Materi teknik pemboran

Penyemenan Sumur (Cementing)Posted: 08/23/2013 in Teknik Pemboran Tags: cementing, penyemenanFungsi utama dari penyemenan pada sumur baik sumur gas maupun minyak adalah sebagai berikut:

1. Memberikan zona isolasi2. Mendukung beban aksial casing string3. Memberikan perlindungan terhadap fluida korosi pada casing4. Memberikan dukungan/penahan lubang sumur

Semen yang digunakan pada saat penyemenan lubang sumur adalah semen jenis portland dimana semen tersebut terdiri dari batu gamping dna lempung yang mengandung Kalsium Karbonat (CaCO3) yang tinggi.

Secara umum penyemenan dapat dibagi menjadi dua yaitu:a. Primary CementingMerupakan penyemenan pertama kali yang dilakukan setelah pipa selubung diturunkan kedalam sumur.Penyemenan antara formasi dengan pipa selubung bertujuan untuk:

Melindungi formasi yang akan dibor dari formasi sebelumnya dibelakang pipa selubung yang mungkin bermasalah.

Mengisolasi formasi tekanan tinggi dari zona dangkal sebelumnya.

Melindungi daerah produksi dari water-bearing sands.

b. Squeeze CementingUntuk menyempurnakan dan menutup rongga-rongga yang masih ada setelah primary cementing, dapat dilakukan squeeze cementing.Aplikasi pokok untuk squeeze cementing antara lain adalah :

Menyempurnakan primary cementing ataupun untuk perbaikan terhadap hasil penyemenan yang rusak.

Mengurangi water-oil ratio, gas-oil ratio dan water-gas ratio.

Menutup kembali zona produksi yang diperforasi apabila pemboran mengalami kegagalan dalam mendapatkan minyak.

Memperbaiki kebocoran pada pipa selubung.

Menghentikan lost circulation yang terjadi pada saat pemboran berlangsung.

Menarik & Menyambung Rangkaian Pipa Pemboran (Making a   Trip) Posted: 08/21/2013 in Teknik Pemboran Tags: Making a Trip, Menarik Drillpipe, Menyambung DrillpipeMaking a Trip adalah kegiatan menarik dan menyambungkan rangkaian pipa kedalam lubang bor dalam kegiatan pemboran.

Tripping Out Tripping In Setting Slips Breaking Out and Setting Back

the Kelly Attaching Elevators to the

Elevator Links Latching Elevators to Pipe Working on the Monkeyboard Breaking Out Pipe Maneuvering Pipe to Racking

Area

Elevators raised Tripping In — Latching

Elevators to Top of Stand Moving pipe to rotary Pipe is made up Slips are pulled Slips are set Elevators are unlatched Process repeated for all

stands Pickup kelly and attach to

drill string

Break circulation, and Resume drilling

Menarik Rangkaian Pipa Pemboran (Tripping-Out)

Menyambung Rangkaian Pipa Pemboran (Tripping – In)

Sumber:

Bourgoyne Jr, Adam T,et al, 1986, Applied Drilling Engineering, SPE, Richardson

https://www.osha.gov/SLTC/etools/oilandgas/drilling/trippingout_in.htmlJenis – Jenis RIG Pemboran (Type of Drilling   RIG) Posted: 08/21/2013 in Teknik Pemboran Tags: Drilling Rigs, Pemboran Lepas Pantai, Rig PemboranSecara garis besar rig pemboran dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan lokasi kegiatan pemboran yaitu pemboran yang dilakukan di darat (Land Rigs) dan laut (Offshore/Marine Rigs)seperti tampak pada gambar dibawah ini.

Rig pemboran yang beroperasi dilautan dapat dibagi menjadi duakelompok yaitu:

- Bottom Supported Rigs, Rig jenis ini ditopang oleh struktur rig hingga ke dasar laut dengan kata lain kaki – kai rig menempel (menancap) didasar laut.

- Floating Rigs, Rig jenis ini sifatnya mengapung (floating) dimana untuk struktur rig diikat oleh tali – tali jangkar di dasar laut. Selain itu rigs jenis ini juga dapat didipindahkanke lokasi lainnya setelah pemboran disuatu lokasi selesai.

Berikut contoh ilustrasi type Land Rigs dan Marine Rigs (Bottom Supported Rigs & Floating Rigs).

Tekanan Formasi Untuk Perencanaan Pemboran Sumur (Formation Pressure For Well   Design) Posted: 08/19/2013 in Teknik Pemboran Tags: tekanan formasiSelama melakukan pemboran sumur kita harus memperhatikan relevansi kaitan antara tekanan dan kegiatan pemboran. Tekanan– tekanan tersebut diantaranya:

– Pore pressure,– Formation fracture gradient.– Overburden pressure,– Gas behaviour.

Safety Margin Pressure

Mempelajari mengenai pori (Pore), Fracture Gradient dan Overburden akan membantu kita dalam mendesain lumpur pemboran (Mud Design), Casing (Casing Design), Pengendalian Semburan Liar

(Well Control), menghindari terjepit atau terjebaknya rangkaian pipa pemboran (Avoid Stuck Drill String) dan menentukan laju pemboran(Rate of Penetration).Tekanan formasi yang dihitung diantaranya:

Hidrostatic Pressure:HP (psi) = 0.052 x TVD (ft) x MW (ppg)– MW = Mud Weight– 0.052 is a conversion factor– MW of 1 ppg has a gradient of 0.052 psi/ftsedangkan tekanan pori (pore pressure) didefinisikan sebagai tekanan yang terjadi pada fluida didalam ruang pori batuan. Tekanan pori normalnya sebesar 0.465 psi/ft. Fracture gradian (gradien rekah) adalah tekanan dimana formasi akan pecah/retak(rusak).

Fracture Gradient

Tekanan Overburden adalah tekanan yang diberikan oleh berat total formasi diatasnya. Selain tekanan formasi dan tekanan overburden kelakuan sifat dari gas juga perlu mendapat perhatian karena selama masa pemboran mungkin saja melalui formasi – formasi gas yang bila tidak mendapat perhatian serius dapat berakibat terjadinya kick dan blow up.

Overburden Pressure

Rangkaian Pipa Pemboran & Peralatannya (Drillstring &   Equipment) Posted: 08/14/2013 in Teknik Pemboran Tags: Drill String, Rangkaian Pipa Pemboran, Teknik Pemboran

Tujuan dari rangkaian pipa pemboran (drillstring) adalah meneruskan atau mentransmit tenaga mekanik (rotary table), hydrolic power (pressure & flowrate), dan weight on bit (WOB).

Komponen utama dari drillstring adalah sebagai berikut:

1. Drill Pipe

2. Heave Drill Pipe

3. Drill Collar

4. Beberapa peralatan khusus.

1. Drillpipe

Rangkaian drillpipe diletakan setelah (dibawah) kelly, bentuk drillpipe hampir sama dengan bentuk pipa pada umumnya dengan diameter luar (Outside Diameter) berkisar antara 2.375 Inch – 6.625 Inch. Rangkaian drillpipe harus lebih ringan namun kuat,dibuat dengan menggunakan besi baja dengan kualitas tinggi. API membuat grade untuk kualitas baja untuk pipa pemboran menjadi empat kelas yaitu: E–75,X–95, G–105, dan S–135. sedangkan untuk panjang tiap drillpipe dibagi menjadi 3 range yaitu: Range I (18ft – 22 ft), Range II (27ft – 30ft) paling banyak digunakan saat ini, Range III (38ft – 45ft).

2. Drill Collar

Drill collar ditempatkan diatas mata bor (bit) dan setelah heavy drillpipe. Bentuk drillcolar hampir mirip dengan

drillpipe hanya saja memiliki ketebalan dinding pipa yang lebih besar dan diameter dalam (Inside Diameter) yang lebih kecil. Tujuan pemasangan drillcollar adalah untuk memberikan tenaga axial (beban) kepada bit. Selain memiliki bentuk yang mirip pipa drill collar juga ada yang bentuknya spiral sepertiyang terlihat pada gambar berikut ini.

3. Heavy Wall Drillpipe

Merupakan rangkaian pipa yang terletak diantara drillpipe dengan drill collar. HWDP memiliki bentuk yang mirip dengan drillpipe tapi dengan tool joint yang lebih panjang.

4. Peralatan Khusus

Beberapa peralatan khusus yang digunakan pada rangkaian pipa pemboran adalah stabillizer, reamer dan hole openers.

Stabillizer pada pemboran vertikal berfungsi untuk mencegah getaran (vibrasi) pada rangkaian pipa  selama melakukan pemboran.

Reamer berfungsi untuk menjaga diameter lubang bor sesuai dengan hasil penggalian oleh mata bor (bit). Hal ini dikarenakan selama kegiatan pemboran kemungkinan akan terjadipenyempitan lubang bor akibat swelling formation dan juga berkurangnya ukuran mata bor (bit) akibat formasi yang keras.

hole-openers digunakan untuk memperbesar lubang bor dikarenakan menggunakan bit yang lebih kecil sedangkan ukuranlubang akhir yang direncanakan lebih besar.

Berikut ini gambar dari peralatan khusus tersebut:

Source:

- Drilling Engineering Fundamentals, Jorge H.B. Sampaio

Baca artikel lainnya:

Hoisting SystemRotary SystemCirculation SystemPower SystemBOP System

Sistem Pengendalian Semburan Liar (BOP   System) Posted: 08/13/2013 in Teknik Pemboran Tags: Semburan LiarSISTIM PENCEGAHAN SEMBURAN LIARFungsi utama dari sistim pencegahan semburan liar (BOP System)adalah untuk menutup lubang bor ketika terjadi “kick”. Blowout terjadi karena masuknya aliran fluida formasi yang takterkendalikan ke permukaan.Blowout biasanya diawali dengan adanya “kick” yang merupakan suatu intrusi fluida formasi bertekanan tinggi kedalam lubang

bor. Intrusi ini dapat berkembang menjadi blowout bila tidak segera diatasi. Rangkaian peralatan sistim pencegahan semburanliar (BOP System) terdiri dari tiga sub komponen utama yaitu Rangkaian BOP Stack, Accumulator dan Sistim Penunjang.

5.1 RANGKAIAN BOP STACKRangkaian BOP Stack ditempatkan pada kepala casing atau kepalasumur langsung dibawah rotary table pada lantai bor. RangkaianBOP Stack (lihat Gambar 2.15) terdiri dari peralatan sebagai berikut :a. Annular Preventer.Ditempat paling atas dari susunan BOP Stack. Annular preventerberisi rubber packing element yang dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaianpipa bor.b. Ram Preventer.Ram preventer hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuranpipa tertentu, atau pada keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang.Jenis ram preventer yang biasanya digunakan antara lain adalah:1. Pipe ramPipe ram digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor berada pada lubang bor.2. Blind or Blank Rams

Peralatan tersebut digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor tidak berada pada lubang bor.3. Shear RamsShear rams digunakan untuk memotong drill pipe dan seal sehingga lubang bor kosong (open hole), digunakan terutama pada offshore floating rigs.c. Drilling Spools.Drilling spools adalah terletak diantara preventer. Drilling spools berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line (yang mensirkulasikan “kick” keluar dari lubang bor) dan kill line (yang memompakan lumpur berat). Ram preventer pada sisa-sisanya mempunyai “cutlets” yang digunakan untuk maksud yang sama.d. Casing Head (Well Head).Merupakan alat tambahan pada bagian atas casing yang berfungsisebagai fondasi BOP Stack.5.2. ACCUMULATORBiasanya ditempatkan pada jarak sekitar 100 meter dari rig. Accumulator bekerja pada BOP stack dengan “high pressure hydraulis” (saluran hidrolik bertekanan tinggi). Pada saat terjadi “kick” Crew dapat dengan cepat menutup blowout preventer dengan menghidupkan kontrol pada accumulator atau pada remote panel yang terletak pada lantai bor.Unit accumulator dihidupkan pada keadaan darurat yaitu untuk menutup BOP Stack. Unit ini dapat dihidupkan dari remote panelyang terletak pada lantai bor atau dari accumulator panel padaunit ini terdiri dalam keadaan crew harus meninggalkan lantai bor.

5.3. SISTIM PENUNJANG (SUPPORTING SYSTEM)Peralatan penunjang yang terpasang rangkaian peralatan sistim pencegahan semburan liar (BOP System) meliputi choke manifold

dan kill line.a. Choke Manifold.Choke Manifold merupakan suatu kumpulan fitting dengan beberapa outlet yang dikendalikan secara manual dan atau otomatis. Bekerja pada BOP Stack dengan “high presure line” disebut “Choke Line”. Bila dihidupkan choke manifold membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi. Lumpur bor dapat dialirkan dari BOP Stack kesejumlah valve (yang membatasi alirandan langsung ke reserve pits), mud-gas separator atau mud conditioning area back pressure dijaga sampai lubang bor dapatdikontrol kembali.b. Kill Line.Kill Line bekerja pada BOP Stack biasanya berlawanan berlangsung dengan choke manifold (dan choke line). Lumpur berat dipompakan melalui kill line kedalam lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.

Sumber:

- Pengantar Teknik Perminyakan UPN, 2004

Baca artikel lainnya:

Hoisting SystemRotary SystemCirculation SystemPower SystemBOP System

Sistem Tenaga (Power   System)

Posted: 08/12/2013 in Teknik Pemboran

Mengawali bulan syawal 1434H, penulis coba untuk merecharge kembali semangat untuk saling berbagi demi mencerdaskan Indonesia. Pada tulisan kali ini penulis ingin membahas secarasingkat mengenai sistem tenaga (Power System) yang terlibat dalam kegiatan pemboran.Sebagian besar sistem tenaga dibutuh pada dua sistem utama pemboran yaitu untuk pengangkatan (Hoisting System),  dan sirkulasi lumpur pemboran (Circulation System) selain itu jugadigunakan untuk sistem penerangan disekitar lokasi pemboran. Total tenaga yang dibutuhkan pada sebuah rig pemboran secara umum berkisar dari 1000 – 3000Hp.

Karakteristik performance dari sistem tenaga secara umum dinyatakan dengan Output Horse Power, torsi (torque) dan konsumsi bahan bakar (fuel consumption) untuk berbagai kecepatan mesin.

Tenaga yang dihasilkan dari prime mover atau power system (output horse power) dihasilkan dari Angular Velocity (ω) dan Torsi (T).

P = ω.T

Sistim tenaga dalam suatu operasi pemboran terdiri dari dua sub komponen utama, yaitu :

4.1 POWER SUPPLY EQUIPMENTTenaga yang dibutuhkan pada suatu operasi pemboran dihasilkan oleh mesin-mesin besar, yang dikenal dengan “prime mover unit” (penggerak utama).4.2 DISTRIBUTION (TRANSMISSION) EQUIPMENT

Berfungsi untuk meneruskan atau menyalurkan tenaga daripenggerak utama, yang diperlukan untuk suatu operasi pemboran.Sistim distribusi (transmisi) yang biasa digunakan ada dua macam, yaitu sistim transmisi mekanis dan sistim transmisi listrik (electric). Rig tidak akan berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang diperoleh tidak mencukupi. Oleh sebab

itu diusahakan tenaga yang hilang karena adanya transmisi atau distribusi tersebut dikurangi sekecil mungkin, sehingga kerja mesin akan lebih efisien.

Sumber:

- Pengantar Teknik Perminyakan UPN, 2004

- Bourgoyne, A, Applied Drilling Engineering, SPE 1986

Baca artikel lainnya:

Hoisting SystemRotary SystemCirculation SystemPower SystemBOP System

Sistem Sirkulasi (Circulation   System) Posted: 02/20/2013 in Teknik Pemboran

Pada dasarnya sistem sirkulasi sangat erat kaitannya denganfluida pemboran (drilling fluids) yang fungsi utamanya adalahmengangkat material pahatan (cutting) hasil dari mata bor(drillbits) dari dasar sumur ke atas permukaan melalui anulus,selain itu fluida pemboran juga berfungsi untuk menjagakeseimbangan antara tekanan hidrostatik (hidrostatic pressure)dengan tekanan formasi (formation pressure) agar fluidareservoir tidak masuk kedalam lubang bor selama kegiatanpemboran.

Berikut ini adalah beberapa fungsi utama lainnya dari fluidapemboran yaitu:

Membersihkan lubang bor dari fragmen hasil dari pahatan (bit)kemudian membawanya ke permukaan

Menjaga stabilitas dari dinding lubang pemboran

Mendinginkan dan melumasi drillstring dan bit selama kegiatanpemboran

Komponen Sistem Sirkulasi

(1) mud pumps,(2) flowlines,(3) drillpipe,(4) nozzles,(5) mud pids and tanks (settling tank, mixing tank, suction tank),(6) mud mixing equipment (mud mixing hopper) and(7) contaminant removal equipment (shale shaker,   desander, desilter, degasser)Fluida Pemboran

Fluida pemboran adalah merupakan suatu campuran cairan (liquid) dari beberapa komponen yang terdiri dari : air(tawar atau asin), minyak, tanah liat(clay), bahan-bahan kimia(chemical additives), gas, udara, busa maupun detergen. Di lapangan, fluida pemboran dikenal sebagai “lumpur” (mud).Ada tiga jenis fluida pemboran :

1. Water–based mud, lumpur pemboran yang paling banyak digunakan adalah water-base mud(80%). Komposisi lumpur ini terdiri dariair tawar atau air asin, clay dan chemical additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor.

2. Oil–based mud, digunakan pada pemboran dalam, hotholes, formasishale 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 pemboran yang lebih besar. Karena digunakan kompressor, kebutuhan peralatan dan ruang lebih sedikit.

Source:

- Catatan Kuliah - Drilling Engineering Fundamentals, Jorge H.B. SampaioBaca artikel lainnya:

Hoisting SystemRotary SystemCirculation SystemPower SystemBOP System

Rotary System (Sistem   Pemutar) Posted: 02/10/2011 in Teknik Pemboran Tags: rotary system, Teknik Pemboran, Teknik Perminyakan

Seluruh peralatan yang digunakan untuk mentranmisikan putaran dari permukaan (mejaputar/rotary table) hingga ke dasar sumur (matabor/bit) disebut dengan rotary system.

Komponen – komponen yang termasuk sistem pemutar diantaranya (dari atas ke bawah) :

1. Swivel,

2. Kelly and accessories,

3. Rotary table and components,

4. Drillstring tubulars (drill pipe, drill collars, etc.),

5. Drill bit

Baca artikel lainnya:

Hoisting SystemRotary SystemCirculation SystemPower SystemBOP System

Sistem Pengangkat (Hoisting   System) Posted: 11/15/2010 in Teknik Pemboran

Pada kegiatan pemboran peralatan pemboran (drilling Rig) dibagi menjadi beberapa bagian sistem yaitu sebagai berikut:

1. Hoisting System2. Rotating System3. Circulating System4. Power System5. BOP System

I. Sistem Pengangkat (Hoisting System)Hoisting System atau Sistem pengangkat adalah sistem katrol besar yang digunakan untuk menurunkan dan menaikkan peralatan masuk dan keluar dari sumur. Secara khusus, sistem pengangkat digunakan untuk menaikan dan menurunkan drillstring dan casingke dalam dan keluar dari sumur. Berikut ini gambaran dari hoisting system:

Gambar. Sistem Pengangkat

(source: Drilling Engineering, Hariot Watt University)

Baca artikel lainnya:

Hoisting SystemRotary SystemCirculation SystemPower SystemBOP System

Teknik PemboranPosted: 11/11/2010 in Teknik Pemboran Tags: Teknik Pemboran

Selain untuk keperluan produksi minyak dari reservoir ke permukaan, kegiatan pemboran juga digunakan untuk eksplorasi suatu area yang diperkirakan mengandung minyak bumi sehingga dilakukan pemboran eksplorasi (wild cat).

Tujuan pada suatu proyek pemboran ada dua hal pokok (goals) yaitu;

Melaksanakan pemboran dengan sukses dan aman

Melakukan pemboran dengan cost yang seminim mungkin (minimum cost)

Berikut Tahapan Pemborang Sumur baik untuk sumur minyak maupunsumur gas yaitu:1. PEMBORAN EKSPLORASIPemboran eksplorasi adalah pemboran sumur-sumur yang dilakukanuntuk membuktikan ada tidaknya hidrokarbon serta untuk mendapatkan data-data bawah permukaan sebanyak

mungkin. Langkah-langkah di dalam pemboran eksplorasi adalah sebagai berikut :a. Pembuatan rencana pemboran : titik koordinat, elevasi, perkiraan lithologi dan tekanan formasi, program lumpur, konstruks i sumur, program coring, analisa cutting, logging dan testing.b. Persiapan pemboran : Pembuatan jalan, jembatan, pemilihan menara bor dan peralatan yang sesuai, pemasangan alat pembantu(jaringan telekomunikasi, air, listrik dsb), perhitungan perkiraan biaya pemboran.c. Pemboran eksplorasi sekaligus mengumpulkan data-data formasi melalui coring dan pemeriksaan cutting.d. Test produksi dengan Drill Stem Test (DST) dan survey lubang bor dengan logging.2. PEMBORAN DELINIASIPemboran deliniasi adalah pemboran sumur-sumur yang bertujuan untuk mencari batas-batas penyebaran migas pada lapisan penghasilnya. Langkah-langkah pada pemboran deliniasi adalah sebagai berikut :a. Pemboran deliniasi (biasanya 3 atau 4 buah sumur, masing-masing disebelah utara, selatan, timur, barat dari antiklinnya).b. Analisa data.c. Perhitungan perkiraan besarnya cadangan dengan metoda volumetrik.d. Perencanaan jumlah dan letak sumur pengembangan yang harus dibor untuk mengeksploitasi lapisan tersebut.3. PEMBORAN PENGEMBANGANPemboran pengembangan adalah pemboran sumur yang akan difungsikan sebagai sumur-sumur produksi. Pada awal pengembanganjarak/spasi sumur masih lebar yang selanjutnya diperkecil

sesuai kemampuan pengurasannya. Langkah-langkah di dalam pemboran pengembangan adalah :a. Perencanaan dan persiapan pemboran.b. Pemboran sumur-sumur pengembangan.c. Penyelesaian sumur-sumur pengembangan.d. Perencanaan dan persiapan pemasangan fasilitas produksi.e. Kegiatan memproduksikan dan transportasi.4. PEMBORAN SUMUR-SUMUR SISIPANPemboran sumur sisipan (Infill Well) adalah pemboran sumursumur yang letaknya diantara sumur-sumur yang telah ada, dengan tujuan untuk mengambil hidrokarbon dari area yang tidakterambil oleh sumursumur yang sebelumnya telah ada. Fungsi sumur-sumur sisipan ini adalah sebagai projek percepatan pengurasan reservoar.

Sumber:

- Pengantar Teknik Perminyakan UPN, 2004

- Drilling Engineering, HWU

Baca artikel lainnya:

Hoisting SystemRotary SystemCirculation SystemPower SystemBOP System