ANALISA KIMIA LUMPUR BOR
KONTAMINASI LUMPUR PEMBORAN
6.5 DATA HASIL PERCOBAAN DAN PENGOLAHAN DATA .1 Data Dan Perhitungan .1 Data Dan Perhitungan
3. Melakukan langkah 2 dengan penambahan masing masing 0.5 gr ,1,0 gr
dan 1,5 gr semen. Ukur PH,Viscositas, Gel Strength, Fluid Loss dan ketebalan Mud Cake
4. Membuat lumpur baru dengan komposisi : lumpu standar + 1,5 gr seen + 0,2 gr Monosodium Phosphate. Ukur PH,Viscositas, Gel Strength, Fluid Loss dan ketebalan Mud Cake
5. Melakukan langkah 4 dengan penambahan 1,0 gr Monosodium Phosphate.
6.5 DATA HASIL PERCOBAAN DAN PENGOLAHAN DATA 6.5.1 Data Dan Perhitungan
Kontaminasi Semen Berat Semen = 2,5 gram PV = C600 – C300 = 20 – 17 = 3 cp YP = C300 – PV = 17 – 3 = 14 lb/1000 ft2 GS (10”) = 14 GS (10’) = 20 FL = 20.75 ml MC = 0,4 cm pH = 12 Tabel 6.1
Hasil Percobaan Masing-Masing Kelompok
Ke l. Additive Penambahan PV YP GS 10" GS 10' FL MC pH Bentonite (gr) Air (ml) Semen NaCl
Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 66 I 22,5 350 - - 1 2 3 4 14 0,3 9 II 22,5 350 - 1 3 8 7 9 19,5 0,5 8 III 22,5 350 1,5 - 4 1 4 17 17 0,3 11 IV 22,5 350 - 5 2 6 7 8 30 0,4 7 V 22,5 350 2,5 - 3 14 14 20 20,75 0,4 12 VI 22,5 350 - - 2 4 2 4 11,5 0,17 9 VII 22,5 350 4 - 4 6 10 13 30 0,6 12 VIII 22,5 350 - 8 3 4 5 4 23,5 0,4 7 IX 22,5 350 - 8 3 4 5 4 23,5 0,4 7 6.5.2 Grafik Grafik 6.1
Additive (NaCl) vs PV, YP, GS 10", GS 10', FL, MC, pH
PV, YP , GS 10" , GS 10' , FL, M C, p H NaCl
Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 67 Gambar 6.2
Additive (Semen) vs PV, YP, GS 10", GS 10', FL, MC, pH
6.6 PEMBAHASAN
Dalam suatu pemboran, kontaminasi merupakan salah sutu masalah yang perlu diperhatikan. Kontaminasi ini dapat terjadi saat proses berlangsung maupun saat penyemenan berlangsung. Kontaminasi saat proses berlangsung misalnya kontaminasi sodium Chloride (saat pemboran memasuki lapisan garam dalam formasi), kontaminasi gypsum (terjadi saat formasi menembus formasi gypsum). Sedangkan kontaminasi saat penyemenan berlangsung, lumpur dikontaminasi oleh semen dimana penyemanan kurang sempurna.
Dalam percobaan kita menganalisis lumpur dengan kontaminasi Semen. Untuk kesempurnaan lumpur kita menggunakan Semen sebesar 2,5 gr. Dari percobaan memperoleh plastic viscosity sebesar 3 cp dan yield point sebesar 14 lb/100ft2. Untuk gel strength 10 detik diperoleh 14, sedangkan gel strength dalam 10 menit diperoleh sebesar 20. Pada percobaan menentukan filtration loss kita memperoleh volume sebesar 20,75 ml dengan mud cake 0,4 cm. pH yang didapat dari lumpur pemboran sebesar 12, oleh karena pH > 7 sehingga lumpur bersifat basa. PV, YP , GS 10" , GS 10' , FL, M C, p H Semen PV YP GS 10" GS 10' FL MC pH
Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 68 Dalam keadaan di lapangan perubahan filtration loss tidak dikehendaki karena filtration loss yang terlalu besar dapat menyebabkan terjadinya pengurangan permeabilitas terhadap batuan reservoir (formation damage).
Dalam keadaan di lapangan perubahan tebal mud cake ini menjadi suatu masalah. Apabila mud cake terlalu tebal maka ditakutkan dapat menjepit pipa pemboran sehingga dapat mengganggu proses pemboran. Sedangkan dalam keadaan dilapangan gel strength yang terlalu besar menyebabkan masalah, untuk diperlukan thinner.
6.7 KESIMPULAN
6. Dari hasil percobaan diperoleh hasil pengamatan sebagai berikut: Percobaan Menggunakan Fann VG Meter
▪ Plastic Viscosity untuk Lumpur : 3 cp
▪ Yield point untuk Lumpur : 14 lb/ft2
▪ Gel Strength 10’’ untuk Lumpur : 14 (dalam 100 lb/ft2) ▪ Gel Strength 10’ untuk Lumpur : 20 (dalam 100 lb/ft2) Percobaan Menggunakan Filter Press
Volume Filtration Loss ▪ Saat 2 menit : 3 ml ▪ Saat 4 menit : 5 ml ▪ Saat 6 menit : 7 ml ▪ Saat 7,5 menit : 8 ml ▪ Saat 8 menit : 8,5 ml ▪ Saat 10 menit : 10 ml ▪ Saat 15 menit : 13 ml ▪ Saat 20 menit : 15,5 ml ▪ Saat 30 menit : 20,75 ml Tebal Mud Cake : 4 mm (0,4 cm)
Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 69 2. pH Lumpur dari percobaan yang kami lakukan, yaitu 12, maka lumpur bersifat
basa.
3. Kontaminasi dari NaCl (garam) menyebabkan perubahan sifat – sifat fisik lumpur pemboran, yaitu Penurunan pH, Penambahan Viskositas plastis (p), Penambahan gel strength (GS), Penambahan filtration loss dan Penambahan tebal mud cake.
4. Semakin besar massa kontaminan semakin besar pula harga plastic viscosity, yield point, gel strength, namun berkebalikan dengan fluid loss dan tebal mud cake.
5. Dengan mengetahui sifat-sifat fisik lumpur maka dapat diketahui pula karakteristik lumpur pemboran yang sesuai dengan keadaan formasi.
6.8 JAWABAN PERTANYAAN MODUL
1. Dari data diatas, kesimpulan apakah yang dapat saudara tarik dari masing-masing jenis kontaminasi lumpur pemboran? Jelaskan!
Penyelesaian:
Dari data diatas, dapat disimpulkan sebagai berikut a. Kontaminasi NaCl
NaCl merupakan garam yng terbentuk pada lapisan batuan yang terjadi pada batuan dangkal. Air garam yang terendapkan akan membentuk endapan garam akibat dari evaporasi yang dipengaruhi oleh suhu dan temperatur. Dampaknya terhadap lumpur pemboran :
• Gel strength meningkat (jumlah yang sedikit) dan berlaku sebaliknya pada jumlah yang besar.
Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 70
• Mud cake akan semakin tabal (meningkat) pada lumpur dasar 7.5 gram,
ketebalan mud cake menjadi tiga kali lipat tebalnya apabila dibandingkan lumpur dasar.
• Dial reading akan menurunkan viskositas plastiknya dan menaikan viskositas nyata.
b. Kontaminasi Gypsum
Merupakan hasil evaporasi air laut yang terjadi pada laut dangkal dengan rumus : CaSO4.2H2O. Gypsum memiliki sifat-sifat : menyerat, kekerasannya 2, lebih keras dibandingkan NaCl.
• Meningkatkan gel strength
• Filtration loss mengalami peningkatan
• Mud cake meningkat (tergantung jumlah gypsum yang dicampurkan)
• Pada pembacaan dial reading kontaminasi gypsum dapat merubah sifat-sifat fisik lumpur tertentu baik viskositas plastik, viskositas nyata, dan yield point.
c. Kontaminasi semen
Terjadinya akibat operasi peyemenan yang kurang sempurna atau setelah penyebaran lapisan semen dalam casing, float collar dan casing shoe. Kontaminasi semen akan merubah viskositas, yield point, gel strength, fluid loss dan pH lumpur.
• Dapat meningkatkan gel strength dan viskositas.
• Peningkatan filtration loss (tidak begitu besar jika dibandingkan dengan kontaminasi NaCl dan Gypsum).
• Pengkatan dial reading pada pembentukan semen yang terlalu banyak seperti peningkatan viskositas plastik dan yield point.
2. Jelaskan langkah-langkah untuk menanggulangi setiap jenis kontaminasi lumpur pemboran!
Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 71 Langkah-langkah untuk mengurangi setiap jenis kontaminan :
a. Kontaminasi gypsum
• Penambahan CaSO4 pada rate yang terkontrol, maka viscositas dan gel strength yng berhubungan dengan contaminasi ini dapat dibatasi. • Ditambah ion Ca+2 agar tidak akan terjadi pengentalan lebih lanjut. • Menambahkan prerevativ untuk mencegah sementasi
b. Kontaminasi garam ( NaCl )
Diatasi dengan cara pengenceran lalu didispersi namun sebelumnya dinaikan pH-nya dengan cartic.
c. Kontaminasi semen
Melakukan penyemenan yang sempurna
Pengenceran viscositas lumpur dengan menambahkan air dan Gel Strength 10 menit tanpa menimbulkan masalah tertentu, begitu juga yang terjadi/ dilakukan untuk penurunan gel strength.
Apabila terjadi kenaikan filtration loss maka perlu adanya : ➢ Penambahan koloid
➢ Starch
➢ CMC Driscoss (CMC tidak dianjurkan pada kontaminasi NaCl)
➢ Minyak
➢ Q-Broxin (baik untuk dynamic maupun static loss).
BAB VII
PENGUKURAN HARGA MBT (METHYLENE BLUE TEST) 7.1 TUJUAN PERCOBAAN
1. Untuk menentukan kemampuan clay dalam mengikat kation dari suatu larutan. 2. Menentukan harga CEC (cation exchange capacity) atau KTK (kapisitas tukar
kation) suatu sampel bentonite.
Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 72 Seperti kebanyakan metode pertukaran kation, tes dengan menggunakan methyl blue digunakan untuk mengukur total kapasitas pertukaran kation dari suatu sistem clay, dimana pertukaran kation tersebut tergantung dari jenis dan kristallinitas mineral, pH larutan, jenis kation yang dipertukarkan, dan konsentrasi kandungan mineral yang terdapat dalam clay.
Kemampuan pertukaran kation didasarkan atas urutan dari kekuatan ikatan ion–ion berikut ini :
Li+ < Na+ < H+ < K+ < NH4+ < Mg2+ < Ca2+ < Al3+
Harga pertukaran kation yang paling besar dimiliki oleh mineral allogenic (pecahan batuan induk), sedangkan yang paling kecil dimiliki oleh mineral authogenic (proses kimiawi). Kapasitas tukar kation dari beberapa jenis mineral clay dapat dilihat pada tabel VII-1.
Sedangkan laju reaksi pergantian kation tergantung pada jenis kation yang dipertukarkan dan jenis serta kadar mineral clay (konsentrasi kation).
Adapun hal yang menyebabkan mineral clay memiliki kapasitas tukar kation adalah :
1. Adanya ikatan yang putus disekeliling sisi unit silika alumina, akan menimbulkan muatan yang tidak seimbang sehingga agar seimbang kembali (harus bervalensi rendah) diperlukan penyerapan kation.
2. Adanya subsitusi alumina bervalensi tiga di dalam kristal untuk silika equivalent, serta ion – ion bervalensi rendah terutama magnesium di dalam struktur tetrahedral.
3. Penggantian hidrogen yang muncul dari gugusan hidroksil yang muncul oleh kation – kation yang dapat ditukar–tukarkan (exchangeable). Untuk faktor ini masih disangsikan kemungkinannya karena tidak mungkin terjadi pertukaran hidrogen secara normal.
Tabel 7.1
Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 73
Jenis Mineral Clay Kapasitas Tukar Kation, meq./100 gr
Koalinite Halloysite.2H2O Halloysite.4H2O Montmorilllonite Illite Vermiculite Chlorite Spiolite – Attapulgite 3 – 15 5 – 10 10 – 40 80 – 150 10 – 40 100 – 150 10 – 40 20 – 30
Reaksi pertukaran kation kadang–kadang bersamaan dengan terjadi swelling. Jika permukaan clay kontak langsung dengan air dan menganggap bahwa satu plat clay terpisah dari matriksnya, maka ion–ion yang bermuatan positif (kation) akan meninggalkan plat clay tersebut. Karena molekul air adalah polar maka molekul air akan ditarik balik oleh kation yang terlepas maupun oleh plat clay, dan molekul air yang bermuatan positif akan ditarik oleh plat clay-nya sendiri, sehingga keseluruhan clay akan mengembang.
7.3 PERALATAN DAN BAHAN
