Dril-062 Dasar Pengangkatan Cutting

(1)

D

Da

a

aa

as

a

ssssa

s

a

aa

ar

a

rrrr D

r

D

Da

a

aa

as

a

ssssa

s

aa

a

ar

a

rrrr P

r

P

Pe

e

ee

en

e

n

ng

n

g

ga

g

a

aa

an

a

n

ng

n

g

gk

g

k

k a

k

aa

a

at

a

tttta

t

a

aa

an

a

n

n C

n

C

Cu

u

ut

u

ttttt

t

tttti

t

iiiin

i

n

ng

n

g

TUJUAN

  



Penjelasan dasar-dasar pengangkatan Cutting

  



Penjelasan faktor-faktor yang mempengaruhi pengangkatan Cutting pada saat

pemboran

  



Penjelasan metode penentuan parameter-parameter pengangkatan cutting pada

pemboran:

  

 Sumur verticalSumur vertical

  

(2)

1. Pendahuluan

Dalam proses pemboran langsung, bit yang d

Dalam proses pemboran langsung, bit yang dipakai selalu menggerus batuan formasiipakai selalu menggerus batuan formasi dan menghasilkan cutting, sehingga semakin dalam pemboran berlangsung semakin banyak dan menghasilkan cutting, sehingga semakin dalam pemboran berlangsung semakin banyak pula cutting yang dihasilkan. Supaya tidak menumpuk di bawah lubang dan tidak pula cutting yang dihasilkan. Supaya tidak menumpuk di bawah lubang dan tidak menimbulkan masalah pipe sticking maka cutting tersebut perlu diangkat ke permukaan menimbulkan masalah pipe sticking maka cutting tersebut perlu diangkat ke permukaan dengan baik, yaitu banyaknya cutting yang terangkat sebanyak cutting yang

dengan baik, yaitu banyaknya cutting yang terangkat sebanyak cutting yang dihasilkan.dihasilkan.

Dalam proses rotary drilling lumpur baru masuk lewat dalam pipa dan keluar ke Dalam proses rotary drilling lumpur baru masuk lewat dalam pipa dan keluar ke permukaan lewat anulus sambil mengangkat cutting, seperti terlihat pada Gambar 1 permukaan lewat anulus sambil mengangkat cutting, seperti terlihat pada Gambar 1 sehingga perhitungan kecepatan minimum yang diperlukan untuk mengangkat cutting ke sehingga perhitungan kecepatan minimum yang diperlukan untuk mengangkat cutting ke permukaan dilakukan di anulus.

permukaan dilakukan di anulus.



Gambar 1. Proses Gambar 1. Proses Pengangkatan Cutting di AnulusPengangkatan Cutting di Anulus Cutting yang tidak dapat terangkat dengan baik akan mengendap kembali ke dasar Cutting yang tidak dapat terangkat dengan baik akan mengendap kembali ke dasar sumur dan mengakibatkan beberapa masalah dalam pemboran, diantaranya :

sumur dan mengakibatkan beberapa masalah dalam pemboran, diantaranya : 1.

1. Akan terjadi penurunan laju penetrasi dikarenakan penggerusan kembaliAkan terjadi penurunan laju penetrasi dikarenakan penggerusan kembali cutting yang tidak terangkat (regrinding).

cutting yang tidak terangkat (regrinding). 2.

2. Meningkatnya beban drag dan torque karena daya yang diperlukan untukMeningkatnya beban drag dan torque karena daya yang diperlukan untuk memutar drill string semakin berat.

memutar drill string semakin berat. 3.

3. Kemungkinan terjadinya pipe sticking, yaitu terjepitnya pipa pemboranKemungkinan terjadinya pipe sticking, yaitu terjepitnya pipa pemboran dikarenakan tumpukan cutting yang mengendap.

dikarenakan tumpukan cutting yang mengendap.

Beberapa faktor yang mempengaruhi pengangkatan cutting ke permukaan Beberapa faktor yang mempengaruhi pengangkatan cutting ke permukaan diantaranya:

diantaranya:



 Kecepatan fluida di annulus sebagai fungsi dari luas area annulus dan rateKecepatan fluida di annulus sebagai fungsi dari luas area annulus dan rate pemompaan yang diberikan.

pemompaan yang diberikan.



 Kapasitas untuk menahan fluida yang merupakan fungsi dari Kapasitas untuk menahan fluida yang merupakan fungsi dari rheologirheologi lumpur pemboran seperti; densitas lumpur, jenis aliran (laminar atau lumpur pemboran seperti; densitas lumpur, jenis aliran (laminar atau turbulen), viskositas, dst.

turbulen), viskositas, dst.



 Laju penembusan yang dilakukan drill bit (rate of penetration).Laju penembusan yang dilakukan drill bit (rate of penetration).



(3)



 Eksentrisitas drill pipe. Yaitu posisi relatif pipa pemboran terhadap lubangEksentrisitas drill pipe. Yaitu posisi relatif pipa pemboran terhadap lubang pemboran, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

pemboran, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.



Gambar 2 Eksentrisitas Pipa PemboranGambar 2 Eksentrisitas Pipa Pemboran



 Ukuran rata-rata partikel cutting.Ukuran rata-rata partikel cutting.



 Konsentrasi cutting di dalam lumpur pemboran.Konsentrasi cutting di dalam lumpur pemboran.



 Adanya pengaruhi kemiringan pada lubang pemboran.Adanya pengaruhi kemiringan pada lubang pemboran.

Sedangkan parameter besaran yang sangat berpengaruh dalam mekanisme Sedangkan parameter besaran yang sangat berpengaruh dalam mekanisme pengangkatan cutting antara lain :

pengangkatan cutting antara lain :

a. Vslip (kecepatan slip) yaitu kecepatan kritik dimana cutting mulai akan terangkat a. Vslip (kecepatan slip) yaitu kecepatan kritik dimana cutting mulai akan terangkat

ke permukaan. ke permukaan.

b. Vcut (kecepatan cutting) yaitu yaitu kecepatan kritik dimana cutting mulai akan b. Vcut (kecepatan cutting) yaitu yaitu kecepatan kritik dimana cutting mulai akan

terendapkan terendapkan

c. Vmin (kecepatan minimum) yaitu kecepatan slip ditambah dengan kecepatan c. Vmin (kecepatan minimum) yaitu kecepatan slip ditambah dengan kecepatan cutting sehingga cutting dapat terangkat ke permukaan tanpa terjadi cutting sehingga cutting dapat terangkat ke permukaan tanpa terjadi penggerusan kembali.

penggerusan kembali.

Secara umum hubungan antara kecepatan slip, kecepatan cutting, dan kecepatan Secara umum hubungan antara kecepatan slip, kecepatan cutting, dan kecepatan minimum adalah sebagai berikut :

(4)



Gambar 3. Pengangkatan Cutting oleh Lumpur PemboranGambar 3. Pengangkatan Cutting oleh Lumpur Pemboran V

Vslsl = V = Vmm - V - Vcutcut ...(1) ...(1)

dimana: dimana: Vsl

Vsl = = Kecepatan Kecepatan slip, slip, ft/menitft/menit Vm

Vm = = Kecepatan Kecepatan lumpur, lumpur, ft/menitft/menit Vcut

Vcut = = Kecepatan Kecepatan cutting, cutting, ft/menitft/menit

Dinding lubang yang belum tercasing mempunyai selaput tipis sebagai pelindung Dinding lubang yang belum tercasing mempunyai selaput tipis sebagai pelindung yang disebut mud-cake. Agar selaput yang berguna tersebut tidak terkikis oleh aliran yang disebut mud-cake. Agar selaput yang berguna tersebut tidak terkikis oleh aliran lumpur, harus diusahakan aliran tetap laminer. Untuk mencegah terjadinya aliran turbulen, lumpur, harus diusahakan aliran tetap laminer. Untuk mencegah terjadinya aliran turbulen, dapat diindikasikan dengan bilangan Reynold . Dengan bilangan reynold yang tidak lebih dapat diindikasikan dengan bilangan Reynold . Dengan bilangan reynold yang tidak lebih dari 2000 aliran akan tetap laminer, sehingga batas tersebut dijadikan pegangan untuk dari 2000 aliran akan tetap laminer, sehingga batas tersebut dijadikan pegangan untuk menentukan kecepatan maksimum di anulus yang disebut kecepatan kritik.

menentukan kecepatan maksimum di anulus yang disebut kecepatan kritik.

 



 



 

hh d d p p



p p h h ca ca d d m m m m Yb Yb d d d d PV PV PV PV V V               11//22 2 2 2 2 3 3 ,, 9 9 08 08 ,, 1 1 08 08 ,, 1 1 ...(2) ...(2) Dimana : Dimana : Vca

Vca = = Kecepatan Kecepatan kritik, kritik, ft/detikft/detik PV

PV = = Plastic Plastic viscosity, viscosity, cpcp Yb

Yb = = Yield Yield point point bingham, bingham, lb/100 lb/100 ftft22

m m



 ₌_{= Densitas}_{Densitas lumpur,}_{lumpur, ppg}_ppg

dp

dp = = Diameter Diameter drillpipe, drillpipe, inin dh

(5)

2. Sumur Vertikal

2.1. Kecepatan Slip Metode Moore

Kecepatan slip untuk sumur vertikal dih

Kecepatan slip untuk sumur vertikal dihitung dengan menggunakan persamaan:itung dengan menggunakan persamaan:

















f f f f s s d d V V _sl_sl _cut_cut       54 54 ,, 1 1

... (3)

dimana: dimana: Vsl

Vsl = = Slip Slip velocity, velocity, ft/detikft/detik

s s



 = = Densitas Densitas cutting, cutting, ppgppg

f f 

 = = Densitas Densitas fluida fluida (lumpur), (lumpur), ppgppg dcut

dcut = = Diameter Diameter cutting, cutting, inin

Kecepatan slip ini dihitung dengan prosedur sebagai berikut: Kecepatan slip ini dihitung dengan prosedur sebagai berikut:

2.1.1. Penentuan Apparent Viscosity

Friction factor pada korelasi ini didasarkan berdasarkan perhitungan dari Friction factor pada korelasi ini didasarkan berdasarkan perhitungan dari apparent Newtonian viscosity dengan

apparent Newtonian viscosity dengan menggunakan persamaan:menggunakan persamaan:

n n n n n n V V dp dp dh dh K K a a































  0208 0208 ,, 0 0 1 1 2 2 14 1444 1 1 m m inin  

...

... (4)

(4)

dimana : dimana : a a 

 = = Apparent Apparent viscosity viscosity , , cPcP

K

K = Indeks = Indeks konsistensi konsistensi ==

 

_n_n



511 511 510 510   ₃₀₀₃₀₀

n

n = = Indeks Indeks kelakuan kelakuan aliran aliran ==

300 300 600 600 log log 32 32 ,, 3 3     dh

dh = = Diameter Diameter lubang, lubang, inin dp

dp = = Diameter Diameter pipa, pipa, inin Vmin

Vmin = = Kecepatan Kecepatan minimum minimum , , ft/sft/s 

 600600 = = Dial Dial reading reading pada pada 600 600 rpmrpm



 300300 = = Dial Dial reading reading pada pada 300 300 rpmrpm

2.1.2. Penentuan Reynold Number

Apparent viscosity tersebut digunakan untuk menentukan Reynold Number Apparent viscosity tersebut digunakan untuk menentukan Reynold Number dibawah ini: dibawah ini: a a d d x x V V x x f f x x N N sl sl cut cut     92 9288 Re Re 

... (5)

Dimana: Dimana: N

NReRe = = particle particle Reynold Reynold NumberNumber

f f 

 = = densitas densitas fluida, fluida, ppgppg Vsl

Vsl = = slip slip velocity, velocity, ft/sft/s

a a



(6)

d

dcutcut = = diameter diameter cutting cutting , , inin

Selanjutnya apparent viscosity ini digunakan untuk menentukan friction factor Selanjutnya apparent viscosity ini digunakan untuk menentukan friction factor dengan menggunakan Gambar 4 berikut.

dengan menggunakan Gambar 4 berikut.



Gambar 4. Grafik antara Particle Reynold NumberGambar 4. Grafik antara Particle Reynold Number terhadap Friction Factor

terhadap Friction Factor Gambar 4 ini secara matematis memiliki persamaan:

Gambar 4 ini secara matematis memiliki persamaan:



 Untuk NRe > 300 , aliran di sekitar partikel adalah fully turbulent danUntuk NRe > 300 , aliran di sekitar partikel adalah fully turbulent dan friction factor nya = 1.5

friction factor nya = 1.5



 Untuk NRe Untuk NRe < 3 ,aliran la< 3 ,aliran laminar dan friction factor-minar dan friction factor-nya :nya :

Re Re 40 40 N N f f 

...(6)

Untuk 3 < NRe < 300 maka aliran transisi dan friction factor-nya: Untuk 3 < NRe < 300 maka aliran transisi dan friction factor-nya:

Re Re 22 22 N N f f



...(7)

faktor friksi ini kemudian dapat digunakan untuk menentukan Vsl pada faktor friksi ini kemudian dapat digunakan untuk menentukan Vsl pada persamaan.

persamaan.

2.2. Kecepatan Cutting

Kecepatan Cuttingnya dapat ditentukan dengan persamaan (3): Kecepatan Cuttingnya dapat ditentukan dengan persamaan (3):

conc conc h h p p cut cut C C d d d d ROP ROP V V





























2 2 1 1 36 36

... (8)

dimana; dimana;

(7)

Vcut

Vcut = = Kecepatan Kecepatan cutting, cutting, ft/sft/s dp

dp = = Diameter Diameter pipa, pipa, inin dh

dh = = Diameter Diameter lubang, lubang, inin Cconc

Cconc = = Konsentrasi Konsentrasi cutting, cutting, %% ROP

ROP = = Rate Rate Of Of Penetration, Penetration, ft/hrft/hr

Dapat juga dinyatakan dengan persamaan lain yaitu: Dapat juga dinyatakan dengan persamaan lain yaitu: Jika yang diketahui luas penampang pipa dan lubang Jika yang diketahui luas penampang pipa dan lubang

conc conc hole hole pipe pipe cut cut C C A A A A ROP ROP V V

















1 1 36 36

... (9)

dimana : dimana :

Apipe = Luas penampang pipa, in Apipe = Luas penampang pipa, in22 Ahole = Luas penampang lubang, in Ahole = Luas penampang lubang, in22

Jika V cutting dinyatakan dalam ft/menit, maka

Jika V cutting dinyatakan dalam ft/menit, maka persamaan (8) dapat ditulis:persamaan (8) dapat ditulis:

conc conc h h p p cut cut C C d d d d ROP ROP V V





























2 2 1 1 60 60

... (10)

dimana: dimana:

Vcut = Kecepatan cutting. ft/min Vcut = Kecepatan cutting. ft/min

Sehingga kecepatan minimum cutting adalah : Sehingga kecepatan minimum cutting adalah :

Vmin = Vsl + Vcut

Vmin = Vsl + Vcut ...

... (11)

(11)

Secara keseluruhan prosedur penentuan Vmin, Vcut dan Vslip pada sumur Secara keseluruhan prosedur penentuan Vmin, Vcut dan Vslip pada sumur vertikal dapat dilihat pada Gambar 5 berikut.

(8)



Gambar 5. Flowchart Penentuan V cut, V min, dan V slip untuk SumurGambar 5. Flowchart Penentuan V cut, V min, dan V slip untuk Sumur Vertikal

(9)

3. Sumur Directional dan Horizontal

3.1. Metoda Larsen

3.1.1. Kecepatan Cutting

Kecepatan

Kecepatan Cutting dapat Cutting dapat untuk sumur untuk sumur directional directional dengan inklinasdengan inklinasi i 55 -55 -90

90oo diperkenalkan oleh T. I. Larsen. Kecepatan cutting Larsen ini diturunkan dari diperkenalkan oleh T. I. Larsen. Kecepatan cutting Larsen ini diturunkan dari persamaan yang sama seperti untuk sumur vertikal, yaitu

persamaan yang sama seperti untuk sumur vertikal, yaitu pada persamaan 8.pada persamaan 8. Akan tetapi Larsen kemudian mengembangkan suatu koreksi tambahan Akan tetapi Larsen kemudian mengembangkan suatu koreksi tambahan terhadap laju penembusan mata bor, yang

terhadap laju penembusan mata bor, yang ditunjukkan pada Gambar 6 berikut.ditunjukkan pada Gambar 6 berikut.



Gambar 6. Hubungan antara Konsentrasi Cutting vsGambar 6. Hubungan antara Konsentrasi Cutting vs ROP

ROP

Hubungan pada Gambar 7. dapat dituliskan dengan

Hubungan pada Gambar 7. dapat dituliskan dengan persamaan :persamaan :

Cconc = 0,01778 ROP +0,505

Cconc = 0,01778 ROP +0,505 ...

... (12)

(12)

dimana :

dimana : Cconc

Cconc = = Konsentrasi Konsentrasi cutting, cutting, %% ROP

ROP = = Rate Rate Of Of Penetration, Penetration, ft/hrft/hr

Dengan memasukkan faktor koreksi pada persamaan 8, maka didapatkan Dengan memasukkan faktor koreksi pada persamaan 8, maka didapatkan persamaan baru untuk sumur directional sebagai berikut:

persamaan baru untuk sumur directional sebagai berikut:











































ROP ROP d d d d V V hole hole pipe pipe cut cut 16 16 .. 18 18 64 64 .. 0 0 1 1 1 1 2 2

... (13)

(10)

3.1.2. Kecepatan Slip (Vs) dan Faktor Koreksi

Hubungan kecepatan slip untuk sumur directional diGambarkan dalam Hubungan kecepatan slip untuk sumur directional diGambarkan dalam grafik pada Gambar 7.

grafik pada Gambar 7.



Gambar 7. Equivalent Slip Velocity vs Gambar 7. Equivalent Slip Velocity vs Apparent ViscosityApparent Viscosity

Gambar 7 secara matematis dinyatakan dengan persamaan berikut: Gambar 7 secara matematis dinyatakan dengan persamaan berikut:

cp cp a a a a V V _slip_slip



00,,0051600516  



33,,006006



 



5353

...(14)

 

aa



aa cpcp V V _slip_slip



00,,0255402554  



5353



33,,2828



 



5353

...(15)

dimana: dimana: a a 

 = = Apparent Apparent viscosity,viscosity,

cp

cp = = Kecepatan Kecepatan slip, slip, ft/sft/s

Gambar 7 diperlukan untuk memprediksikan hubungan antara Vmin Gambar 7 diperlukan untuk memprediksikan hubungan antara Vmin dengan Vcut setelah mengetahui prediksi kecepatan slip-nya.

dengan Vcut setelah mengetahui prediksi kecepatan slip-nya.

Persamaan yang yang digunakan untuk menentukan apparent Persamaan yang yang digunakan untuk menentukan apparent viscositynya berbeda dengan metoda vertikal. Persamaan yang digunakan yaitu: viscositynya berbeda dengan metoda vertikal. Persamaan yang digunakan yaitu:

crit crit p p h h a a V V d d d d YP YP PV PV







55  

...(16)

dimana : dimana : a a 

 = = Apparent Apparent viscosity,cpviscosity,cp

PV

PV = = Viskositas Viskositas plastik, plastik, cpcp YP

YP = = Yield Yield point, point, lb/100 lb/100 ftft22 dh

dp = = Diameter Diameter pipa, pipa, inin Vcrit

(11)

Korelasi kecepatan slip pada persamaan 14 dan 16 memerlukan koreksi Korelasi kecepatan slip pada persamaan 14 dan 16 memerlukan koreksi terhadap inklinasi, ukuran cutting dan densitas sebagai berikut:

terhadap inklinasi, ukuran cutting dan densitas sebagai berikut: 1. Koreksi terhadap inklinasi sumur

1. Koreksi terhadap inklinasi sumur

213 213 ,, 0 0 000233 000233 ,, 0 0 0342 0342 .. 0 0



22





 ang ang ang ang

ang ang C C    

...

... (17)

(17)

dimana : dimana : Cang

Cang = = faktor faktor koreksi koreksi terhadap terhadap inklinasiinklinasi

ang ang



 = = sudut sudut inklinasi, inklinasi, degdeg



Gambar 8. Faktor Gambar 8. Faktor Koreksi untuk Sudut InklinasiKoreksi untuk Sudut Inklinasi 2.Koreksi terhadap ukuran cutting

2.Koreksi terhadap ukuran cutting

Koreksi ukuran cutting dilakukan dengan menggunakan Koreksi ukuran cutting dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut: persamaan berikut: 2 28686 ,, 1 1 0 044 ,, 1 1 ₅₀₅₀







_x_x_D_D _cut_cut C C _size_size

... (18)

dimana : dimana : Csize

Csize = = Faktor Faktor koreksi koreksi terhadap terhadap ukuran ukuran cuttingcutting D50cut

(12)



Gambar 9. Faktor Koreksi Ukuran CuttingGambar 9. Faktor Koreksi Ukuran Cutting

3. Koreksi terhadap densitas

 

88,,77



88,,77 0333 0333 ,, 0 0 1 1









_m_m _m_m C C _mwt_mwt    

...(19)

7 7 ,, 8 8 0 0 ,, 1 1







_m_m C C _mwt_mwt  

...(20)

dimana : dimana : C

Cmwtmwt = = Faktor Faktor koreksi koreksi terhadap terhadap densitas densitas mudmud

m m 

 = = Densitas Densitas lumpur, lumpur, ppgppg



Gambar 10. Faktor koreksi untuk Gambar 10. Faktor koreksi untuk densitas Lumpurdensitas Lumpur Dengan demikian persamaan yang menyatakan hubungan sepenuhnya Dengan demikian persamaan yang menyatakan hubungan sepenuhnya tentang kecepatan slip (Vs) metode Larsen adalah :

(13)

mwt mwt size size ang ang slip slip slip slip V V x xC C x xC C x xC C V V



... (21)

dimana: dimana: Vslip

Vslip = = Kecepatan Kecepatan slip slip sesudah sesudah dikoreksi, dikoreksi, ft/sft/s Vslip

Vslip = = Kecepatan Kecepatan slip slip sebelum sebelum dikoreksi, dikoreksi, ft/sft/s

Prosedur penentuan transportasi cutting sumur directional metode Prosedur penentuan transportasi cutting sumur directional metode Larsen dapat dilihat pada Gambar 11.

(14)



Gambar 11. Flowchart Penentuan TransportasiGambar 11. Flowchart Penentuan Transportasi Cutting Metode Larsen

Cutting Metode Larsen

3.2. Metode Rudi Rubiandini dan Shindu L. M.

Kecepatan minimum cutting metode Rudi Rubiandini dan Shindu L.M. Kecepatan minimum cutting metode Rudi Rubiandini dan Shindu L.M. mengkoreksi parameter inklinasi, densitas lumpur dan rotary speed (RPM). Persamaan mengkoreksi parameter inklinasi, densitas lumpur dan rotary speed (RPM). Persamaan ini merupakan pengembangan dari persamaan Moore, Larsen dan percobaan yang ini merupakan pengembangan dari persamaan Moore, Larsen dan percobaan yang dilakukan Peden. Prinsip pengembangan persamaan ini adalah membuat plot suatu dilakukan Peden. Prinsip pengembangan persamaan ini adalah membuat plot suatu parameter Vs tak berdimensi. Vs tak berdimensi yaitu perbandingan Vs directional parameter Vs tak berdimensi. Vs tak berdimensi yaitu perbandingan Vs directional metoda Larsen dan Peden, dengan Vs vertikal metoda

metoda Larsen dan Peden, dengan Vs vertikal metoda Moore.Moore.

3.2.1. Koreksi Inklinasi

Koreksi sudut (Ci) diperoleh dari plot dimensionless Vs cutting sehingga Koreksi sudut (Ci) diperoleh dari plot dimensionless Vs cutting sehingga didapatkan persamaan koreksi sudut yang dikalikan dengan Vs vertikal Moore. didapatkan persamaan koreksi sudut yang dikalikan dengan Vs vertikal Moore. Koreksi sudut (Ci) yang digunakan adalah:

Koreksi sudut (Ci) yang digunakan adalah: Untuk Untuk  4545oo::               45 45 2 2 1 1   i i C C

...

... (22)

(22)

Untuk Untuk   4545oo

Ci = 3 ...(23)

dimana: dimana: q

q = = Sudut Sudut inklinasi, inklinasi, degdeg Ci

Ci = = Koreksi Koreksi sudut.sudut.

3.2.2. Koreksi Densitas Lumpur

Plot dimensionless Vs terhadap inklinasi metode Larsen dengan berbagai Plot dimensionless Vs terhadap inklinasi metode Larsen dengan berbagai densitas lumpur dapat ditentukan koreksi densitas lumpur terhadap Vsv. Dengan densitas lumpur dapat ditentukan koreksi densitas lumpur terhadap Vsv. Dengan mengambil nilai densitas sama dengan 12 ppg dan nilai Dimensionless Vs sama mengambil nilai densitas sama dengan 12 ppg dan nilai Dimensionless Vs sama dengan 3 maka koreksi densitas (Cmw) terhadap Vsv adalah:

dengan 3 maka koreksi densitas (Cmw) terhadap Vsv adalah:

15 15 3 3 mm C C _mw_mw





 

...(24)

dimana: dimana: m m 

 = = Densitas Densitas lumpur, lumpur, ppgppg Cmw

Cmw = Koreksi = Koreksi terhadap terhadap densitas densitas lumpur.lumpur.

3.2.3 Koreksi Terhadap RPM

Sedangkan koreksi terhadap rotary speed (RPM) adalah: Sedangkan koreksi terhadap rotary speed (RPM) adalah:

















60 6000 60 6000 RPM RPM C C _RPM_RPM

...(25)

dimana: dimana: CRPM

(15)

RPM

RPM = = Kecepatan Kecepatan putar putar / / rotaryrotary

Sehingga Vmin untuk sumur vertikal, directional, maupun horizontal Sehingga Vmin untuk sumur vertikal, directional, maupun horizontal dengan mengembangkan rumus Moore adalah:

dengan mengembangkan rumus Moore adalah:

Vmin = Vcut + ( Ci x Cmw x CRPM)Vsv

maka untuk: maka untuk: Untuk Untuk   4545oo sv sv V V RPM RPM m m Vs Vs



























 



















60 6000 1 1 15 15 3 3 45 45 2 2 1 1    

...

... (26)

(26)

Untuk : Untuk :   4545oo sv sv V V RPM RPM m m Vs Vs













_













 





60 6000 1 1 15 15 3 3 3 3  

...

....

... (26)

(26)

Prosedur penentuan transportasi cutting dengan metode Rudi dan Prosedur penentuan transportasi cutting dengan metode Rudi dan Sindhu ini dijelaskan pada Gambar 1

(16)



Gambar 12. Flowchart Penentuan ParameterGambar 12. Flowchart Penentuan Parameter Transportasi Cutting Metode

Transportasi Cutting Metode Rudi-SindhRudi-Sindhuu

4. CONTOH PERHITUNGAN

Data : Data :   = = 61,352 61,352 oo m m   = = 15 15 ppgppg

(17)

s s   = = 19,16 19,16 ppgppg PV PV = = 40 40 cPcP YP YP = = 17 17 lb/100 lb/100 ft2ft2 a a   = = 145,7 145,7 cPcP dh dh = = 6 6 inin dp dp = = 3,38 3,38 inin Dcut Dcut = = 0,7283 0,7283 inin ROP ROP = = 54 54 ft/hrft/hr RPM RPM = = 00 Cconc Cconc = = 1.5 1.5 %%

Kec. Pengangkatan Cutting: Kec. Pengangkatan Cutting:



_



[(

[(



_

_))

]*

]*



_

_++

...(13) ...(13)



_



[[







]]





_{ ++}





Asumsi Vslip : Asumsi Vslip :

Asumsi Slip Velocity = 0.1 ft/s Asumsi Slip Velocity = 0.1 ft/s

Vminiawal = 0,1 + 1,5578 = 1,6578 ft/s Vminiawal = 0,1 + 1,5578 = 1,6578 ft/s crit crit pipe pipe hole hole p p a a V V D D D D Yp Yp..(( )) 5 5 





__   ...(16) ...(16) cP cP Yp Yp x x x x a a 1717,,3232 6578 6578 ,, 1 1 )) 38 38 ,, 3 3 6 6 (( .. 17 17 5 5 40 40







  Karena

Karena   aa 53



53 cP cP maka digunakan persamaan (15)maka digunakan persamaan (15) cP cP a a a a V V _sl_sl₂₂



00,,0255402554  



33,,2828  



5353 ... ... ...(15)...(15) V Vsl2sl2 = (0,02554 x 174,32) + 3,28 = 7,731 ft/s = (0,02554 x 174,32) + 3,28 = 7,731 ft/s | V | Vsl2sl2 - V - Vsl1sl1| = | 7,731 - 0,1| > [0,01], jadi Vsl1 = 7,731 ft/s| = | 7,731 - 0,1| > [0,01], jadi Vsl1 = 7,731 ft/s V Vminmin = 7,731 + 1,5578 = 9,289 ft/s = 7,731 + 1,5578 = 9,289 ft/s V

Vminmin hasil perhitungan tadi kemudian digunakan untuk menghitung kembali hasil perhitungan tadi kemudian digunakan untuk menghitung kembali

apparent viscosity dengan menggunakan persamaan (16). apparent viscosity dengan menggunakan persamaan (16).

cP cP x x a a 6363,,9977 2 28899 ,, 9 9 )) 3 388 ,, 3 3 6 6 (( .. 17 17 5 5 4 400







  Karena

Karena   aa 53



53 cP cP maka digunakan persamaan (15) maka digunakan persamaan (15) Vsl2 = (0,02554 x 63,97) + 3,28 = 4,9137 ft/s

Vsl2 = (0,02554 x 63,97) + 3,28 = 4,9137 ft/s | V

(18)

jadi V

jadi Vsl1sl1 = 4,913 ft/s = 4,913 ft/s

Dengan melakukan iterasi sampai | V

Dengan melakukan iterasi sampai | Vsl2sl2 - V - Vsl1sl1 | < 0,01, didapatkan V | < 0,01, didapatkan Vslsl = 3,9758 ft/s = 3,9758 ft/s

Perhitungan Koreksi Vslip Perhitungan Koreksi Vslip # Koreksi Angle Inclination : # Koreksi Angle Inclination :

Cang = 0,0342 (ang) - 0,000233 (ang)

Cang = 0,0342 (ang) - 0,000233 (ang)22 - 0,213 ...(17) - 0,213 ...(17) Cang = 0,0342 (61,3526) - 0,0002338 (61,3526 )

Cang = 0,0342 (61,3526) - 0,0002338 (61,3526 )22 - 0,213 = 1,0052 - 0,213 = 1,0052 # Koreksi terhadap Ukuran Cutting :

# Koreksi terhadap Ukuran Cutting : C

Csizesize = -1,04 (D50 cutting) + 1,286 ...(18) = -1,04 (D50 cutting) + 1,286 ...(18)

C

Csizesize = -1,04 x 0,7283 + 1,286 = 0,5285 = -1,04 x 0,7283 + 1,286 = 0,5285

# Koreksi terhadap Mud Weight : # Koreksi terhadap Mud Weight :

7 7 ,, 8 8 1 1





_m_m C C _mwt_mwt   ...(19) ...(19) karena karena   mm



88,,77 ppg ppg Cmwt = 1 Cmwt = 1

Final Slip Velocity: Final Slip Velocity:

V

slipslip

= V

slsl

. (C

angang

).(C

sizesize

).(C

mwtmwt

))... (21)

... (21)

V

Vslipslip = 3,9758 x 1,0052 x 0,5285 x 1 = 2,1121 ft/s = 3,9758 x 1,0052 x 0,5285 x 1 = 2,1121 ft/s

Final minimum Velocity: Final minimum Velocity: V

Vminmin = V = Vslipslip + V + Vcutcut ...(11) ...(11)

V

(19)

2. Contoh 2. Contoh

Perhitungan dengan menggunakan Persamaan Rudi-Shindu, Perhitungan dengan menggunakan Persamaan Rudi-Shindu, Dengan data yang sama untuk perhitungan

Dengan data yang sama untuk perhitungan Menggunakan Metode Larsen:Menggunakan Metode Larsen: Data : Data :   = = 61,35261,352oo m m   = = 15 15 ppgppg s s   = = 19,16 19,16 ppgppg PV PV = = 40 40 cPcP YP YP = 17 = 17 lb/100 lb/100 ft2ft2 a a   = = 145,7 145,7 cPcP dh dh = = 6 6 inin dp dp = = 3,38 3,38 inin Dcut Dcut = = 0,7283 0,7283 inin ROP ROP = = 54 54 ft/hrft/hr RPM RPM = = 00 C Cconcconc = = 1,5 1,5 %% Kecepatan Cutting: Kecepatan Cutting:

Dengan menggunakan konsentrasi cutting dan ROP yang sama dengan data diatas, Dengan menggunakan konsentrasi cutting dan ROP yang sama dengan data diatas, maka Vcut dengan persamaan (8) adalah :

maka Vcut dengan persamaan (8) adalah :

cone cone hole hole pipe pipe cut cut C C D D D D ROP ROP V V





























2 2 1 1 36 36

... (8)

s s ft ft RO ROP P V V _cut_cut 11,,46484648 // 5 5 ,, 1 1 6 6 3 388 ,, 3 3 1 1 36 36 2 2































Asumsi V Asumsi Vslipslip

V

Vsl1sl1 = 0.1 ft/s = 0.1 ft/s

Iterasi Slip Velocity: Iterasi Slip Velocity: V

Vminmin = Vs + V = Vs + Vcutcut

V

Vmin awalmin awal = 0,1 + 1,4648 = 1,5648 ft/s = 0,1 + 1,4648 = 1,5648 ft/s

min min _ _ .. 5 5 V V D D D D Yp Yp p p a

a



 



holehole pipepipe

 

... (16)

 



cP cP x x a a 181822,,3311 5648 5648 ,, 1 1 3 388 ,, 3 3 6 6 17 17 .. 5 5 4 400







  a a d d x x V V x x m m N N Sl Sl cut cut     ₁₁ .. 92 9288 R Ree



... (5)

(20)

5 566 .. 5 5 3 311 ,, 1 18822 7283 7283 ,, 0 0 1 1 ,, 0 0 1 155 .. 9 92288 R Ree



x x xx



N N

NRe > 3 dan NRe <300, jadi aliran yang terjadi menurut Moore transisi NRe > 3 dan NRe <300, jadi aliran yang terjadi menurut Moore transisi

R Ree 22 22 N N f f



...(7) ...(7) 3295 3295 ,, 9 9 5608 5608 ,, 5 5 22 22     f f

Vsv (Slip Velocity Vertikal) dengan Moore : Vsv (Slip Velocity Vertikal) dengan Moore :

















f f f f s s D D f f V V _Sl_Sl _cut_cut       2 2 ...(3) ...(3) s s f ft t V V _Sl_Sl 44,,19291929 // 15 15 15 15 16 16 ,, 19 19 7283 7283 ,, 0 0 3295 3295 ,, 9 9 2 2



















| V | Vsl2sl2 - V - Vsl1sl1 | = | 4,1929 - 0,1 | > | 0,01 |, jadi | = | 4,1929 - 0,1 | > | 0,01 |, jadi 2 2 2 2 1 1 1 1 Sl Sl Sl Sl Sl Sl V V V V V V





s s f ft t V V _Sl_Sl 22,,14651465 // 2 2 1929 1929 ,, 4 4 1 1 ,, 0 0 1 1







Dengan melakukan iterasi sampai | V

Dengan melakukan iterasi sampai | Vsl2sl2 - V - Vsl1sl1 | < 0.01, didapatkan V | < 0.01, didapatkan Vsl1sl1 = 1,06723 ft/s = 1,06723 ft/s

Koreksi Sudut, Densitas dan RPM : Koreksi Sudut, Densitas dan RPM :

Dari koreksi sudut yang didapatkan untuk sudut inklinasi lubang sumur pemboran Dari koreksi sudut yang didapatkan untuk sudut inklinasi lubang sumur pemboran lebih besar dari 45

lebih besar dari 45oo, maka digunakan persamaan. (27)., maka digunakan persamaan. (27).

sv sv s s V V RPM RPM m m V V













_













_



60 6000 1 1 15 15 3 3 3 3   ...(27)...(27) s s ft ft x x V V _s_s 11,,0672306723 1212,,80678067 // 60 6000 0 0 1 1 15 15 15 15 3 3 3 3

































(21)

DAFTAR PARAMETER DAN SATUAN DAFTAR PARAMETER DAN SATUAN

a a



 = = Apparent Apparent viscosity, viscosity, cPcP

s s 

 ₌_{= Densitas}_{Densitas cutting,}_{cutting, ppg}_ppg m

m



 ₌_{= Densitas}_{Densitas lumpur,}_{lumpur, ppg}_ppg

f f 

 ₌_{= Densitas}_{Densitas fluida,}_{fluida, ppg}_ppg

600 600



 ₌_{= Dial}_{Dial reading}_{reading pada}_{pada 600}_{600 rpm}_rpm

300 300

 

=

= Dial Dial reading reading pada pada 300 300 rpmrpm Apipe

Apipe = = luas luas penampang penampang pipa, pipa, in2in2 Ahole

Ahole = = luas luas penampang penampang lubang, lubang, in2in2 Cconc

Cconc = = Konsentrasi Konsentrasi cutting, cutting, %% dh

dp = = Diameter Diameter pipa, pipa, inin dcut

dcut = = Diameter Diameter cutting, cutting, inin f

f = = Friction Friction factorfactor K

K = = Indeks Indeks konsistensikonsistensi n

n = = Indeks Indeks kelakuan kelakuan aliranaliran NRe

NRe = = Particle Particle Reynold Reynold NumberNumber PV

PV = = Plastic Plastic viscosity, viscosity, cpcp Vsl

Vsl = = Kecepatan Kecepatan slip, slip, ft/menitft/menit Vm

Vm = = Kecepatan Kecepatan lumpur, lumpur, ft/menitft/menit Vcut

Vcut = = Kecepatan Kecepatan cutting, cutting, ft/menit, ft/menit, ft/detft/det Vca

Vca = = Kecepatan Kecepatan kritik, kritik, ft/detikft/detik Vmin

Vmin = = Kecepatan Kecepatan minimum minimum , , ft/sft/s Yb

Yb = = Yield Yield point point bingham, bingham, lb/100 lb/100 ft2ft2 ROP

(22)

D A F T

D A F TA R P U S T A K AA R P U S T A K A

1. Adam T. Bourgoyne Jr., Keith K. Millhelm, Martin E. Chenevert, F.S. Young Jr., SPE 1. Adam T. Bourgoyne Jr., Keith K. Millhelm, Martin E. Chenevert, F.S. Young Jr., SPE Textbook Series Vol. 2, "Applied Drilling Engineering", First Printing Textbook Series Vol. 2, "Applied Drilling Engineering", First Printing Society of

Society of Petroleum EngineersPetroleum Engineers, Richardson TX, , Richardson TX, 1986.1986.

2. Beyer, A.H., et. al, "Flow Behaviour of Foam as Well Circulating Fluid", SPE Reprint 2. Beyer, A.H., et. al, "Flow Behaviour of Foam as Well Circulating Fluid", SPE Reprint

Series 6A, Drilling, SPE of

Series 6A, Drilling, SPE of AIME, Dallas, Texas, 1973.AIME, Dallas, Texas, 1973.

3. Craft, B.C., et.al., "Well Design, Drilling & Production", Prentice Hall Inc., New Jersey, 3. Craft, B.C., et.al., "Well Design, Drilling & Production", Prentice Hall Inc., New Jersey,

1962. 1962.

4. Dodge, D.G. and Metzner, A.B. , " Turbulent Flow of Non Newtonian System ", AIChE J., 4. Dodge, D.G. and Metzner, A.B. , " Turbulent Flow of Non Newtonian System ", AIChE J.,

1959. 1959.

5. Gatlin, Carl., "Petroleum Engineering : Drilling and Well Completions", Prentice Hall Inc., 5. Gatlin, Carl., "Petroleum Engineering : Drilling and Well Completions", Prentice Hall Inc.,

1960. 1960.

6. J.M. Peden, J.T. Ford, and M.B. Oyenenin, Heriot-Watt U., SPE Paper, " Comprehensive 6. J.M. Peden, J.T. Ford, and M.B. Oyenenin, Heriot-Watt U., SPE Paper, " Comprehensive Experimental Investigation of Drilled Cuttings Transport in Inclined Experimental Investigation of Drilled Cuttings Transport in Inclined Wells Including the Effects of Rotation and Eccentricity", Oktober 1990, Wells Including the Effects of Rotation and Eccentricity", Oktober 1990, SPE No. 20925.

SPE No. 20925.

7. Lord, D.L., "Mathematical Analysis of Dynamic & Static Foam Behaviour", SPE 7. Lord, D.L., "Mathematical Analysis of Dynamic & Static Foam Behaviour", SPE Symposium on Low Gas Permeability Reservoir, Dencer, Colorado, Symposium on Low Gas Permeability Reservoir, Dencer, Colorado, 1979.

1979.

8. Lucky., Shindu, " Persamaan Baru Penentuan Kecepatan Minimum Lumpur Untuk 8. Lucky., Shindu, " Persamaan Baru Penentuan Kecepatan Minimum Lumpur Untuk Mengangkat Cutting Sumur Vertikal, Miring dan Horizontal", Tugas Mengangkat Cutting Sumur Vertikal, Miring dan Horizontal", Tugas Akhir, Jurusan

Akhir, Jurusan Teknik PerminyTeknik Perminyakan, FIKTM, 1999.akan, FIKTM, 1999.

9. Marsden, S.S., et.al., "The flow of Foam Through Short Porous Media & Apparent 9. Marsden, S.S., et.al., "The flow of Foam Through Short Porous Media & Apparent

Viscosity Measurements", Trans AIME, 1966. Viscosity Measurements", Trans AIME, 1966.