DESIGN CASING PEMBORAN SUMUR GAS OYG-2 LAPANGAN CAL

Jurnal Petro  April, Th, 2020 40

DESIGN CASING PEMBORAN SUMUR GAS

“OYG-2” LAPANGAN CAL

Gerald Pascal Ginting1)_{, Mulia Ginting}2)_{, Aqlyna Fattahanisa}3)

1),2),3)_{Jurusan Teknik Perminyakan Fakultas Teknologi dan Kebumian Energi Universitas Trisakti} Email : 1)_{geraldpascal1004@gmail.com}

Abstrak

Pemasangan casing merupakan salah satu kegiatan pemboran yang berfungsi untuk mencegah permasalahan-permasalahan yang ada dalam kegiatan pemboran, seperti loss circulation, kick, dan runtuhnya dinding sumur, sehingga perlu adanya design casing yang efektif dan efisien. Perencanaan casing meliputi penentuan casing setting depth dan grade casing, data yang digunakan berasal dari sumur offset well OYG. Penentuan titik kedalaman casing / casing setting depth menggunakan metode bottom-up. Pada metode ini diperlukan beberapa data, seperti lithology formasi, tekanan formasi, berat jenis lumpur pemboran yang digunakan, dan tekanan rekah formasi yang akan di tembus pada saat melakukan pemboran dengan offset well OYG sebagai sumur referensi. Dari hasil perhitungan yang dilakukan, untuk sumur OYG-2 akan dipasang conductor, surface, intermediate, dan production casing. Titik kedalaman conductor casing adalah 215 450 ft, titik kedalaman surface casing adalah 215 ft-1100 ft, titik kedalaman intermediate casing adalah pada 215 ft–2650 ft, dan titik kedalaman production casing adalah 215 ft-3281 ft. Setelah menentukan casing setting depth dilanjutkan dengan pemilihan grade casing yang sesuai untuk menahan tekanan yang ada pada formasi dengan menggunakan metode maximum load terhadap grade casing yang digunakan pada sumur OYG-2. Perhitungan yang digunakan dalam metode maximum load adalah dengan menghitung beban burst, collapse, dan tension. Beban burst, collapse, dan tension untuk casing 20” berturut-turut sebsar 936,15 psi, 980,11 psi, dan 182595,8 lbs. Beban burst, collapse, dan tension untuk casing 13 3/8” berturut-turut sebesar 2262,67 psi, 2078,75 psi, 219954,06 lbs. Beban burst, collapse, dan tension untuk casing 9 5/8” berturut-turut sebesar 1667,65 psi, 2186,13 psi, dan 163799,54 lbs. Dengan menggunakan safety factor burst 1,1, collapse 1,1, dan tension 1,5, diperoleh grade casing yang paling efektif dan efisien untuk surface casing 20” K-55;133 ppf, intermediate casing 13 3/8” L-80;68 ppf, production casing 9 5/8 adalah L-80;40 ppf.

Kata kunci : beban maksimum, casing grade, metode bottom-up. Abstract

Casing installation is one of the drilling activities that serves to prevent problems that exist in drilling activities, such as loss circulation, kicks, and collapse of the well wall, so the need for an effective and efficient casing design. Casing planning involves determining the casing setting depth and grade casing, the data used comes from the OYG offset well well. Determination of the casing depth / casing depth setting using the bottom-up method. In this method some data is needed, such as lithology of formation, formation pressure, specific gravity of drilling mud used, and fracture pressure of formation that will be broken when drilling with offset well OYG as a reference well. From the results of calculations performed, for the OYG-2 well a conductor, surface, intermediate, and production casing will be installed. The casing conductor depth is 215 ft-450 ft, the casing surface depth is 215 ft-1100 ft, the intermediate casing depth is 215 ft-2650 ft, and the casing's production depth is 215 ft-3281 ft. After determining the casing setting, the depth is continued by selecting the appropriate casing grade to withstand the pressure on the formation using the maximum load method for the casing grade used in the OYG-2 well. The calculation used in the maximum load method is to calculate burst, collapse, and tension loads. Burst, collapse, and tension for casing 20 "respectively 936.15 psi, 980.11 psi, and 182595.8 lbs. Burst, collapse, and tension for casing 13 3/8 "are 2262.67 psi, 2078.75 psi, 219954.06 lbs. Burst, collapse, and tension loads for 9 5/8 "casing are 1667.65 psi, 2186.13 psi, and 163799.54 lbs. By using safety factor burst 1.1, collapse 1.1, and tension 1.5, obtained the most effective and efficient casing grade for surface casing 20 "is K-55; 133 ppf, intermediate casing 13 3/8" is L -80; 68 ppf, production casing 9 5/8 is L-80; 40 ppf.

Jurnal Petro  April, Th, 2020 41 Keyword : maximum load, grade casing, bottom-up method

Pendahuluan

Sumur OYG ini berlokasi di lapangan CAL, provinsi Jawa Timur. Lapangan ini dikelola oleh Perusahaan X. Sumur OYG ini merupakan sumur eksplorasi yang bertujuan untuk memproduksikan hidrokarbon gas. Setelah melihat pemboran dari OYG, maka perlu dilakukannya perencanaan ulang casing untuk pelaksanaan pemboran selanjutnya agar menghindari ketidakefisienan yang terjadi pada pemboran selanjutnya.

Perencanaan design casing pemboran pada lapangan OYG-2 ini menggunakan metode maximum load untuk menghitung beban tekanan maksimum yang diterima oleh casing dengan menggunakan data tekanan serta informasi lapisan dari offset well sumur OYG yang berada di lokasi yang sama. Data-data yang dijadikan acuan untuk perencanaan design casing antara lain tekanan rekah formasi, tekanan pori, stratigrafi lapangan dan mud weight.

Pemilihan perencanaan casing pada dasarnya bergantung kepada kemampuan casing dalam menahan tekanan yang diterima, selain itu perlu dipilih berat casing dan nilai casing yang paling efektif dan efisien dengan menjadikan faktor keamanan sebagai pertimbangan utama dibandingkan keekonomisan. Perencanaan design casing sumur “OYG-2” lapangan CAL ini dilakukan sebagai acuan dan referensi dalam pelakasaan pemboran yang akan datang.

Metodologi Penelitian

Berikut merupakan gambar 1 diagram alir studi design casing sumur OYG-2:

Gambar 1 Diagram alir design casing

Hasil dan Pembahasan

Perencanaan desain casing pada sumur eksplorasi OYG-2 menggunakan metode grafis yang meliputi penentuan casing setting depth dan penentuan grade casing, dimana data-data pendukung seperti data tekanan formasi, tekanan rekah formasi, dan stratigrafi lapangan didapatkan dari sumur OYG yang dijadikan sebagai offset well.

Penentuan Casing Setting Depth

Pada perencanaan sumur OYG-2 dilakukan perencanaan ulang untuk titik kedalaman casing dan susunan casing. Data yang di plot untuk casing setting depth adalah tekanan pori, tekanan rekah, kick margin, dan berat lumpur. Untuk sumur OYG-2 kick margin yang dipakai sebesar 3 %.

Berikut ini adalah gambar 2 casing setting depth well OYG-2, yaitu:

Jurnal Petro  April, Th, 2020 42 Gambar 2 Casing Setting depth well OYG-2

Dari gambar 2 dijelaskan mengenai penentuan casing setting depth dari data sumur OYG untuk perencanaan sumur OYG-2. Berdasarkan hasil plot dari data fracture pressure, pore pressure, mud weight dan kick margin di dapatkan 4 trayek casing untuk sumur OYG-2, yaitu conductor casing, surface casing, intermediate casing, dan production casing.

Penentuan Grade Casing

Perencanaa beban casing yang dilakukan untuk sumur “OYG” lapangan CAL ada dengan menggunakan metode maximum load dengan menggunakan sumur OYG-1 sebagai sumur offset well. Dengan metode ini diharapakan diperoleh design casing yang dapat menahan pembebanan terburuk atau maksimal yang mungkin dialami oleh casing di pemboran selanjutnya. Spesifikasi casing yang dipilih dapat dinyatakan aman apabila nilai safety factor pada ketentuan lebih besar daari nilai safety factor yang dihitung.

Penentuan Surface Casing 20“

Surface Casing 20” dipasang sebagai dudukan rangkaian BOP, karena pada pemboran yang bertekanan tinggi harus menggunakan rangkaian BOP. Dari grafik casing shoe terletak pada kedalaman 215,88 ft - 1100 ft yang

dipasang pada lidah formation sesuai dengan data offset well yang digunakan sebagai data referensi. Memiliki lithology berupa sandstone, dimana lapisan sandstone cocok dijadikan sebagai dudukan casing shoe. Di bawah ini merupakan tabel 1 burst, collapse, dan tension pada casing surface 20”, yaitu:

Tabel 1 Burst, Collapse, dan Tension pada Casing Surface 20”

Casing 20” K-55; 133 ppf; BTC

Beban Casing Pi Cr Fj Sf Keterang an Burst, psia 936,15 306 0 - - 3,27 Aman Collaps e, psia 980,11 - 150 0 - 1,53 Aman Tensio n, lbs 182595 ,8 - - 21230 00 11,6 3 Aman

Penentuan Intermediate Casing 13 3/8”

Berdasarkan pada grafik pemasangan intermediate casing 13 3/8”, casing shoe terletak pada kedalaman 215,8898 ft - 1640,5 ft dimana casing ini dipasang pada paciran formation sesuai dengan data offset well yang digunakan sebagai data referensi. Memiliki lithology sandstone, dimana sandstone sangat cocok dijadikan dudukan casing shoe. Di bawah ini merupakan tabel 2 burst, collapse, dan tension pada casing intermediate 13 3/8”, yaitu:

Tabel 2 Burst, Collapse, dan Tension pada Casing Intermediate 13 3/8

Jurnal Petro  April, Th, 2020 43 Beban Casing Pi Cr Fj Sf Keterang

an Burst, psia 2262,67 502 0 - - 2,2 Aman Collaps e, psia 2078,75 - 226 0 - 1,1 Aman Tensio n, lbs 219954, 05 - - 15450 00 7,0 2 Aman

Penentuan Production Casing 9 5/8”

Pada lapisan target produktif menggunakan production casing 9 5/8”. Casing ini dipasang dari lapisan produktif sampai ke permukaan. Pada production casing, casing shoe terletak pada kedalaman 215,8898 ft - 3281 ft. Casing ini berada pada wonocolo formation sesuai dengan data offset well yang digunakan sebagai data referensi. Memiliki lithology limestone, dimana limestone sangat cocok dijadikan dudukan casing shoe. Di bawah ini merupakan tabel 3 burst, collapse, dan tension pada casing production 9 5/8, yaitu:

Tabel 3 Burst, Collapse, dan Tension pada production 9 5/8”

Production 13 3/8" L-80, 68 ppf, BTC

Beban casing Pi Cr Fj Sf Keterangan Burst, psia 1667,65 5750 - - 3,45 Aman Collapse, psia 2186,13 - 3090 - 1,41 Aman Tension, lbs 163799,54 - - 947000 5,78 Aman Kesimpulan

Setelah dilakukan perencanaan design casing pemboran sumur gas “OYG-2” lapangan CAL dengan pertimbangan secara teknis, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hasil perencanaan dan perhitungan yang dilakukan, casing 20” pada kedalaman (215,88 ft – 1100 ft) dengan grade K-55; 133 ppf; BTC; dan safety factor masing-masing SF Ni = 3,27; SF Nc = 1,53; SF Nj = 11,63. Berdasarkan hasil tersebut casing 20” K-55 ; 133 ppf, dinyatakan aman untuk digunakan pada sumur OYG-2.

2. Dari hasil perencanaan dan perhitungan yang dilakukan, casing 13 3/8” pada kedalaman (215,88ft – 2650 ft ) dengan grade L-80; 68 ppf; BTC; dan safety factor masing-masing SF Ni = 2,22; SF Nc = 1,1; SF Nj = 7,02. Berdasarkan hasil tersebut casing 13 3/8” dengan grade L-80; 68 ppf, dinyatakan aman untuk digunakan pada sumur OYG-2.

3. Dari hasil perencanaan dan perhitungan yang dilakukan, casing 9 5/8” pada kedalaman (215,88 ft – 3281 ft ) dengan grade L-80; 40 ppf; BTC; dan safety factor masing-masing SF Ni = 3,45; SF Nc = 1,41; SF Nj =5,78. Berdasarkan hasil tersebut, casing 9 5/8” dengan grade L-80; 40 ppf, dinyatakan aman untuk digunakan pada sumur OYG-2.

Referensi

Baker Hughes (1995): Drilling Engineering Workbook, Baker Hughes INTEQ, 77073(December), 410.

Bourgoyne,A.(1986):Applied_Drilling_Engine ering_SPE_Series.pdf,SPE, United baState of America.

Byrom, T. G. (2015). Casing and Liners for

Drilling Completion. Oxford: Gulf

Jurnal Petro  April, Th, 2020 44 Iskhov,D.O.(2017): Drilling Engineering,hal

195-240 CREATE SPACE INDEPENDENT PUBLISHING PLATFORM, United Kingdom Rabia, H. (2001): Well Engineering & Construction, hal. 99-143, Entrac Consulting, London

Rahman,S.S dan G.V.Chilingarian. (1995): Casing Design Theory and Practice, hal. 1-25, Penerbit Elsevier Science B.V, Amsterdam. Riyanto, A. (2017): Grafik tekanan pori vs tekanan rekah. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/3164 36952_Drilling_exploration_design_controlled _by_pore_pressure_prediction_from_2D_seis mic_and_well_data_case_study_of_South_Su matra_Basin

Rubiandini, R. (2010a): Casing Design, Dasar Teknik Pemboran, ITB, 1- 54.

Rubiandini, R. (2012a): Teknik Operasi Pemboran, Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Rubiandini, R. (2012b): Teknik Pemboran Modern, Institut Teknologi Bandung, Bandung.