dan wire

rope ini lebih rendah. Type ini banyak dipakai untuk swab line.

2. Independent Wire Rope Core (IWRC) adalah core yang berupa wire rope.

Type ini yang paling banyak dipakai dalam operasi perminyakan. Ia

mempunyai nominal strength lebih besar dibanding dengan yang lainnya,

tetapi harganya lebih mahal.


Gambar 3.44 Typical Wire Rope Design

Diameter wire rope diukur dari puncak strand Diameter wire rope diukur dari puncak

strand yang berseberangan atau merupakan diameter

terbesar dan bukan diameter terkecil Ukuran diameter diukur sampai bilangan

terkecil 1/64 inch. Ukuran wire rope umumnya lebih besar sedikit dari ukuran

nominalnya. Ini merupakan kondisi yang normal karena apabila dipakai pada operasi

setelah beberapa saat maka wire rope tersebut akan berukuran sebesar ukuran

nominal. Ukuran wire rope baru tidak boleh lebih kecil dari ukuran nominal, tetapi

boleh lebih besar sedikit dari table di bawah


Gambar 3.45 Pengukuran Diameter Wire Rope

Wire rope diidetifikasi dengan angka dan singkatan-singkatan, hal ini penting untuk

dipahami.

Gambar 3.46 Identifikasi Wire Rope

Contoh :

1” x 5000’ 6 x 19 S PRF RRL IPS IWRC

1” = Diameter Line

5000’ = Length of Line

6 = Number of strands per Line

19 = Number of Wire per Strand

S = Seal Pattern

PRF = Preformed Strands

RRL = Right Regular Lay

IPS = Improved Plow Steel

IWRC = IndependentWire Rope Core


Artinya wire rope tersebut berukuran 1”, panjang 5000 ft, dengan 6 strand, 19 wire

setiap strand, dengan susunan strand type seale, pintalan strand preformed, right

regular lay, grade steel improved plow steel dengan core independent wire rope

core.

Pemeliharaan Wire Rope

Untuk memperpanjang umur dari wire ropw maka perlu dilakukan emeliharaan

secara rutin antara lain :

1. Selalu dilumasi bila kering

2. Jangan meletakkan wire rope pada tempat yang berpasir

3. Jangan meletakkan wire rope pada tempat-tempat yang terdapat bahan yang

mengandung bahan kimia yang dapat menimbulkan korosif.

4. Jangan meletakkan wire rope pada tempat yang tajam.

5. Jangan menarik wire rope dalam keadaan terlipat

6. Jangan menggulung wire rope dibawah, akan menyebabkan wire rope melilit

(terpluntir).

Gambar 3.47 Celup

Gambar 3.48 Siram


Gambar 3.49 Saput

Gambar 3.50 Wire Rope Rusak

PEMBAHASAN

Sentral atau pusat pengendali seluruh operasi pemboran ada pada drawworks. Pada

drawworks terdapat instrument-instrument untuk mengatur seluruh kegiatan

pemboran yang dilaksanakan oleh seorang driller.

Sedikit saja kesalahan yang dilakukan oleh driller pada drawworks akan

mengakibatkan kerugian yang sangat besar.

Salah satu komponen yang paling pokok pada suatu sistem pengangkatan adalah

menara (derrick). Kedalaman suatu sumur minyak sangat mempengaruhi jenis-jenis

menara yang akan digunakan. Pemilihan menara harus disesuaikan dengan

kedalaman suatu sumur. Parameter ukuran menara yang harus diperhatikan adalah

kapasitas, tinggi, luas lantai bor dan lantai bor. Menurut standard API menara terbuat

dari besi baja. Baja profil yang digunakan sesuai dengan spesifikasi A7 atau A94.

Karakteristik menara bor ditentukan oleh kapasitas yang menyangkut dimensi dan

kekuatannya. Menara harus tahan terhadap pengaruh kecepatan angin. Sebagai

contoh untuk menara API no.18, tinggi 41,45 m (136') harus tahan terhadap

pengaruh angin dengan kecepatan 88,15 km/jam. Untuk menara yang lebih besar

misalnya API no.25, tinggi 57,60 m (189') kecepatan angin maksimum 120 km/jam

bila pipa-pipa bor berada pada menara dan 185 km/jam bila tanpa pipa bor


bersandar pada menara. Untuk memilih menara pemboran ada dua prinsip yang

harus diperhatikan yaitu, kapasitas, tingginya

MEMILIH KAPASITAS

Bila n = jumlah kabel pada traveling block dan P jumlah beratan (beban) pada hook,

maka tegangan tarik yang timbul pada : kabel aktif, kabel mati dan setiap kabel pada

travelling block adalah : P/n.

Bila G adalah berat menara dan crown block, maka :

......................... (1) ()PnnPGAPI=+−4

Dengan savety faktor = 2,0 dan M adalah berat hook dan traveling block dan

accesorisnya, maka :

........

MEMILIH TINGGI MENARA

Biasanya orang memilih menara itu setinggi mungkin, tetapi akan menimbulkan

masalah dalam transportasi dan rigging up-nya. Oleh karena itu untuk mendapatkan

efisiensi yang baik, diambil patokan tinggi satan (1 stand = 3 batang drill pipe)

maksimal 30 meter.±

LUAS DAN TINGGI LANTAI BOR

Lantai bor berbentuk bujur sangkar atau segi empat, sedang panjang sisi dan

tingginya disesuaikan dengan menaranya.

Secara ringkas, ukuran, luas dan tinggi lantai bor, dapat dilihat pada tabel 3.2.

Tabel 3.2 Tabel Ukuran, Luas dan Tinggi Lantai Bor

Ukuran Menara Tinggi Menara

(inch)

Sisi Lantai Bor

(inch)

Tinggi Lantai Bor

(inch)

94'

122'

136'

140'

147'

189'

24'

24'

26'

30'

30'

37'6"

7'3"

7'3"

7'3"

10'

14'

14'


BAB IV

SISTEM SIRKULASI (CIRCULATING SYSTEM )

Pendahuluan

A. Latar Belakang

Operasi pengeboran merupakan pekerjaan yang membutuhkan biaya besar atau

padat modal, menggunakan teknologi tinggi dan beresiko tinggi. Para personel

yang bekerja pada operasi pengeboran harus mempunyai pengetahuan yang baik

juga tentang keselamatan kerja. Sehingga operasi pengeboran dapat berjalan

lancar, dan kecelakaan kerja dapat dihindari. Isi mata diklat ini lebih dititik

beratkan untuk memberikan pengetahuan dasar peralatan-peralatan dalam sistem

sirkulasi dan bagaimana perawatannya.

B. Deskripsi Singkat

Mata Diklat ini membahas pengertian peralatan sistem sirkulasi, lumpur

pengeboran, tempat mempersiapkan lumpur pengeboran, peralatan-peralatan

sirkulasi, tempat mengkondisikan lumpur, pompa lumpur dan bongkar pasang

pompa lumpur.

C. Manfaat Bahan Ajar Bagi Peserta

Peserta diklat termotivasi untuk dapat mendalami ilmu pengeboran yang terdapat

pada sumber buku Alat Sirkulasi dan untuk meningkatakan sumberdaya manusia

Indonesia yang seutuhnya, relevan dengan tantangan zaman dunia pengeboran

yang mengglobal.

D. Tujuan Pembelajaran

1. Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta mampu menerapkan pengertian

peralatan sistem sirkulasi, lumpur pengeboran, dan proses sirkulasi selama

operasi pengeboran serta prosedur bongkar pasang pompa lumpur.

2. Indikator Keberhasilan

Peserta dapat :

a. Menjelaskan pengertian peralatan sistem sirkulasi.

b. Menjelaskan lumpur pengeboran.


c. Menjelastkan tempat mempersiapkan lumpur pengeboran.

d. Menjelaskan peralatan-peralatan sirkulasi.

e. Menjelaskan tempat mengkondisikan lumpur.

f. Menjelaskan tentang pompa lumpur

g. Mendemonstrasikan bongkar pasang pompa lumpur

E. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

a. Materi Pokok:

1) Pengertian Peralatan Sistem Sirkulasi.

2) Lumpur Pengeboran

3) Tempat Mempersiapkan Lumpur Pengeboran.

4) Peralatan-Peralatan Sirkulasi

5) Tempat Mengkondisikan Lumpur

6) Pompa Lumpur

7) Bongkar Pasang Pompa Lumpur

b. Sub Materi Pokok:

1.1 Pengertian peralatan sistem sirkulasi

1.2 Fluida pengeboran (drilling fluid)

1.3 Tempat persiapan (preparation area)

1.4 Peralatan sirkulasi (circulating equipment)

1.5 Conditioning area atau solid control equipment

2.1 Jenis-jenis lumpur pengeboran

2.2 Fungsi lumpur pengeboran

3.1 Mixing hopper

3.2 Rumah lumpur (mud house)

3.3 Tangki-tangki baja untuk lumpur

3.4 Kolam cadangan (reserve pit)

3.5 Bulk storage bins

3.6 Tangki air

4.1 Pipa penyalur dari pompa dan pipa pengembalian (discharge line dan

return line)

4.2 Pipa tegak (stand pipe)

4.3 Rotary hose


4.4 Pompa Lumpur

4.5 Pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk

5.1 Shale shaker

5.2 Mud gas separator

5.3 Degasser

5.4 Desander

5.5 Desilter

6.1 Terminologi pompa

6.2 Bagian-bagian pompa

6.3 Bagian-bagian fluid end

7.1 Membongkar pompa duplex

7.2 Memasang kembali pompa duplex

7.3 Membongkar dan memasang piston assembly

7.4 Membongkar pompa single acting

7.5 Membongkar single acting pump-over-under valve

7.6 Memasng kembali single acting pump

7.7 Valve dan seat

7.8 Power end

F. Petunjuk Belajar

Untuk mencapai hasil pembelajaran peserta diklat perlu mengikuti beberapa

petunjuk antara lain sebagai berikut :

1. Pertama peserta diklat memahami legalisasi satuan acara pembelajaran agar

mengerti materi pokok, sub materi pokok, buku-buku penunjang, kemampuan

dasar, dan indikator hasil belajar.

2. Setelah itu peserta diklat membaca buku modul Introduction to Drilling

Operation agar dapat memahami materi modul.

3. Mengikuti kegiatan pembelajaran bersama-sama widyaiswara dalam kelas

disertai dengan tanya jawab untuk memperjelas pendalaman modul.

4. Peserta diklat mengerjakan soal-soal latihan.

5. Hasil nomor 4 sebagai tolak ukur terhadap indikator hasil pembelajaran.


4.1. Pengertian Peralatan Sistem Sirkulasi

Sistem sirkulasi adalah suatu system peralatan yang memiliki tugas utama

membantu sistem pemutar didalam “mengebor sumur” dengan menyediakan

perlengkapan-perlengkapan yang sesuai untuk mengatur bahan-bahan lumpur

dan tempat-tempat kerja untuk mempersiapkan, merawat dan mengganti fluida

pengeboran.

Sistem sirkulasi terdiri dari empat komponen utama, yaitu :

1. Fluida pengeboran (drilling fluid)

2. Tempat persiapan (preparation area)

3. Peralatan sirkulasi (circulating equipment)

4. Conditioning area atau solid control equipment

A. Fluida Pengeboran (Drilling Fluid)

Fluida pengeboran adalah merupakan suatu campuran cairan (liquid) dari

beberapa komponen yang terdiri dari : air (tawar atau asin), minyak, lempung

(clay), bahan-bahan kimia (chemical additives), gas, udara, busa maupun

detergen. Di lapangan, fluida pengeboran dikenal sebagai “lumpur pengeboran”

(mud).

B. Tempat Persiapan (Preparation Area)

Penempatan dimulai dari sistem sirkulasi. Tempat persiapan lumpur pengeboran

terdiri dari peralatan-peralatan yang diatur untuk memberikan fasilitas persiapan

atau “treatment” lumpur bor.

Tempat ini meliputi :mud house, steel mud pits/tank, mixing hopper, chemical

mixing barrel, bulk storage bins, water dan reserve pit

C. Peralatan Sirkulasi (Circulating Equipment)

Peralatan sirkulasi merupakan komponen utama dalam sistem sirkulasi.

Peralatan ini mengalirkan lumpur pengeboran dari peralatan sirkulasi, turun ke

rangkaian pipa bor dan naik ke annulus membawa serbuk bor ke permukaan

menuju conditioning area sebelum kembali ke mud pits untuk sirkulasi kembali.

Peralatan sirkulasi terdiri dari beberapa komponen khusus :mud pit, mud pump,

pump dischange and return lines, stand pipe dan rotary hose.


D. Conditioning Area atau Solid Control Equipment

Ditempatkan di 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 untuk membersihkan lumpur bor dari

serbuk bor (cutting) dan gas-gas yang terikut, ada dua metode pokok untuk

memisahkan cutting dan gas :menggunakan prinsip gravitasi, dan secara

mekanik. Peralatan “Conditioning Area” terdiri dari : settling tanks, reserve pits,

mud-gas separator, shale-shaker, desander, desilter dan degasser

Gambar 4.1 Circulating System

E. Rangkuman

1. Sistem sirkulasi merupakan system yang bertugas membantu sistem pemutar

didalam “mengebor sumur” dengan menyediakan perlengkapan-perlengkapan

yang sesuai.

2. Sistem sirkulasi terdiri dari empat komponen utama, yaitu : fluida pengeboran

(drilling fluid), tempat persiapan (preparation area), peralatan sirkulasi

(circulating equipment), Conditioning area atau solid control equipment.

F. Latihan

1. Jelaskan pengertian tentang sistem sirkulasi !

2. Sebutkan tujuan komponen-kompone utama dalam sistem sirkulasi !


4.2. Lumpur Pengeboran

Lumpur pemboran (drilling mud) atau fluida pemboran (drilling fluid), merupakan

factor yang sangat penting dalam operasi pemboran. Laksana tubuh manusia,

lumpur pemboran ibarat darah yang bersirkulasi keseluruh tubuh yang

digerakkan oleh jantung. Dalam operasi pemboran, yang mensirkulasikan lumpur

pemboran adalah pompa lumpur.

A. Jenis-Jenis Lumpur Pemboran

Lumpur pengeboran dibedakan menjadi :

1. Water–Base Mud

Lumpur pengeboran yang paling banyak digunakan adalah water-base mud

(80%). Komposisi lumpur ini terdiri dari air tawar atau air asin, clay dan

chemical additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor.

Pedoman operasional secara umum :

a. Surface drilling operation : digunakan lumpur biasa (natural mud) dengan

sedikit additive yang digunakan.

b. Hard Subsurface Drilling Operations : bila menembus formasi keras

(porositas rendah) digunakan lumpur encer.

c. Soft Subsurface drilling operations : bila menembus formasi bertekanan

tinggi (porositas tinggi), digunakan lumpur berat.

Water-base mud merupakan jenis lumpur yang paling umum digunakan

karena murah, mudah penggunaannya dan dapat membentuk “filter cake”

(kerak lumpur) untuk melindungi gugurnya dinding lubang bor.

2. Oil–Based Mud

Digunakan pada pengeboran dalam, hotholes, formasi shale dan sebagainya.

Lumpur ini lebih mahal, tetapi mengurangi terjadinya korosi pada rangkaian

pipa bor, dsb.

3. Air or Gas–Based Mud

Keuntungan dari lumpur jenis ini terutama adalah dapat menghasilkan laju

pengeboran yang lebih besar. Karena digunakan kompressor, kebutuhan

peralatan dan ruang lebih sedikit.


B. Fungsi Lumpur Pemboran

Lumpur pengeboran pada mulanya hanya berfungsi sebagai pembawa serbuk bor

(cutting) dari dasar lubang bor ke permukaan. Lumpur pengeboran mempunyai

fungsi penting dalam operasi pengeboran, antara lain :

1. Mengangkat cutting ke permukaan.

Mengangkat cutting kepermukaan tergantung dari :

a. Kecepatan fluida di annulus. Umumya kecepatan 100-200 rpm sudah

cukup (kadang-kadang perlu 200 rpm tetapi jarang digunakan).

b. Kapasitas untuk menahan fluida yang merupakan fungsi dari densitas,

aliran (laminer atau turbulan), dan viscositas.

2. Mengontrol tekanan formasi.

Tekanan fluida formasi umumnya sekitar 0.433 psi/ft sampai 0.465 psi/ft

kedalaman. Pada tekanan yang normal, air dan padatan pengeboran telah

cukup untuk menahan tekanan formasi ini. Untuk tekanan yang lebih kecil dari

normal (subnormal), density lumpur harus diperkecil agar lumpur tak masuk

hilang ke formasi. Sebaliknya untuk tekanan yang lebih besar dari normal

(lebih dari 0,433 psi/ft atau lebih dari 0.465 psi/ft, abnormal pressure), Maka

kadang-kadang barite perlu ditambahkan untuk memperberat lumpur.

Tekanan yang diakibatkan oleh kolom lumpur pada kedalaman D ft dapat

dihitung dengan rumus :

Dalam keadaan statik :

Ph = 0.052 MW D

Keterangan :

Ph = tekanan hidrostatik lumpur, psi

MW = densitas lumpur, ppg.

D = kedalaman, ft

Perlu diketahui, bahwa tekanan pada formasi yang diakibatkan oleh fluida

pada saat mengalir (rumus diatas untuk keadaan statik) adalah tekanan yang

dihitung dengan rumus diatas ditambah dengan pressure loss (kehilangan

tekanan) pada annulus diatas formasi yang bersangkutan, atau :

P = Ph + Ploss


3. Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string.

Panas dapat timbul karena gesekan bit dan drill string yang kontak dengan

formasi. Konduksi formasi umumnya kecil, sehingga sukar menghilangkan panas

ini. Tetapi umumnya dengan adanya aliran lumpur volume atau specific heat

lumpur sudah cukup untuk mendinginkan sistem dan melumasi.

4. Memberi dinding pada lubang bor dengan mud cake.

Lumpur akan membuat mud cake atau lapisan zat padat tipis dipermukaan

formasi yang permeable (lolos air). Pembentukan mud cake ini akan

menyebabkan tertahannya aliran fluida masuk ke formasi untuk selanjutnya.

(Adanya aliran yang masuk yaitu cairan plus padatan menyebabkan padatan

tertinggal/tersaring). Cairan yang masuk ke formasi disebut filtrat.

Mud cake dikehendaki yang tipis karena dengan demikian lubang bor tidak terlalu

sempit dan ciran tidak banyak yang hilang. Sifat wall building ini dapat diperbaiki

dengan penambahan :

a. Sifat koloid drilling mud dengan bentonite.

b. Memberi zat kimia untuk memperbaiki distribusi zat padat dalam lumpur,

misalnya Starch, CMC dan cypan, yang mana mengurangi filter loss dan

memperbaiki mud cake.

5. Menahan cutting saat sirkulasi dihentikan.

Dipengaruhi oleh sifat gel strength lumpur (dalam kondisi statis).

6. Mengurang sebagian berat rangkaian pipa bor (Bouyancy effect).

BF = 1 – ( ρm / 65.5 )

7. Melepas cutting dan pasir dipermukaan.

Kemampuan lumpur untuk menahan cutting selama sirkulasi dihentikan terutama

tergantung pada gel strength. Dengan cairan menjadi gel, tekanan terhadap

tekanan ke bawah dapat dipertinggi. Cutting perlu ditahan agar tidak turun

kebawah, karena bila mengendap dapat mengakibatkan akumulasi cutting dan

pipa akan terjepit (pipe sticking).

Selain itu ini akan memperberat rotasi permulaan dan juga memperberat kerja

pompa untuk memulai sirkulasi kembali. Tetapi gel yang terlalu besar akan

berakibat buruk juga karena akan menahan pembuangan cutting dipermukaan

(selain pasir). Dengan penggunaan alat-alat seperti desander atau shale shaker

dapat membantu pengambilan cutting/pasir dipermukaan. Patut ditambahkan,


bahwa pasir harus dibuang dari aliran lumpur, karena sifatnya yang sangat

abrasive (mengikis) pada pompa, fitting (sambungan-sambungan) dari bit. Untuk

ini kadar pasir maksimal yang dibolehkan adalah 2%.

8. Mendapatkan informasi (mud logging, sample log).

Dalam pengeboran, lumpur kadang-kadang dianalisa untuk diketahui

mengandung hidrokarbon atau tidak (mud log). Selain itu dilakukan juga sample

log, yaitu analisa daripada cutting yang naik ke permukaan, untuk menentukan

jenis formasi yang dibor.

9. Sebagai media logging.

Pada penentuan adanya zona minyak atau gas serta zona air dan juga untuk

korelasi dan maksud-maksud tertentu, dilakukan logging (dimasukkan sejenis alat

seperti alat listrik atau gamma ray/neutron) seperti electric logging yang

memerlukan media arus listrik dilubang bor.

C. Rangkuman

1. Lumpur pemboran (drilling mud) atau fluida pemboran (drilling fluid),

merupakan faktor yang sangat penting dalam operasi pemboran sebagai

pengontrol masalah-masalah pengeboran, pembersihan lubang dan media

informasi

2. Jenis-jenis lumpur pengeboran antara lain : water base mud, oil base mud dan

air or gas base mud.

D. Latihan

1. Sebutkan jenis-jenis lumpur pengeboran!

2. Sebutkan fungsi-fungsi dari lumpur pengeboran!

3. Jelaskan mengenai lumpur pengeboran sebagai pengontrol tekanan!

4. Apa yang dimaksud lumpur pengeboran sebagai media logging

5. Jika berat lumpur adalah 9,5 ppg ; dan kedalaman sumur 6500 ft. Berapakah

tekanan hidrostatiknya?


Tempat Mempersiapkan Lumpur

Tempat mempersiapkan (Preparation area) adalah tempat mempersiapkan, merawat

atau mengganti fluida pengeboran. Kebutuhan tempat persiapan dan perawatan

tergantung dari keadaan formasi dan sumur bor yang direncanakan akan ditembus.

Tempat mempersiapkan terletak pada pangkal sistem sirkulasi dekat pompa –

pompa lumpur. Tempat itu terdiri dari :

a. Mud house

b. Steel mud pit / tanks

c. Mixing hopper

d. Chemical mixing barrel

e. Bulk mud storage bins

f. Water tank

g. Kolam cadangan (reserve pit)

Tempat ini merupakan tempat dimana cairan pengeboran dipersiapkan dan dirawat

atau diganti, tergantung dari keadaan di dalam lubang sumur.

Perubahan – perubahan mungkin diperlukan antara lain untuk :

a. Agar selalu mendapatkan lubang sumur bor yang baik / stabil

Untuk membentuk cairan pengeboran yang memiliki berat jenis yang cukup

b. Untuk membentuk cairan pengeboran yang mampu mentoleransi

kemungkinan kontaminasi dari lubang bor yang sedang ditembus.

c. Untuk mendapat sifat – sifat fluida pengeboran yang baik agar memperoleh

sifat aliran yang baik.

d. Untuk mempersiapkan lumpur agar tidak menimbulkan kerusakan pada

formasi produktif.

Terdapat 4 (empat) macam kerja rutin utama didalam mempersiapkan lumpur

pengeboran yang biasa dilakukan tim pengeboran :

a. Persiapan pertama, untuk membuat kekentalan (viskositas) lumpur.

b. Mengurangi air tapisan.

c. Penambahan bahan – bahan kimia lumpur, untuk membuat perubahan ikatan

– ikatan kimia dalam lumpur pengeboran agar memiliki sifat lumpur yang baik.


Kolam lumpur (slush pit), dimana potongan – potongan tanah, bahan pembuangan

dan sebagainya disimpan. Duck nesh adalah tempat kelebihan cairan pengeboran

disimpan untuk dipakai kembali pada waktu gawat / darurat.

A. Mixing hopper

Peralatan ini berbentuk corong yang dipakai untuk menambahkan bahan lumpur

berbentuk tepung ke dalam cairan pengeboran padawaktu perawatan lumpur di

tangki lumpur. Jenis yang banyak dipakai adalah Hopper Jet, yang bekerja

berdasarkan prinsip tekanan ruang hampa

Gambar 4.2 Mixing Hopper

Menambah bahan – bahan kimia untuk cairan pengeboran :

Bahan – bahan yang dibutuhkan secara praktis dicampur kepada zat zair

pengeboran mellaui beberapa cara :

a. Melalui mixing hopper

b. Melalui tong – tong bahan – bahan kimia

c. Langsung ke kolam – kolam lumpur yang terbuka (tidak begitu sering

dipakai) atau,

d. Secara kombinasi – kombinasi dari cara – cara di atas.

B. Rumah lumpur (mud house)

Adalah suatu gudang penyimpan bahan lumpur tertutup. Terletak di samping

kolam lumpur dan di samping mixing hopper, di area tempat mempersiapkan


lumpur. Didalam mud house ini terdapat tumpukan karung berisi bahan – bahan

lumpur yang kering yang akan dipakai bila diperlukan didalam program perawatan

cairan pengeboran untuk suatu formasi yang sedang dibor.

Gudang ini biasanya diletakkan sama tingginya dengan bagian atas dari

tangki lumpur, untuk mempermudah jalannya truk pengeboran dan agar bahan –

bahan kimia tambahan tersimpan dalam keadaan kering, sehingga mempermudah

untuk pencampuran bahan lumpur tersebut ke sistem pencampuran.

C. Tanki – tangki baja untuk lumpur

Kotak – kotak baja berbentuk segi empat yang dipakai untuk menampung

dan mengatur cairan pengeboran setelah keluar dari sumur bor. Pada umumnya

semua kolam lumpur adalah serupa kecuali, yang dinamakan “shaker pit” atau

“tangki pengendapan” (settling tank)

Gambar 4.3 Mud House

Shaker pit atau tangki pengendap atau settling tank adalah tangki besi yang

terletak di bawah shale shaker dengan dinding – dinding yang miring 45 sehingga

serbuk bor ukuran kecil yang belum terbuang akan mengendap.

D. Kolam Cadangan (Reserve Pit)

Kolam cadangan (reserve pit) adalah suatu kolam di permukaan yang

menampung cutting dari dalam sumur bor, dan kadang–kadang untuk

menampung zat zat pengeboran ekstra yang diperlukan pada suasana yang

darurat. Kolam itu dibagi menjadi dua tempat : shlush pit dan duck nest.


Gambar 4.4 Settling Tank

Gambar 4.5 Reserve Pit

E. Bulk storage bins

Merupakan bejana tempat menyimpan yang berbentuk corong yang terletak

disamping kolam lumpur daerah tempat mempersiapkan lumpur.Tangki – tangki

ini berisi bahan – bahan tambahan yang besar seperti bentonite dan bahan –

bahan pemberat (barite). Bejana tempat menyimpan bahan lumpur ini bekerja

berdasarkan prinsip gravitasi (gravity feed).

Keuntungan dengan alat ini hanya membutuhkan sedikit operator dan

mempertinggi effisiensi, keamanan dan ekonomi. Sebagian tempat penyimpanan

ini diberikan tenaga pembantu dari udara bertekanan


F. Tangki Air

Tangki air merupakan tempat menyimpan air yang diperlukan sebagai

cadangan / persiapan. Sumber air berasal dari sumur-sumur air atau sumber air

lainnya di sekitar lokasi pengeboran.

Gambar 4.6 Bulk Storage Bin

G. Rangkuman

1. Tempat mempersiapkan lumpur pengeboran merupakan tempat dimana

cairan pengeboran dipersiapkan dan dirawat atau diganti, tergantung dari

keadaan di dalam lubang sumur..

2. Peralatan-peralatan preparation area antara lain : mixing hopper, rumah

lumpur, tangki-tangki baja untuk lumpur, kolam cadangan (reserve pit), bulk

storage bins, tangki air

H. Latihan

1. Sebutkan peralatan-peralatan pada preparation area!

2. Sebutkan kerja rutin yang dilakukan dalam mempersiapkan lumpur

pengeboran!

3. Apakah fungsi dari mixing hopper?

4. Mengapa posisi rumah lumpur harus lebih tinggi dari tangki-tangki baja untuk

lumpur?

5. Dimanakah cutting dibuang pada operasi pengeboran?


4.3. Peralatan-Peralatan Sirkulasi (Circulating Equipment)

Peralatan sirkulasi adalah salah satu dari bagian – bagian yang utama dari

sistem sirkulasi. Perlengkapan ini menyalurkan fluida pengeboran. Fkuida ini

disalurkan dari tangki tempat mempersiapkan lumpur memakai pompa lumpur ke

dalam drill stem dan naik ke permukaan melalui annulus, dan kemudian

dipindahkan ke tangki pengkondisi lumpur, sebelum ditempatkan kembali ke

dalam tangki lumpur untuk disirkulasikan kembali.

Peralatan sirkulasi ini terdiri dari beberapa bagian – bagian yang spesial, yaitu

Tangki lumpur (mud pit)

1. Pipa penyalur dari pompa dan pipa pengembalian (discharge line dan return

line).

2. Pipa tegak (stand pipe).

3. Selang pembasuh (rotary hose).

4. Pompa lumpur (mud pump).

5. Pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk.

A. Pipa penyalur dari pompa dan pipa pengembalian (discharge line dan return line)

Flow line dan disharge line serta return line, adalah pipa – pipa

penyambung yang penting dalam memindahkan fluida pengeboran bertekanan

ke dalam dan kembali dari sumur bor. Discharge line menyalurkan fluida

pengeboran yang baru atau yang dikondisikan line kembali ke dalam drill stem

dengan tekanan tinggi. Return line membawa fluida pengeboran yang membawa

cutting dan gas–gas dari sumur bor ke tempat pengkondisian dengan

menggunakan tenaga gravitasi.

Annulus, adalah ruangan antara batang bor dan dinding sumur bor, dan

berfungsi sebagai laluan fluida pengeboran beserta cutting kembali ke

permukaan. Sistem sirkulasi :

1. Fluida pengeboran disiapkan di preparation area.

2. Fluida pengeboran, dihisap oleh pompa lumpur, dan dialirkan kearah sumur

bor.

3. Fluida pengeboran dialirkan ke stand pipe terus ke swivel.

4. Fluida pengeboran dialirkan ke bawah melalui batang bor, dan ke atas melalui

annulus.


5. Pada permukaan fluida pengeboran mengalir ke tempat pengkondisian

lumpur.

6. Peralatan pengkondisian lumpur memisahkan partikel-partikel dari fluida

pengeboran.

7. Fluida pengeboran dialirkan kembali ke mud tank kemudian disirkulasikan

kembali.

B. Pipa tegak (stand pipe)

Pipa tegak (stand pipe) adalah suatu pipa baja yang dijepit secara vertical

di samping dari derrick atau mast dan menghubungkan discharge line dengan

selang pembasuh (rotary hose).

Rotary hose ini disambungkan pada ujung stand pipe dan pada bagian

swivel yaitu goose neck. Rotary hose ini mengalirkan fluida pengeboran ke

swivel dan disalurkan kedalam batang bor. Pipa tegak ini memungkinkan swivel

dan Rotary hose untuk bergerak vertikal ke atas atau ke bawah seperlunya. Di

bagian bawah stand pipe terdapat manifold yang berfungsi untuk mengatur aliran

lumpur selain ke stand pipe juga untuk ke pencegah semburan liar dan ke bell

nipple.

Gambar 4.7 Stand Pipe


Gambar 4.8 Stand Pipe Manifold

C. Rotary hose

Rotary hose adalah suatu selang karet bertulang anyaman baja yang lemas

dan sangat kuat, yang menghubungkan stand pipe dengan swivel. Selang ini

harus elastic , untuk memungkinkan swivel bergerak bebas secara vertikal.

Selang ini juga harus sangat kuat untuk tahan lama, karena pekerjaannya yang

sangat berat dalam memindahkan fluida pengeboran yang kasar dan bertekanan

tinggi itu (sampai 5.000 psi). Selang pemutar ini dapat diperoleh dengan ukuran

panjang sampai kurang lebih 75 feet.

Gambar 4.9 Rotary Hose


D. Pompa Lumpur

Pompa lumpur adalah bagian utama dari peralatan sistem sirkulasi. Tugas

utamanya adalah menyalurkan fluida pengeboran yang banyak dan bertekanan

tinggi. Ada 2 (dua) macam utama dari pompa – pompa lumpur itu, yaitu : Duplex

dan Triplex.

Perbedaan utamanya adalah di dalam jumlah toraknya dan cara kerjanya.

Pompa gerak ganda (duplex) adalah pompa yang sering dipakai, akan tetapi

pompa bertorak pergerakan tunggal (tripex) mulai dipakai seiring perkembangan

teknologi.

Pompa triplex memberikan tekanan yang tinggi dengan harga yang lebih

murah (kira – kira 20 – 50% lebih murah). Pompa triplex juga 40 sampai 50 %

lebih ringan, sehingga mudah moving-nya.

Gambar 4.10 Duplex Mud Pump

Gambar 4.11 Triplex Mud Pump


E. Pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk

1. Pompa Centrifugal

Pompa – pompa kecil (sampai 100 HP) ditempatkan pada beberapa tempat di

sekeliling rig, digunakan untuk keperluan alat – alat pencampuran, seperti mud

gun dan pengaduk lumpur lainnya, untuk memindahkan fluida pengeboran dari

tangki ke tangki lainnya

Gambar 4.12 Centrifugal Pump

2. Pengaduk Lumpur (Mud Agitator)

Pengaduk lumpur ini mempunyai tugas yang sama dengan mud gun, hanya lebih

effektif. Pengaduk ini pada umumnya banyak digunakan pada rig pengeboran

yang modern.

Gambar 4.13 Mud Agitator


3. Mud Gun

Peralatan ini berupa pipa dan bertekanan tinggi yang dipasang pada tangki –

tangki lumpur, digunakan seperlunya dalam mengaduk dengan memancarkan

cairan pengeboran. Pengadukan ini membantu mencegah pengendapan bahan

pemberat di dalam cairan pengeboran.

Gambar 4.14 Mud Gun

F. Rangkuman

1. Peralatan-peralatan sirkulasi menyalurkan fluida pengeboran dari tangki

tempat mempersiapkan lumpur memakai pompa lumpur ke dalam drill stem

dan naik ke permukaan melalui annulus, dan kemudian dipindahkan ke tangki

pengkondisi lumpur, sebelum ditempatkan kembali ke dalam tangki lumpur

untuk disirkulasikan kembali.

2. Peralatan-peralatan sirkulasi antara lain discharge line dan return line, pipa

tegak (stand pipe), rotary hose, pompa lumpur serta pompa–pompa khusus

dan alat–alat pengaduk.

3. Pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk antara lain : pompa

centrifugal, pengaduk lumpur (mud agitator) dan mud gun.

G. Latihan

1. Apakah fungsi dari peralatan-peralatan sirkulasi?

2. Sebutkan urutan-urutan sirkulasi!

3. Sebutkan peralatan-peralatan sirkulasi!

4. Sebutkan pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk!

5. Mengapa lumpur pengeboran perlu diaduk-aduk?


4.4. Tempat Mengkondisikan Lumpur Pengeboran

Tempat mengkondisikan lumpur pengeboran terletak di dekat rig. Tempat ini

terdiri dari perlengkapan khusus yang dipakai untuk “membersihkan” cairan

pengeboran. Peralatan ini terdiri dari :

1. Shale shaker

2. Degasser

3. Desander

4. Desilter, dan

5. Settling tank (tangki pengendapan)

Tugas utama tempat ini adalah untuk mengeluarkan cutting dan gas yang

masuk ke dalam lumpur pengeboran. Ada dua cara dasar untuk mengeluarkan

cutting dan gas. Cara pertama adalah dengan menggunakan gravitasi, sewaktu

cairan itu dilewatkan melalui shale shaker dan tangki pengendapan. Cara kedua

adalah secara mekanis, dimana perlengkapan yang khusus lain diperlukan untuk

dipasang pada tangki lumpur, untuk mengeluarkan partikel-partikel dan gas yang

larut dalam lumpur.

A. Shale shaker

Shale shaker merupakan saringan yang digetarkan dan biasanya ditempatkan

pada ujung tangki lumpur pertama (disebut “shaker tank”). Pertama kali cairan

pengeboran akan langsung datang dari sumur bor ke shale shaker. Tugas

utamaya adalah untuk memisahkan cutting atau partikel-partikel yang berukuran

> 150 micron dari lumpur.

Gambar 4.15 Dry Cutting


Gambar 4.16 Shale Shaker

B. Mud gas separator

Peralatan untuk memisahkan gas dari lumpur di tempatkan pada ujung bagian luar

dari perlengkapan pengkondisi lumpur, disebelah shale shaker. Berbentuk tangki

tegak dan kadang – kadang horizontal serta disambungkan pada choke manifold,

dengan memakai pipa – pipa bertekanan tinggi.

Tugas – tugas utamanya adalah :

1. Mengeluarkan gas dari dalam cairan pengeboran.

2. Memisahkan cairan pengeboran yang masih dapat dipakai, dengan

mengalirkannya kembali ke degasser.

3. Mengalirkan gas – gas yang mudah terbakar dan beracun melalui pipa.

Gambar 4.17 Mud Gas Separator


C. Degasser

Pembuang gas biasanya ditempatkan pada kolam – kolam lumpur. Tugas

utamanya adalah mengeluarkan gas dari dalam cairan pengeboran secara terus

menerus. Gas harus dikeluarkan karena gas dapat :

1. Menurunkan berat jenis cairan pengeboran.

2. Menurunkan efisiensi pompa

3. Menurunkan tekanan hidrostatis dari cairan pengeboran, dan

4. Memperbanyak isi tangki.

Kondisi – kondisi seperti di atas tidak diinginkan. Bila gas berjumlah besar

dibiarkan masuk lubang bor, maka kick bisa terjadi dan dapat mengakibatkan

semburan liar (blowout).

Gambar 4.18 Degasser

Gambar 4.19 Penempatan Degasser


D. Desander

Desander terdiri dari beberapa buah silinder berbentuk kerucut. Berfungsi untuk

mengeluarkan partikel-partikel yang berukuran 50 - 70 micron yang dapat lewat

melalui shale shaker. Cairan pengeboran masuk dengan tekanan tinggi melalui

silinder dan bagian – bagian yang berat akan dikeluarkan oleh tenaga centrifugal dan

selanjutnya keluar melalui dasar silinder.

Gambar 4.20 Desander

E. Desilter

Mekanisme kerjanya sama dengan desander perbedaannya adalah ukuran

partikelnya < 50 micron.

Pemisahan partikel-partikel tersebut dapat mengurangi keausan pompompa lumpur.

Gambar 4.21 Desilter


F. Rangkuman

1. Tugas utama tempat mengkondisikan lumpur pemboran (conditioning area) adalah

untuk mengeluarkan cutting dan gas yang masuk ke dalam lumpur pengeboran.

2. Peralatan-peralatan tempat mengkondisikan lumpur pemboran (conditioning area)

antara lain : shale shaker, mud gas separator, degasser, desander dan desilter.

G. Latihan

1. Apakah fungsi dari tempat mengkondisikan lumpur pemboran (conditioning area)?

2. Apakah fungsi dari shale shaker?

3. Apakah fungsi dari mud gas separator?

4. Apakah perbedaan antara mud gas separator dengan degasser?

5. Dengan alat apakah partikel berukuran kurang dari 50 micron?


4.5. Pompa Lumpur

Jenis pompa lumpur yang dipakai pada unit pengeboran adalah pompa

torak duplex double acting atau triplex single acting. Pompa duplex double acting

memiliki dua piston (torak) dan pada setiap piston memiliki pasangan 4 buah

valve tekan (discharge valve) dan dua valve hisap (suction valve).

Pompa duplex bekerja ganda (double acting) artinya untuk gerakan piston

pompa kedepan ataupun ke belakang akan senantiasa menghasilkan

pendorongan cairan. Gerakan piston pompa ini umumnya relatif lambat sehingga

lumpur mengalir dari tangki masuk ke dalam pompa sewaktu langkah hisap

cukup mengalir dengan baik tanpa diberi tenaga bantuan pompa atau lumpur

mengalir sendiri karena perbedaan tinggi permukaan lumpur dan pompa.

Gambar 4.22 Mud Pump

Pompa triplex single acting memiliki tiga piston, dengan masing – masing

piston berpasangan dengan satu valve tekan (discharge valve) dan satu valve

hisap (siction valve).

Pompa triplex single acting atau kerja tunggal artinya piston hanya bekerja

satu arah saja yaitu saat gerakan ke depan, sedang untuk gerakan piston ke

belakang hanya akan menghasilkan penghisapan lumpur dari tangki masuk ke

dalam ruang liner pompa.

Gerakan piston pompa ini lebih cepat dibanding dengan pompa duplex, yaitu

antara 1 ½ sampai 2 kali lebih cepat, sehingga sebagai akibatnya diperlukan

pengisian lumpur ke ruang liner dari tangki dengan cepat pula, untuk keperluan

itu pada pompa triplek pada saluran hisapnya senantiasa memerlukan bantuan

aliran lumpur dengan pompa centrifugal sebagai supercharging.


A. Terminologi Pompa

Pompa dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu power end dan fluid

end (cylinders, valve assembly, liners and pistons). Power end mempunyai fungsi

merubah gerakan mekanis berputar yang berasal dari putaran motor, dirubah

menjadi gerakan maju mundur secara bergantian untuk semua piston.

Fluid end mempunyai fungsi untuk merubah tenaga mekanis menjadi tenaga

hidrolik, dengan menghasilkan sejumlah kapasitas aliran dengan bertekanan

tinggi.

Gambar 4.23 Power End

Gambar 4.24 Fluid End Assembly

B. Bagian – Bagian Pompa

1. Saluran hisap Pompa

Konstruksi dari saluran hisap pompa lumpur harus dibuat agar

permukaan lumpur terhadap pompa harus dapat memberikan tekanan yang

positip, karena permukaan lumpur lebih tinggi dari letak / posisi piston pompa


(positive head). Dengan positive head ini sewaktu piston bergerak langkah

hisap, piston akan terus langsung diikuti lumpur dibelakangnya tanpa ada

ruang yang kosong karena lumpur terlambat mengisi (kekosongan).

Apabila terdapat keterlambatan pengisian lumpur pada saat piston

bergerak langkah hisap, maka akan terjadi ketukan (knocking) sewaktu piston

berubah ke langkah tekan. Ketukan yang demikian akan mengakibatkan :

1. Menurunkan effisiensi volumetris pompa

2. Menurunkan usia pakai bagian – bagian dari pompa

3. Dapat merusak power end dari pompa.

Besar positive suction head atau tekanan lumpur di saluran hisap semakin

tinggi, apabila :

1. Panas lumpur tinggi.

2. Di dalam lumpur mengandung gas.

3. Viscositas lumpur tinggi.

4. Kecepatan gerak langkah pompa yang semakin tinggi.

Dilihat dari segi penyediaan atau terbentuknya positive head pada

saluran hisap, maka dapat dibedakan adanya dua sistem saluran hisap antara

lain:

a. Flooded suction, yaitu sistem saluran hisap dimana penyaluran

lumpurnya masuk ke dalam ruang liner pompa hanya karena gaya

gravitasi.

Gambar 4.25 Flooded Suction


b. Charged (super charged) suction, yaitu sistem saluran hisap dimana

pengaliran lumpurnya masuk ke dalam ruang liner dengan diberikan

tekanan oleh pompa.

Gambar 4.26 Charged suction

Beberapa masalah dan tindakan yang perlu perhatian untuk saluran hisap

a. Untuk sistem flooded ukuran pipa hisap usahakan sebesar mungkin dan tidak

lebih kecil dari “8”

b. Saluran hisap sebaiknya sama atau lebih besar dari ukuran saluran pipa hisap

yang terdapat pada pompa.

c. Jarak tangki dan pompa sebaiknya sedekat mungkin atau sependek mungkin.

d. Saluran hisap sebaiknya lurus dan jangan banyak belokan, kalau terpaksa

ada belokan pergunakan long radius elbow.

e. Check pengendapan solid (padatan) pada dasar saluran hisap.

f. Umumnya jika memakai 2 pompa, dengan satu buah stand by untuk waktu

yang lama, maka penumpukan solid pada saluran hisap dapat terjadi dalam

jumlah besar dan tidak dapat bersih terkikis pada waktu yang singkat pada

saat pompa dipakai.

g. Pengendapan dapat dicegah dengan memelihara kecepatan saluran hisap

tetap tinggi. Dan setiap pompa punya saluran sendiri dan tidak bersama

dengan saluran hisap pompa lain.

h. Sebaiknya setelah periode tertentu bila perlu diadakan pengechekan.

i. Mencuci saluran hisap pada waktu pindah rig sebaiknya dilakukan.


j. Kadang – kadang saluran hisap disambung 2 coupling, sehingga secara

periodik pipa hisap dapat diputar untuk mengatur bagian atas yang dapat

diletakkan di bawah.

k. Pelihara suction strainer (saringan pipa hisap) agar selalu bersih dengan

melakukan pengecekan.

l. Letak lubang saluran hisap di tangki (pit) jangan terlalu dekat dengan dasar

tangki, agar aliran tidak terhambat oleh kemungkinan adanya endapat dan

juga agar pasir tidak masuk ke dalam pompa.

m. Letak lubang saluran hisap juga tidak boleh terlalu tinggi atau dekat

permukaan lumpur, karena pompa dapat menghisap udara dan dapat terjadi

knocking (ketukan).

2. Centrifugal Super Charging

Tujuan mempertinggi tekanan saluran hisap, untuk mencegah

keterlambatan pengisian ruang hisap pompa. Cara ini hanya diperlukan terutama

pada pompa yang berkecepatan tinggi yaitu pompa triplex.

Keuntungan dengan sistem ini adalah :

a. Mempertinggi pump out put (volumetric effisiensi naik).

b. Operasi lebih halus.

c. Memperpanjang usia pakai spare part pompa.

d. Memperbesar HHP.

Dari pengalaman sebagian besar triplex pump memerlukan equivalent 60-

70 feet head dari super charging pump supaya pengisian ruang hisap cukup baik.

Tekanan yang terlalu tinggi akan berakibat suction valve tetap terbuka pada saat

awal piston mulai bergerak untuk menekan (power stroke), sehingga akan

memperpendek usia valve dan seat.

Sebagian besar triplex pump memerlukan pompa centrifugal 5 x 6 atau 6 x

8 centrifugal pump, 1150 – 1200 Rpm 11 sampai 13 inch diameter impeller.

Pemasangan saluran hisap pompa centrifugal dari kemungkinan terperangkanya

udara, karena :

a. Tidak memakai excentric reducer

b. Pipa hisap agak kendor dibanding posisi pompa


Bagian pipa yang lurus di depan pompa centrifugal pada saluran hisap

minimal 2 kali diameter pipa. Knocking adalah suara ketukan yang menunjukkan

pompa tidak beroperasi benar/baik/normal. Bermacam-macam jenis knocks

dimana umumnya disebut valve hammer, valve knock dan fluid hammer.

Perubahan suara mungkin disebabkan kesulitan mekanis atau abnormal kondisi

operasi.

a. Mechanical knocking

Mechanical knocks umumnya terjadi disebabkan kecepatan rendeman pompa

tinggi, memberikan suara metal. Suara di power end selalu mechanical knock,

tetapi ada kalanya suara itu dari fluid end yang merambat sehingga susah

membedakan hal – hal tersebut. Mechanical knocking umumnya mempunyai

ciri – ciri satu atau lebih karakteristik berikut :

1. Suara di satu tempat dan metalic

2. Knock timbul setelah pekerjaan pemeliharaan

3. Knock terjadi pada kecepatan rendah dan tinggi.

b. Operational knocks, adalah suara yang terjadi dari operasi pompa yang

normal.

c. Hydraulic knocking, terjadi akibat poor priming, air, water hammer.

3. Suction Pulsation Dampener

Peralatan ini dapat meredam dan menstabilkan tekanan saluran hisap. Suction

dampener tidak mempertinggi pump horse power tetapi dapat mencegah

menurunnya volumetric efficiency pompa dan mencegah problem knocking.

Jenis-jenisnya adalah :

a. Open suction dampener, bisa dipakai pada pompa duplex

b. Air chamber type suction dampener, dapat untuk duplex double acting atau

triplex.

c. Precharged suction dampener, memerlukan tekanan udara 10 – 15 psi

4. Sistem Saluran Tekan

Discharge Pulsation Dampener, mempunyai fungsi untuk meredam pulsa

(gelombang) tekanan lumpur di saluran tekan. Agar dapat berfungsi effectif

pulsation dampener ini harus dipasang sedekat mungkin dengan fluid end dan


diberikan precharge nitrogen dengan tekanan yang cukup. Tekanan precharge

yang diperlukan harus diikuti petunjuk pabrik pembuat.

Sebagai contoh : untuk pulsation dampener produksi Emsco, tekanan precharge

maksimum 2/3 tekanan rata – rata discharge tetapi tidak boleh lebih dari 650 psi.

Gambar 4.27 Pulsation Dampener

Adapun gas yang digunakan untuk pengisian harus mempergunakan nitrogen

dan bukan udara atau oksigen. Getaran yang terjadi sepanjang saluran tekan

perlu dihindari untuk mencegah terjadinya kerusakan atau pecah karena

kelelahan, untuk menghindari hal tersebut digunakan vibrating hose.

Gambar 4.28 Vibration Hose


5. Pressure Relief Valve

Pressure relief valve mempunyai fungsi untuk melindungi pompa dan

discharge line untuk menghindari tekanan yang berlebihan, yang mungkin terjadi

misalnya akibat bit tersumbat dan lain-lain.

Relief valve ini mampu membuka atau membuang tekanan apabila tekanan

pipa melebihi tekanan tertentu yang telah disetting atau direncanakan bekerja

untuk relief valve tersebut.

Besar tekanan pengesetan untuk suatu pompa didasarkan atas tekanan

kerja maksimum dari liner yang terpasang dan biasanya sedikit besar dari

tekanan kerja maksimum liner yang terpasang.

Terdapat dua jenis relief valve, yaitu :

Shear type relief valve

Automatic resetting relief valve

Gambar 4.29 Relief Valve

Pengesetan shear type relief valve dilakukan dengan mengganti ukuran

shear pin atau paku. Dan untuk type ini tutup pelindung (protective cover) harus

selalu dipasang untuk melindungi pekerja. Setiap relief valve harus dipasang

sebelum strainer dan saluran buang tekanan harus diikat, dijangkarkan ke arah

kembali ke tangki dan jangan dihubungkan ke pipa saluran hisap.


C. Bagian-bagian Fluid End

1. Piston

Piston meluncur di dalam liner, untuk mendorong lumpur menghasilkan aliran

lumpur dengan bertekanan. Semakin tinggi tekanan pompa yang harus dihasilkan

diperlukan semakin kecil gap (clearance) antara piston dan liner. Masa kerja

piston sangat dipengaruhi oleh clearence antara piston dengan liner.

Gambar 4.30 Piston

Gambar 4.31 Liner

Sebagian contoh untuk clearance 0,040 untuk tekanan 3000 psi akan hanya

mampu bekerja selama 50% dan usia pakai dari piston baru dengan liner baru

(clearance 0,010”). Apabila piston rusak, dan terjadi kebocoran dengan

kecepatan tinggi diantara liner dan piston akan dapat merusak piston flange,

http://www.busytrade.com/common/image.php?file=1011822


piston rubber dan permukaan dalam liner. Mengingat harga piston jauh lebih

murah dibanding harga liner, maka lebih baik cepat mengganti piston bila

diketahui adanya kerusakan piston. Piston karet yang dipasang pada piston

flange lama akan lebih dahulu rusak jika dibanding dengan piston karet baru

dipasang pada piston flange baru. Untuk mengetahui keausan dari piston flange

dapat dilihat pada alur yang berbentuk dua tingkat pada tengah piston flange.

Untuk bekerja dengan tekanan 1500-3000 kalau tingkat pertama habis,

maka flange harus diganti. Untuk bekerja dengan tekanan sampai 1500 kalau

tingkat kedua habis, maka flange harus diganti. Piston rubber yang bekerja untuk

pompa triplex single acting, dimana liner tidak disemprot dengan pendingin akan

cepat mengalami kerusakan. Pendingin dan pembersihan liner akan bekerja atau

berhasil baik apabila range pembersihannya antara 5-10 GPM atau sebesar

yang disarankan oleh pabrik pembuat pompa. Cara pembersihan yang dilakukan

adalah langsung menyemprotkan air ke permukaan dalam liner, dengan

mengatur sedemikian rupa konstruksi sistem pendinginannya sehingga seluruh

permukaan liner dapat disemprot. Pendinginan yang baik diperlukan untuk

pompa yang memiliki kecepatan semakin tinggi. Terdapat tiga jenis rubber

piston, yang harus dipilih agar sesuai dengan jenis lumpur yang dipompa untuk

mendapatkan usia pakai yang lama.

Oil resisting high pressure supreme bertanda sabuk biru.

Oil resisting normal Misupreme bertanda sabuk kuning.

Water resisting regular bertanda sabuk hitam.

Gambar 4.32 High Pressure Piston


2. Duplex Piston Rod

Duplex piston rod harus diganti secara periodik karena telah aus diameter

luarnya, yang disebabkan oleh gesekan dengan rod packing. Piston rod duplex

ada 2 macam grade :

Standard grade

Premium grade

Standard grade piston rod terbuat dari baja yang diheattreated sekeras premium

grade rod. Piston rod ini memiliki kelemahan tidak tahan korosi dan cepat aus.

Piston rod standard grade coch dipakai untuk pompa yang bekerja dengan

tekanan rendah dan lumpur/cairan yang dipompa tidak korosif. Premium grade

piston rod, terbuat dari baja yang diperkeras dan dilapisi chrome atau nickel-

chrom-boron. Type ini tahan abrasi, korosi dan tekanan tinggi.

Gambar 4.33 Piston Rod

3. Pelumas Piston Rod

Terdapat 3 macam bahan pelumas yang biasa dipakai untuk pendingin dan

pelumas piston rod :

a. Air bersih, bahan ini biasa dipakai pada pengeboran di darat sebagai

pendingin dan pembersih relatif cukup baik, tetapi kualitas pelumasnya

kurang.

b. Pelumas motor ditambah minyak solar. Apabila minyak pelumas dipakai

sebagai bahan pengental SAE 40, 1 bagian + 10 bagian diesel oil, maka akan

equivalent dengan SAE 5 motor oil.


c. Solube oil.

1. Apabila emulsi minyak dipakai akan cukup baik, campuran itu dapat dibuat

dari 10 sampai 20 bagian air tawar ditambah 1 bagian solube oil.

2. Apabila emulsi ini dipakai lama-lama akan menjadi kental, untuk mengatasi

hal ini dapat langsung ditambah air.

3. Emulsi ini sangat baik melumasi karet dan sangat baik sifat pelumasan dan

pembersihannya.

4. Adanya endapan lumpur dan material abrassive, akan mudah terpisah

mengendap di baik resirvoir dan selanjutnya dapat ditap (dibuang).

4. Liner packing

Setiap pabrik mempunyai design untuk liner packingnya. Satu type dari

packing ini adalah liner packing karet dan disarankan hanya untuk tekanan

rendah dan horse power pompa kecil. Sumber rubber packing liner umumnya

tahan minyak dan dipakai pada pompa tekanan rendah dan pompa tidak memiliki

tell tale hole atau pompa yang memerlukan bentuk packing khusus. Packing

tekanan tinggi dapat dipakai pada pompa bertekanan rendah, menengah dan

tinggi.

Packing liner tekanan tinggi paling populer dipakai saat ini. Linernya lebih

gampang dilepas dengan kualitas packing yang tidak berubah bentuk dan

melebar di dalam liner, dan tidak membuat liner macet di dalam pompa. Liner

packing membuat kerapatan, memisahkan sekeliling liner dari hubungan antara

kedua ujung liner. Liner packing harus dikeraskan/diikat merata untuk menambah

tekanan terus menerus dari arah bergantian berlawanan. Adanya gerakan

packing akan dapat menyebabkan ausnya silinder pompa. Salah satu type

packing dibuat dengan metal ring dengan di kedua sisi sampingnya diberi nylon

back up ring dan rubber seal packing ring. Untuk khusus pompa lumpur single

acting tidak memerlukan liner packing pada sisi diameter luarnya, tetapi hanya

memerlukan gasket yang diletakkan pada alur di ujung liner dan ia akan membuat

kerapatan dengan fluid end cylinder.


D. Rangkuman

1. Pompa duplex double acting memiliki dua piston (torak) dan pada setiap piston

memiliki pasangan 4 buah valve tekan (discharge valve) dan dua valve hisap

(suction valve).

2. Pompa duplex bekerja ganda (double acting) artinya untuk gerakan piston pompa

kedepan ataupun ke belakang akan senantiasa menghasilkan pendorongan

cairan..

3. Pompa dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu power end dan fluid end

(cylinders, valve assembly, liners and pistons).

4. Bagian-bagian pompa terdiri dari saluran hisap pompa, centrifugal super

charging, suction pulsation dampener, sistem saluran tekan dan pressure relief

valve.

5. Bagian-bagian fluid end antara lain piston, piston rod, pelumas piston rod dan

liner packing.

E. Latihan

1. Apakah perbedaan antara pompa duplex dengan pompa triplex?

2. Sebutkan bagian-bagian dari pompa lumpur!

3. Sebutkan jenis-jenis pulstation dampener!

4. Sebutkan bagian-bagian dari fluid end!

5. Sebutkan jenis-jenis pelumas untuk piston rod!


4.6. Bongkar Pasang Pompa Lumpur

Dalam mengoperasikan pompa lumpur harus selalu diperhatikan dalam hal

perawatannya. Kadangkala untuk perawatan yang rutin delakukan seperti

membongkar dan memasang kembali pompa lumpur

G. Membongkar Pompa Duplex

Pekerjaan di luar.

Lepaskan liner adjusting nut dan/atau liner packing screw.

Lepaskan cylinder head dan liner cage (apabila dipakai).

Untuk menjaga packing agar baik dan tidak aus, cuci bersihkan dari semua

lumpur sebelum ia mengeras.

A. Piston dan Rod.

Kendorkan rod packing gland dan rod lock nut.

Pakailah kunci penahan (back up wrench) pada pony rod ketika melepas

piston rod, untuk mencegah jangan sampai lepas dari cross head.

Aturlah letak penguncian kunci pipa di tempat yang disediakan untuk

mengunci baik pada piston rod ataupun pony rod.

Apabila piston rod sudah lepas dari pony rod, piston rod dapat dikeluarkan

dengan memutar memakai rod removal tool.

Gambar 4.34 Pony Rod

Gambar 4.35 Piston Rod


B. Liner

Pasangkan liner puller pada liner dan check untuk membuat jari-jari atau

kait puller duduk dengan tepat/baik pada ujung line.

Setelah liner keluar bersihkan cylinder dari semua akumulasi pasir, lumpur

packing dan lain-lain. Dan ambil kawat untuk membersihkan lubang lubang

tell tale hole, untuk mengecek lubang tersebut tidak buntu.

Pada bagian silinder tempat kedudukan liner packing harus diperiksa dan

shoulder dicek terdapat luka atau aus berlebihan.

Periksa terdapat retak pada body pompa atau tidak.

Pemeriksaan harus dilakukan dengan seksama, dengan lampu yang

terang, lebih baik diketahui lebih awal dan segera diperbaiki sebelum

menjadi kerusakan yang serius/parah.

C. Rod Packing

Keluarkan/ambil semua rod packing lama dan adaptor dari stuffing box.

Bersihkan dan lihat bagian dalam stuffing box dan periksa pula semua

bagian-bagian lain.

Check adakah kerusakan atau aus pada stuffing box, bross age dan junk

ring.

Junk ring yang aus harus diganti.

H. Memasang Kembali Pompa Duplex

1. Liner Packing

Sebelum merakit kembali lakukan pengecekan akhir :

apakah packing yang akan dipasang telah benar.

apakah lubang dalam cylinder pompa telah bersih.

lubang dalam pompa harus diteliti adalah wash cut atau rusak.

check apakah tell tale hole telah terbuka.

apakah packing adjusting studs pada cylinder head telah diputar keluar

(backed off).

Apabila daerah liner packing telah betul-betul bersih dan dicek, tempat untuk

penahan packing harus diberi grease dengan grease biasa, jangan memakai

pipe dope.


Setiap bagian packing harus diberi grease merata dengan grease biasa.

Setiap pipa packing yang telah diberi grease diletakkan di dalam pompa dan

ditekan semua ke depan menempel shoulder. Harus dicheck bahwa packing

yang dipasang sudah betul benar.

Pada beberapa pompa dan pula yang didisain liner shoulder di pompa

sehingga membuat liner metal to metal liner cage. Dimana packing dipasang

setelah liner dimasukkan ke dalam body pompa.

Keausan dari pump housing karena gerakan liner dan housing shoulder aus

karena saat pemasangan liner dan saat melepasnya membuat clearance

bertambah besar. Menyumbat clearance ini sering menjadi susah. Packing

liner tertekan ke sudut metal diantara ring ini membuat usia packing menjadi

turun.

2. Liner.

Lubang dalam dari liner harus seluruhnya bersih dari rust inhibitor (inhibitor

pencegah karat).

Apabila satu set packing telah diletakkan di tempatnya, kemudian liner

diangkat ke posisinya.

Ketika liner masih di pintu lubang pompa seluruh permukaan liner diberikan

grease untuk penuntun sewaktu masuk ke daerah packing. Liner kemudian

didorong hati-hati masuk ke dalam packing. Liner masuk ke dalam lubang

pompa pas sekali dan packing cukup rapat sekali, tetapi tidak memerlukan

tenaga yang besar untuk merapatkannya.

Kadang-kadang tumbukan liner untuk melalui liner pada bagian belakang

menjadi kelemahan. Tidak diperlukan alat pemukul atau jack liner untuk

memasukkan di tempatnya.

Apabila ada kesulitan memasukkan liner, maka liner tersebut harus

dikeluarkan kembali dan pump housing serta diameter luar liner harus dicek

seluruhnya sekali lagi dan apakah ada material lain yang menempel di

housing atau di liner.

Beberapa pompa liner akan digantung ke bawah dan ditangkap pada guide

rod di belakang. Pada kasus ini akan perlu mengangkat kembali liner untuk

melewati rear pad.


Beberapa pompa didesign liner masuk dan duduk menempel shoulder

dipompa dan membuat metal to metal dengan liner cage.

Dalam masalah type ini packing dapat dipasang setelah liner duduk di

tempatnya, tetapi sekali lagi seluruh permukaan merata diberikan grease.

Ketika memasang liner packing di pompa, setelah liner dipompa akan lebih

mudah memasang bottom section liner packing lebih dulu. Bottom section dari

liner packing yang telah terpasang akan terbawa terdorong masuk di

tempatnya ketika pekerja bor melakukan beban liner. Satu packing yang telah

dipasang di pompa harus didorong ke depan penuh dan kemudian memasang

ring dengan cara yang sama.

Semua peralatan yang lain seperti liner retainer dan liner cage harus diberi

greasse merata sebelum dipasang ke dalam pompa dengan beberapa

perhatian diberikan atas susunan dan bagian-bagian dari rangkaian yang

akan menekan melawan packing. Retainer harus dicek apakah rusak atau

terkikis dimana ini akan sangat memperpendek usia liner packing.

Gambar 4.36 Stuffing Boxes


Gambar 4.37 Liner Retainer

Gambar 4.38 Liner Cage

3. Piston and Rod

Setelah piston dipasang pada rod kemudian dapat diteruskan memasang

piston dan rod ke dalam pompa.

Cek apakah stuffing box telah dibersihkan dan semua packing lama telah

diambil.

Rod removal dan instalation tool akan membuat pemasangan piston dan rod

lebih mudah. Piston dibuat dari bahan compound tahan minyak. Line bore dan


piston harus seluruhnya dilumasi dengan grease biasa (jangan pakai pipe

dope).

Pelumasan cara demikian hanya ditujukan untuk memudahkan pemasangan

dan sekaligus melindungi piston dan liner rusak karet di permukaannya pada saat

periode memulai memompa. Karena rapatnya piston di dalam lubang liner,

sangat penting untuk memasukkan piston dengan mengatur kelurusan dengan

bibir miring dari liner.

Apabila pekerjaan memasukkan tidak dilakukan dengan cara benar,

beberapa kerusakan dapat terjadi pada bibir dari power end piston rubber, yaitu

adanya lipatan karet piston antara liner dan piston rubber. Apabila piston sudah

benar-benar center, liner dimasukkan memakai sebuah knocker, piston dapat

didorong masuk ke dalam liner.

Pasang hammer up jam nut pada rod setelah rod tersebut melewati lubang

stuffing box.

Piston rod harus tidak ditekan (didorong) kembali dengan pony rod, karena

dapat merusak ulir pada keduanya.

Demikian rod packing telah di tempatnya, piston rod dapat disambung.

Sebelumnya check secara visual ulir di pony rod dan juga ulir di piston rod

untuk menyakinkan bahwa tidak ada ulir yang rusak.

Ulir pada pump rod harus dilumasi sedikit sebelum disekerupkan rod ke dalam

pony rod. Sebelum itu jangan lupa masukkan hammer up lock nut lebih dahulu

di piston rod.

Umumnya ulir lurus di piston rod harus disambung sampai ulir habis dan

kemudian diulir balik 2 sampai 3 putaran.

Hammer lock nut harus sudah dikeraskan dengan cara menahan besi

penahan ke sisi lock nut, kemudian besi penahan dipukul beberapa kali.

4. Rod Packing

Pemasangan rod packing yang benar akan memberikan masa pakai yang

panjang.

Stuffing box harus selalu diperiksa untuk mengecek apakah dalam kondisi

baik atau tidak.

Ukuran diameter dalam stuffing box harus dicek apakah terkikis dan berbentuk

membulat.


Apabila box jelek mungkin rod packing bocor karena rusak atau piston rod

bulat.

Rod packing di dalam stuffing box pelumasan dilakukan terus menerus melalui

lubang di stuffing box.

Untuk persiapan lumasi semua packing dengan mencelupkan packing ke

dalam minyak pelumas.

Jangan beri grease sewaktu memasang socket ring. Karena grease akan

mengganggu keflexibelan packing, dan ada kemungkinan dapat menahan

pasir.

Pelumasan tersebut diatas akan memudahkan pemasangan dan

pembongkaran kembali.

5. Cylinder Head

Cylinder head direncakan untuk menahan liner dan liner packing tetap ditempat

dan menahan tekanan lumpur yang sedang dipompa.

Untuk memasang kembali semua bagian cylinder head, liner retainer dan

cage harus dibersihkan dari kotoran dan dicheck adalah rusak terkikis atau

rusak.

Dengan pembersihan dan membersihkan grease daerah tempat packing dan

pasang packing baru.

Apabila cylinder head dilengkapi dengan liner packing adjusting screw dan

liner adjusting screw, periksa screw diputar keluar sebelum memasang

cylinder head di pompa.

Gambar 4.39 Cylinder Head


I. Membongkar dan Memasang Piston Assembly

Membongkar

Lepaskan mur (nut) piston sampai ujung mur rata dengan ujung rod, untuk

melindungi ulir didalam pekerjaan melepas flange piston dari rod.

Dengan piston rod ditahan dengan posisi tegak pada landasan yang mantap,

dengan menyatukan pemukul menghantam shoulder piston, lakukan terus

sampai piston flange terpisah dari piston rod.

Apabila susah untuk dilepas sering dapat dilakukan dengan memberi getaran

dengan memukul-mukul piston rod di dekat piston.

Apabila piston rod akan disimpan taper piston harus dilumasi dengan grease

dan tempatkan di tempat yang aman agar tidak jatuh.

Memasang

Apabila memasang piston baru pada rod, rod taper harus dibersihkan

seluruhnya dengan solvent (pelarut) dan kemudian keringkan dengan kain

majun yang bersih.

Setelah taper rod dibersihkan seluruhnya dan dikeringkan, piston taper

demikian juga harus dibersihkan dari semua rush inhibitor dan keringkan.

Dengan keduanya sama bersih dan kering, piston ditekan pada rod, maka

akan menjadi satu dan lengket diantara kedua taper.

Selanjutnya ulir di piston rod dibersihkan dan dilumasi dengan grease, sampai

di permukaan piston, kemudian pasangkan nut-nya.

Pemberian grase pada ulir piston dari permukaan piston yang telah dipasang

pada rod akan memudahkan pemasangan dan pelepasan piston nut.

Tabung kertas atau plastik pelindung piston rod dari pabrik, masukkan piston

rod kedalam plastic protector dan selanjutnya tabung bersama piston rod

masukkan ke dalam lubang pipa skid pompa atau skid yang lain yang cukup

baik untuk dapat bekerja melakukan pengikatan.

Piston harus diberi dengan torsi yang cukup dan tidak boleh terlalu kecil

torsinya, karena dapat menyebabkan piston bergeser-geser di rod dan terjadi

wash out antara taper rod dan taper piston.

Apabila piston diikat dengan torsi yang sesuai akan menyebabkan piston

flange mengembang lebih kurang 0,002 sampai 0,004 inchi.


Piston rod terdapat 2 standard API :

a. Standard API tapered non-shouldered rod.

Apabila taper tidak dibersihkan baik dan kering, tekanan pompa dapat

menggerakkan piston lebih masuk ke taper dan mengunci piston di liner.Hal

ini dapat menyebabkan rod putus, liner retak dan kerusakan pompa lainnya.

Kalau pengikatan terlalu keras menyebabkan piston flange mengembang

dan akibatnya piston tidak dapat dimasukkan ke dalam liner.

b. API-HP tapers rod, pemasangan dilakukan presstressed pada shoulder,

untuk mengurangi high pressure cyclic stress yang dapat menyebabkan

patah kelelahan.

Untuk mencegah wash out taper dan rod putus, berikut ini prosedur

pemasangan:

a. Pasangkan piston pad rod taper dengan ikatan tangan. Piston harus

mempunyai clearence (stand off) dari rod shoulder 1/32” sampai 3/32”.

b. Setelah meletakkan piston pada rod, lumasi thread dan permukaan mur

untuk mencegah galling.

c. Keraskan piston rod shoulder dengan nut.

d. Setelah shoulder mulai contact, beri tanda posisi relatif dari nut dan piston

dengan cat, grease dan lain-lain.

e. Teruskan pengikatan 600 sampai 700 ini akan bergerak 2 smpai 2 ½ spline

pada API 5 rod nut dengan 12 spline atau 2 ½ sampai 3 spline untuk API 6

rod nut dengan 16 spline.

Apabila body piston akan dipakai kembali, snap ring gampang sekali dilepas

dengan memukul wrench pada snap ring. Snap ring dilepas dan plate dilepas

dan piston rubber baru yang pernah dikapai, check body adakah kerusakan-

kerusakan atau aus melebihi batas limit dan bersihkan semua kotoran-kotoran

yang ada. Piston karet baru ditekan masuk kedalam piston flange, untuk

memasang plate dan snap ring dengan mudah, pasanglah ujung snap ring,

dengan sisi segi empat ke dalam groove di body piston dan snap ring akan

masuk dari kanan ke kiri dengan jalan dipukul.


J. Membongkar Pompa Single Acting

1. Melepas piston dan rod

Putar pompa sampai piston rod pada posisi. Stroke ke belakang. Beberapa

pompa mempunyai ex tension pada pinion shaft, sehingga memudahkan diputar

dengan kunci pipa di crank.

Lepaskan liner flush (pencuci liner) dan assembly pendingin dan liner splash

shield.

Lepaskan piston rod clamp, sebagian terbesar pompa mempergunakan dua

buah rod, beberapa memakai tambahan clamp ketika beberapa memakai ulir.

Lepaskan ex tension rod, piston rod dan piston assembly dapat dilepas tanpa

mengganggu liner.

Lepaskan piston rod dan piston assembly dapat dilengkapi dengan rantai

melingkar atau tali melingkar sekeliling flange belakang piston rod, atau

memasang special pray tool tersedia pada ulir rod dan dengan memakai pray

bar untuk mengambil assembly dari liner.

2. Melepas Liner

Pengambilan liner pada single acting pump, relative sederhana dan lebih

mudah dibanding pompa duplex “L” head pump liner duduk dan ditahan di

tempat dengan external assembly.

Dengan memakai sebuah ulir liner retaining nut, dilengkapi dengan set

screws. Untuk melepas liner, lepaskan set screw didalam slot, liner nut harus

bebas diputar-putar, lepaskan liner nut, set screw angkat liner.

Apabila liner telah diambil, cuci pompa seluruhnya kemudian persiapan

memasang liner baru.

K. Membongkar Single Acting Pump-Over-Under Valve

1. Melepas Piston dan Rod.

Putar pompa sehingga piston rod ke depan stroke position dengan rod clamp

kelihatan.

Melepas liner flush dan cabut assembly dari liner splash shield.

Lepas rod clamp atau unscrew threads rod.

Operasi mungkin diperlukan kunci penahan pada cross head rod, atau cara

lain mungkin dilepaskan di cross head.


2. Melepas Liner

Liner-liner pada pompa ini ditahan dengan clamp di luar atau dengan liner cage.

Beberapa liner dipasang dari sisi power end dan beberapa dipasang dari fluid

end. Melepas liner-liner yang dipasang dari power end, mudah dilakukan dengan

memakai sebuah kayu untuk memukul liner sampai lepas dan kemudian dapat

diambil dengan tangan.

Liner-liner yang dimasukkan melalui fluid end dapat dengan mudah diambil

dengan memakai kayu untuk mendorong liner keluar dengan memutar pompa

pakai tangan. Tindakan tersebut harus hati-hati agar liner terdorong lurus dan

tidak tersangkut.Setelah liner-liner terlepas, cuci pompa merata untuk persiapan

memasang liner baru.

L. Memasang Kembali Single Acting Pump

1. Memasang Liner.

Liner baru harus dibersihkan dari rust inhibitor untuk melindungi selama

pengiriman. Pakailah pencuci protective coating. Keringkan dulu dengan kain

majun yang bersih.

Check liner gasket ring grove dan line surface yang akan kontak dengan

cylinder pompa.

Pergunakan sedikit grease di bagian liner untuk penuntun sekitar shoulder di

luar liner.

Untuk pompa dengan liner yang dipasang dari power end

Berikan sedikit grease pada gasket dan pasangkan kembali pada tempat yang

disediakan untuk ujung liner.

Geser liner ke dalam posisinya di pompa.

Apabila telah didudukkan ditempatnya, ganti liner retention assembly dan ikat

sesuai dengan saran pabrik pembuat.

Untuk pompa dengan liner dipasang dari fluid end

Untuk melakukan pemasangan liner ini sebaiknya 2 orang.

Lumasi packing dari pasang di pompa satu orang mendorong liner

memasukkan ke dalam posisinya melalui cylinder head opening, yang

seorang lagi dari atas, menangkap ujung belakang liner dan menuntun ke

dalam posisinya. Harus hati-hati jangan sampai merusak packing selama

memasang liner.


Pada pompa penahanan liner dengan ditekan liner cage, setelah liner

dimasukkan di tempat, berilah grease pada tempat yang akan dipasang line

packing dan beri grease pada setiap packing, tekan masuk liner packing

assembly ke dalam sampai duduk di shoulder liner.

2. Pemasangan Piston dan Rod.

1. “L” Head Pump

Berikan grease merata pada bagian dalam liner dan piston

Luruskan piston di bevel liner, agar mudah masuk dan tidak merusak karet

piston.

Gunakan sebatang kayu untuk spacer antara piston rod dan cross head

rod. Sambil menahan piston rod pada posisi yang benar, putar pompa

dengan tangan untuk mendorong piston ke dalam liner.

Apabila piston telah terpasang di dalam liner, putar pompa sampai cross

head rod dilangkah ke belakang, untuk mendapat clearance guna

memasang extension rod.

Pasang extension rod and clamp, sesuai saran pabrik.

Pasang liner flush and coalaut assembly dan mengganti liner splash shield.

2. Pompa dengan over dan under valve.

Grease liner bore dan piston dengan rata.

Luruskan piston dalam liner dan dorong ia ke dalam liner sampai ujung

piston rod concact cross head rod.

Ini dilakukan apabila rod removal and instalation tool tersedia dan dapat

dipakai.

Apabila installation tool tidak tersedia, mungkin perlu mendorong piston ke

dalam liner dengan memakai sepotong kayu dan seorang menahan dan

menarik piston rod ke dalam liner.

Sambung piston rod ke crosshead sesuai saran pabrik.

Ganti liner flushing dan coalant assembly dan splash shield.

3. Single Acting Piston Assembly

Rusaknya single acting piston dapat dengan mudah dilihat, karena bagian

belahan terbuka maka akan tampak lumpur keluar. Piston ini sangat mudah untuk

melepaskannya. Piston ini memiliki 10 ring yang duduk di coanter bore di body

piston dan membuat kerapatan pada shoulder rod.


Untuk pemasangan piston yang benar berikut ini prosedur yang harus

dipakai:

A. Bersihkan ulir piston, piston rod, dari permukaan rod yang contact dengan

piston flange.

B. Lumasi piston end dari rod (membantu mengurangi korosi).

C. Berikan grease pada 0 ring dan periksa tempat kedudukan piston 0 ring

groove.

D. Periksa piston pas duduk dengan rod flange.

E. Lumasi ulir rod, piston face, dan elastic stop nut.

F. Piston dengan 1 ¼ atau 1 5/8 hole harus diset oleh satu person dengan 3

kunci kombinasi

G. Piston dengan 1” lubang harus dikeraskan tidak lebih dari satu orang dengan

kunci 18”

M. Valve Dan Seat

Mechanical valve seat puller/hydraulic valve seat puller. Bila mengganti valve

dan seat, disarankan memakai mechanical valve seat puller atau hydraulic valve

seat puller. Mengingat melepas seat dengan cara memotong memakai las

merupakan tindakan berbahaya, maka sebaiknya dicoba dahulu memakai puller

hydraulic atau mekanis lebih dahulu.

Puller head dikaitkan ke cross arm valve, bila sudah kemudian putar baut

pada stem, atau dilepas dengan memutar nut atau memasang dan memukul

pasak. Hydraulic jack puller dipakai sama dengan type puller head seperti wedge

type hanya stemnya lebih panjang, sehingga memungkinkan memakai jack

hydraulic untuk mengangkat.

Gambar 4.40 Valve Seat Puller


Mengganti dengan memotong dilakukan apabila tidak memiliki rotary puller.

Seat dipotong hati-hati oleh orang yang berpengalaman. Pemotongan sebaiknya

dilakukan secepat mungkin untuk mencegah panas yang berlebihan pada deck, dan

mencegah permanent distorsi di deck taper. Cross area dipotong serta setelah itu

potong body seat jangan lebih 2/3 bagian. Setelah pemotongan selesai, air dingin

disemprotkan ke las seat tersebut, ia akan mudah terlepas bila tidak lepas, dapat

diungkit dengan kunci pipa 24 inchi dengan jaws.

Pemasangan

Cuci pompa setelah selesai melepas seat dan bersihkan dari kotoran-kotoran dan

drilling mud sebelum kering dan mengeras.

Bersihkan pump deck dari segala kotoran.

Bila shoulder di dasar deck harus dibersihkan benar-benar, adanya kotoran disini

akan mengganggu pendudukan seat dari seating dengan tepat.

Periksa taper apakah ada retak atau wash out.

Bila permukaan kasar di taper, haluskan dengan ampelas halus dengan gerakan

memutar keliling.

Bersihkan deck dengan solvent dan keringkan dengan memakai kain bersih.

Tetap jaga lumpur atau air, jangan sampai kena taper yang bersih itu.

Seat baru biasanya dilapisi rust inhibitor harus dibersihkan baik-baik sebelum

dipasang di pompa.

Bersihkan dengan diesel oil atau larutan lain.

Keringkan dengan kain bersih dan pasanglah dengan tangan pada taper deck &

press. Bila memotong dengan las untuk mengambil seat, deck harus betul-betul

dingin.

Penekanan dengan tangan ini harus cukup membuat seat duduk dan tidak dapat

diambil. Bila tidak kuat duduknya atau dapat diambil lagi, periksa permukaan

adakah kotoran dan lain-lain. Check pula apakah cocok part number dari seat

tersebut. Apabila seat telah duduk lengket lanjutkan dengan memberi pukulan ke

bawah beberapa kali dengan piston rod bekas.


N. Power End

Power end dari pompa adalah merupakan bagian yang sangat penting

untuk menurunkan kecepataan putaran dari engine yang tinggi menjadi putaran

silinder crank mechanisme yang rendah dan sekaligus membuat gerakan

berputar menjadi gerakan maju mundur untuk pemompaan bagian fluid end.

Gear, bearing, cross head dan cross head liners merupakan bagian dari power

end. Usia kerja dari bagian ini terutama ditentukan oleh pelumasan dan

dilakukan inspeksi secara periodic komponen-komponennya.

1. Pelumasan

Power end pompa dilengkapi dengan filter atau magnet asembly untuk

menangkap contaminant, dipsteck atau sigh grosses untuk mencegah

permukaan minyak pelumas, sebuah pressurized flow atau splash gravity

flow lubrication system untuk mendistribusi pelumas ke bermacam-macam

komponen dan bermacam-macam sealing wiper arangement pada cross

head extension rod untuk mencegah lumpur dan air masuk ke system

pelumasan di power end.

Secara umum jenis minyak pelumas untuk bagian power end, adalah

tergantung Ambient temperature.

Ambient temperature 30 0F - 155 0F AGMA + 6 EP atau SAE 140

Ambient temperature 0 0F - 125 0F AGMA + 4 EP atau SAE 90

Ambient temperature – 20 F - 40 0F AGMA + 1 EP atau SAE 80

2. Lubricant contamination

Kontaminasi dari minyak pelumas di gear oil adalah merupakan hasil

sampingan dari operasi sluch pump.

Partikel-partikel metal dari gear, bearing, cross hear.

Debu dan lain-lain mungkin masuk power end melalui breather atau

cross head extension wiper.

Oxygen.

Air.

Untuk mencegah itu semua disarankan :

Pelumas diganti setiap 6 bulan sekali atau sesuai saran pabrik.

Mengecheck dan membuang endapan minyak pelumas.

Memelihara kwalitas pelumas yang bersih.


Apabila terdapat air atau lumpur masuk ada kemungkinan disebabkan

oleh sealing wiper arangement cross head extension rod.

3. Sistem pelumasan

Terdapat beberapa sistem pelumasan pada power end untuk mengumpulkan

minyak pelumas dan kemudian mendistribusikan ke tempat-tempat yang

memerlukan :

pressured flow sistem

splash gravity flo system

combination

sebagian terbesar dari pressurized flow yang biasa dipakai, sistem ini

memiliki sebuah gear pump untuk mensirkulasi pelumas.

4. Crosshead extension (pony) rod wiper

Crosshead extension rod wiper ini merupakan bagian penting untuk

memisahkan/menutup bagian power end agar tidak tercampur lumpur atau

air karena splashing atau spraying air dari lumpur air rod chamber. Packing

disini terdapat dua sampai 4 biji dan beberapa design dilengkapi grease

fitting untuk memaksimalkan fungsi wiper.

Minyak pelumas yang tercampur air, lumpur atau pasir akan

mempercepat keausan dari gears crosshead dan bearing. Crosshead

extension rod wiper harus dicheck sehari untuk melihat adanya kebocoran.

Bila ada grease fitting pompakan satu atau 2 stroke hand grease gun.

5. Settling chamber

Banyak pompe triplex pada power end dilengkapi dengan lubricant

setting chamber, untuk sebagai perangkap endapan atau kotoran di bawah

cross head, sebelum minyak ke gear pump. Dengan setting chamber, air,

lumpur dan pasir dan lain-lain kontaminan dapat dicegah mengotori gear oil.

Settling chamber biasanya dilengkapi clean out plate dan drain plug di

setiap sisi dari pompa. Setiap hari sekali drain plug di setiap sisi pompa

dibuka untuk dapat membuang air yang terkumpul dan lain-lain. Setiap

pekerjaan penggantian pelumas cover plate harus dilepas dan dibersihkan

semua lumpur, sledge, debu-debu dari settling chamber.


6. Lubricat dirstech dan sight glasses

Ini merupakan instrument untuk mengecheck tinggi permukaan

pelumas di dalam power end. Selain dari pada itu sight glasses dapat pula

dipergunakan oleh mechanic untuk monitor kontaminasi yang terjadi di gear

oil.Tinggi permukaan pelumas power end reservoir harus dicheck paling

sedikit seharis ekali dengan pompa diberhentikan terlebih dahulu.

O. Rangkuman

1. Untuk keperluan perawatan pompa lumpur sangat dibutuhkan kemampuan

dalam membongkar dan memasang pompa lumpur.

2. Di operasi pengobaran terdapat 2 jenis pompa lumpur yaitu Duplex (double

acting) dan Triplex (single acting).

3. Kegiatan bongkar pasang pompa lumpur antara lain : membongkar dan

memasang pompa duplex, membongkar dan memasang pompa single acting,

valve dan seat serta power end.

P. Latihan

1. Sebutkan kegiatan apa saja dalam membongkar dan memasang pompa

lumpur!

2. Sebutkan prosedur dalam membongkar dan memasang pompa duplex!

3. Sebutkan prosedur dalam membongkar dan memasang pompa single acting!

4. Sebutkan prosedur dalam membongkar dan memasang valve dan seat!

5. Sebutkan prosedur dalam membongkar dan memasang power end!


Penutup

A. Kesimpulan

1. Sistem sirkulasi merupakan system yang mengedarkan fluida pemboran yang

telah dipersiapkan di preparation area diedarkan melaui peralatan sirkulasi

menuju lubang pengeboran kemudian kembali ke permukaan dan selanjutnya

dikondisikan seperti semula pada conditioning area.

2. Fluida pengeboran atau lumpur pengeboran (mud) merupakan bagian pokok

dalam system sirkulasi dan sebagai BOP utama.

3. Fluida pengeboran akan diedarkan melaului peralatan-peralatan sirkulasi

seperti pompa lumpur, suction line, discharge line, stand pipe, rotary hose,

return line.

4. Pompa lumpur merupakan jantung pada system sirkulasi yang berperan

penting dalam pensirkulasian fluida.

5. Lumpur yang keluar dari lubang pengeboran akan berubah sifat-sifat fisiknya

karena pengaruh cutting dan gas dari formasi yang dibor, karenanya perlu

dikondisikan kembali pada conditioning area.

6. Perawatan peralatan-peralatan sirkulasi sangat penting terutama pompa

lumpur sehingga diperlukan prosedur yang benar dalam melaksanakannya..

B. Evaluasi

Setelah mengikuti mata diklat ini diharapkan peserta mampu mengerjakan

soal-soal latihan sebagai tolak ukur keberhasilan bagi peserta dikalt dalam

pencapaian indikator keberhasilan. Bentuk evaluasi yang dipakai adalah dengan

tertulis dan pencapaian keberhasilan indikator yang diharapkan lebih besar dari

80%.

C. Tindak lanjut

Untuk melengkapi pengetahuan perlu dipelajari secara menyeluruh tiap

bagian-bagian pokok bahasan pada mata diklat ini melalui diklat lanjutan, referensi

buku, internet dll


DAFTAR PUSTAKA

A. Mudhofir, “Rotating System”, Diklat Advance Drilling, Pusdiklat Migas, Cepu, 2005

IADC Team, “The Rotary Rig And Its Components”, University Texas Austin, USA,

1976

IADCTeam, “Drilling Manual”, USA, 1955

Kaswir Badu, “Peralatan Pemboran”, Pusdiklat Migas, Cepu, 1997

__________, “Rotating System”, Sclumberger Drillers Hand Book, Scotland, 1997

ADC, “IADC Drilling Manual eleven edition”, Houston, USA, 2000

Lyons William C., “Standard Handbook of Petroleum and Natural Gas Engineering”,

Gulf Publishing Company, Houston, Texas, USA, 1996

Neal J. Adams. “ Drilling Engineering “, A Complete Well Planning Approach,

PennWell Books, Tulsa Oklahoma, 1985.

Schlumberger, “Rig System”, Drilling System Equipment, 2004

OSHA Team, “Drilling Rig and Its Component”, Oil and Gas Well Servicing eTool,

Washington, USA, 2005

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia ... · Meneruskan putaran ke mata bor dan, Menyalurkan fluida pemboran yang bertekanan ke mata bor. Mata bor merupakan peralatan

Documents