1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Kegiatan eksplorasi pada setiap kegiatan penambangan merupakan hal yang pasti dilakukan. Pada eksplorasi bijih emas pemboran mempunyai peranan yang sangat penting, dimana kegiatan ini bertujuan untuk mengambil dan mendapatkan sebagian dari batuan penyusun kerak bumi yang disebut core. Untuk mendapatkan
core yang sempurna, ada banyak faktor yang harus diperhatikan mulai dari
keahlian operator, pemilihan alat, metode pemboran, Formasi batuan yang dihadapi dan lumpur pemboran yang digunakan. Namun kegiatan pemboran tidak selamanya berjalan dengan lancar sebagaimana direncanakan. Ada kalanya dijumpai berbagai masalah yang menghambat lajunya pemboran serta tidak didapatnya core yang sempurna. Sehinngga perlu dilakukan analisa terhadap kendala – kendala yang menghambat laju pemboran dan penyebab tidak didapatnya core yang sempurna.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari penelitian ini adalah untuk menganalisa sistem kerja pemboran eksplorasi dan kendala - kendala yang dihadapi pada saat pemboran.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengatasi terjadinya kendala – kendala pada saat pemboran sehingga diperoleh core yang baik dan efisiensi waktu yang tinggi.
1.3 Permasalahan.
Dalam kegiatan penelitian ini permasalahan yang akan dibahas adalah mengenai jenis batuan, pemilihan tipe mesin bor, peralatan pemboran, dan sistem sirkulasi yang digunakan sehingga hasil pemboran dapat optimum dengan kendala – kendala pemboran dapat dikurangi.
1.4 Batasan Masalah
Karena diketahui adanya pengaruh jenis batuan, pemilihan alat bor, peralatan pemboran dan sistem sirkulasi yang digunakan pada proses Pemboran eksplorasi yang dilakukan oleh perusahaan, maka analisa hanya mencakup jenis batuan batuan, pemilihan alat bor, peralatan pemboran dan sistem sirkulasi.
1.5 Metode Penelitian
Metoda penelitian yang akan dilakukan yaitu dengan metode primer (langsung) dan metode sekunder (tidak langsung)
Metode Primer mencakup kegiatan pemboran yang dilakukan di lapangan dan pengambilan data di lapangan.
Metode sekunder yaitu dengan studi literatur atau jurnal – jurnal ilmiah yang berhubungan dengan judul.
Sehingga dari kedua metode ini didapat kendala – kendala pada saat pemboran eksplorasi dan penanganan serta cara mengurangi terjadinya kendala yang terjadi dilapangan pada saat pemboran.
1.6 Rencana Waktu Penelitian
Pelaksanaan penelitian direncanakan pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2009. penelitian akan dilakukan lebih kurang 2 (dua) bulan.
Bulan Juli Agustus
Minggu I II III IV I II III IV
Studi Literatur Observasi Lapangan Pengambilan Data Analisis Data Interprestasi Data Penyusunan Laporan 2. DASAR TEORI
2.1 Pemboran Eksplorasi
Kegiatan eksplorasi pada setiap kegiatan penambangan merupakan hal yang pasti dilakukan. Eksplorasi merupakan Kegiatan untuk mengetahui keberadaan endapan bahan galian dengan menggunakan metode tertentu serta untuk mengetahui jenis bahan galian dan sebaran di permukaan, kemudian untuk mengetahui sebaran bahan galian ke arah dalam dan bentuknya dan mengetahui besaran dan nilai ekonominya (sumber daya mineral dan cadangan). Salah satu metode yang dilakukan adalah kegiatan pemboran. Kegiatan pemboran pada eksplorasi emas cenderung dilakukan pada terakhir pada eksplorasi detail, dimana kegiatan ini bertujuan untuk mengambil dan mendapatkan sebagian dari batuan penyusun kerak bumi yang disebut core. Pada core biasanya dianalisa kandungan mineralnya, sifat kimia, dan sifat fisiknya.
Gambar. 1 Diagram alir kegiatan pertambangan
2.1.1 Coring dan Fungsinya 1. Core STUDI PENDAHULUAN PROSPEKSI EKSPLORASI EKSPLORASI REGIONAL o Pemetaan geologi o Sampling batuan o Stream sediment o Dan lain – lain.
EKSPLORASI DETAIL o Pemboran eksplorasi o Parit Uji
o Sumur uji o Dan lain - lain
DEVELOPMENT EKSPLOITASI
Core adalah sebagian kecil dari kerak bumi yang diambil dengan menggunakan
proses pemboran inti yang mungkin mengandung mineral – mineral berharga. Dimana core ini diperlukan dalam kegiatan eksplorasi sebagai pemberi informasi kemana kira – kira arah penyebaran mineral – mineral berharga seperti emas, seberapa kadar emasnya, formasi batuan bawah permukaan dan kedalaman emas ditemukan.
2. Fungsi Coring
Kegiatan coring memiliki peranan yang sangat penting pada eksplorasi pemboran emas karena dengan hanya dengan mengambil dan menganalisa core akan didapat data – data bawah permukaan. Adapun fungsi coring adalah:
o Memberikan informasi mengenai batubara. o Dapat mewakili kedalaman endapan batubara.
o Dapat menggambarkan bentuk formasi batuan bawah permukaan o Untuk mengetahui arah sebaran dari endapan batubara.
o Membantu proses analisa data dalam perhitungan jumlah cadangan
o Memberikan gambaran rancangan sistem penambangan jika nantinya ekonomis dan layak untuk ditambang.
2.1.2 Tahapan Pemboran
Sebelum melakukan pemboran diperlukan beberapa persiapan – persiapan sehingga kegiatan tidak langsung pada proses coring. Beberapa tahapan kegiatan pemboran meliputi:
1. Tahapan Persiapan (preparation) kegiatan ini terdiri atas
o Pembuatan bak pengendap, bak penampung serta, saluran sirkulasinya. o Pengaturan mesin dan pompa.
o Pemasangan balok landasan maupun papan untuk saluran sirkulasi dan landasan mesin.
2. Pemboran, hingga kedalaman tertentu (yang dibutuhkan) dengan dimeter lubang bor yang ditentukan pula. Tahapan ini dilakukan untuk pemboran coring ataupun non coring yaitu:
o Core yang didapat disimpan dalam corebox
o Cutting/sludge disimpan dalam kantong sampel dan selanjutnya
untuk dianalisa. 2.2 Peralatan Pemboran.
Beberapa peralatan inti yang diperelukan pada kegiatan pemboran eksplorasi yaitu:
`Gambar 2. Bagian – bagian Alat Pemboran
Beberapa hal yang diperhatikan dan dipertimbangkan dalam pemilihan alat bor yang digunakan adalah:
o Jenis mekanisme pemboran yang dilakukan.
o Penyesuaian tipe/model mesin terhadap kedalaman pemboran. o Diameter lubang bor yang direncanakan.
o Beban maximum yang dapat dikerjakan mesin bor. o Hoisting capasity
o Sliding stroke.
o Kemampuan rotasi per satuan waktu. o Dimensi pemboran.
o Berat mesin bor. o Power Unit.
Mesin bor putar merupakan jenis yang mempunyai mekanisme yang paling sedaerhana. Untuk memecah batuan menjadi kepingan kecil, mata bor hanya mengandalkan putaran mesin dan beban rangkaian stang bor. Jika pemboran pada batuan yng keras, maka rangkaian stang bor dapat ditambahi beban pemberat
(drill collar).
2. Pompa / Kompressor.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pompa / kompressor yang akan digunakan adalah:
o Tipe acting piston o Diameter piston o Discharge piston o Working pressure o Power o Dimensi o Berat
o Rencana kedalaman dan diameter pemboran. o Viscositas dan jenis lumpur bor.
Pada tahapan pemboran, pompa mud berfungsi sebagai sumber tenaga untuk mensirkulasikan fluida.
3. Stang Bor.
Stang bor merupakan pipa yang terbuat dari baja, dimana bagian dalam ujung – ujungnya terdapat ulir sebagai penghubung antara dua buah stang bor digunakan
dubl neppel.
Fungsi utama dari stang bor adalah:
o Menghubungkan kelli terhadap drill collar dan mata bor didasar lubang bor.
o Memberikan panjang rangjkaian pipa bor, sehingga dapat menembus formasi yang lebih dalam.
o Meneruskan aliran lumpur bor dari swivel kemata bor.
Kriteria jyang harus diperhatikan dalam pemilihan ukuran dari stang bor meliputi: o Kedalaman pemboran.
o Diameter lubang bor. o Kekerasan batuan. o Metode sirkulasi fluida. 4. Core Barrel
Objek dari pemboran ini diperlukan untuk analisa laboraturium, oleh karena itu perolehan inti bor harus diperhatikan dengan cermat. Seandainya terdapat core yang hilang atau hancur pada saat pengangkatan kepermukaan, maka analisis menjadi kurang akurat.
Salah satu cara untuk memperoleh persen recovery yang tinggi yaitu dengan memperhatikan kelayakan core barrel yang digunakan. Core barrel dengan bentuk yang beragam biasanya berupa tabung yang berfungsi untuk:
o Tipe core barrel membungkus sampel inti. o Memotong sampel inti.
o Mengangkat sampel inti
o Menarik kembali sampel inti dari lubang bor. 4. Mata bor.
Mata bor merupakan salah satu komponen dalam pemboran yang digunakan khususnya sebagai alat pembuat lubang. Gaya yang bekerja pada bit agar sitem kerja sesuai dengan yang diharapkan. Secara garis besar sistem kerja mata bor terbagi menjadi dua macam yaitu gaya dorong dan gaya putar. Keefektifan penetrasi yang dilakukan dalam pemboran tergantung pada kedua gaya ini.
Faktor – faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan mata bor adalah. o Ukuran dan bentuk mata bor.
o Ukuran gigi mata bor. o Berat mata bor.
Kelima faktor ini merupakan variabel yang harus disesuaikan dengan beberapa kondisi lapangan diantaranya, struktur geologi, kualitas batuan, model pemboran dan kedalaman.
Jenis – jenis mata bor: o Mata bor putar o Mata bor tumbuk o Mata bor auger o Mata bor intan 5. Peralatan Pelengkap
a. Alat untuk menaikkan dan menurunkan: o Water Swivel
o Hoisting sater swivel
o Hoisting plug ( hoisting swivel)
o Hoisting rock socket
o Rod holder o Snacht block o Traveling block o Crown block o Lawering iron o Come along 9
C R O W N
B L O C K
D R A W W O R
K
T R A V E L L IN G
B L O C K
D E R R IC K
Gambar 4. Hoisting System
b. Peralatan pancing o Rod coupling tap
o Rod insite tap – rod outside tap o Casing tap – core barrel tap o Rod brand
o Knocking block
o Drive hammer with chain o Pipe pulling jack
c. Menara
Terdapat dua tipe menara yang biasa digunakan dalam pemboran yaitu: o Derriks, digunakan untuk pemboran tegak.
o Tripod, digunakan untuk pemboran miring. d. Peralatan teknis
o Parmelee wrench o Pipe wrench o Super tong
Gambar 5.menara
2.3 Mud and Sistem sirkulasi
Fluida pemboran merupakan suatu campuran cairan (liquid) dari beberapa komponen yang terdiri dari air (tawar atau asin, minyak, clay, bahan – bahan kimia, gas, udara, busa, maupun detergen.
Komposisi lumpur pemboran mempunyai dua karakter sesuai dengan beratnya yaitu:
o Semakin ringan dan encer suatu lumpur pemboran maka akan semakin laju penembusannya.
o Semakin kental dan berat lumpur pemboran maka akan semakin mudah untuk mengontrol kondisi bawah permukaan, seperti masuknya fluida formasi.
Sistem sirkulasi pada operasi poemboran terdiri dari empat sub komponen utama yaitu :
o Water base mud
Paling umum digunakan karena murah, mudah penggunaannya membentuk filter cake untuk melindungi gugurnya dinding lubang bor. o Oil base mud
Digunakan pada pemboran dalam formasi shale dan sebagainya lumpur bor ini lebih mahal tetapi akan mengurangi terjadinya korosi pada rangkaian pipa bor.
o Air of gas – base mud
Menghasilkan laju pemboran yang lebih besar karena menggunakan kompresor kebutuhan peralatan dan ruang lebih sedikit.
Gambar 6. Na Bentonit Lumpur Pemboran
2.4 Kendala – kendala Pemboran 1. Kendala Teknis
Hambatan (hole Problem) dalam pemboran ini dikelompokkan sebagai berikut : a. Tidak sempurnanya core yang didapat
Idealnya core yang dip[eroleh pada pemboran berbentuk sempurna dan tidak mengalami kehilangan. Tapi kenyataannya, hal ini sulit diperoleh bentuk – bentuk core yang mungkin diperoleh dilapangan berupa.
o Core terpotong menyerupai spiral yang diakibatkan ganguan pada bit. o Perubahan mendadak pada diameter core yang diakibatkan oleh pergantian
bit setelah menembus batuan induk.
o Core berbentuk ulir yang diakinatkan bit yang terlalu besar.
o Core Blocking, yang diakibatkan karena adanya displasment fragment batuan sepanjang bidang belahan.
Keadaan seperti ini diartikan bahwa pemboran menembus lapisan shale. Menjaga shale agar lebih stabil, tidak runtuh atau longsor merupakan suatu masalah. Tidak ada suatu cara yang pasti yang dapat diterapkan untuk semua keadaan. Untuk mengurangi masalah ini maka biasanya pemboran dilaksanakan dengan memakai
drilling practise yang baik karena runtuhan atau shale problem ini bisa terjadi
akan dapat menimbulkan masalah baru seperti: o Lubang bor membesar
o Masalah pembersihan lubang bor o Pipa bor terjepit
o Bridges dan fit – up
o Kebutuhan lumpur bor bertambah c. Hilangnya lumpur bor (loss circulation)
Akibat menembus formasi yang tidak terkonsolidasi pada bagian permukaan atau adanya rekahan pada batuan yang menyebabkan fluida bor mengalir dengan bebas kedalam formasi yang tidak terbatas. Pemboran dilanjutkan tanpa sirkulasi dan menambah kekentalan lumpur bor sehingga kecepatan mengalir fluida dapat dikurangi. Ditinjau dari segi formasinya, loss circulation disebabkan oleh:
o Goarseley permeabel formation terjadi pada pasir dan
gravel.
o Hilang lumpur kedalam reef, gravel atau gua – gua sudah di duga sebelumnya gua – gua sering terdapat pada limestone dsn dolomit. o Fissure, fracture, fault, keadaan ini diakibatkan oleh celah
– celah atau rekahan dalam formasi. d. Pipa terjepit
Kendala pipa terjepit merupakan masalah yang sering terjadi dalam pemboran. Berdasarkan jenis dan sebab jepitan kendala ini dibedakan atas 3 sebab utama yaitu:
o Caving sloughing
Diakibatkan oleh pemboran yang menembus formasi yang tidak stabil dan mudah runtuh terutama shale.
o Key seat
Terjadi pada pemboran miring, hal ini terjadi karena gesekan rangkaian stang bor dengan dinding lubang bor bagian atas. Biasanya jepitan terjadi pada waktu mencabut stang bor.
o Differential pressure sticking
Jepitan jenis ini terjadi apabila formasi forous dan permeabel lumpur terlalu berat sehingga tekanan formasi naik, lumpur kurang stabil.
2. Kendala non teknis
Banyak kendala non teknis yang sering dujumpai pada saat proses pemboran dilapangan. Keberadaan hal ini biasanya sangat mempengaruhi kemajuan proses pemboran.
Beberapa kendala tersebut adalah :
o Lokasi base camp harus benar – benar aman terutama pada daerah hutan.
o Letak titik pemboran harus terletak pada lokasi atau daerah yang bebas dari kepemilikan, seperti tanah/daerah sengketa, daerah – daerah yang dilindungi dll.
o Proses kegiatan pemboran diusahakan tidak mengganggu kondisi lingkungan setempat terutama bila terletak pada daerah pemukiman. o Kondisi kasehatan cruw bor.
DAFTAR BACAAN
Anggyana, Komang, 1999, “Pemboran Eksplorasi Dan Penampang Lubang Bor” Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, ITB, Bandung.
Koesoemadinata, ”Geologi Eksplorasi“ Institut Teknologi Bandung , ITB, Bandung
Mudhofir ST, H.A 1985, Perencanaan dan operasi pipa pemboran, Pusdiklat migas Cepu.
Mudhofir ST, H.A, Ciculating system, Pusdiklat migas Cepu.
Smith service drillco group, Inc 2001, Drilling assembly handbook, Houston
