BAB I
PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang
Saat ini teknologi di dalam eksplorasi dan eksploitasi minyak
dan gas bumi telah berkembang dengan pesat. Hal tersebut sangat
diperlukan mengingat harga minyak dan gas bumi yang semakin
meningkat sehingga perlu dilakukan eksplorasi terhadap sumur minyak
baru maupun peningkatan produksi terhadap sumur minyak yang telah
ada sebelumnya.
Sebelum dilakukan pengeboran kita harus melakukan evaluasi
formasi untuk mengetahui karakteristik formasi batuan yang akan di
bor. Berbagai macam metode digunakan untuk mengetahui karakteristik
formasi baik melalui analisis batu inti, analisis cutting, maupun
analisis data well logging. Analisis well logging saat ini banyak
digunakan karena biayanya yang relatif lebih murah dan kualitas
datanya yang akurat. Ada beberapa macam metode untuk memperoleh
data log yaitu salah satunya Logging While Drilling (LWD) dan ada
juga untuk Measurement While Drilling (MWD) yang berperan penting
untuk menghantarkan data hasil perhitungan alat-alat logging (LWD).
Untuk itu perlu dilakukan pembahasan mengenai Logging While
Drilling (LWD) dan Measurement While Drilling (MWD).1.2 Tujuan
PenulisanAdapun tujuan dalam pembuatan makalah ini yaitu :
Menjelaskan pengertian Logging While Drilling (LWD) Menjelaskan
perhitungan dalam teknologi LWD
Menjelaskan keunggulan dan kelemahan LWD Menjelaskan pengertian
dan cara kerja Measurement While Drilling (MWD) Menjelaskan sistem
Telemetri dalam pengeboranBAB IIPEMBAHASAN
2.1 Logging While Drilling (LWD)2.1.1 Pengertian Logging While
Drilling
Logging while drilling (LWD) merupakan suatu metode pengambilan
data log dimana logging dilakukan bersamaan dengan pemboran
(Harsono,1997). Hal ini dikarenakan alat logging tersebut
ditempatkan di dalam drill collar. Pada LWD, pengukuran dilakukan
secara real time oleh measurement while drilling
(Harsono,1997)..
Alat LWD terdiri dari tiga bagian yaitu: sensor logging bawah
lubang bor, sebuah sistem transmisi data, dan sebuah penghubung
permukaan. Sensor logging ditempatkan di belakang drill bit,
tepatnya pada drill collars (lengan yang berfungsi memperkuat drill
string) dan aktif selama pemboran dilakukan (Bateman,1985). Sinyal
kemudian dikirim ke permukaan dalam format digital melalui pulse
telemetry melewati lumpur pemboran dan kemudian ditangkap oleh
receiver yang ada di permukaan (Harsono,1997). Sinyal tersebut lalu
dikonversi dan log tetap bergerak dengan pelan selama proses
pemboran. Logging berlangsung sangat lama sesudah pemboran dari
beberapa menit hingga beberapa jam tergantung pada kecepatan
pemboran dan jarak antara bit dengan sensor di bawah lubang bor
(Harsono,1997).
Layanan yang saat ini disediakan oleh perusahaan penyedia jasa
LWD meliputi gamma ray, resistivity, densitas, neutron, survei
lanjutan (misalnya sonik). Tipe log tersebut sama (tapi tidak
identik) dengan log sejenis yang digunakan pada wireline logging.
Secara umum, log LWD dapat digunakan sama baiknya dengan log
wireline logging dan dapat diinterpretasikan dengan cara yang sama
pula (Darling,2005). Meskipun demikian, karakteristik pembacaan dan
kualitas data kedua log tersebut sedikit berbeda.
Gambar Konsep LWD2.1.2 Perhitungan yang Disediakan LWD
Teknologi LWD sebenarnya dikembangkan secara sebagian atau
keseluruhan untuk menggantikan wireline logging sehingga umumnya
perhitungan yang tersedia pada LWD sama dengan wireline logging.
Beberapa perhitungan hanya didapatkan pada LWD, berikut adalah
daftar dari perhitungan yang tersedia pada teknologi LWD : Natural
Gamma Ray (GR) Total Gamma Ray Spectral Gamma Ray Azimuthal Gamma
Ray Gamma ray close to drill bit.
Density and Photoelectric Index Neutron Porosity Borehole
Caliper Ultra sonic azimuthal caliper. Density Caliper
Resistivity (ohm-m) Attenuation and phase shift resistivities at
different transmitter spacings and frequencies. Resistivity at the
drill bit. Deep directional resistivities
Sonic Compressional Slowness(tc) Shear Slowness (ts)
Borehole Images Density Borehole Image Resistivity Borehole
Image
Formation Tester and Sampler Formation Pressure Formation Fluid
Sample
Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
Seismic While Drilling (SWD) Drillbit-SWD VSP-WD (Vertical
Seismic Profile While Drilling)2.1.3 Keunggulan dan Kelemahan LWDA.
Keunggulan LWDMenurut Darling (2005), alat LWD mempunyai sejumlah
keunggulan yaitu: Data yang didapat berupa real-time
informationInformasi tersebut dibutuhkan untuk membuat keputusan
penting selama pemboran dilakukan seperti menentukan arah dari mata
bor atau mengatur casing. Informasi yang didapat tersimpan lebih
amanHal ini karena informasi tersebut disimpan di dalam sebuah
memori khusus yang tetap dapat tetap diakses walaupun terjadi
gangguan pada sumur. Dapat digunakan untuk melintas lintasan yang
sulitLWD tidak menggunakan kabel sehingga dapat digunakan untuk
menempuh lintasan yang sulit dijangkau oleh wireline logging
seperti pada sumur horizontal atau sumur bercabang banyak (high
deviated well). Menyediakan data awal apabila terjadi hole
washing-out atau invasiData LWD dapat disimpan dengan menggunakan
memori yang ada pada alat dan baru dilepas ketika telah sampai ke
permukaan atau ditransmisikan sebagai pulsa pada mud column secara
real-time pada saat pemboran berlangsung (Harsono,1997). B.
Kelemahan LWD
Darling (2005) menyebutkan sejumlah kelemahan dari LWD yang
membuat penggunaannya menjadi terbatas yaitu :
Mode pemboran: Data hanya bisa ditransmisikan apabila ada lumpur
yang dipompa melewati drillstring. Daya tahan baterai: tergantung
pada alat yang digunakan pada string, biasanya hanya dapat bekerja
antara 40-90 jam Ukuran memori: Sebagian besar LWD mempunyai ukuran
memori yang terbatas hingga beberapa megabit. Apabila memorinya
penuh maka data akan mulai direkam di atas data yang sudah ada
sebelumnya. Berdasarkan sejumlah parameter yang direkam, memori
tersebut penuh antara 20-120 jam Kesalahan alat: Hal ini bisa
menyebabkan data tidak dapat direkam atau data tidak dapat
ditransmisikan. Kecepatan data: Data ditransmisikan tanpa kabel,
hal ini membuat kecepatannya menjadi sangat lambat yaitu berkisar
antara 0,5-12 bit/s jauh dibawah wireline logging yang bisa
mencapai 3 Mb/s.
Gambar skematik dari alat string LWD dengan beberapa sensor
2.2 Measurement While Drilling (MWD)
MWD adalah proses mengambil data beberapa parameter fisik sumur
sembari membor sumur dan secara real-time.
Data-data yang dapat diperoleh adalah :
1. Properti formasi: resistivity, porosity & density (ini
disebut juga LWD: Logging-While-Drilling).2. Survey trayektori
lubang sumur: inklinasi, azimut & "tool-face".3. Data "drilling
mechanics": "weight-on-bit" & "torque-on-bit".
Seperangkat sensor/transmitter/receiver yg dipasang pada MWD
tools (di atas drill bit) akan mengukur temperatur, pressure,
inklinasi, dan sebagainya. Data tersebut lalu dikirim ke permukaan
yang umumnya memakai prinsip mud-pulse telemetry (mengirim sinyal
analog lewat kolom lumpur di dalam lubang sumur). Data tersebut
juga disimpan dalam memory di dalam tool utk diretrieve nanti di
permukaan. Di permukaan, ada seperangkat sensor/transduser yg akan
menangkap mud-pulse tersebut lalu oleh komputer dikonversi menjadi
data digital, dikirim ke komputer lain untuk diolah, direcord dan
ditampilkan untuk interpretasi. Cara telemetry lainnya adalah
memakai kabel wireline.
Kelebihan utama MWD adalah operator dapat mengetahui berbagai
properti sumur dan formasi secara real-time pada saat drilling.
Gambar MWD Tools
Figure. New Generation of MWD Tools, Measurements at the
Bit2.2.1 Sistem Telemetri dalam Pengeboran
Sistem telemetri adalah sistem penyampaian informasi jarak jauh
melalui media dan sumber telemetri yang berbeda-beda. Sistem ini
adalah sistem terbaik yang bisa digunakan untuk menyampaikan
informasi dari dalam sumur bor ke komputer yang berada di
permukaan.
Perhitungan di dalam sumur bor dapat terkirim ke permukaan
secara langsung melalui suatu sistem yang disebut telemetri. Alat
Measurement While Drilling (MWD) yang ada di dalam sumur berperan
penting untuk menghantarkan data hasil perhitungan alat-alat
logging (LWD) agar bisa diterima dan diproses di komputer di
permukaan.
Alat MWD mengirimkan data ke permukaan dengan membuat pulsa
tekanan terhadap lumpur bor yang ada di dalam pipa bor. Selanjutnya
suatu sensor pulsa tekanan yang ditempatkan di pangkal pipa bor di
permukaan sumur akan menerima pulsa tersebut dan merubah wujud
energi dari tekanan menjadi energi listrik untuk dikirimkan
selanjutnya ke komputer di unit logging yang kemudian dapat
diterjemahkan ke dalam binari digital yang sesuai dengan kode-kode
binari yang telah diprogram sebelumnya, bisa diterjemahkan ke dalam
suatu data dalam bentuk bermacam-macam seperti kurva (log),
numerik, dan gambar (image).
Setiap tipe alat MWD memiliki tipe sensor penerima pulsa tekanan
yang berbeda, bergantung dari jenis pulsa yang dikirimkan. Pulsa
ini bisa berupa pulsa negatif, pulsa positif dan pulsa
berkesinambungan. Sistem ini bisa lebih dipelajari lebih detil
melalui fisika getaran dan gelombang. Begitu pula dengan media yang
digunakan untuk menghantarkan pulsa tekanan tersebut (lumpur bor)
juga bisa dipelajari lebih detil melalui termodinamika, dinamika
fluida dan fisika bumi, yaitu tentang karakterisasi lumpur dan
lingkungan pengeboran (berat jenis, viskositas, yiel point, suhu,
dan lain-lain).
Bagaimana alat MWD bisa menghasilkan pulsa tekanan? yaitu dengan
adanya berputar dan berhentinya suatu alat turbin modulasi sesuai
dengan program yang telah dilakukan oleh operator saat alat MWD ada
dipermukan. Perputaran turbin modulasi ini menghasilkan bentuk
pulsa tekanan tertentu pada lumpur bor dan karena sifat fisis
gelombang maka pulsa ini akan berjalar sampai energi berubah
menjadi bentuk energi lainnya. Hal ini juga berpengaruh pada kuat
atau lemahnya sinyal MWD yang diterima oleh sensor pulsa tekanan di
permukaan. Karena faktor media penjalaran gelombang yang dihasilkan
MWD akan sangat berpengaruh pada hasil yang diterima oleh sensor di
permukaan, disamping itu faktor-faktor lain yang menentukan kuatnya
sinyal MWD antara lain kedalaman pengeboran, jenis turbin modulasi,
kuatnya aliran lumpur, tekanan lumpur di permukaan, dan gangguan
(noise) di media penjalaran yang bisa berasal dari motor bor, kabel
listrik, gangguann piston pompa. Sistem ini adalah suatu sistem
lengkap yang sangat menarik dan bagus untuk dipelajari bagi
mahasiswa fisika.
Tipe lain dari sistem telemetri adalah pemakaian gelombang
elektromagnetik. Prinsip kerja sistem ini tentu sama saja dengan
prinsip kerja pulsa tekanan, tapi tentu peralatan yang dipakai
berbeda, dan sistem kerjanya juga sedikit berbeda. Faktor yang
berpengaruh juga berbeda, misalnya seberapa jauh gelombang ini bisa
menjalar pada media yang ada di bawah permukaan, apa saja yang bisa
mengurangi besarnya energi gelombang elektromagnetik saat menjalar
melalui media tertentu, dan sebagainya. Sistem telemetri lain yang
kita kenal misalnya adalah gelombang radio, ini hampir belum pernah
dipakai pada alat MWD karena karakter fisis gelombang radio yang
tidak memungkinkan untuk dipakai sebagai sarana telemetri untuk
menghantarkan data-data hasil perhitungan di dalam sumur bor. Namun
gelombang radio banyak dipakai di industri balap seperti Formula 1
dan di berbagai bidang lainnya.
BAB IIIPENUTUP3.1 Kesimpulan Logging while drilling (LWD) adalah
teknik untuk menyampaikan alat logging sumur kedalam dasar lubang
sebagai bagian dari bottom hole assembly (BHA).
Alat LWD bekerja dengan MWD system untuk mengirimkan sebagian
atau keseluruhan hasil perhitungan ke lokasi permukaan melalui
drilling mud pulser atau teknik yang lebih berkembang, sementara
alat LWD tools masih ada didalam sumur yang biasa disebut "Real
Time Data. Teknologi LWD dikembangkan dari teknologi logging
sebelumnya sebagai was developed originally as an perangkat
tambahan dari teknologi MWD sebelumnya untuk memenuhi atau
mengganti sebagian operasi wireline logging operation.
Sistem Telemetri adalah sistem penyampaian informasi jarak jauh
melalui media dan sumber telemetri yang berbeda-beda dan merupakan
sistem terbaik yang bisa digunakan untuk menyampaikan informasi
dari dalam sumur bor ke komputer yang berada di permukaan.
3.2 SaranDemikian makalah yang saya sampaikan penulis menyadari
dengan sepenuhnya bahwa jauh dari kesempurnaan untuk itu, kritik
dan saran yang membangun dari semua pembaca selalu kami harapkan
demi sebuah perbaikan ke arah yang lebih baik. Akhirnya semoga
makalah ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada
umumnya.DAFTAR PUSTAKA
http://en.wikipedia.org/wiki/Logging_while_drilling
http://en.wikipedia.org/wiki/Measurement_while_drilling CRAIN'S
PETROPHYSICAL HANDBOOK
http://barkun.wordpress.com/2012/03/30/aplikasi-well-logging-dalam-evaluasi-formasi-3/
http://kiosbukugema.blogspot.com/2012/10/sebuah-perkenalan-terhadap-sistem.html3