Tugas Tekbor.docx

MAKALAH TEKNIK PEMBORAN I

ROTARY DRILLING HYDRAULICS

DISUSUN OLEH :

Kelompok : 8 (Regular B)Nama : Hamidah (1101099)

M. Mazari Al Hafiz (1101095)M. Dwi Ikhwanur Riza (1001126)Jerry Leonardo (1101127)Shinta Widya (1101131)Alan Maryo Sinaga (1101150)Andi Abu Bakar (1101077)

JURUSAN S1 TEKNIK PERMINYAKAN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI

BALIKPAPAN

2013

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik Allah SWT, Tuhan pemilik segala ilmu

pengetahuan. Dengan izin, limpahan rahmat dan kasih sayang-Nya, akhirnya kami

dapat menyelesaikan penulisan makalah ini.

Makalah ini disusun berdasarkan sumber Handbook “GatlinCarl”. Dengan

terselesaikannya makalah ini kami mengharapkan penilaian sesuai dengan

harapan dan target kami.

Terimakasih kepada dosen Teknik Pemboran I. Kami juga menyadari masih

banyak kekurangan dalam penyusunan makalah ini. Akhirnya kami selaku

penyusun berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat dan dapat menjadi nilai

tambah untuk semester pendek kami.

Balikpapan, Agustus 2013

Tim Penyusun

Rotary Drilling Hydraulics 2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...................................................................................................2

DAFTAR ISI..................................................................................................................3

7.1 Pendahuluan.......................................................................................................4

7.2 Perhitungan Aliran Fluida Newtonian.............................................................4

7.3 Perhitungan untuk Aliran Fluida Plastik........................................................5

7.4 Peurunan tekanan saat melewati nozzel pada bit dan aliran air...................9

7.5 Perhitungan Penurunan Tekanan Untuk Sistem Khusus.............................10

7.6 Hidrolik dan Tingkat Penetrasi........................................................................33

7.7 Tekanan Lonjakan Disebabkan Pergerakan Pipa..........................................34

7.8 Udara,Gas dan Campuran Pada Lumpur Pemboran....................................35


7.1 Pendahuluan

Penggunaan yang tepat untuk daya pompa lumpur benar-benar penting untuk mengoperasikan rotary drilling. Analilis penilaian untuk sistem sirkulasi di rig di butuhkan untuk memahami komponen yang dibutuhkan untuk tenaga pada rig. Banyak yang menjadi masalah saat hidrolik dioperasikan,yaitu:

1.) Komponen aliran lumpur yang aneh.2.) Ketidak beresan sistem sirkulasi.

Tekanan pada pompa pun perlu diperhatikan saat lumpur disirkulasikan. Maka tekana pompa didefininiskan:

7.2 Perhitungan Aliran Fluida Newtonian

Aliran fluida yang melewati pipa terdiri dari laminar dan turbulen. Aliran laminer mempunyai ciri alirannya yang sejajar sedangkan pada aliran turbulen memiliki aliran yang acak. Hal ini dapat diketahui dengan menggunakan bilangan reynolds.

Dimana, Re= Bilangan Reynolds

V= kecepatan rata-rata aliran,ft/sec,=q/2.45d2

ρ= densitas fluida,lb/gal

d= diameter disekitar pipa,in

μ= viskositas fluida,cp

q= volume sirkulasi,gal/min


Dengan nilai,

Re<2000,aliran laminar

Re>4000,aliran turbulen

200<Re<4000<aliran transisi

Penurunan tekanan pada aliran laminer dapat diketahui dengan menggunakan hukum Hagan-Poiseuille,

∆p= penurunan tekanan pada aliran laminer,lb/in2

L = panjang pipa,ft

Untuk aliran turbulen,Fannings:

f= faktor kenaikan Fanning

Jadi untuk menghitung penurunan tekanan pada fluida newtonian,

1. Hitunglah Re

2. Jika Re<2000,menggunakan perhitungan aliran laminer3. Jika Re>2000,menggunakan perhitungan kenaikan.

7.3 Perhitungan untuk Aliran Fluida Plastik

Daerah Aliran Laminer

Aliran laminer mewakili bagian linier di kurva:

Dimana, = penurunan tekanan,lb/ft2

= nilai bingham yield,lb/ft2

Sifat aliran Bingham dapat di tuliskan sebagai berikut:


Perhitungan Kecepatan Kritis

Digunakan untuk aliran fluida newtonian.

Vc= Aliran kritis<ft/sec

V<Vc,aliran laminer

V>Vc,aliran turbulen

Perhitungan Aliran Turbulen

Perhitungan Fanning’s dapat juga digunakan untuk aliran turbulen dan dapat diketahui dengan bilangan Reynold.


Grafik.Faktor pergeseran vs bilangan reynold untuk sirkulasi aliran lumpur.

I. Nilai terendah untuk drum bass atau glass tubing

II. Untuk pembersihan internal –siram barang tubular

III.Untuk penuh-drill pipe di lubang atau annulus dalam keadaan cased hole

IV.Untuk annulus dalam keadaan cased hole

Kesalahan kadang terjadi dalam menentukan viskositas yang akan mempengaruhi perhitungan dalam aliran turbulen.

Maka menggunakan bilangan reynolds digunakan untuk menentukan jenis aliran,

Jika,

,Aliran laminar

,Aliran turbulen

Contoh 7.1


Aliran lumpur melewati OD 412

in,internal flush drill pipe.Hitunglah

perubahan penurunan tekanan per 1000 ft.

Data lumpur

ρm= 10 lb/gal pipe ID = 3.640 in

Yb= 10 lb/100ft2 Kecepatan sirkulasi q=400 gal/min

μp= 30 cp

Penyelesaian:

(1) Vc=(1.08 ) (30 )+(1.08)√(30)2+(9.3)(10) (3.64 )2(10)

(10)(3.64 )=4.3 ft/sec

(2)

(3)

TENAGA HIDROLIK SAMA DENGAN DIAMETER ANNULUS

Aliran pada annulus dibutuhkan untuk memperkirakan diameter lingkaran,da,yang mana hidrolik sama dengan keadaan sebenarnya pada sistem di annulus. Konsep jarak hidrolik dapat di hitung dengan

Untuk di annnulus


Untuk pipa bundar

Perubahan loss di annulus sebanding dengan loss yang terdapat di pipa sama dengan jarak hidrolik<maka dapat dinyatakan dengan

7.4 Penurunan tekanan saat melewati nozzel pada bit dan aliran air

Grafik 7.2 Mengambarkan aliran fluida yang incompressible melewati pipa yang memusat (nozzle,lubang,dll). Asumsi kondisi dalam keadaan adiabatik

Dimana, P1,P2= tekanan,

V12,V2

2=kecepatan pada titik 1 dan 2,ft/sec

W=berat jenis,lb/ft3

Pada aliran ideal sehingga Qi=A2V2

Q=CQi

Dimana c adalah koefisien nozzel model khusus,maka

Untuk aliran lumpur,maka


Eckel dan Bielstein mempunyai nilai lebih tinggi 0.98 untuk model nozzel pada jet bit

Gambar.Sketsa sistem pada aliran incompressible melewati pipa yang menyatu atau nozzel

Multiple Nozzel

Pada umumnya nozzel pada jet bit memiliki angka yang sama dengan nozzle kerucut.Untuk menghitung penurunan tekanan pada banyak nozzel ,

Untuk 1 nozzel:

Untuk beberapa nozzel:

Untuk beberapa nozzel berbeda ukuran,

Dimana,

a = angka diameter nozzel,d1

b = angka diameter nozzel,d2

di= hidrolik samadengan diameter satu nozzel,in


7.5 Perhitungan Penurunan Tekanan Untuk Sistem Khusus

Menjabarkan perhitungan penurunan tekanan untuk setiap komponen pada sistem, perhatikan contoh berikut.

Operasikasn data,

Depth = 6000 ft (5500 ft drill pipe, 500 ft drill colar)

Drill pipe= 412

internal flush 16.6 lb/ft (ID= 3.826 in)

Drill Colar=634

(ID = 2.813 in)

Mud Density ,ᵨm= 10 lb/gal

µp=30 cp

Yb=10 lb/100 ft2

Bit = 778

in, 3 cone,jet rock bit

Kecepatan di nozzel= 25 ft/sec per inch bit diameter

Berapa pump out (hydrolik) daya yang dibutuhkan untuk kondisi ini?

Perhitungan bertahap

1.Rata-rata sirkulasi: di butuhkan kecepatan di annulus.Asumsikan pemboran dengan cepat, dengan batuan yang tidak keras dan kecepatan naik sesuai dengan tekanan gauge di lubang di butuhkan.

2.aliran rata-rata,q(gal/min)

Q= daerah annulus x kecepatan

=2.45(dh2 – dp2)v

=2.45(62-20.2)(3)

=308 gal/min

3.Ukuran nozzel:3 nozzel(satu dari tiap kerucut) akan digunakan, karena 13

q

untuk v= 250


ft/sec

D=√ q /32.45 v

=√ 103(2.45)(250)

=0.41

Stock terdekat dengan nozzel ukurannya 1332

in,ini dipilih dengan melihat

gambar 7.10. Maka di dapatkan kecepatan:

V= 103

(2,45)( 1332

)2 =225 ft/sec

4. Kerugian peralatan permukaan,peralatan permukaan seperti drill pipe,swivel,kelly

joint dan pipa di antara pompa dan standpipe.

5.Tekanan turun di sekitar drill pipe. Kecepatan kritis di hitung dengan:

Vc=

= (1.08 ) (30 )+1.08√¿¿¿

=4.2ft/sec

Kecepatan disekitar drill pipe:

V=q

245 d2=308

(245)(3.826)2 =8.58 ft/sec

8.58>4.2<aliran turbulen:

Re=2970 ρvd

μp=(2970)(10)(8.58)(3.826)

30=32,500

Dari gambar 7.1<kurva II

F=0.0066

Aplikasi rumus 7.4a:


6.Penurunan tekana disekitar drill collar:

V=308

(2.45)¿¿=15.9 ft/sec

Aliran turbulen

Re=(2970)(10)(15.9)(2.813)

30=44,300

Re= 32,500 x 3.8262.813

=44,300

f= 0.0062


∆pc= (0.0062)(10)(500)(15.9)2

(25.8)(2.813)=108 psi

7. Penurunan tekanan pada bit,untuk multiple nozzel

d = √(3) 1332

2

=0.704 in

8.Kehilangan di annulus-drill pipe

= 7.25 ft/sec

Tenaga Hidrolik sama dengan diameter annulus

Kecepatan sebenarnya,


9. Kehilangan disekitar annulus-drill pipe


Figure 7.5 Pressure drop through inside of drill pipe vs circulation rate.

Faktor gesekan f telah dihitung dalam laju alir dan ukuran pipa.

Penurunan tekanan dibaca dari grafik ini dapat dikoreksi berat jenis selain 9,5 lb / gal oleh:

∆ p=∆ pu ×ρm

9.5

Dimana ∆ p = koreksi nilai densitas lumpur ρm , lb.gal

∆ pu = Nilai yang dikoreksi dari grafik

Meskipun viskositas memiliki efek yang relatif kecil pada penurunan tekanan pada aliran turbulen, hal itu tidak sepenuhnya memuaskan untuk mengasumsikan bahwa nilai 3 cp akan cukup akurat untuk semua kasus. Selanjutnya, grafik (angka 7.12 dan 7.13) untuk aliran annular didasarkan pada kondisi turbulen, meskipun aliran laminar sering berlaku dalam bagian ini. Kesalahan karena assumprion umumnya diabaikan, sejak kerugian annular adalah bagian yang relatif kecil dari total kehilangan tekanan. Dalam


beberapa kasus mungkin bermanfaat, namun, untuk memperbaiki nilai grafik lainnya untuk viskositas:

∆ p=∆ pu ( μt

3 )0.14

Dimana μt=¿viskositas turbulen lumpur yang digunakan

Akibatnya akan lebih baik menggunakan grafik untuk sebagian besar perhitungan hidrolik, meskipun resor prosedur mungkin berguna dalam beberapa kasus. Untuk ilustrasi, les kita ulang contoh 7.3 menggunakan grafik Hughes dan faktor-faktor koreksi yang diperlukan.

Contoh 7.4

Data adalah kumpulan masalah sebelumnya dalam Bagian 7.5. Menghitung sirkulasi tekanan yang dibutuhkan.

Laju sirkulasi q = 308 gal / menit, 3 13/32 dalam nozel.

Perhitungan tekanan yang hilang :

no

Komponen sistem

Gambar no.

∆ pu , psi ∆ p , psi

1 Surface connections

7.3 -≠2 27 33*

2 Inside drill pipe 7.5 - 7 176 218*3 Inside drill

collars7.7 - 24

3 75 93*

4 Bis nozzles 7.9 550 580*5 Outside drill

collars7.10 −¿ 125

6 Outside drill collars

7.10 −¿ 77

Calculating pressure = 1126 psi


*∆ p=( μt

3 )0.14

×ρm

9.5 × ∆ pu

= ( 30(3.2 )(3))

0.14

×( 109.5 )∆ pu

= 1.24 ∆ pu

**∆ p=ρm

9.5 × ∆ pu=1.05 ×550=580

Perhatikan hasil ini periksa dengan contoh 7.3 dalam 4%, ini cukup akurat untuk tujuan praktis.

Namun demikian, masalah lumpur tertentu yang terbaik diselesaikan dengan metode yang lebih ketat disajikan sebelumnya. Hal ini digambarkan oleh Contoh 7.5.

a) Mengingat data berikut, menghitung tekanan sirkulasi dasar lubang.

Hole size = 987”

Depth = 10,000 ft


Drill Pipe = 421” o.d.

Drill Collars = 600 ft of 8 in o.d.

Circulating rate = 400 gal/min

Mud = 12 lb/gal

Yield value (Bingham) = 60lb

100 ft 3

Plastic viscosity = 40 cp

Calculation of ∆ pac

.

Karena aliran di sekitar drill collars adalah laminar, aliran dalam pipa bor anulus juga harus laminar, karena ada pengurangan kecepatan.


Sirkulasi tekanan di dasar sumur adalah hasil penjumlahan dari tekanan hidrostatik dengan kenaikan tekanan:

Drill Collar

Drill Pipe


Dimana μ= Viskositas nyata lumpur

μw= viskositas air

T= suhu oF


Perhatikan gambar 7.13, yang menunjukkan pipa bor diturunkan dalam lumpur yang dipenuhi lubang bor. Profil kecepatan di anulus ditandai dengan pola berlawanan ditampilkan: beberapa lumpur berdekatan dengan pipa akan mengalir ke bawah karena daya tarik dari lumpur yang kental, sedangkan volume pengungsi akan mengalir ke atas. Maksimum gelombang tekanan dapat dihitung dengan asumsi bahwa pipa bor disegel atau terpasang dan itu adalah seluruh volume (jumlah luas penampang) dipindahkan. Sementara ini adalah asumsi yang agak ekstrim, hal ini sebanding dengan menjalankan katup tekanan balik (float) seperti halnya praktik umum di drill stem pengujian atau menjalankan casing.

Mari kita, kemudian, menganalisis situasi ini menggunakan prinsip-prinsip hidrolik yang disajikan sebelumnya.


Asumsi-asumsi berikut akan dibuat:

1. Volume lumpur mengalir ke atas = total volume pipa yang diturunkan (dihitung dari diameter luar).

2. Kecepatan atas lumpur itu = kecepatan dihitung dari total wilayah annular (tidak berlawanan) + ½ kecepatan pipa bawah. Ini adalah asumsi yang dibuat oleh Ormsby yang ditemukan untuk menghasilkan hasil yang cukup akurat. Dalam bentuk persamaan:

Mengetahui Va, menghitung tekanan berjalan (atau menarik hisap) mungkin dalam cara yang sama seperti masalah semburan lumpur lainnya. Contoh 7.6 mengilustrasikan prosedur ini.

Contoh 7.6a. Mengingat data berikut, menghitung tekanan aktual yang dikenakan pada pembentukan di 10.000 ft Asumsikan pipa ditutup pada ujung bawah.


b. Mengolah (a) termasuk efek 500 ft 7 ½ inci od bor kerah di bagian bawah string bor

c. Apa yang akan tekanan lubang bawah seketika jika pipa sedang dihapus pada tingkat yang sama seperti pada bagian (a) dan (b)?


dengan kata lain, tekanan yang berjalan dan menarik hisap yang sama tetapi berlawanan arah.


Masalah-masalah ini berfungsi untuk menggambarkan potensi bahaya menurunkan atau menghapus string bor terlalu cepat. Pentingnya perhitungan tersebut tidak terletak pada besarnya prensentase dari jawaban numerik tetapi dalam realisasi masalah yang terlibat. Perlambatan gerakan pipa berarti waktu perjalanan yang lebih panjang, tetapi di banyak daerah tindakan tersebut memakan banyak biaya . Perlu dicatat bahwa mengabaikan kehadiran drill collars sangat meningkatkan kesalahan ini, karena hilangnya tekanan turbulen bervariasi v2.

Perhatikan juga bahwa AP bervariasi sebagai panjang pipa di dalam lubang. Akibatnya string dapat ditarik (atau run) lebih cepat sebagai panjang menurun. Namun, setelah kerah bor berada di dalam lubang, bagian itu memberikan sebuah efek yang besar dan konstan.

Penggunaan titik luluh dalam perhitungan sebelumnya juga dapat memperkenalkan kesalahan, terutama untuk lumpur yang memperlihatkan kekuatan gel besar dengan waktu diam. Sebuah nilai yang lebih realistis akan menjadi kekuatan gel sebenarnya pada waktu yang terlibat, jika diketahui.


Kecepatan ini sedemikian rupa sehingga aliran turbulen selalu ada; sehingga stek tergelincir kecepatan dapat didefinisikan dengan persamaan Rittinger ini:

Dimana:

Vts = Slip turbulen (jatuh bebas maksimum) kecepatan partikel padat, ft/sec

= densitas partikel, lb/ft3

= densitas fluida, lb/ft3

= 32.2 ft/sec2

dc = diameter partikel, ft

Cd = Koefisien seret untuk partikel tertentu. ini pada dasarnya merupakan fungsi dari bentuk partikel pada bilangan Reynolds yang tinggi.

Tujuan kits untuk, untuk lingknan karenanya 7.20 kemungkinan berubah menjadi :


, untuk ingkungan dimana dc = diameter particel,in.

abu-abu telah dievaluasi Cd sebagai 0.85 untuk butiran pasir dan 1.40 untuk partikel datar seperti batu kapur dan serpih stek. Densitas gas yang mungkin dinyatakan dalam hukum gas.

untuk udara, M = 29, Z 1.0 pada jarak tekanan dan temperatur yang biasa ditemui di udara atau pengeboran gas dan, R = 10.7 untuk p = psia dan T = o

Rankine. mensubstitusi nilai-nilai Eq. 7.21 yang kita dapat :

Contoh 7.9

a.) apakah kecepatan udara hanya akan mengapung pada 3/8 in. Diameter, 2.6 berat jenis, partikel blat pada 30 psig dan a20 oF?

Penyelesaian :

b.)apa yang akan menjadi kecepatan untuk memotong serpih dengan densitas

yang sama?Penyelesaian :Using Cd = 1.40,

Dalam prakteknya, aturan umum angka jempol untuk kecepatan annular dari tahun 2000 hingga 4000 per menit, dengan rata 3000 ft/menit. ini cukup untuk mengangkat 3/8 sampai ½ in. stek bola pada tekanan rendah dan suhu. meskipun sebagian besar stek dibor udara cukup kecil (sebenarnya ukuran partikel debu) ketika mereka mencapai permukaan, ini tidak berarti bahwa mereka adalah kecil ketika mereka meninggalkan bawah. aksi penggilingan dari string bor di lubang kering dan dampak dengan stek lainnya mungkin sebagian besar bertanggung jawab untuk sebagian besar penghancuran ini,


bersama dengan regrinding di bit, yang bekerja pada partikel yang sangat besar.

Berbagai metode untuk persyaratan volume komputasi udara (atau gas) sedang digunakan. Metode berkembang tersebut oleh r.r. anggle termasuk tingkat pengeboran sebagai parameter dan akan disajikan di sini. Volume yang dibutuhkan didasarkan pada laju sirkulasi memiliki kekuatan setara mengangkat sampai 3000 ft udara standar. Tabel 7.1 daftar faktor yang diperlukan yang diperoleh dari solusi komputer dari persamaan dasar. Udara standar atau volume gas yang dibutuhkan dalam kasus tertentu adalah

dimana : Qa = volume standar udara yang dibutuhkan, SCF/min

Qo = nilai ang dikoresi dari tabel 7.1. SCF/min

N = laju faktor pemboran pada tabel 7.1

D = kedalaman lubang, 1000 ft

Contoh 7.10

menghitung tingkat sirkulasi udara yang dibutuhkan untuk mengebor lubang dengan 7 7/8 in. Dengan lubang 4 ½ in.bor pipa pada tingkat kelajuan 90 ft/jam pada kedalaman 12,000 ft.

Persyaratan tenaga kuda

persamaan tenaga kuda untuk kompresi adiabatik gas umumnya digunakan untuk perhitungan kompresor.

Dimana :

HP = perbandingan spesifik gas yang dikompres = 1.4 untuk udara dan 1.3 untuk molekul


ringan gas alami.P1 = pengisapan atau tekanan pipa masuk pada komresor,psia. Lihat gambar 7.14 untuk tekanan

di berbagai ketiggian.Q = volume udara pada kondisi pipa masuk, P1 dan T1, MCF/menitP2 = tekanan yang lepas, psia

Tekanan discharge pada kompresor adalah, tentu saja, keran sirkulasi tekanan yang dibutuhkan. perhitungan nilai ini untuk kolom kompresibel mengalir agak rumit dan mungkin tidak bernilai sementara dalam pengeboran udara, karena ketidakpastian mengenai jumlah air yang mungkin ditemui. gambar 7.15 termasuk 3 kurva yang menggambarkan hal ini. kurva 1 termasuk tekanan teoritis perkiraan untuk sirkulasi udara kering menggunakan 4 ½ pipa bor dalam 7 7/8 sampai 9-in. lubang, seperti yang diambil dari kertas oleh J.O. Scott. kurva 2 dan 3 adalah persyaratan peralatan berdasarkan pengalaman di Permian Basin seperti yang dilaporkan oleh Smith dan Rollins untuk kondisi kering dan basah, masing-masing. spread antara kurva 2 dan 3 adalah rentang ketidakpastian tergantung pada jumlah cairan yang dihadapi. peringkat kompresor 100-125 psi yang umumnya memadai untuk pekerjaan dangkal seperti permukaan atau ditembak lubang pengeboran.

Jumlah tahap kompresi yang harus digunakan diatur oleh rasio kompresi. jika ini adalah kurang dari 5 atau 6, satu tahap umumnya akan cukup, tahap kedua akan digunakan jika 6 <p2/p1<36. pada umumnya, rasio kompresi per tahap diambil sebagai akar kuadrat dari rasio kompresi keseluruhan. lebih lengkap dalam formasi pada kompresor ukuran dan seleksi dapat ditemukan dalam memproduksi 'sastra dan buku pegangan teknik. pemilihan kompresor untuk tujuan pengeboran udara telah dibahas oleh Morris dan Ramey.


Contoh:

a) Memperkirakan output tenaga kuda kompresor untuk data contoh 7.10. mengasumsikan kondisi hisap 80F dan ketinggian operasi 3000 kaki di atas permukaan laut.Penyelesaian:volume udara 1850 ft3/menit pada 60oF dan 14.7 psia harus dikoreksi dengan kondisi hisap yang sebenarnya. dari angka 7.14,tekanan atmosfer pada 3000 ft = 13.1 psia


Dari gambar 7.15(2),P2=300 psig. Dengan anggapan n= 1.4 untuk udara, dan menerapkan Eq. 7.24 :

b) Berapa banyak tahapan yang akan diperlukan untuk kondisi ini dan apa yang akan menjadi rasio kompresi per tahap?

Penyelesaian :

Pada tahap kedua, dan

Karena kebutuhan tenaga kuda sangat dipengaruhi oleh rasio kompresi, awan akan menguntungkan, dalam beberapa kasus, untuk beroperasi pada tekanan yang lebih tinggi beredar, menahan tekanan pada anulus, dan mendaur ulang udara beredar sebelumnya. Aplikasi sbb teknik ini akan


memerlukan pemisah udara-debu mampu menghapus semua partikel abrasif dari udara sebelum yang memasuki kompresor. Keuntungan lebih lanjut dari metode tersebut, jika praktis, adalah pencegahan limbah gas alam yang menghadiri praktek saat pemakaian ke atmosfer.

LUMPUR PEMBORAN AERASI

Jumlah udara yang dibutuhkan untuk pengeboran lumpur aerasi terutama tergantung pada pengurangan kepadatan yang diinginkan campuran. Angka 7 .16 memungkinkan perkiraan cepat dan cukup akurat harus dibuat untuk yang normal garis putus-putus kondisi-kondisi yang adalah contoh solusi untuk jumlah udara yang diperlukan untuk meringankan densitas lumpur dari 8.5 sampai 6 lb/gal pada kedalaman 5800 ft dan suhu rata-rata 150 oF. Tekanan beredar diperlukan pada pompa lumpur dan karenanya pada kompresor udara dapat dihitung dengan metode poettmann dan tukang kayu jika diperlukan. data empiris sering tersedia yang memberikan nilai statisfactory sebagai pengganti perhitungan tersebut.

Suhu rata-rata di anulus adalah sekitar 148oF. Grafik ini didasarkan pada sumur pantai teluk, tetapi dapat diubah agar sesuai daerah geologi lainnya. Karena dampak kecil viskositas berpengaruh pada hilangnya tekanan pada seluruh sistem, pada teori sebagian besar perbaikan suhu terhadap sifat aliran.


Mungkin ada, namun kasus tertentu di mana perbaikan tersebut berlaku. Namun dikusi ini berkaitan hanya untuk rentang suhu yang tidak menyebabkan perubahan kimia dari lumpur, dan tentu saja tidak termasuk kasus pembekuan atau ekstrem gelasi.

7.6 Hidrolik dan Tingkat Penetrasi

Telah ditetapkan bahwa tingkat penetrasi di formasi sebanding dengan hidrolik daya yang dikeluarkan di bit. Realisasi faktor ini dan kemudian meluasnya penggunaan bit jet telah memilki kecenderungan untuk bor ukuran pipa kecil yang ada beberapa tahun lalu. Tekanan di dalam string bor adalah sebagian besar kerugian dari total sistem, dan jelas bahwa peningkatan diameter dalam akan meningkatkan penggunaan hidrolik. Akibatnya, alat yang disambung memiliki sedikit atau tidak ada pembatas dalam yang paling umum digunakan. Penggunaan pipa bor besar dan drill collars juga memerlukan jarak ruang yang lebih dekat lubang pipa, sehingga kecepatan annular yang diinginkan dapat diperoleh dengan sirkulasi yang lebih rendah. Selain itu, persyaratan kecepatan annular telah menilai dan angka yang lebih rendah sekarang sedang diterapkan. Aplikasi spesifik perhitungan hidrolik untuk peningkatan tingkat penetrasi akan ditunjukkan dalam bab berikutnya.

7.7 Tekanan Lonjakan Disebabkan Oleh Pergerakan Pipa

Telah lama diamati di lapangan bahwa sirkulasi sering hilang setelah melakukan perjalanan, khususnya jika masalah sebelumnya telah ditemukan. Awalnya, menganggap kerugian ini disebabkan oleh drill string dan mud cake pada dinding lubang bit dan zona yang diambil (s). Bersamaan ledakan gas sering terjadi selama berpindahnya bagian pipa dari perjalanan karena gas formasi (gas trip) memasuki lubang dan kolom lumpur. Pekerjaan eksperimental dan analisis, bagaimanapun, telah menunjukkan masalah ini menjadi variasi karena tekanan bawah lubang yang disebabkan piston silinder pada pipa dan lubang borr.

Perhatikan gambar 7.13, yang menunjukkan pipa bor diturunkan dengan lumpur penuh pada lubang bor. Profil kecepatan di anulus ditandai dengan pola berlawanan ditampilkan: beberapa lumpur berdekatan dengan pipa akan mengalir ke bawah karena viskositas yang kental, sedangkan volume akan mengalir ke atas. Maksimum gelombang tekanan dapat dihitung dengan asumsi bahwa pipa bor tertutup atau terpasang dan bahwa seluruh volume (luas total cross sectional) yang terlantar. Sementara ini adalah


perbedaan penting dari asumsi , hal ini sebanding dengan menjalankan katup tekanan balik (float) seperti halnya praktik umum di bor pengujian atau menjalankan casing. Mari kita, kemudian menganalisa situasi ini menggunakan prinsip-prinsip hidrolik yang diberikan sebelumnya. Asumsi-asumsi berikut akan dibuat:

1. Volume lumpur mengalir ke atas = total volume pipa (dihitung dari diameter luar) yang diturunkan.

2. Kecepatan atas lumpur = kecepatan dihitung menggunakan wilayah annular keseluruhan (tidak berlawanan) + 1/2 kecepatan pipa bawah. Ini adalah asumsi yang dibuat oleh Ormsby yang ditemukan untuk menghasilkan hasil yang cukup akurat. Dalam bentuk persamaan:

va=dop2 vp

dh2−d

op2

+v p

2=v p ¿

dop2

dh

2−dop2

¿

Dimana va= kecepatan aliran keatas, ft/sec

v p = kecepatan pipa, ft/sec

dop = diameter pipa luar, in

dh = diameter lubang, in

Mengetahui va, perhitungan tekanan yang berjalan (atau menarik) dapat dilakukan dalam cara yang sama seperti masalah semburan lumpur lainnya.

Contoh 7.6

a. Mengingat data berikut, menghitung tekanan sebenarnya pada formasi di 10.000 ft asumsikan ujung bawah pipa ditutup.Length pipe in hole = 9500 ftμp = 35 cpY b = 15 lb/100 ft2

ρm= 10 lb/gal

Hole size = 9 in

Pipe size = 421 in. o.d. (ignore drill collars)

The pipe is being lowered at 400 ft/min.

Penyelesaian:


vc¿ (1.08 )( 35)+1.08√(35)2+( 9.3 )( 10) ¿¿¿ ¿

= 5.0 ft/sec

Dari persamaan. (7.16):

va=

40060 (1

2+

(4.5)2

(9)2−(4.5 )2)=5.6 ft/ sec

kondisi aliran turbulent

7.8 Udara,Gas danCampuran gas Pada Lumpur Pemboran

Dibutuhkan UdaraLumpur pemboran membutuhkan udara untuk dapat mengangkat cutting

ke permukaan dar dalam lubang. Untuk mengetahui kecepatan lumpur dalam megangkat cutting:

Untuk mengetahui jumlah lumpur pemboran (udara) yang harus dialirkan dengan,

Dibutuhkan daya


Menghitung udara yang di butuhkan untuk sirkulasi,


Tugas Tekbor.docx

Documents

Transcript of Tugas Tekbor.docx