GB 7 INTERMEDIATE CASING MENUTUP FORMASI BERTEKANAN TINGGI
VII. PERENCANAAN RANGKAIAN CASING
Dalam perencanaan casing mempunyai dua prinsip, yaitu: - prinsip teknis
- prinsip ekonomis
Prinsip teknis adalah casing direncanakan agar dia tidak rusak selama pemasangan casing maupun selama umur sumur. Jadi casing yang dipasang tidak akan:
- putus - collapse - pecah.
Jadi dalam perencanaan casing-casing yang dipasang tidak akan rusak dan harus semurah mungkin, mengingat casing merupakan barang yang mahal.
Untuk itu harus dianalisa mengenai: - joint load
- external pressure - internal pressure
7.1. Analisa Joint Load
Agar casing tidak putus, maka dipilih casing yang mempunyai joint strength yang lebih besar dari joint lead.
Secara matematis dinyatakan casing yang dipilih harus mempunyai:
Fj > JL ……… (7-1) Dimana:
Fj: Joint Strength, lbs
Atau casing yang dipilih harus mempunyai joint strength minimum:
Fj min = JL x Nj ……… (7-2) Dimana Nj : design factor terhadap joint lead, yang harganya berkisar 1,6s/d 2.0
Contoh soal
Periksa menurut analisa tension load casing 7”OD, 26lb/ft
STC direncanakan dipasang sepanjang 6000 ft, dengan Nj = 2.0. Apakah masih aman?
Penyelesaian
Joint strength minimum yang harus dipunyai casing, Fj min = JL X Nj
= 6000 ft x 26 lb/ft x 2 = 312000 lb.
Joint strength yang dipunyai casing 7”OD, 26lb/ft, J-55, STC adalah 345000 lb. Jadi casing masih aman atau tidak akan putus.
7.2. Analisa Terhadap External Pressure
Agar casing tidak collapse, maka dipilih casing yang mempunyai collapse resistance yang lebih besar dari External pressure.
Secara matematis dinyatakan casing yang dipilih harus mempunyai:
Pc > P ext ………. (7-3) Dimana :
Pc : Collapse resistance, psi
Atau casing yang dipilih harus mempunyai collapse resistance minimum: Pc min = 0.052 x L x BJ x Nc ……….. (7-4)
Dimana Nc ; design factor terhadap external pressure, yang harganya berkisar 1.0 s/d 1.25
Contoh.
Casing 7”OD direncanakan dipasang 8100 ft. Berat Jenis lumpur adalah 10,5 ppg. a. Casing manakah yang saudara pasang, bula Nc = 1.1?
b. Apakah casing yang saudara pilih itu dapat dipasang sampai ke permukaan, bila Nj = 2?
Penyelesaian
a. Pc min = 0.052 x L x BJ x Nc = 0.052 x 8100 x 10.5 x 1.1 = 4864.86 psi
Pilih casing pada tabel 4, yang mempunyai harga collapse resistance yang lebih besar sedikit dari 4864.86 psi. Ternyata dipilih casing 7”OD, 26 lb/ft, N-80.
33
c. Joint strength dari casing yang dipilih adalah 460000 lb. Joint strength minimum yang harus dipunyai adalah:
= 8100 ft x 26 lb/ft x 2 = 421200 lb
Ternyata Fj masih lebih besar dari Fj min, sehingga casing yang dipilih dapat dipasang sampai ke permukaan.
7.3 Analisa Terhadap Internal Pressure
Agar casing tidak bursting atau pecah, maka dipilih casing yang mempunyai internal yield pressure lebih besar dari internal pressure.
Secara matematis dinyatakan casing yang dipilih harus mempunyai:
Pi > P int ………. (7-1) Dimana :
Pi : internal yield pressure, psi
Atau casing yang dipilih harus mempunyai internal yield pressure minimum.
Pi min = Pint x Ni ………. (7-6) Dimana Ni : design factor terhadap external pressure, yang harganya berkisar 1.0
s/d 1.125
Soal:
Casing 7”OD direncakan dipasang sampai 9000 ft. Ni = 1.0
Pada kedalaman 10000 ft terdapat formasi bertekanan tinggi yang mempunyai tekanan 6400 psi.
Berapakah internal yield pressure minimum yang harus dipunyai casing dan casing mana saja yang sanggup menahannya?
Penyelesaiannya
Internal yield pressure minimum yang harus dipunyai casing, Pi min = Pint x Ni
34
= 6400 x 1 = 6400 psi
casing yang sanggup menahannya adalah casing yang mempunyai internal yield pressure yang lebih besar dari 6400 psi.
casing tersebut dapat dilihat pada tabel 6, yaitu: N-80 dan P-100 yang mempunyai berat nominal diatas 29 lb/ft.
7.4. Perencanaan Combination Casing
Untuk mempermurah biaya yang berasal dari casing, rangkaian casing tersebut dikombinasikan. Combination casing string adalah rangkaian casing dari satu section. Satu section casing terdiri dari spesifikasi yang sama.
Combination Casing untuk satu OD tertentu dapat terdiri dari : - Grade yang sama, BN sama, jenis sambungan berbeda - Grade yang sama, BN berbeda, jenis sambungan sama - Grade berbeda, BN sama, jenis sambungan sama - Greade berbeda, BN berbeda, jenis sambungan berbeda Gambaran dari combination casing string dapat dilihat pada gambar 14.
Combination casing dapat direncanakan secara: - Trial And Error
- Grafis
Pada buku ini hanya disajikan secara trial and error.
Perencanaan Combination Casing secara Trial and Error. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
a. Tentukan Collapse resistance minimum yang harus dipunyai oleh casing terbawah section I.
Pcmin = 0.052 xBJ x D x Nc
35
Dari hasil Pcmin pressure maka dapat direncanakan casing yang digunakan pada section terbawah atau section I, dengan melihat tabel collapse resistance.
L
s I
L
s II
Section I Section II
b. Tentukan internal yield pressure minimum yang harus dipunyai casing.
Biasanya internal pressure dianggap sama dengan tekanan formasi trayek casing selanjutnya.
Pimin = Pf x Ni
Dari internal pressure minimum yang diperkirakan ini dapat dipilih casing yang dapat menahan internal pressure, dengan melihat tabel internal yield pressure.
Casing yang tidak dapat menahan internal pressure diikutkan dalam perencanaan casing string.
Dengan kata lain dapat disimpulkan bahwa casing yang direncanakan semuanya tahan terhadap internal pressure.
c. Tabelkan kekuatan yang dipunyai oleh casing yang terpilih. d. Penentuan panjang section I.
LI = LS1 – LS2 Dimana:
LI = panjang section I LS1 = seting depth section I LS2 = setting depth section II.
36
Setting depth section II dapat dicari sebagai berikut: Pc II
* LS II = 0.052 x BJ x Nc
* W I = ( LS1 – LS2) x BN1 Pc II
* Pcc II = --- {
( (K II)² - 3 ( W I)² ) - W I} K II
Pcc II * LS II =
0.052 x BJ X Nc
*Teruskan mencari W I dan Pcc II seperti diatas. Hal ini dilakukan secara berulang-ulang sampai didapat harga Pcc II yang sama.
e. Tentukan panjang section II.
Caranya sama dengan langkah d. Akan tetapi dasarnya tentu setelah dipilih casing section III, yang lebih lemah dari section II.
37
D A F T A R P U S T A K A
1. Allen, T.O.; Robert A.P. ;
“Production Operation”< OGCI, Tulsa
2. Bambang, T:
“Teknik Pemboran I & II”, Patra, Teknik Perminyakan ITB, Bandung, 1978
4. Kaswir Badu :
“Pipa Selubung”, PPT MIGAS, Cepu, 1991
5. Kaswir Badu :
“Teknik Penyemenan”, PPT MIGAS, Cepu, 1991
6. Neal J. Adams :
“Drilling Engineering”, A Complete Well Planning Approach, PennWell Books, Tulsa Oklahoma, 1985