Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
-
Upload
victor-pandapotan-nainggolan -
Category
Documents
-
view
790 -
download
58
description
Transcript of Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
1/43
HIDROLIKA FLUIDA PEMBORAN
Disusun oleh :
Nama :Ceqy Tribagaskara
NIM :1201211
Kelas : Teknik Perminyakan NonReg B
S1 TEKNIK PERMINYAKAN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI
BALIKPAPAN
2014
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
2/43
HIDROLIKA LUMPUR PEMBORAN
Lumpur pemboran merupakan cairan yang berbentuk lumpur, dibuat dari
pencampuran zat cair, zat padat dan zat kimia. Zat cair disini sebagai bahan dasar
agar lumpur yang terjadi dapat dipompakan. Zat padat ada dua macam, yaitu
untuk memberikan kenaikan berat jenis dan untuk membuat lumpur mempunyai
kekentalan tertentu. Sedangkan zat kimia dapat berupa zat padat maupun zat cair
yang bertugas untuk mengontrol sifat-sifat lumpur agar sesuai dengan yangdiinginkan. Sifat-sifat lumpur harus disesuaikan dengan kondisi lapisan yang
ditembus.
Karena sifat lapisa-lapisan atau formasi yang akan ditembus dan dilalui
oleh lumpur bervariasi, maka kita selalu mengubah sifat lumpur dengan
menambahkan zat kimia yang sesuai. ntuk itu sifat-sifat lumpur harus selalu
diukur, baik lumpur yang mau masuk ke dalam lubang maupun lumpur yang baru
keluar dari lubang sumur.
1.1. Komponen Lumpur Pemboran
!ada mulanya orang hanya menggunakan air saja untuk mengangkat
serpih pemboran "cutting#. Lalu dengan berkembangnya pemboran lumpur mulai
digunakan. ntuk memperbaiki sifat-sifat lumpur, zat-zat kimia ditambahkan dan
akhirnya digunakan pula udara dan gas untuk pemboran $alaupun lumpur tetap
bertahan.
Lumpur pemboran memiliki beberapa komponen-komponen yang terbagi
menjadi tiga fasa dasar, yaitu % air, padat dan kimia. !roporsi dari masing-masing
fasa tersebut memberikan berbagai variasi sifat-sifat lumpur, sehingga komponen-
komponennya merupakan faktor kunci dalam mengontrol fungsi lumpur
pemboran. &imana formulasi komponen yang akan digunakan untuk lumpur
tegantung pada daerah operasi dan tipe formasi yang akan ditembus.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
3/43
1.1.1. Fasa Cair
'asa cair diidentikan dengan air, yang merupakan fasa kontinyu dari fresh
$ater maupun salt $ater, tergantung pada tersedianya air yang akan digunakan di
lapangan. 'ungsi utama dari fasa kontinyu cair adalah memberikan inisial
viskositas yang selanjutnya dapat dimodifikasi untuk mendapatkan sifat rheologi
lumpur yang diinginkan. !ada kondisi standard, yaitu pada ().* psi dan + ',
viskositas air sama dengan (.( cp.
'asa cair dari lumpur pemboran merupakan fase dasar dari lumpur yang
mana dapat berupa air atau minyak atau pun keduanya yang disebut dengan
emulsi. mulsi ini dapat terdiri dari dua jenis yaitu emulsi minyak didalam air
atau emulsi air didalam minyak. 'asa cair lumpur pemboran meliputi %
(. /ir
Lebihdari *01 Lumpur pemboran menggunakan air, disini air dapat dibagi
menjadi dua, yaitu air ta$ar dan air asin, sedangkan air asin sendiri dapat
dibagi menjadi dua, air asin jenuh dan air asin tak jenuh. ntuk pemilihan air
hal ini tentu disesuaikan dengan lokasi setempat, manakah yang mudah
didapat dan juga disesuaikan dengan formasi yang akan ditembus.
2. mulsi.
3nvert emulsions adalah pencampuran minyak dengan air dan mempunyai
komposisi minyak 0-*1 "sebagai fasa continyu# dan air 4-01 "sebagai
fasa discontinyu# emulsi terdiri dari dua macam, yaitu % 5ater in oil mulsion
dan 6il in $ater emulsion.
o 6il in 5ater mulsion.
&isini air merupakan fasa yang kontinyu dan minyak sebagai fasa yang
terelmusi. /ir bisa mencapai *1 volume sedangkan minyak sekitar 41
volume.
o 5ater in 6il mulsion.
&isini yang merupakan fasa kontinyu adalah minyak sedangkan fasa yang
terelmusi air. 7inyak bisa mencapai sekitar 0-*1 volume sedangkan air
4-01 volume.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
4/43
4. 7inyak.
Kalau fasa cair ini berupa minyak, maka minyak yang digunakan merupakan
minyak yang diolah "refined oil#. 7inyak disini harus mempunyai sifat%
- /niline 8umber yang tinggi.
/niline number merupakan suatu angka yang menunjukkan kemampuan
untuk melarutkan karet. 7akin tinggi aniline number suatu minyak maka
kemampuan melarutkan karet makin kecil. &alam operasi pemboran
banyak peralatan yang dile$ati Lumpur berupa karet, seperti pada pompa
Lumpur, packer, plug untuk penyemenan dan lain-lain.
- 'lash !oint yang tinggi.
'lash !oint adalah suatu angka yang menunjukkan dimana minyak akan
menyala. 7akin rendah flash point suatu minyak, maka penyalaan akan
cepat terjadi, atau minyak makin cepat terbakar.
- !our !oint yang rendah
!our !oint adalah suatu angka yang menunjukkan pada temperature
berapa minyak akan membeku. 9adi kita tidak menginginkan Lumpur yang
cepat membeku.
- 7olekul minyak yang stabil, dengan kata lain tidak mudah terpecah-
pecah.
- 7empunyai bau serta fluorencensi yang berbeda dengan minyak mentah
"crude oil#. Kalau tidak demikian maka akan sulit nanti untuk menyelidiki
apakah minyak berasal dari formasi yang dicari atau berasal dari bahan
dasar dari lumpur.
:iskositas air merupakan fungsi dari temperatur, tekanan dan konsentrasi
larutan garam. &engan meningkatnya temperatur, maka volume akan
mengembang dengan ditandai friksi molekul yang rendah sehingga terjadi resisten
alirannya kecil, viskositas air menurun. fek temperatur terhadap viskositas air
dapat dilihat pada ;ambar 4.(. diba$ah ini. Sedangkan air jika mendapatkan
tekanan, maka kenaikan resitansi aliran, akibat berkurangnya volume total, dapat
diabaikan. Secara umum pengaruh temperatur dan tekanan pada fasa kontinyu cair
sangat kecil sehingga normal diabaikan. Sedangkan viskositas air asin naik selain
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
5/43
dipengaruhi temperatur dan tekanan, juga dipengaruhi oleh kenaikan konsentrasi
garam, dimana biasanya viskositasnya lebih besar (.* kali dari fresh $ater pada
temperatur yang sama.
;ambar 4.(.
!engaruh
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
6/43
(. Ketersediaan air "availability#.
Ketersediaan air sangat tergantung pada lokasi, seperti keberadaan fresh $ater
yang berlimpah pada suatu daerah yang tidak tersedia di daerah yang lainnya.
7isalnya pada pemboran offshore, air asin sangat sering sekali digunakan
untuk menggantikan fresh $ater, karena memerlukan biaya dan peralatan
yang banyak jika menggunakan fresh $ater.
2.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
7/43
mempunyai kekentalan tertentu. Secara garis besar, berdasarkan daya
kerekatifannya terhadap komponen-komponen dalam lumpur dan kondisi
formasinya, fasa solid lumpur pemboran dikelompokkan menjadi dua, yaitu % inert
solid dan reactive solid.
1.1.2.1. Iner# o!i"
3nert solid merupakan komponen padatan dari lumpur yang tidak bereaksi
dengan fasa cair lumpur pemboran. &idalam lumpur pemboran inert solid berguna
untuk menambah berat atau berat jenis lumpur, yang tujuannya untuk menahan
tekanan dari formasi. 3nert solid dapat pula berasal dari formasi-formasi yang di
bor dan terba$a oleh lumpur seperti chert, pasir atau clay-clay non-s$elling, dan
padatan seperti ini bukan disengaja untuk menaikkan density lumpur dan perlu
dibuang secepat mungkin "biasanya menyebabkan abrasi dan kerusakan pompa
dll#.
&engan alasan bah$a berat clay ditambah air dalam lumpur pemboran
dianggap kurang mampu untuk menahan dan mengontrol tekanan formasi, maka
berat material yang terkandung dalam lumpur harus ditambah untuk memperoleh
berat lumpur yang diinginkan. 7aterial pemberat adalah material yang secara
kimia$i memilki berat jenis atau densitas cukup untuk mengimbangi tekanan
hidrostatik yang berkembang. >eberapa material pemberat inert solid harus
memberikan harga berat jenis yang tinggi dan memiliki $atabilitas terhadap air.
7aterial pemberat yang digunakan dalam lumpur harus $ater-$et sesuai dengan
suspensi fasa kontinyunya. Lapisan film tebal yang terbentuk pada permukaan
$ater-$et, seperti barite, akan meningkatkan daya melumasi "lubricant# lumpur.
!enambahan material pemberat juga meningkatkan volume total lumpur
yang merupakan fungsi berat jenis material tertentu. >erkembangnya volume
total, hasil dari penambahan berat jenis lumpur yang besar, akan memerlukan
penanganan lumpur di permukaan sehingga perhitungan dalam penambahan
material pemberat merupakan prioritas permulaan yang harus diperhatikan. 3nert
solid yang memberikan kontribusi terhadap kandungan padatan dalam lumpur
akan sangat berpengaruh terhadap sifatsifat lumpur pemboran.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
8/43
Sebagai contoh yang umum digunakan sebagai inert solid dalam Lumpur
bor adalah %
- >arite ">aS6)#.
Keuntungan menggunakan barite adalah murah harganya, barit jenis ),2
bersih, tidak reaktif mengadung impurities silica sedikit, ber$arna putih
dan mempunyai kekerasan 2,0-4,0 skala mohs.
- 6ksida >esi "'e264#.
7empunyai sifat yang kurang sempurna bila dibanding dengan barit,
karena barasif dan ber$arna merah, selain itu biaya transportasi dan
pengolahan selama proses pembuatannya mahal.
- ?alcium ?arbonat "?a?64#.
&igunakan terutama pada oil base mud dan mengakibatkan settling
ratenya rendah, mempunyai berat jenis 2,* dan dapat diperoleh dari kulit
kerang atau shell yang dihaluskan kemudian dicuci dan dikeringkan.
- ;alena "!bS#.
!ada formasi yang mempunyai tekanan abnormal umumnya menggunakan
galena, karena mempunyai berat jenis yang lebih besar yaitu +,@ sehingga
diharapkan dapat untuk mengimbangi tekanan normal formasi.
1.1.2.2. Rea$#i%e o!i"
Aeactive solid atau fasa padatan yang bereaksi dengan sekelilingnya
membentuk koloid yang merupakan suspensi yang reaktif terdispersi dalam fasa
kontinyu "sifat koloid lumpur yang merupakan lembaran clay yang berukuran (-
2 /mstrong dan terdispersi dalam fasa kontinyu air#. &alam hal ini clay akan
menghisap fasa cair air dan memperbaiki lumpur dengan meningkatkan densitas,
viskositas, gel strength serta mengurangi fluid loss. 7ud engineer biasanya
membagi clay yang digunakan ntuk lumpur menjadi tiga, yaitu % montmorillonite,
kaolinite dan illite. 7ontmorillinite yang paling sering digunakan karena
kemampuannya yang mudah s$elling menghasilkan clay yang homogenous
bercampur dengan fresh $ater. &alam literature pemboran manual,
montmorillonite direferensikan dengan bentonite, karena bentonite identik dengan
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
9/43
clay montmorillonite. 7ontmorillonite merupakan material berbentuk seperti plat
atau lempengan tipis dengan ukuran partikelnya lebih kecil dari .( mikron.
Semakin kecil ukuran partikelnya, maka semakin luas bidang kontak antara
partikel solid dengan media cairannya, sehingga interconnected properties "sifat
saling berhubungan# dengan medianya besar, maka reaktifitasnya menjadi lebih
tinggi terhadap fasa cair lumpur pemboran. Seperti yang dijelaskan oleh Aoger,
bentonite merupakan koloid yang sangat reaktif yang mempengaruhi sifat fisik
dan kimia$i lumpur pemboran. Sedangkan clay attapulgite, yang dapat s$elling
dalam air asin, biasanya digunakan dalam kondisi lumpur salt $ater.
?lay yang merupakan reactive solid dapat didefinisikan sebagai padatan
yang diameternya kurang lebih 2 mikron yang mampu menyerap air sehingga
mempunyai kemampuan s$elling. Kemampuan s$elling ini dipengaruhi oleh
gaya differensial yang bekerja pada partikel clay, yang merupakan hasil dari gaya
tolak-menolak antara ion-ion sejenis dan gaya tarik-menarik antara ion-ion tak
sejenis di permukaan plat clay. &istribusi gaya-gaya tersebut ditentukan oleh sifat
$ater-base mud yang dikontrol oleh jenis elektrolit yang terlarut dan derjat p=
pada fasa gas, yaitu dengan menambahkan zat-zat additive lumpur pemboran.
Kemampuan bentonite untuk hidrasi kemudian terdispersi akan mengurangi
keberadaan elektrolit dalam air. Seperti yang ditunjukkan oleh >aroid, ketika
bentonite ditambahkan fresh $ater terjadi empat kondisi kesetimbangan antara
bentonite dengan air, seperti yang ditunjukkan pada ;ambar 4.2., yaitu%
aggregation "penggumpalan#, flocculation, dispersion "menyebar#, dan
deflocculation.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
10/43
;ambar 4.2.
Kondisi Kesetimbangan antara ?lay 7ontmorillonite dengan !artikel /ir)#
Lantaran bentonite kurang begitu mampu menghidrasi pada kondisi
dimana air mengandung elektrolit yang tinggi, maka clay jenis lainnya harus
digunakan untuk memberikan sifat rheologi lumpur. Larutan elektrolit
menghambat pertukaran antara ion-ion positif dengan negatif pada fasa gas. ?lay
attapulgate dipakai sebagai pengganti bentonite untuk memperbaiki sifat rheologi
lumpur saat menemui air dengan kandungan elektrolit yang tinggi. 9enis clay ini
berbeda dengan bentonite dalam hal bentuk partikel-partikelnya, yang kecil
silindris dan menyerupai jarum daripada menyerupai plat. :iskositas yang
dibentuk attapulgite sepenuhnya tergantung pada pertalian jalinan dari partikel-
partikel menyerupai jarum tersebut. !ada permukaan formasi yang porous
deposisi partikel tersebut akan mencegah pergerakan air.
Karena dari beberapa jenis clay difungsikan untuk memberikan sifat
rheologi lumpur, maka yield point clay mutlak diketahui untuk melakukan
klasifikasi dan kualitas lumpur. Bield point clay didefinisikan sebagai sejumlah
berat dalam barrel dari lumpur yang memiliki viskositas tertentu, biasanya
memilki standard sebesar (0 cp, yang dibutuhkan oleh satu ton clay "bbl mudCton
clay#. !enambahan clay akan menyebabkan kenaikan viskositas, sehingga
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
11/43
menaikkan harga yield pointnya. mumnya clay digolongkan menjadi tiga, yaitu %
high-yield clay "8a-montmorillonite, attapulgate dan asbestos#, medium-yield
clay "?a-montmorillonite# dan lo$-yield clay "dry lake clay#. >erdasarkan
standard yang dipakai, high-yield bernilai )0 bbl mudCton clay atau lebih besar
dari (0 cp, medium-yield bernilai 2-) bbl mudCton claya dan lo$-yield bernilai
2 bbl mudC ton clay. !ersamaan berikut akan memudahkan dalam menentukan
yield point %
625Wt
2000tonclaybblmudYield
mf .#C"
= ...................................."4.(.#
dimana %
5tf D berat fraksi clay dalam lumpur.
m D berat jenis lumpur, lbCcuft.
Secara terperinci spesifikasi bentonite sebagai berikut %
entonite dari /!3
AeEuirement /!3 Standard (4/
:iscometer &ial Aeading at +
A!7
Bield !oint, lbC(ft2
'ilteate
5et screen analysis Aesidu on S
Sieve 8o 2
7oisture
Bield
4 cp minimum
4F plastic viscosity maGimum
(4.0 ml maGimum
2.0 1 maGimum
( 1 maGimum as shipped from
point of manufacture
H(.@ bbl of (0 cp mud per ton of dry
bentonite
1.1.& Fasa Kimia
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
12/43
Lumpur secara konvensional terdiri dari dua komponen fasa seperti yang
telah disebutkan diatas, namun hingga sekarang telah dibuatkan formulasi secara
kima$i dengan tujuan-tujuan tertentu, yang terdiri dari organic dan inorganic.
'asa kimia ini lazim dikenal dengan zat-zat additive untuk lumpur pemboran.
&idalam lumpur pemboran selain terdiri atas komponen pokok lumpur, maka ada
material tambahan yang berfungsi mengontrol dan memperbaiki sifat-sifat lumpur
agar sesuai dengan keadaan formasi yang dihadapi selama operasi pemboran.
>erikut ini akan disebutkan beberapa bahan kimia tersebut, yaitu untuk tujuan %
menaikan berat jenis lumpur menaikkan filtration loss, dan lain-lain.
(. >ahan menaikkan berat jenis adalah sebagai berikut %
- >arite ">aS6)#.
7empunyai specific gravity antara ),20-),40. >iasanya digunakan untuk
operasi pemboran yang mele$ati zona gas yang bertekanan tinggi yang
dangkal.
- ;alena "!bS#.
7empunyai specific gravity antara +,*-*, fungsi utamanya adalah untuk
usaha mematikan sumur apabila tekanan dari formasi yang besar.
- ?alcium ?arbonat "?a?64#.
7empunyai specific gravity sebesar 2,*0 material ini digunakan untuk
lumur jenis oil base mud. ?alsium carbonate biasanya dipergunakan untuk
operasi pemboran yang dalam.
2. >ahan untuk menaikkan visikositas sebagai berikut %
- 5yoming bentonite, merupakan matrial tambahan berfungsi utnuk
menaikkan viscositas Lumpur jenis fresh $ater mud, dimana tiap
penambahan material ini kedalam air sebanyak 2 lbCbbl akan dapat
memberikan viscositas sebesar kurang lebih 4+ detik marsh funnel.
- /ttapulgite, merupakan clay yang berfungsi untuk menaikkan viscositas
pada Lumpur jenis salt $ater base mud.
- Gtra high yield bentonite
- =igh yielding clay
4. >ahan-bahan untuk menurunkan viscositas antara lain %
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
13/43
- ?alsium ligno sulfonat, sangat baik untuk dipersant pada calcium treated
muds ataupun lime treated muds.
- !hosphat, dipakai sebagai thinner pada lo$ p= muds dimana temperature
tidak lebih dari (@', karena pada suhu tersebut phosphate akan pecah
menjadi orthophosphate dan sering juga dipakai untuk keadaan Lumpur
yang terkontaminasi dengan semen.
- S/!! "Sodium /cid !yrophosphat#, mempunyai p= kurang lebih ),
fungsinya utnuk memperbaiki keadaan Lumpur yang terkontaminasi
dengan semen serta dapat digunakan untuk menurunkan viscositas lumpur.
- Iuebracho, dengan penambahan 21 dari volume Lumpur dapat
memperbaiki lapisan dan menurunkanviscositas Lumpur.
- >ahan penurun viscositas yang lainnya antara lain % ?hrome ligno
sulfonate, !rocessed lignite, /lkaline .
). >ahan-bahan untuk menurunkan filtration loss
- !regelatinized starch J Sodium poly crylate
- Sodium carboGymethyl cellulose
0. >ahan untuk mengatasi lost sirkulasi
- 7ica, merupakan matrial mica yang tidak mengikis peralatan dan
mempunyai bentuk yang kasar
- K$ik seal, matrial yang sangat efektif untuk mencegah hilangnya Lumpur
pada formasi porous
- 7ill-plug, merupakan matrial yang berbentuk butir yang mempunyai
strength yang sangat tinggi yang berfungsi untuk menutup formasi yang
pecah.
- >ahan material loss yang lain seperti % fiber, $ood fiber, ;round $alnut
hull.
+. >ahan-bahan chemical additive
- ;ypsum "?aS6)#, berupa material kering yang halus dipakai untuk
persiapan pembuatan gypsum base mud.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
14/43
- Sodium >icarbonat "8a=?64#, material yang berfungsi menyingkirkan
atau mereduksir ion calcium dari Lumpur yang mempunyai p= H, terutama
yang terkontaminasi oleh semen.
- ?austic Soda "8a6=#, mempunyai kadar alcohol yang tinggi dan
berfungsi mengontrol p= pada $ater base muds.
- Soda /sh, adalah material kering yang dipergunakan untuk mengendapkan
ion ?apada $ater base muds.
*. ?orrosion ?ontrol additive.
- 8oGygen, berfungsi sebagai katalisator sodium sulfide yang berupa
tepung, digunakan untuk membersihkan oksigen yang dapat menimbulkan
korosi. 7aterial ini biasanya dipakai secara menerus dalam operasi
pemboran.
- 8oGygen L, mempunyai fungsi sebagai pembersih oksigen yang terdapat
dalam Lumpur, adapun bentuk dari noGygen ini berupa larutan dengan
konsentrasi ((,2 lbCbbl ammonium bisulfide.
@. &etergen additive
/dditive ini berfungsi untuk membersihkan endapan-endapan shale pada bit
atau balling upM, baik untuk Lumpur yang menggunakan bahan dasar air
ta$ar maupun air asin.
?ontohnya % && ?ompound dengan pemakaian normal antara 2-4 gallon tiap
( barrel.
H. >ahan-bahan untuk emulsifier
lmusifier adalah fasa kimia untuk emulsi minyak dan air. /ntara lain%
- 7ogco 7ul "buatan agcobar#
-
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
15/43
- 'loGit "buatan agcobar#
- >aroflac "buatan >aroid#
- Separan "buatan 7il 5hite#
- 3mco floe "buatan 37?#.
ahan-bahan /dditif Lumpur !emboran20#
BAHAN ADI'IF FUN(I
>entonit 7enaikkan viskositas.
>arite 7enaikkan berat jenis.
Sodium /cid !yrophosphate 7enghambat kecepatan pengendapanbahan-bahan padat dari lumpur.
?austic Soda "larutan alkali# 7enstabilkan dan mengatur lumpur
pemboran. J menaikkan p= alkalinitas.
LignosulfonateN Iuebracho 7engencerkan dan mengatur filtrasi
lumpur pemboran.
!olyacrylates "?7?# !olimer organik yang berat
;ypsum 7engatur dan menstabilkan lumpur
pemboran.
;aram Sodium ?hlorida &ipakai dalam pengeboran lapisan-lapisan
garam.
7inyak "emulsi# 7encegah kesulitan-kesulitan pelumasanpada temperatur yang tinggi, pipa sticking,
pengelupasan shale dan mencegah
pembasahan lapisan yang pekat terhadap
air.
1.2. i)a# Fisi* Lumpur Pemboran
Komposisi dari lumpur pemboran akan menentukan sifat-sifat fisik dan
performance dari lumpur itu sendiri.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
16/43
&ensitas lumpur pemboran atau berat lumpur didefinisikan sebagai
perbandingan berat per unit volume lumpur. Sifat ini berpengaruh terhadap
pengontrolan tekanan subsurface dari formasi, sehingga dalam operasi pemboran
densitas lumpur harus selalu dikontrol terhadap kondisi formasinya agar diperoleh
performance atau kelakuan lumpur yang sesuai dengan fungsi yang diharapkan
terhadap formasi yang dibor.
!engaturan densitas lumpur merupakan faktor penunjang keberhasilan
pemboran. &ensitas lumpur yang relatif terlalu berat bagi suatu formasi
memungkinkan terjadinya lost circulation, sebaliknya densitas lumpur yang relatif
terlalu kecil akan menyebabkan terjadinya blo$ out. !engontrolan densitas
lumpur dapat dilakukan dengan jalan penambahan zat-zat aditif yang umum
dipakai untuk memperbesar harga densitas antara lain yaitu % barite "S; D ).4#,
limestone "S; D 4.#, galena "S; D *.# dan bijih besi "S; D *.#. sedangkan
untuk memperkecil atau mengurangi densitas lumpur pada umumnya dipakai
aditif seperti air dan minyak. ?ara lain untuk memperkecil densitas adalah dengan
jalan pengurangan kadar padatan lumpur di pemukaan. !enambahan densitas
lumpur dilakukan pada satu siklus sirkulasi viscositasnya harus kecil karena
dengan penambahan berat lumpur ini akan terjadi kenaikan viscositas. &ensitas
lumpur dipengaruhi oleh temperatur, densitas akan tururn jika temperaturnya naik.
Satuan densitas dapat pula dinyatakan dalam gradient tekanan dengan satuan-
satuan yang umum dipakai adalah %
o !ounds per gallon, ppg lbCgallon
o !ounds per cubic feet lbCcuft
o !si per ( feet depth psiC(ft
o Specific gravity "S;#
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
17/43
kondisi lubang lumpur. !erhitungan densitas eEuivalent circulating sebagai
berikut %
depth0520
ssuredropannularprecweightmudspecifinweightcirculatioequivalent
+=
....."4.2#
&ensitas Euivalent circulating biasanya akan lebih besar ( J (.0 lbCgal
daripada densitas static, tergantung dari besarnya annular pressure drop. &ensitas
annular merupakan total tekanan actual bottomhole pada formasi yang dibor.
&ensitas annular memiliki harga paling besar dibandingkan dua densitas lainnya,
khususnya ketika laju pemboran tinggi dan kedalaman sumur yang mengandung
cutting yang tinggi. &ensitas annular didefinisikan sebagai berikut %
( )depth1ingightofcuttpressureweadditional
depth
ssuredropannularpreificweightstaticspec
tcificweighannularspe
C+
+
=
............................................"4.4#
!erbedaan jenis lumpur pemboran memiliki range dalam penggunaan
densitas yang merupakan fungsi densitas dasar lumpur dan sifat gelstrenght pada
pencampuran miGture lumpur. ;el stenght mempunyai hubungan secara langsung
dengan kemampuan fluida dalam menahan berat material dan cutting pemboran
ketika sirkulasi dihentikan.
>esarnya densitas akan menentukan tekanan hidrostatik kolom lumpur
pemboran seperti ditunjukkan pada persamaan berikut %
Depth40!
" mm ..
= .............................................................."4.)#
Depth0520" mm = . ................................................................"4.0#
dimana %
!m D tekanan hidrostatik kolom lumpur, psi.
m D densitas lumpur, ppg.
& D &epth, ft.
&an
( )
( )ppgW
ppgW#$
freshw ater
mudmud = ................................................................"4.+#
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
18/43
karena densitas air ta$ar adalah konstan, yaitu @.44 ppg maka persamaan diatas
dapat berubah menjadi %
mudmud #$!W = . ......................................................................"4.*#
!engontrolan densitas lumpur pemboran tergantung pada maksud tujuan
jenis lumpur tersebuat akan digunakan dalam operasi pemboran.
1.2.2. +is*osi#as
:iskositas didefinisikan sebagai tahanan lumpur pemboran untuk mengalir
saat dipompakan yakni perbandingan tegangan "shear stress# dengan regangan
"shear strain# yang diukur dengan 7arsh funnel atau rational viscometer.
:iskositas merupakan sifat penting bagi lumpur karena berpangaruh terhadap
efisiensi kemampuan pengangkatan. Karena cutting maupun material lainnya
secara kontinyu terproduksi bersama dengan lumpur selama operasi pemboran
sehingga diharapkan sesampainya di permukaan dapat dibersihkan sebelum
disirkulasikan kembali dengan perlatan mud screen, desanding devices,
centrifugal concentrator dan sebagainya yang sengaja dipasang untuk
membersihkan solid dalam lumpur.
:iskositas juga melibatkan perhitungan kehilangan tekanan "pressure
drop# di annulus pada aliran laminar dengan menggunakan persamaan >ingham.
:iskositas merupakan fungsi dari empat faktor, yaitu %
(. viskositas lumpur dasar.
2. ukuran, bentuk dan jumlah partikel solid per unit volume.
4. gaya antar partikel.
). derajat emulsifikasi oil in $ater atau $ater in oil dan kestabilan emulsi.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
19/43
>esaran area kontak antara partikel solud dengan fasa cair mempengaruhi
plastic viskositas akibat friksi mekanik. !lastik viskositas meningkat dengan
naiknya daerah permukaan yang dibasahi fasa cair. eban pompa bertambah dengan bertambahnya luas kontak dengan
partikel sehingga efek friksi dan resistansi lumpur menjadi sangat besar.
Sebaliknya viskositas yang terlalu kecil dapat menimbulkan %
o !engangkatan cutting menjadi tidak efektif karena lifting capacity partikel-
partikel lumpur terlau kecil untuk menahan berat cutting.
o
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
20/43
gaya dalam gram yang diperlukan untuk memecah standard gel menjadi lumpur.
Sistem satauan yang umum yang digunakan untuk gel strength adalah %
o ;ram dyneCcm2, gr dyneCcm2.
o ;ram poundCsgft, gr lbCft2.
Komponen-komponen pembentuk atau komponen aktif pembentuk lumpur
yang dapat menyebabkan gel strength antara lain % clay, shale dan bentonite yang
sudah memilki gaya tarik-menarik partikel platnya. &alam suatu operasi
pemboran, gel strength dikontrol agar mendapatkan suatu performance lumpur
yang sesuai dengan fungsi yang diharapkan terhadap formasi yang dibor. ntuk
standarisasi pengukuran gel strength dilakukan dua kali, yaitu pda initial time
yaitu menit atau tepat pada saat setelah sirkulasi lumpur dihentikan dan yang
kedua yaitu setelah ( menit sirkulasi dihentikan. =ubungan gel dengan
thiGotropic, yaitu sifat adanya gejala gel yang pecah dan menjadi lumpur
pemboran kembali, kondisi ini bersifat reversible.
ntuk mengetahui gel strength dalam lumpur pemboran dapat dipakai
persamaan sebagai berikut %
%&1
%&$$
+=
O....................................................................................."4.@#
dimana %
; D gel strength pada $aktu
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
21/43
o Kecenderungan dari lumpur untuk lost circulation.
o
!elepasan cutting, material solid dan pasir ke permukaan akan tidak efektiflagi sehingga dapat mempertinggi abrasifitas lumpur terhadap peralatan di
permukaan, seperti pompa lumpur.
o 'iltration loss merupakan kehilangan fasa cair lumpur yang masuk ke
formasi permeable yang diukur dengan peralatan standard filter press
yang merupakan hasil pada kondisi statik "sirkulasi dihentikan#.
1.&. i)a# Kimia Lumpur PemboranSifat kimia lumpur pemboran merupakan tingkat reaktifitas lumpur
terhadap kondisi formasi yang ditembus, terutama berkaitan dengan kandungan
kimia$i partikel-partikelnya. Seperti sifat fisik lumpur, sifat kimia juga sangat
menentukan fungsi lumpur, karena performance lumpur dapat berubah dengan
adanya pengaruh dari efek kimia partikelnya. !erubahan sifat kimia yang tidak
sesuai maksud tujuan pemboran akan menyulitkan pengontrolan lumpur sehingga
treatment terhadap sifat kimia harus selalu diperhatikan selama sirkulasi
dilakukan. Semua sifat kimia diharapkan mempu memberikan keuntungan yang
menunjang fungsi lumpur pemboran.
?ara penanggulangan kerusakan lumpur yang diakibatkan oleh ion chlor
antara lain adalah %
o 9ika mud cake terlalu tebal dan filtration loss terlalu besar dapat diperbaiki
dengan menambah organic koloid.
o 9ika p= diba$a diba$ah @, maka perlu preserfatif untuk menahan
fermentasi starch.
o 9ika padatan sukar dicapai karena fluktuasi oleh clay suspensi dapat
diperbaiki dengan penggunaan attapulgite sebagai pengganti bentonite.
1.. /enis Lumpur Pemboran
!enamaan lumpur pemboran yang diberikan oleh Zaba dan &oherty
"(H*# merupakan klasifikasikan berdasarkan fasa fluidanya, yaitu %
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
22/43
(. 5ater >ase &rilling 7ud
2. 6il >ase &rilling 7ud
4. mulsion &rilling 7ud
). ;asseous &rilling 7ud
;asseous drilling mud masih belum umum digunakan sangat sulit dalam
penggunaan dan pera$atannya.
1..1. 0a#er Base Mu"
>ila bahan dasar lumpur adalah air maka lumpur disebut dengan $ater
base mud. /ir yang digunakan dapat berupa air ta$ar mauouan air asin. Lumpur
yang mempunyai bahan dasarnya air disebut dengan 'resh 5ater 7ud dan jika
bahan dasarnya adalah air asin lumpur tersebut disebut Salt 5ater 7ud.
1..1.1. Fres- 0a#er Mu"
'resh $ater muds adalah lumpur yang fase cairannya adalah air ta$ar
dengan "kalau ada# kadar garam yang kecil "kurang dari ( ppm D ( 1 berat
garam#. 'resh $ater mud dapat dibedakan menjadi beberapa jenis antara lain %
o Spud 7ud
Spud mud digunakan untuk membor formasi bagian atas bagi conductor
casing. 'ungsi utamanya mengangkat cutting dan membuka lubang
dipermukaan "formasi atas#. :olume yang diperlukan biasanya sedikit dan
dapat dibuat dari air dan bentonite "yield ( bblCton# atau clay air ta$ar yang
lain "yield 40-0 bblCton#.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
23/43
lumpur ini digunakan untuk pemboran yang cepat seperti pemboran pada
surface casing "permukaan#. &engan bertambahnya kedalaman pemboran
sifat-sifat lumpur yang lebih baik diperlukan dan natural mud ini di treated
dengan zat-zat kimia dan additive-additive koloidal. >eratnya sekitar H.( J
(.2 ppg, dan viscositasnya 40-) detik.
o >entonite J entonite
adalah material yang paling umum digunakan untuk membuat koloid
inorganis untuk mengurangi filter loss dan mengurangi ketebalan mud cake.
>entonite juga menaikkan viscositas dan gel strength yang dapat dikontrol
dengan thinner.
o !hospate J
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
24/43
seperti clay, maka kontrol filtratnya pada lumpur yang terkontaminasi dapat
dilakukan dengan organic colloid ini baik untuk mengurangi filtration loss
pada fresh $ater mud. &alam kebanyakan lumpur penurunan filter loss lebih
banyak dilakukan dengan organic colloid daripada inorganic.
o AedM 7ud
Aed mud mendapatkan $arnanya dari $arna yang dihasilkan dari treatment
dengan cautic dan guobracho "merah tua#. 3stilah ini tetap digunakan
$alaupun nama-nama colloid yang dipakai mungkin menyebabkan $arna abu-
abu kehitaman. mumnya istilah ini digunakan untuk lignin-lignin tertentu
dan hunic thinner selain untuk tannim di atas.
Suatu jenis lumpur lain ini adalah alkaline tannate treatment dengan
penambahan polyphospate untuk lumpur-lumpur dengan p= di ba$ah (.
perbandingan alkaline, organic dan polyphospate dapat diatur dengan
kebutuhan setempat. /lkaline-tannate treated mud mempunyai range p= @-((.
/lkaline-tannate dengan p= kurang dari ( terhadap flokulasi karena
kontaminasi garam. &engan menaikkan p= maka sukar untuk flokulasi. ntuk
p= lebih dari ((.0, pregelatinized starch dapat digunakan tanpa bahaya
fermentasi. &i ba$ah p= ini, preservative harus digunakan untuk mencegah
fermentasi "meragi# pada fresh $ater mud. 9ika diperlukan densitas lumpur
yang tinggi lebih murah bila digunakan treatment yang menghasilkan calcium
treated mud dengan p= (2 atau lebih
o ?alcium 7ud
Lumpur ini mengandung larutan calcium "disengaja#. ?alcium bisaditambah dengan slaked lime "kapur mati#, semen plaster "?aS6)# dipasaran
atau ?a?l2, tetapi dapat pula karena pemboran semen, anhydite dan gypsum.
a. Lime
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
25/43
gel strength yang rendah, baik digunakan untuk pemboran dalam serta
untuk memperoleh densitas yang besar.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
26/43
untuk base eGchange clay "pertukaran ion-ion pada clay# seperti >a
"6=#2telah digunakan.
1..1.2. a!# 0a#er Mu"
Lumpur ini digunakan untuk membor garam massive "salt dome# atau salt
stringer "lapisan formasi garam# dan kadang-kadang bila ada aliran garam yang
terbor. 'iltrate lossnya besar dan mud cakenya tebal bila tidak ditambah organic
colloid. != lumpur diba$ah @, karena itu perlu dipresentative untuk mencegah
fermentasi starch. 9ika slat mudnya mempunyai p= yang lebih tinggi, fermntasi
terhalang oleh basa. Suspensi ini dapat diperbaiki dengan penggunaan antapulgate
sebagai pengganti bentonite.
o nsaturated Salt 5ater 7ud
/ir laut dari laut lepas atau teluk sering digunakan untuk lumpur yang
jenuh kegaramannya "unsaturated salt $ater mud#. Kegaraman "salinity#
lumpur ini ditandai dengan %
(. 'iltrate loss besar kecuali ditereated dengan organic colloid
2. 7edium sampai tinggi pada gel strength kecuali ditreated dengan thinner.
4. Suspensi yang tinggi kecuali ditreated dengan attapulgite atau organic
colloid
Lumpur ini biasa mengalami foamingM, yaitu berbusa "gas
menggelembung# yang bisa diredusir dengan %
(. 7enambah soluble surface active agent
2. 7enambah zat kimia untuk menurunkan gel strength
Lumpur yang terkena kontaminasi garam juga ditreated seperti pada sea $ater
ini.
o Saturated Salt 5ater 7ud
'asa cair lumpur ini dijenuhkan dengan 8a?l. ;aram-garam lain dapat
pula berada disitu dalam jumlah yang berlainan. Saturated salt $ater mud
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
27/43
dapat digunakan untuk membor formasi-formasi garam dirongga-rongga yang
terjadi karena pelarutan garam dapat menyebabkan hilangnya lumpur, dicegahdengan penjenuhan garam terlebih dahulu pada lumpurnya.
Lumpur ini juga dibuat dengan menambahkan air garam yang jenuh untuk
pengenceran dan pengaturan volume.
'iltrate loss yang rendah pada saturated salt organik colloid mud
menyebabkan tidak perlunya memasang casing di atas salt beds "farmasi
garam#. 'iltrate lossnya bisa dikontrol sampai ( cc /!3 dengan organic
colloid. Saturated salt $ater mud dapat dibuat berdensitas lebih dari (H ppg.
&engan menambahkan organic colloid agar filtration lossnya kecil, lumpur ini
bisa untuk membor formasi diba$ah salt beds, $alaupun restivitinya yang
rendah buruk untuk electical log. ;abungan dari non-ionic surfactant
menyebabkan pengontrolan filtrasi dan flo$ propertiesnya lebih mudah dan
murah, terutama pada densitas tinggi.
Saturated salt $ater mud dapat pula dibuat dari fresh $ater atau brine
mud. 9ika dari fresh $ater mud maka paling tidak separoh dari lumpur harus
dibuang, diperlukan untuk pengenceran dengan air ta$ar dan penambahan
lebih kurang (20 3bs garamCbbl lumpur. 9ika dikehendaki pengontrolan
filtration loss, suatu organic colloid dan presentative dapat ditambahkan.
9ika lumpur dibuat dari saturated brine "air garam yang jenuh# sekitar 2
3bCbbl attapulgite ditambahkan bersama dengan organic colloid dan mungkin
presentative. &ensitas lumpur ini (4 ppg dan akan naik sekitar (( ppg selama
pemboran berlangsung.
!emeliharaannya jenis lumpur ini, termasuk penambahan air asin untuk
mengurangi viscositas, attapulgite untuk menambah viscositas, gel dan filtrasi
dapat diperoleh dengan penambahan alkaline-tannate solution atau sedikit
lime "kapur#.
o Sodium Silicate 7ud
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
28/43
'asa cair 8a-Silicate mud mengandung sekitar +01 volume larutan 8a
silicate dan 401 larutan garam jenuh. Lumpur ini digunakan untuk pemboran
heaving shale, tetapi telah terdesak penggunaannya oleh lime treated mud,
gypsum lignosilfonate, shale control dan surfactant muds "lumpur yang diberi
&/S dan &7# yang lebih baik, murah dan mudah dikontrol sifat-sifatnya.
1..2. Oi! in 0a#er Emu!sion Mu"
ntuk lumpur jenis ini minyak merupakan fase tersebar "emulsi# dan air
sebagai fasa contiou. 9ika pembuatannya baik, filtratnya hanya air. Sebagai dasar
dapat digunakan baik fresh maupun salt $ater mud. Sifat-sifat fisis yang
dipengaruhi emulsifikasi hanyalah berat lumpur, volume filtrat, tebal mud cake
dan pelumasan. Segera setelah emulsifikasi, filtrate loss berkurang, filter cake
menjadi tipis dan torEue putaran drillstring benyak berkurang. Keuntungannya
adalah bit yang lebih tahan lama, penetration rate baik, pengurangan korosi pada
drill string, perbaikan pada sifat-sifat lumpur "viscositas dan tekanan pompa
bolehCdapat dikurangi, $ater loss turun, mud cake turun "mud cake tipis# dan
mengurangi bailling "terlapisnya alat oleh padatan lumpur# pada drill string.
:iscositas dan gel lebih mudah dikontrol bila emulsifiernya juga bertindak
sebagai thinner.
mumnya oil in $ater emultion mud dapat bereaksi dengan penambahan
zat dan adanya kontaminasi sama seperti lumpur aslinya. Semua minyak "crude#
dapat digunakan, tetapi lebih baik bila digunakan minyak refinery "refinery oil#
yang mempunyai sifat-sifat sbb %
(. ncracked "tidak perpecah-pecah molekulnya# supaya stabil
2. 'lash point tinggi, untuk mencegah bahaya api
4. /niline number tinggi "lebih dari (00# agar tidak merusakan karet-karet
dipompaCcirculation system
). !our point rendah, agar bisa digunakan untuk bermacam-macam
temperatur
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
29/43
Keuntungan lainnya adalah bah$a karena bau serta fluorecensinya lain
dengan crude oil "mungkin yang berasal dari formasi#, maka ini berguna untuk
pengamatan cutting oleh geolog dalam menentukan adanya minyak di pemboran
tersebut. /danya karet-laret yang rusak dapat dicegah dengan penggunaan karet
sintesis
1..2.1. Fres- 0a#er in 0a#er Emu!sion Mu".
'resh $ater oil in $ater emultion mud adalah lumpur yang mengandung
8a?l sampai sekitar +. ppm. Lumpur emultion ini dibuat dengan
menambahkan emulsifier "pembuat emulsi# ke $ater base mud diikuti dengan
sejumlah minyak yang biasanya 0-201 volume. 9enis emulsifier bukan sabun
lebih disukai karena ia dapat digunakan dalam lumpur yang mengandung larutan
?a tanpa memperkecil emulsifiernya dalam hal efesiensi. mulsifikasi minyak
dapat bertambah dengan agitasi "diaduk# dan penjagaannya secara periodic
ditambahkan minyak dan emulsifier.
7aintenancenya terdiri dari penambahan minyak dan emulsifier secara
periodik. 9ika sebelum emulsifikasi lumpurnya mengandung persentase clay yang
tinggi, pengenceran dengan sejumlah air perlu dilakukan untuk mencegah
kenaikan viscositas. Karena keuntungan dalam pemboran dan mudahnya
pengontrolan maka lumpur ini disukai orang.
1..2.2. a!# 0a#er Oi! in 0a#er Emu!sion Mu"
Salt $ater oil in $ater absorption mud mengandung paling sedikit +.
ppm 8a?l dalam fasa cairnya. mulsifikasi dilakukan dengan emulsifier agent-
organik. Lumpur ini biasanya mempunyai p= diba$ah H, dan cocok untuk
digunakan pada daerah dimana perlu dibor garam massive atau lapisan-lapisan
garam. mulsi ini mempunyai keuntungan-keuntungan seperti juga pada fresh
$ater emultion % pertama densitasnya kecil, kedua filtration loss sedikit dan mud
cake tipis dan lubrikasi lebih baik. Lumpur demikian mempunyai tendensi untuk
foaming yang bisa dipecahkan dengan penambahan surface active agent tertentu.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
30/43
7aintenance lumpur ini sama dengan salt mud biasa kecuali perlunya menambah
emulsifier, minyak dan surface active defoamer "anti foam#.
1... Oi! Base an" Oi! Base Emu!sion Mu"
Lumpur ini mengandung minyak sebagai fasa kontinunya. Komposisinya
diatur agar kadar airnya rendah "4 - 01 volume#. Aelatif lumpur ini tidak sensitif
terhadap kontaminant.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
31/43
&igunakan untuk daerah-daerah dengan formasi keras dan kering dengan
gas atau udara dipompakan pada annulus, salurannya tidak boleh bocor.
Keuntungan cara ini adalah penetration rate lebih besar, tetapi adanya
formasi air dapat menyebabkan bit bailing "bit dilapisi cuttingCpadatan-padatan#
dan pipe sticking yang merugikan. 9uga tekanan formasi yang besar tidak
membenarkan digunakannya cara ini, tapi sebaliknya formasi dengan tekanan
kecil cocok dengan cara ini. !enggunaan natural gas membutuhkan penga$asan
yang ketat pada bahaya api. Lumpur ini juga baik untuk completion pada zone-
zone dengan tekanan rendah.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
32/43
proyek pemboran dengan pertimbangan tersedianya biaya yang akan dianggarkan
untuk penggunaan dan pera$atan lumpur. &imana pengeluaran harus sesuai
dengan perencanaan dan efisien jika dilakukan penggunaan lumpur dengan fungsi
yang dibutuhkan. &engan penilaian demikian dapat diperoleh faktor yang harus
dicapai agar fungsi lumpur dapat berjalan secara optimal.
5alaupun semua lumpur memiliki fungsi yang sama, sifat-sifat lumpur
sangat dipengaruhi oleh pertimbangan untuk memfasilitasi keperluan rate,
keamanan dan program penyelesaian suatu sumur. 'ungsi lumpur meliputi %
o 7engangkat cutting ke permukaan
o 7endinginkan dan melumasi bit dan drillstring
o 7emberi dinding pada lubang bor dengan mud cake
o 7engontrol tekanan formasi
o 7emba$a cutting cutting dan material pemberat pada susupensi jika sirkulasi
lumpur dihentikan sementara
o 7elepaskan cutting dan pasir di permukaan
o
7enahan sebagian berat drillpipe dan casingo 7engurangi efek negative pada formasi
o 7endapatkan informasi dari mud logging
o 7edia logging
&iharapkan semua fungsi lumpur diatas dapat berjalan sesuai dengan yang
tujuan pemboran dan kondisi formasi yang akan dibor, karena program pemboran
dikatakan berhasil jika fungsi lumpur bisa memberikan hasil optimum dan dapat
mengatasi segala kendala selama proses pemboran.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
33/43
Kemampuan mengembang "s$elling# yang besar diantara tipe lempung yang
lainnya, 7ontmorillonite clay akan membentuk suatu larutan dengan viscositasyang cukup besar, hal ini penting untuk pembersihan dasar.
'resh $ater sebagai fasa kontinyu dalam $ater base mud, invasi mud
filtrat menyebabkan lempung mengembang di dalam pori batuan sehingga pori-
pori batuan mengalami clay blocking.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
34/43
&.. Kon"isi3*on"isi 4an, Mempen,aru-i Lumpur Pemboran
Kondisi-kondisi disini merupakan suatu keadaan yang mungkin timbul dan
sangat mempengaruhi proses pemboran, terutama yang berkaitan dengan
perencanaan lumpur pemboran. &engan kata lain dapat disebut sebagai jenis-jenis
permasalahan pemboran yang disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain bisa
disebabkan oleh pengaruh karakteristik batuan dan kondisi formasi atau bisa juga
disebabkan oleh proses-proses pemboran itu sendiri. Sehingga sebelumnya
diperlukan suatu study secara menyeluruh tentang sifat-sifat maupun perilaku
formasi yang akan ditembus juga akibat-akibat yang mungkin timbul selama
dilakukannya proses pemboran dalam rangka optimasi dari fungsi lumpur
pemboran yang sesuai dengan kondisi-kondisi lapangan yang sebenarnya.
>erdasarkan pada pengaruh utama dari kondisi yang berperan terhadap
perencanaan lumpur pemboran, maka dapat dikelompokkan menjadi dua jenis
kondisi, yaitu yang dipengaruhi oleh karakteristik batuan dan yang dipengaruhi
oleh proses pemboran.
&..1.. 'empera#ur 'in,,i
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
35/43
tersebut. Semakin besar daya tarik antar partikel, sedangkan luas ruang untuk
partikel tetap, maka gesekan-gesekan pertike-partikel akan semakin intens pula
sehingga menyebabkan kenaikan temperature jenis materialnya.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
36/43
;ambar 4.(0.
!engaruh
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
37/43
&..2. Pen,aru- Proses3proses Pemboran
&alam operasi pemboran, berbagai problem berkaitan dengan sifat-sifat
lumpur pemboran muncul. >eberapa problem tersebut musti harus diperhatikan
dan tidak mungkin dihindari, hanya bisa dilakukan meminimalisasikan efek-efek
yang lebih merugikan berakibat fatal. =al ini lebih disebabkan karena lumpur
pemboran tidak mampu memberikan fungsinya dalam mengantisipasi
kemungkinan-kemungkinan akibat negatif suatu kegiatan pemboran, dimana
bukan teknis pemborannya yang perlu dikoreksi, tapi cukup hanya memperbaiki
dan mengatur sifat-sifat lumpur pemboran.
&.15. Peme!i-araan Lumpur Pemboran
7aksud dari pemeliharaan lumpur pemboran adalah mempertahankan
lumpur dengan baik sesuai dengan fungsinya dalam operasi pemboran agar
diperoleh produksi minyak yang optimal tanpa mengalami hambatan-hambatan,
oleh karena itu perbaikan tidak harus menunggu lumpur mengalami kerusakan
atau tidak berfungsi secara maksimal.
!era$atan disini tidak harus emnggunakan metode tertentu, karena
biasanya zona-zona pemboran mempunyai pengaruh yang berlainan satu dengan
yang lainnya. Salah satu cara adalah melakukan kontrol lumpur, sehingga secara
ilmiah yang dikombinasikan dengan pengatahuan dari pengalaman diharapkan
dapat mengatasi gejala-gejala adanya perubahan-perubahan sifat lumpur
pemboran. =al tersebut perlu diperhatikan karena perubahan-perubahan sifat
lumpur dapat menimbulkan kerusakan-kerusakan yang sangat merugikan, baik
yang berasal dari pengaruh karakteristik batuan dan kondisi formasi ditembus
maupun dari pengaruh proses-proses pemboran.
>iasanya lumpur pemboran sering dipengaruhi oleh lapisan-lapisan batuan
formasi yang pda saat itu dibor. >eberapa contoh langkah yang dapat dijadikan
pedoman untuk mera$at lumpur pada suatu daerah yang sudah pernah dilakukan
pengeboran adalah sebagai berikut %
o 7emasukkan additif pengencer lumpur pemboran pada $aktu akan
menembus lapisan kapur.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
38/43
o 7emasukkan additif pengental lumpur pemboran jika akan menembus
lapisan tanah liat.o 7emasukkan caustic soda kedalam lumpur pemboran jika akan menembus
lapisan tanah liat.
o 7emasukkan additif untuk mengurangi filtration loss pada $aktu membor
lapisan yang mengandung minyak.
3ntinya jika suatu pemboran akan menembus suatu lapisan formasi tertentu, maka
lumpur pemboran sebaiknya dikontrol dengan menambahkan zat-zat additif sesuai
dengan fungsi lumpur yang diinginkan dan sesuai dengan kondisi lapangan yang
akan dobor agar tidak terjadi kerusakan akibat kesalahan perencanaan lumpur
pemboran untuk suatu formasi tertentu, berikut beberapa additif sesuai dengan
fungsinya yang berkaitan dengan sifat-sifat lumpur pemboran.
9ika terjadi hal-hal bersifat mendadak "accidental# dan tidak terduga
sebelumya serta mengakibatkan perubahan sifat pada lumpur pemboran maka
lumpur lumpur harus segera diberikan treatment dengan tepat agar lumpur tidak
rusak sama sekali sehingga diperlukan biaya besar, misalnya %
o Lumpur pemboran yang terkena pengaruh kapur akan mendadak
mengental dan harus dilakukan treatment dengan memeberikan additif
pengencer.
o Lumpur yang terkena pengaruh semen akan terjadi penggumpalan harus
segera diberikan additif natrium bicarbonate.
o Lumpur yang terkena pengaruh air akan menjadi encer dan merusak air
tapisan, maka harus dilakukan treatment dengan additif pengental emulsi
minyak.
=al-hal yang perlu diperhatikan dalam treatment lumpur pemboran antara lain
sebagai berikut %
o >entonite biasa dimasukkan langsung kedalam lumpur pemboran sedikit
demi sedikit.
o 7inyak "emulsi# dimasukkan terlebih dahulu kedalam bak lumpur.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
39/43
o ?algon harus dihancurkan dan dilarutkan dahulu dalam air, kemudian
sedikit demi sedikit kedalam lumpur di bak.o ?7? dimasukkan kedalam lumpur dalam bak lumpur dengan takaran
tertentu.
o 7yrtan dihancurkan dahulu dalam larutan 8a6=, kemudian dimasukkan
kedalam bak lumpur.
o ?alcium carbonat dapat rusak oleh asam sehingga harus diketahui bah$a
lumpur tidak asam.
o
>ahan-bahan seperti % sodium aGid phyrophospate dan sodium heGamethaphospate, sodium tetraphospate dan sodium phyrophospate tidak
stabil pada temperatur yang tinggi.
o /dditif yang tahan terhadap temperatur yang tinggi adalah minyak lignite
yang dimasukkan bersama-sama caustic soda.
o 7emasukkan additif selama sirkulasi dan diaduk terus-menerus dengan
lumpur yang ada pada bak lumpur, dimana hal ini dimaksudkan agar
pengaruh dari additif yang ditambahkan tersebut merata.!engendalian additif saat persiapan dan selama operasi pemboran berlangsung
harus terus dilakukan.
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
40/43
'abe! 1.1 Koe)isien Ra#e
'abe! 1.2 Koe)isien Loss Pera!a#an Permu*aan
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
41/43
'abe! 1.& Koe)isien Loss Dri!! Co!!ar
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
42/43
'abe! 1. Koe)isien Loss Dri!! Pipe
-
5/26/2018 Makalah Hidrolika Lumpur Pemboran
43/43