HOLE PROBLEMHOLE PROBLEMDalam pemboran banyak dijumpai masalah masalah pemboran antara lain :Dalam pemboran banyak dijumpai masalah masalah pemboran antara lain :

BLOWOUTBLOWOUT

LOSS CIRCULATIONLOSS CIRCULATION

HEAVING SHALEHEAVING SHALE

STUCK PIPE ( DIFFERENTIAL PIPE STUCKING, KEY SEAT )STUCK PIPE ( DIFFERENTIAL PIPE STUCKING, KEY SEAT )

HOLE ENLARGEMENTHOLE ENLARGEMENT

1. BLOWOUT1. BLOWOUT• TERJADI KARENA Ph < Pformasi

Ph lumpur mengecil karena :

1. BJ lumpur mengecil, sebagai akibat penambahan air formasi atau gas

Hal ini diakibatkan karena :a. Pemboran menembus formasi gas Karena menembus formasi gas, maka gas akan masuk ke dalam cutting. Pada saat di dasar lubang, gas tidak akan keluar krn Ph masih tinggi.

Di saat cutting naik keatas maka Ph disekeliling cutting akan berkurang shg gas akan keluar dan masuk ke lumpur dan akan mengembang. Akibatnya BJ lumpur mengecil.

b. Swabb effect Swabb effect adalah terisapnya fluida formasi kedalam sumur. Disebabkan oleh : - Mencabut rangkaian bor terlalu cepat - Viskositas lumpur terlalu tinggi - Clearance antara bit dengan dinding lubang kecil ( MC tebal & bit balling )

• 2. Tinggi kolom lumpur berkurang

A. Disebabkan : lumpur masuk ke dalam formasi ( Mud loss ). a. Hal ini terjadi bila kita membor formasi pecah.Formasi pecah akibat : 1. Pemompaan lumpur secara mengejut 2. Squeeze effect atau pressure surge 3. BJ lumpur terlalu tinggi ( Psirk terlalu tinggi) 4. Viskositas lumpur tinggi ( sebabkan Press loss tinggi ) 5. Gel strength tinggi ( perlu break circulation )

b. Menembus formasi rekahan atau ber gua gua Terjadi karena kita menembus formasi karbonat/gamping yang mengandung gua gua dan lumpr akan masuk ke dalam gua gua tsb. Akibatnya tinggi kolom lumpur berkurang sehingga Ph akan berkurang

B. Terlambat mengisi lubang bor saat mencabut rangkaian Dikenal adanya cabut basah ( wet pull ) dan cabut kering ( dry pull ) Wet pull terjadi bila : - rangkaian memakai DP float di atas bit - Nozzle bit terlalu kecil

Vol. lumpur yang berkurang saat wet pull adalah vol. pipa + vol. displacement ( vol. besi)

Vol pipa = Cap. DP x L = ID2 pipa x L , bbls

1029.4

Vol displ = Displ pipa x L= OD2 pipa – ID2 pipa x L1029.4

sehingga : Δ Vol = OD2 pipa x L di mana : Δ Vol = penurunan vol lumpur 1029.4 di dlm lubang saat wet pull

Penurunan tinggi kolom lumpur di dalam lubang adalah antara rangkaian pipa bor dan casing atau antara pipa bor dan lubang bor.

Δ H = Δ Vol / Cap anulus pipa-csg atau Δ H = Δ Vol / Cap anulus pipa-lbg

Bila Δ H berubah kecil, maka Ph akan mengecil

Soal wet pull Soal wet pull • 1. Diketahui : DP 5” OD, 4.276” ID, dicabut secara wet pull 12

stands. 1 stand = 90 ft. Casing yang terpasang 9 5/8” OD, 9.1” ID. BJ lumpur dalam lubang = 11 ppg

Ditanyakan :A. DP displacement ?B. DP capacity ?C. Casing capacity ?D. Annular capacity ?E. Penurunan volume lumpur dalam lubang ?F. Penurunan tinggi kolom lumpur di dalam lubang ?G. Penurunan Ph lumpur di dasar lubang bor ?

Penyelesaian :A. DP displacement = (OD2

DP – ID2

DP) / 1029.4 = ( 52 – 4.2762 ) / 1029.4 = 0.0065 bbl/ft

B. DP capacity = ( ID2 ) / 1029.4 = ( 4.2762 ) / 1029.4 = 0.0177 bbl/ft

C. Casing capacity = ( ID2 ) / 1029.4 = ( 9.12 ) / 1029.4 = 0.0803 bbl/ft

D. Annular capacity = ( ID2casing - OD2

DP ) / 1029.4 = ( 9.12 - 52) / 1029.4 = 0.0561 bbl/ft

E. Penurunan vol. lumpur dalam lubang = Δ Vol = OD2

DP x LDP = 52 x 12 x 90 = 26.19 bbl

F. Penurunan tinggi kolom lumpur dalam lubang :Δ H = Δ Vol / anular cap = 26.19 bbl / (0.0561 bbl/ft) = 466.84 ft

G. Penurunan tekanan hidrostatik dalam lubang : Δ PH = 0.052 x MW x H = 0.052 x 11 x 466.84 = 267 psi

2. Diketahui : DP 5” OD, 4.276” ID, dicabut secara wet pull. 1 stand = 90 ft. Casing yang terpasang 9 5/8” OD, 9.1” ID. BJ lumpur dalam lubang = 11 ppg. Bila penurunan Ph lumpur di dasar lubang yang diperbolehkan adalah 65 psi

Ditanyakan :

1. Penurunan tinggi kolom lumpur maksimum di dalam lubang ?2. Penurunan vol. lumpur maksimum di dalam lubang ?3. Panjang maksimum DP dicabut basah sebelum mengisikan lumpur ke dalam

lubang ?4. Jumlah maksimum DP stand dicabut basah sebelum mengisikan lumpur ke

dalam lubang ?

Penyelesaian :

1. Penurunan tinggi kolom lumpur maks di dalam lubang :65 = 0.052 x MW x H = 0.052 x 11 x HH = 113.6 ft

2. Penurunan tinggi kolom lumpur maks di dalam lubang :Δ H = Δ Vol / anular cap => 113.6 = Δ Vol / 0.0561 =>

Δ Vol = 6.375 bbl

3. Panjang maks DP dicabut sebelum mengisikan lumpur ke lubang : Δ Vol = Vol displ DP + Vol DP = ( OD2 )DP x LDP = (52)/1029.4 x LDP

LDP = 262.9 ft

4. Jumlah stand maks DP yang boleh dicabut sebelum mengisikan lumpur ke sumur = LDP = 262.9 / 90 = 2 stands

3. Diketahui : DP displ = 0.0065 bbl/ft. DP cap = 0.0177 bbl/ft. Annular cap = 0.0561 bbl/ft.

DP dicabut wet pull 10 stand. BJ lumpur = 11 ppg

Ditanyakan :

a. Penurunan vol. lumpur di dalam lubang ?

b. Penurunan tinggi kolom lumpur di dalam lubang ?

c. Penurunan Ph di dalam lubang ?

Dry pull ( cabut kering ).

Pada saat cabut kering maka lumpur di anulus dan dalam rangkaian sama sama turun. Penurunan lumpur di dalam lubang hanya disebabkan oleh volume displacement rangkaian yang dicabut.

Penurunan vol. lumpur di dalam lubang : Δ Vol = OD2 pipa – ID2 pipa x L 1029.4

= L (Casing cap – Ann cap – DP cap)di mana : Δ Vol = penurunan vol. lumpur di dalam

lubang saat cabut kering.

Penurunan tinggi kolom lumpur di dalam lubang :

Δ Vol Δ H = atau

( An cap + DP cap ) Δ Vol

= (ID2csg – OD2 DP + ID2 DP)/1029.4

SOAL DRY PULLSOAL DRY PULL1. Diketahui :

DP cap = 0.0177 bbl/ft ; Casing cap = 0.08033 bbl/ft ; Ann cap = 0.0561 bbl/ftPjg DP dicabut kering = 10 stands ( 1 stand = 91 ft )BJ lumpur = 11 ppg

Ditanyakan :a. Penurunan vol. lumpur yg diperbolehkan di dalam lubang ?b. Penurunan tinggi kolom lumpur di dalam lubang ?c. Penurunan Ph di dalam lubang ?

Penyelesaian :

a. Δ Vol = LDP x (Casing cap – Ann cap – DP cap) = 5.94 bbl

b. Δ H = Δ Vol / ( Ann cap + DP cap ) = 5.94 bbl / ( 0.0561 + 0.0177 ) bbl/ft = 80.48 ft

c. Δ PH = 0.052 x MW x Δ H = 0.052 x 11 x 80.48 = 46.03 psi

2. Diketahui : DP 5” OD, 4.276” ID, dicabut secara dry pull. 1 stand = 90 ft. Casing yang terpasang 9 5/8” OD, 9.1” ID. BJ lumpur dalam lubang = 11 ppg. Bila penurunan Ph lumpur di dasar

lubang yang diperbolehkan adalah 65 psi

Ditanyakan :

1. Penurunan tinggi kolom lumpur maksimum di dalam lubang ?

2. Penurunan vol. lumpur maksimum di dalam lubang ?

3. Panjang maksimum DP dicabut kering sebelum mengisikan lumpur ke dalam lubang ?

4. Jumlah maksimum DP stand dicabut kering sebelum mengisikan lumpur ke dalam lubang ?

Penyelesaian :

1. Penurunan tinggi kolom lumpur maksimum di dalam lubang =

65 = 0.052 x Δ H x MW = 0.052 x Δ H x 11 -- Δ H = 113.6 ft

2. Penurunan vol. lumpur maksimum di dalam lubang =

Δ H = Δ Vol / ( Ann cap + DP cap ) =--- 113.6 = Δ Vol / (0.0561+0.0177)

Δ Vol = 113.6 x (0.0561+0.0177) = 8.36 bbl

3. Panjang maksimum DP dicabut kering sebelum mengisikan lumpur ke dalam

lubang =---- Δ Vol = DP displ x L DP

8.36 = ( 52 – 4.2762 ) x L DP -- L DP = 1281.41 ft

4. Jumlah maksimum DP stand dicabut kering sebelum mengisikan lumpur ke

dalam lubang = L DP = 1281.41 ft / 90 ft = 14.23 ≈ 14 stands

Untuk betul betul kita cabut kering maka dipompakan fluida SLUG dengan BJ > BJ lumpur. Slug akan mendorong lumpur ke bawah shg saat cabut pipa tidak ada lumpur yang tumpah keluar.

Hal ini dilakukan untuk mengurangi vol.lumpur yang keluar yang akan berakibat turunnya Ph lumpur, di mana ini sangat berbahaya.

Persamaan yang dipakai : hs x BJs = BJm ( hs + hk ) di mana : hs = tinggi slug di dalam pipa

hk = tinggi kolom kosong yg diinginkan dalam pipa BJs = BJ slug BJm = BJ lumpur

Soal : DP cap = 0.0177 bbl/ft, diisi slug 10 bbl dg BJ = 14 ppg. BJ lumpur = 10 ppg

Ditanyakan : a. Tinggi kolom slug di dalam DP ?b. Berapa jarak slug dengan rotary table ?c. Berapakah pertambahan vol. lumpur dalam tangki ?d. Berapa inch pertambahan tinggi kolom lumpur dalam tangki, bila

panjang tangki = 20 ft dan lebar tangki = 10 ft ?

Penyelesaian :Penyelesaian :a. Tinggi kolom slug dalam DP adalah :

Hs = 10 bbl / cap DP --- Hs = 10 bbl / 0.0177 bbl/ft ----- Hs = 564.97 ft

b. Jarak slug dg RT = hs x BJs = BJm ( hs + hk ) = 564.97 x 14 = 10 ( 564.97 + hk )

hk = 564.97 ( 14 – 10 ) / 10 = 226 ft

c. Pertambahan lumpur dalam tanki = vol. lumpur yg didorong keluar

= hk x cap DP = 226 ft x 0.0177 bbl/ft ---- = 4 bbl

d. Isi tanki = P x L x H = 20 ft x 10 ft x H ft4 bbl x 5.615 ft3 = 200 ft3 x H---- H = 0.1123 ft = 0.1123 x 12 in = 1.35 in

3. Menembus formasi AbnormalFormasi abnornal adalah formasi yang mempunyai gradient tek. Formasi > 0.465 psi/ft.Apabila Ph lumpur < Pformasi, maka akan terjadi blowout.

Penyebab tekanan abnormal : a. Patahan b. Struktur reservoir yang luas c. Gas cap d. Aquifer e. Massive shale f. Pasir diantara shale g. Lensa lensa pasir h. Tekanan yang berasal dari

formasi yang lebih dalam

LOSS CIRCULATIONLOSS CIRCULATION

• Tanda tanda terjadinya loss circulation

1. Flow out < flow in misalnya 400 bbl < 500 bbl

2. Penurunan dari kecepatan lumpur yang kembali

3. Penurunan level lumpur di mud pit

4. Perbedaan gain atau lost saat cabut pipa

Tabel : Mud monitoring waktu tripping

LOSS CIRCULATIONLOSS CIRCULATION• Penyebab :

1. Permeabilitas formasi terlalu tinggi ( fracture ) sehingga lumpur akan masuk formasi tsb sehingga vol. lumpur berkurang.2. Pore pressure yang rendah. Bila Ph > tek pori, maka lumpur akan masuk ke formasi.3. Karakteristik lumpur yang jelek : BJ terlalu tinggi, visc terlalu tinggi4. Pecahnya formasi akibat pergerakan pipa yang cepat

• Akibat nya :1. Pemakaian lumpur akan bertambah banyak dan mahal

2. Kehilangan lapisan produktif 3. Kehilangan lapisan untuk di bor lagi 4. Terjadi kebakaran akibat blowout

Pencegahan : 1. Melakukan training untuk crew 2. Membuat program lumpur yang baik 3. Melakukan study sumur di dalam area

• Cara mengatasi : 1. Gunakan LCM ( Loss Circulation Material )2. Kurangi BJ lumpur sampai Ph lumpur sama dengan tekanan formasi.3. Mengurangi rate sirkulasi

Pengaruh loss circulation :1. Berkurangnya tinggi kolom lumpur di anulus shg Ph lumpur < Pformasi2. Naiknya cost pemakaian LCM3. Kehilangan data lithologi batuan. Ini sebagai akibat tidak naiknya cutting ke permukaan4. Terjadi stuck pipe sehingga membesarnya cost krn dilakukannya fishing operasi5. Mengurangi produktivitas sumur. Ini akibat dimasukkannya LCM ke dalam pay zone.6. Side tracking harus dilakukan untuk menghindari lapisan loss7. Kemungkinan kehilangan lapisan.

Type Lost Circulation ZonesType Lost Circulation Zones

• Empat main formation types di mana loss terjadi– Unconsolidated or Highly Permeable– Naturally Fractured– Induced Fractured– Cavernous

• Empat types loss rate– Seepage losses 1 – 10 bbls/hour– Partial losses 10 – 50 bbls/hour– Complete losses mud level 200 – 500 feet– Severe complete losses mud level > 500 feet

PARAMETER YANG MEMPENGARUHI PARAMETER YANG MEMPENGARUHI TERJADINYA PIPA TERJEPITTERJADINYA PIPA TERJEPIT

Aspek Lithologi Batuan > Compressive strength > Poisson’s Ratio > Kekerasan Batuan > Drillabilitas > Abrasivitas > Elastisitas

Aspek Lumpur Pemboran > Berat jenis Ph = Ph = 0.052 x 0.052 x ρρ x D x D > Viskositas > Gel Strength > Plastic viscosity > Yield Point > Filtration loss > Derajat Keasaman (pH)

Aspek Geometri Lubang BorAspek Geometri Lubang Bor

> Penggunaan Bit

> Weight On Bit (WOB) Weight on bit mempunyai pengertian adalah beban di

atas pahat

> Round Per Minute (RPM) RPM merupakan pernyataan untuk jumlah putar dari meja putar dalam waktu satu menit, termasuk kecepatan putar pahat.Menurut API, fungsi dari putaran meja dapat dinyatakan dengan:

• Rate Of Penetration (ROP)Rate Of Penetration yaitu laju pemboran untuk satu satuan waktuPenetration rate menurut J. Speer dapat dituliskan dengan suatu persamaan :

R = a + b R = a + b XX W W

R = laju pemboran, ft/jamW = beban di atas pahat, lbA & b = koefisien yang besarnya tergantung sifat

batuan, jenis pahat, kecepatan putar pahat, kecepatan sirkulasi.

Mekanisme terjadinya pipa terjepit

>Tension

PP = (Wdp ) + (Wdc )= (Wdp ) + (Wdc ) PP = [(Ldp x Wdp) + (Ldc x Wdc)] x BF= [(Ldp x Wdp) + (Ldc x Wdc)] x BF

BFBF ==

> Torsi > Beban Drag > Bursting > Buckling

> Dog Leg > Collapse

s

m

s

m

11

Mekanisme terjadinya pipa terjepit

• Pipa Terjepit (Pipe Stuck) Jenis-jenis pipa terjepit secara garis besar adalah :> Differential pipe sticking > Mechanical sticking> Key seat

Differential pipe sticking Jepitan jenis ini terjadi karena adanya perbedaan

(selisih) antara tekanan hidrostatik lumpur pemboran dan tekanan formasi menjadi sangat besar pada saat melewati formasi yang porous dan permeable seperti batu pasir dan batu gamping. Selain itu tebal mud cake juga menjadi penyebab terjadinya differentiai pipe sticking.> sebab-sebab terjadinya - Kecepatan filtrasi - Kandungan padatan di dalam lumpur - Pipa dalam keadaan statis

P1 >> P2

P1

P2

P1 >> P2

P1

P2

Thick Filter Cake

Thin Filter Cake

Pipe Stuck in Wall Cake

F = DP Ac Cf

F = gaya, lbsDP = tekanan differential, psiAc = luas bidang kontak, in2Cf = koefisien gesek

• Pencegahan Differential pipe sticking- Mengurangi perbedaan tekanan (overbalance pressure) - Mengurangi daerah kontak (Ac)- Mengurangi rangkaian bor dalam keadaan statis- Minyak dan walnut hulls dapat digunakan

Key SeatTerjadi karena terjadinya perubahan sudut kemiringan lubang secara mendadak dan berada pada formasi yang lunak.Disebabkan oleh adanya dog leg,tanda-tanda terjadinya sebagai berikut :> Rangkaian tidak bisa diangkat dan dicabut> Tekanan pemompaan lumpur normal> Rangkaian bisa diputar> Naiknya drag> Suara rotary table bertambah keras

Key Seat

• Mechanical Sticking> Undergauge Hole > Adanya Green Cement > Adanya Junk > Adanya Collapsed Casing

Pipa Terjepit Karena Adanya Undergauge Hole Pipa Terjepit Karena Adanya Green Cement Pipa Terjepit Karena Adanya Collapsed Casing

• Penentuan Titik Jepit

FWe

L dp

735294

L = panjang pipa yang bebas, ftE = regangan, inchWdp = berat nominal drill pipe, lb/ftF = tarikan (gaya) , lb

Stuck Point Indicator

• Metode Pembebasan Pipa Terjepit Secara Kimiawi> Metode Surging (Pipa U) untuk membebaskan differential pipe sticking

• Spotting Fluids (Perendaman dengan fluida organik) > Penggunaan Spotting Fluids berlaku untuk semua jenis jepitan. Spotting fluids ini digolongkan menjadi tiga berdasarkan metode yang

digunakannya untuk membantu melepaskan pipa yang terjepit, yaitu : - Soaking Agents - Friction Reducing Agent - Dissolving Agents> Volume annulus DC yang direndam

> Volume annulus DP yang direndam

> Volume yang diperlukan = V annulus DC + V annulus DP + 20 % excess

LODdcDhVolume 22

4

LODdpDhVolume 22

4

• Metode Pembebasan Pipa Terjepit Secara Mekanik

> Tarikan ( Tensile Strength ) - Memperkirakan titik lemah dari rangkaian TmTm == 0,85 0,85 xx Tswp Tswp

Tswp = tensile strength di titik lemah, lb

- Menghitung berat drill string di udara di atas titik lemah Wsw = 0 - Tarikan maksimum yang terdiri dari overpull ditambah dengan berat

rangkaian yang terlihat pada weigth indicator WimWim = = Wb + Tm + WswWb + Tm + Wsw Wb = berat travelling block, lb

• Metode Pelepasan Pipa Terjepit Dengan Alat-alat Pemancing

> Mechanical Back Off Tujuan dari mechanical back off adalah untuk melepas rangkaian

pipa bor yang terjepit pada sambungan yang terdekat dengan titik jepit, yaitu dengan memberikan torsi dan beban tarikan.

T : tension yang diperlukan , tonP : berat rangkaian pipa dalam lumpur ditambah berat hook

assembly, tonPh : tekanan hidrostatik lumpur, kscS : luas area tool joint, cm2

1000

SPhPT

Back Off Shot Yaitu melepas rangkaian pipa bor pada bagian sambungan dengan

memberikan suatu ledakan terlebih dahulu, kemudian diberikan tarikan dan diberi torsi ke kiri.> Prosedur melakukan back off shot yaitu :

- Memutar rangkaian pipa bor ke kanan agar ikatannya merata - Menegangkan rangkaian seberat rangkaian yang bebas dari jepitan - Memasukkan eksplosive dan menggetarkan pada sambungan yang

akan dilepas

• String Shoot Adalah penembakan keliling

pada rangkaian pipa

Peralatan Chemical Cutter

Alat-Alat PemancingAlat-Alat Pemancing

• Tubular Fishing Tools > Overshot > Junk basket> Jar> Washover pipe> Milling toll> Taper taps

OvershotOvershot

• Junk basket Peralatan ini hampir mirip

dengan overshot hanya pada bagian bawah (lower sub) alat pemancingnya diganti dengan sebentuk tabung yang memiliki jari-jari.

JarJar adalah merupakan alat pemancing yang bekerjanya dengan menggunakan prinsip tumbukan (impact) baik ke atas maupun ke bawah.

• Washover pipe adalah merupakan casing yang diperkuat dan disambung dengan sambungan flush joint.

Milling tollDigunakan untuk meratakan permukaan fish

Taper tapsTaper taps

• Combination Fishing Tools > MagnetsDigunakan untuk memancing bagian kecil dari peralatan seperti cone (gigi bit), bearing bit.> Junk shot Digunakan untuk menghancurkan fish yang berukuran besar menjadi bagian yang kecil.

MagnetsMagnets

• Wireline Fishing Tools > Bailer Berfungsi untuk memindahkan fluida dari dalam lubang

> Wireline cutter Digunakan untuk memotong wireline di dalam lubang sedekat mungkin dengan dasar lubang

• Sidetrack dan AbandonKemungkinan terakhir,bila proses (pemancingan) yang dilakukan tidak berhasil.