Teknologi Pemboran Vertikal

Cekungan sedimen yang jumlahnya berkisar antara 60 hingga sekitar 283 buah tersebut tersebar di seluruh pelosok tanah air baik di daratan maupun di lepas pantai.

Dari ke 60 cekungan yang ada, 35 telah dieksplorasi yang di antaranya 14 telah berproduksi, 8 buah telah terbukti mengandung hidrokarbon. Dua puluh lima buah cekungan yang belum dieksplorasi

SEJARAH PERMINYAKAN INDONESIA

Pengusahaan secara modern minyak bumi dunia terjadi pada saat pemboran minyak bersejarah yang dilakukan oleh Kolonel William Drake di Titusvile, Pennsylvania, Amerika Serikat pada tahun 1859, yang menemukan minyak pada kedalaman 69 kaki.

Pemboran minyak pertama di Indonesia telah dilaksanakan pada tahun 1871 di desa Maja, Majalengka, Jawa Barat oleh seorang pengusaha Belanda benama Jan Reerink, namun sumur ini gagal menghasilkan minyak.

Titik balik Industri minyak di Indonesia terjadi ketika pada tahun 1885, A.J. Zijkler, seorang pemimpin perkebunan tembakau Belanda berhasil menemukan sumur Telaga Tunggal I yang bernilai komersial di daerah Telaga Said, Pangkalan Brandan, Sumatera Utara.

UP VI

UP III UP VII

UP I

UP V

UP IV

UP II

SEI PAKNING

UP VI

UP III UP VII

UP I

UP V

UP IV

UP IIUP II

SEI PAKNING

Inilah yang menjadi titik pangkal pendirian perusahaan raksasa yang terkenal dengan nama The Royal Dutch pada Tanggal 16 Juli 1890

Segeralah berdiri pabrik penyulingan di Pangkalan Brandan dan pipa-pipa serta tangki-tangki dan kapal-kapal tanker. Pada Tanggal 1 Maret 1892 pabrik mulai berproduksi dan hasilnya mulai dijual dan bersaing di pasaran bebas dunia dengan Minyak Amrekia, Rusia dan Cina.

Penemuan ini pada tahun 1902 melahirkan suatu perusahaan minyak Belanda yang bernama "Bataafsche Petroleum Maatschappij", disingkat B.P.M, yang kemudian lebih dikenal sebagai perusahaan SHELL, salah satu dari tujuh perusahaan minyak terbesar di dunia.

Hampir pada waktu yang sama di Jawa Timur beroperasi suatu perusahaan Belanda lain yang benama "Dordtsche Petrolewn Maatschappif' yang pada tahun 1893 melakukan pemboran sumur Ledok yang menghasilkan lapangan minyak Ledok yang masih berproduksi hingga kini. Perusahaan "Dordtsche" kemudian diambil alih oleh B.P.M

Sebelum perang dunia II meletus, pada tahun 1939, jumlah produksi minyakbumi Indonesia adalah rata-rata perhari adalah sebesar 170.000 barrel . Angka ini mulai menurun selama kurun waktu 1942-1948 menjadi dibawah 100.000 barrel perhari karena disebabkan peperangan-peperangan di Indonseia.

Selama pendudukan Jepang, kilang-kilang minyak di Indonesia dijalankan dengan kapasitas semaksimal mungkin setelah mengalami perbaikan. Produksi minyakbumi pada tahun 1943 adalah 50 juta barrel. Sedangkan produksi sebelumnya pada tahun 1940 adalah 65 juta barrel. Hasil kilang pada tahun 1943 sebesar 28 juta barrel sedangkan pada tahun 1940 mencapai 64 juta barrel. Semua minyak yang dihasilkan digunakan hanya untuk keperluan angkatan perangnya. Keadaan ini terus berlangsung sampai akhirnya Jepang menyerah kepada sekutu pada tanggal 14 Agustus 1945.

Setelah menyerahnya Jepang dan Lahirnya Proklamasi Kemerdekaan Indonesia pada tanggal 17 Agustus 1945, era baru Industri Perminyakan bagi Republik Indonesia dimulai, Tambang-tambang minyak yang tadinya dikuasai Jepang segera diambil alih. Tambang minyak yang pertama kali dikuasai oleh Republik Indonesia adalah tambang minyak Pangkalan Brandan, Sumatera Utara, dengan upacara serah terima antara pihak Jepang dengan pihak Republik Indonesia.

SEJARAH TEKNOLOGI PEMBORAN

Kolonel William Drake di Titusvile, Pennsylvania, Amerika Serikat pada tahun 1859, menemukan minyak pada kedalaman 69 kaki dengan menggunakan teknologi pemboran tumbuk (Seperti mengebor air saat ini).

Pemboran dilakukan dengan menggunakan bambu/kayu sampai menembus kedalaman 21 meter di bawah permukaan bumi. Pemboran dilakukan setelah ditemukan indikasi adanya minyak bumi di bawah permukaan.

Setelah itu banyak pemboran sumur minyak dilakukan di seluruh dunia termasuk di Indonesia. Pemboran ini berlangsung sampai adanya teknologi pembuatan besi dan baja di awal tahun 1900-an.

Teknologi pemboran kemudian berkembang pesat menjadi pemboran berputar rotary drilling yang kita kenal sampai saat ini.

We Drill Into It ! ! !We Drill Into It ! ! !

Teknik pemboran Teknik pemboran berhubungan dgn berhubungan dgn segala konsep, teknik, segala konsep, teknik, peralatan dan material peralatan dan material untuk membuat untuk membuat komunikasi antara komunikasi antara formasi (susunan formasi (susunan batuan) dgn batuan) dgn permukaan.permukaan.

Gambar B: Proses Pengeboran

ROTARY DRILLING SYSTEM

Pipa pemboran

Lumpur

Pemberat(Drill Collar)

Bit (pahat)

Pipa pemboran

Lumpur

Pemberat(Drill Collar)

Bit (pahat)

TAHAP PERSIAPAN PEMBORAN

Persiapan Tempat

Pengiriman Peralatan Pada Lokasi

Penunjukkan Pekerja

Persiapan Rig dan Pendiriannya

Peralatan Penunjang dan Pemasangannya

Persiapan Akhir

Persiapan :Persiapan : llokasiokasi sumur air/persediaan airsumur air/persediaan air pperalatan pendukungeralatan pendukung

Pengiriman PeralatanPengiriman Peralatan DaratDarat AirAir UdaraUdara

Man power :Man power : KontraktorKontraktor Operator sumurOperator sumur Service companyService company Konsultan khususKonsultan khusus

Persiapan Rig dan PendiriannyaPersiapan Rig dan Pendiriannya KedatanganKedatangan PemasanganPemasangan PendirianPendirian CekCek

Typical drilling rig organization

SISTEMPERALATAN

DALAM PEMBORAN

Sistem Pengangkatan (Hoisting System)

Sistem Pemutar (Rotating System)

Sistem Sirkulasi (Circulating System)

Sistem Daya (Power System)

Sistem Pencegah Blow Out (BOP System)

PROSES PEMBORAN

Peralatan yang dipakai dalam pemboran terbagi menjadi beberapa sistem :

Sistem Monitoring (Well Monitoring)

Hoisting System

Alat untuk menaikkan dan menurunkan drill string, casing string atau peralatan-peralatan lain, terdiri dari :

• Derrick & Substructure• Block & Tackle• Drawworks

Derrick: menyediakan kebutuhan ketinggian Derrick: menyediakan kebutuhan ketinggian vertikal untuk menaikkan atau menurunkan pipa vertikal untuk menaikkan atau menurunkan pipa ke dalam lubangke dalam lubang..

Block & Tackle: terdiri dari Crown Block, Traveling Block & Tackle: terdiri dari Crown Block, Traveling Block, Drilling LineBlock, Drilling Line. . Berfungsi untuk memudahkan Berfungsi untuk memudahkan penanganan beban berat secara mekanis.penanganan beban berat secara mekanis.

Drawworks: menyediakan hoisting dan braking Drawworks: menyediakan hoisting dan braking power yang dibutuhkan untuk mengangkat dan power yang dibutuhkan untuk mengangkat dan menurunkan rangkaian pipa. Terdiri dari:menurunkan rangkaian pipa. Terdiri dari: DrumDrum BrakesBrakes TransmisiTransmisi CatheadCathead

Standard Derrick

Skematik Block dan Tackle

Drawwork di Rotary Drilling

Friction tipe Cathead

Tong Power dengan Chain untuk Cathead

Making a mouse hole connection

Use Elevators

fortripping

Making a trip

Put Kelly in Rathole

Why trip?

Use Elevators

fortripping

Making a trip

Put Kelly in Rathole

Why trip?

Making a trip

Tripping one stand at a time

60-90 ft

6.6.  Rotating SystemRotating System

MerupakanMerupakan semua peralatan yang membuat bit semua peralatan yang membuat bit berputarberputar terdiri dari :terdiri dari :

Swivel Swivel Kelly Kelly Rotary driveRotary drive Rotary table Rotary table Drill pipeDrill pipe Drill collarDrill collar BitBit

Skematik Sistem Rotary

Swivel Kelly Rotary Table

Rotary Drilling Proses

Circulating SystemCirculating System

Skematic Sistem Sirkulasi Rig untuk Liquid Drilling Fluid

Fungsi : untuk Fungsi : untuk memindahkan memindahkan serpih bor (rock serpih bor (rock cutting) dari cutting) dari lubang sumur lubang sumur pada saat pada saat pemboran pemboran berjalan dgn berjalan dgn fluida pemboranfluida pemboran..

Sistem sirkulasi terdiri dari :Sistem sirkulasi terdiri dari : pompa lumpurpompa lumpur mud pitmud pit peralatan campuran lumpurperalatan campuran lumpur peralatan pembersih kontaminanperalatan pembersih kontaminan

Aliran fluida pemboran: fluida pemboranAliran fluida pemboran: fluida pemboran//lumpur lumpur pemboran mengalir dengan siklus :pemboran mengalir dengan siklus : Tanki bajaTanki baja Pompa lumpurPompa lumpur    Saluran permukaan, tekanan tinggiSaluran permukaan, tekanan tinggi    Drilling stringDrilling string    BitBit • Nozzle bit

• Annulus drillingstring – lubang sumur• Peralatan pembersih kontaminan• Suction tank

Proses Sirkulasi Lumpur

Pipa

Lumpur

Formasi Batuan

Pipa

Lumpur

Formasi Batuan

Peralatan pembersih kontaminan :Peralatan pembersih kontaminan : Shale shaker: cutting besarShale shaker: cutting besar DesanderDesander DegaserDegaser

Degasser

Power System

- 1000 – 3000 HP- Diesel

Merupakan sistem daya yang digunakan selama operasi pemboran berlangsung

  Well control system dapat melakukan:Well control system dapat melakukan: mendeteksi mendeteksi fluida formasi yang mendesak fluida pemboran (kick).fluida formasi yang mendesak fluida pemboran (kick). penutupan sumur di permukaanpenutupan sumur di permukaan.. sirkulasi sumur dalam keadaaan bertekanan dgn lumpur densitassirkulasi sumur dalam keadaaan bertekanan dgn lumpur densitas

tinggi untuk menghilangkan fluida formasi.tinggi untuk menghilangkan fluida formasi. Penarikan/penurunan drillstring dalam keadaan bertekananPenarikan/penurunan drillstring dalam keadaan bertekanan.. Mengalihkan aliran.Mengalihkan aliran.

Well Control SystemWell Control System

BBerguna untuk mencegah aliran fluida formasi yang erguna untuk mencegah aliran fluida formasi yang tidak terkontrol ke lubang sumur seperti adanya gas tidak terkontrol ke lubang sumur seperti adanya gas bertekanan tinggi. bertekanan tinggi.

Peralatan untuk menghentikan kick Peralatan untuk menghentikan kick yang mengalir ke kepala sumur yang mengalir ke kepala sumur adalah Blowout Preventer (BOP). adalah Blowout Preventer (BOP).

• Body: cast/forged low alloy steel, seperti Body: cast/forged low alloy steel, seperti AISI 4130 atau 4140AISI 4130 atau 4140• Sealing: Sealing: EElastromericlastromeric• Table: A dan BTable: A dan B• Type 1: Carbon – ManganeseType 1: Carbon – Manganese• Type 2 & 3: Type 2 & 3: CChromium – Molybdenumhromium – Molybdenum

Sketsa BOP ditunjukkan oleh Gambar Sketsa BOP ditunjukkan oleh Gambar di bawahdi bawah. Material yang digunakan . Material yang digunakan adalah :adalah :

Jenis-jenis BOP:Jenis-jenis BOP: Rain, tipe preventer (Gambar 20A)Rain, tipe preventer (Gambar 20A) Annular (Gambar 20B)Annular (Gambar 20B)

Kedua jenis BOP digerakkan secara hidraulik. Kedua jenis BOP digerakkan secara hidraulik. Multiple BOP disebut sebagai BOP Stack (Gambar Multiple BOP disebut sebagai BOP Stack (Gambar 21) dapat bekerja pada tekanan 10.000 psi dan 21) dapat bekerja pada tekanan 10.000 psi dan 15.000 psi.15.000 psi.

Sistem sirkulasi tekanan tinggi untuk well control Sistem sirkulasi tekanan tinggi untuk well control dicontohkan oleh Gambar dicontohkan oleh Gambar di bawah di bawah . Kick biasanya . Kick biasanya disirkulasikan dari sumur melalui adjustable choke.disirkulasikan dari sumur melalui adjustable choke.

Tipikal BOP Stack untuk Drilling

Annular Blowout Preventer

Ram Blowout Preventer

Ram Blowout Preventer - cont’d

SHEAR / BLINDRAM ASSEMBLY

Rotating Blowout Preventer

Jenis-jenis BOP Stack

Sistem Sirkulasi Tekanan Tinggi untuk Well Control

BBerfungsi untuk mendeteksi masalah secara cepat, erfungsi untuk mendeteksi masalah secara cepat, dan secara terus menerus menginformasikan dan secara terus menerus menginformasikan keamanan dan efisiensi. keamanan dan efisiensi.

Parameter yang direkam/ditunjukkan oleh :Parameter yang direkam/ditunjukkan oleh : kedalamankedalaman laju penembusanlaju penembusan beban hookbeban hook kecepatan rotarykecepatan rotary torque rotarytorque rotary laju pompalaju pompa densitas lumpurdensitas lumpur

• temperatur lumpur• salinitas lumpur• kandungan gas di dalam lumpur• kandungan gas berbahaya dalam udara• ketinggian pit• laju alir lumpur

Well MonitoringWell Monitoring

Hal lain dalam well monitoring adalah:Hal lain dalam well monitoring adalah: sejarah mengenai berbagai aspek operasi sejarah mengenai berbagai aspek operasi

pemboranpemboran.. log dari cutting oleh mud loggerlog dari cutting oleh mud logger.. cutting vs. Kedalamancutting vs. Kedalaman.. identifikasi microfossilidentifikasi microfossil.. gas cromatograph analysis terhadap gas dari gas cromatograph analysis terhadap gas dari

lumpurlumpur.. subsurface well monitoring: menggunakan by subsurface well monitoring: menggunakan by

pass value ke annulus untuk memberikan signal pass value ke annulus untuk memberikan signal tekanan.tekanan.

Contoh Subsurface Well Monitoring System

B I TB I T1.1.  Jenis:Jenis:

Steel cutter: Steel cutter: DiamondDiamond Polycrystalline Diamond (PCD); Polycrystalline Diamond (PCD);

Prag bitPrag bit Rolling cutter: Rolling cutter:

Steel Cutter

Diamond Cutter

Polycristaline Diamond (PCD)

Rolling Cutter

2.2. Klasifikasi standarisasi/Klasifikasi standarisasi/IIADCADC (International (International Association of Drilling Association of Drilling Contractor)Contractor)..

Sistem: 3 digit codeSistem: 3 digit code Huruf D sebelum angka: DiamondHuruf D sebelum angka: Diamond Digit I: angka seri bit:Digit I: angka seri bit:

- - D1 – D5D1 – D5 : Diamond & PCD bit: Diamond & PCD bit- - D7 – D9D7 – D9 : Diamond core & PCD: Diamond core & PCD

Digit II: angka tipeDigit II: angka tipe- 0- 0 : PCD drag bit: PCD drag bit- - 1 – 41 – 4 : klasifikasi kekerasan, dari lemah sampai keras.: klasifikasi kekerasan, dari lemah sampai keras.

Untuk diamond & PCD drag bit ada 8 standarUntuk diamond & PCD drag bit ada 8 standar

bentuk dan profil: (Gambar 30A)bentuk dan profil: (Gambar 30A)• Step type profileStep type profile• Long type taper profileLong type taper profile• Short taper profileShort taper profile• Non-taper profileNon-taper profile• Down-hole motor typeDown-hole motor type• Side track typeSide track type• Oil base typeOil base type• Core ejector typeCore ejector type1.1. Dipersiapkan untuk bentuk dan profil khususDipersiapkan untuk bentuk dan profil khusus

Diamond Cutter & PCD Drag Bit

Untuk jenis Roling Cutter bit ada 8 standarUntuk jenis Roling Cutter bit ada 8 standarbentuk dan profile:bentuk dan profile:1.1. Standard rolling cutter bit (jet/regular)Standard rolling cutter bit (jet/regular)2.2. T-shaped heel teethT-shaped heel teeth3.3. Extra-insert teethExtra-insert teeth4.4. Sealed roller bearingSealed roller bearing5.5. Kombinasi (3) dan (4)Kombinasi (3) dan (4)6.6. Sealed friction bearingSealed friction bearing7.7. Kombinasi (3) dan (6)Kombinasi (3) dan (6)8.8. Untuk pemboran berarah (directional)Untuk pemboran berarah (directional)9.9. Dipersiapkan untuk bentuk dan profil khususDipersiapkan untuk bentuk dan profil khusus

Tabel 1 IADC Diamond dan PCD Drill Bit

Manufacture: American Coldset

Manufacture: Christensen

Manufacture: Dowdco

Manufacture: NL Hycalog

Fungsi:Fungsi: mencegah lubang sumur collapsemencegah lubang sumur collapse mengisolasi fluida di lubang sumur dgn fluida mengisolasi fluida di lubang sumur dgn fluida

di formasidi formasi meminimisasi kerusakan karena proses meminimisasi kerusakan karena proses

pemboran dan lingkungan bawah permukaanpemboran dan lingkungan bawah permukaan menyediakan konduit yang tahan tekanan dan menyediakan konduit yang tahan tekanan dan

temperatur tinggitemperatur tinggi mengisolasi hubungan antara mengisolasi hubungan antara

formasi/reservoir di lubang sumur.formasi/reservoir di lubang sumur.

Casing program: Casing program: -- Conductor casingConductor casing- Surface casingSurface casing- Production casingProduction casing

CasingCasing

Casing Program

Standarisasi (API):Standarisasi (API): Kekuatan (strenght)Kekuatan (strenght) Dimensi fisikDimensi fisik Prosedur uji quality controlProsedur uji quality control

Ukuran Ukuran casing:casing: APIAPI Non APINon API

API panjang casing:API panjang casing: R – 1 = 16 – 25 ftR – 1 = 16 – 25 ft R – 2 = 25 – 34 ftR – 2 = 25 – 34 ft R – 3 = sama dan lebih besar 34R – 3 = sama dan lebih besar 34

Ukuran Casing API

Ukuran Casing Non-API

Ukuran, Berat, Ketebalan dan Drift

Persyaratan API untuk Drillpipe

Sifat Seamless Casing dan Tubing untuk EOR

The End