Modul Analisa Lumpur Pemboran

(1)

BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM

ANALISA LUMPUR PEMBORAN

JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK & GAS BUMI

BALIKPAPAN

2013

(2)

PENDAHULUAN PENDAHULUAN

Lumpur pemboran mempunyai pengaruh yang penting dalam suatu operasi Lumpur pemboran mempunyai pengaruh yang penting dalam suatu operasi pemboran

pemboran minyak, minyak, gas gas dan dan panas panas bumi. bumi. Kecepatan Kecepatan pemboran, pemboran, efisiensi,efisiensi, keselamatan dan biaya pemboran sangat tergatung pada lumpur pemboran yang keselamatan dan biaya pemboran sangat tergatung pada lumpur pemboran yang dipakai. Pada dasarnya fungsi utama lumpur pemboran adalah untuk :

dipakai. Pada dasarnya fungsi utama lumpur pemboran adalah untuk : 1.

1. MengangkatMengangkat cuttingscuttings ke permukaan. ke permukaan. 2.

2. Mengontrol tekanan formasi.Mengontrol tekanan formasi. 3.

3. Mendinginkan pahat dan melumasiMendinginkan pahat dan melumasi bit bit dan dan drill string drill string .. 4.

4. Membersihkan dasar lubang bor.Membersihkan dasar lubang bor. 5.

5. MediaMedia logging logging .. 6.

6. Melindungi formasi produktif.Melindungi formasi produktif. 7.

7. Membantu stabilisasi formasi.Membantu stabilisasi formasi.

Fungsi utama lumpur pemboran tersebut diatas ditentukan oleh komposisi Fungsi utama lumpur pemboran tersebut diatas ditentukan oleh komposisi kimia dan sifat fisik lumpur. Kesalahan dalam mengontrol sifat

kimia dan sifat fisik lumpur. Kesalahan dalam mengontrol sifat – – sifat fisik sifat fisik lumpur pemboran akan menyebabkan kegagalan dari fungsi lumpur dan pada lumpur pemboran akan menyebabkan kegagalan dari fungsi lumpur dan pada gilirannya dapat menimbulkan hambatan pemboran (hole problem) dan akhirnya gilirannya dapat menimbulkan hambatan pemboran (hole problem) dan akhirnya mengakibatkan kerugian yang sangar besar.

mengakibatkan kerugian yang sangar besar.

Berdasarkan pernyataan diatas. Maka praktikum analisa lumpur pemboran Berdasarkan pernyataan diatas. Maka praktikum analisa lumpur pemboran wajib dilakukan oleh setiap mahasiswa yang mengambil mata kuliah teknik wajib dilakukan oleh setiap mahasiswa yang mengambil mata kuliah teknik pemboran,

pemboran, agar agar mahasiswa mahasiswa mempunyai mempunyai penetahuan penetahuan tentang tentang lumpur lumpur pemboranpemboran secara komprehensif.

secara komprehensif.

Adapun materi praktikum ini meliputi Pengukuran densitas, sand content, Adapun materi praktikum ini meliputi Pengukuran densitas, sand content, dan pengukuran kadar minyak dalam lumpur pemboran ; pengukuran viskositas dan pengukuran kadar minyak dalam lumpur pemboran ; pengukuran viskositas dan gel strength ; Pengukuran tebal mud cake dan filtrasi ; Analisa kimia lumpur dan gel strength ; Pengukuran tebal mud cake dan filtrasi ; Analisa kimia lumpur pemboran ;

pemboran ; Kontaminasi lumpur Kontaminasi lumpur pemboran ; pemboran ; Pengukuran harga MBT Pengukuran harga MBT (Methylene(Methylene Blue Test).

(3)

PENDAHULUAN PENDAHULUAN

Lumpur pemboran mempunyai pengaruh yang penting dalam suatu operasi Lumpur pemboran mempunyai pengaruh yang penting dalam suatu operasi pemboran

pemboran minyak, minyak, gas gas dan dan panas panas bumi. bumi. Kecepatan Kecepatan pemboran, pemboran, efisiensi,efisiensi, keselamatan dan biaya pemboran sangat tergatung pada lumpur pemboran yang keselamatan dan biaya pemboran sangat tergatung pada lumpur pemboran yang dipakai. Pada dasarnya fungsi utama lumpur pemboran adalah untuk :

dipakai. Pada dasarnya fungsi utama lumpur pemboran adalah untuk : 1.

1. MengangkatMengangkat cuttingscuttings ke permukaan. ke permukaan. 2.

2. Mengontrol tekanan formasi.Mengontrol tekanan formasi. 3.

3. Mendinginkan pahat dan melumasiMendinginkan pahat dan melumasi bit bit dan dan drill string drill string .. 4.

4. Membersihkan dasar lubang bor.Membersihkan dasar lubang bor. 5.

5. MediaMedia logging logging .. 6.

6. Melindungi formasi produktif.Melindungi formasi produktif. 7.

7. Membantu stabilisasi formasi.Membantu stabilisasi formasi.

Fungsi utama lumpur pemboran tersebut diatas ditentukan oleh komposisi Fungsi utama lumpur pemboran tersebut diatas ditentukan oleh komposisi kimia dan sifat fisik lumpur. Kesalahan dalam mengontrol sifat

kimia dan sifat fisik lumpur. Kesalahan dalam mengontrol sifat – – sifat fisik sifat fisik lumpur pemboran akan menyebabkan kegagalan dari fungsi lumpur dan pada lumpur pemboran akan menyebabkan kegagalan dari fungsi lumpur dan pada gilirannya dapat menimbulkan hambatan pemboran (hole problem) dan akhirnya gilirannya dapat menimbulkan hambatan pemboran (hole problem) dan akhirnya mengakibatkan kerugian yang sangar besar.

mengakibatkan kerugian yang sangar besar.

Berdasarkan pernyataan diatas. Maka praktikum analisa lumpur pemboran Berdasarkan pernyataan diatas. Maka praktikum analisa lumpur pemboran wajib dilakukan oleh setiap mahasiswa yang mengambil mata kuliah teknik wajib dilakukan oleh setiap mahasiswa yang mengambil mata kuliah teknik pemboran,

pemboran, agar agar mahasiswa mahasiswa mempunyai mempunyai penetahuan penetahuan tentang tentang lumpur lumpur pemboranpemboran secara komprehensif.

secara komprehensif.

Adapun materi praktikum ini meliputi Pengukuran densitas, sand content, Adapun materi praktikum ini meliputi Pengukuran densitas, sand content, dan pengukuran kadar minyak dalam lumpur pemboran ; pengukuran viskositas dan pengukuran kadar minyak dalam lumpur pemboran ; pengukuran viskositas dan gel strength ; Pengukuran tebal mud cake dan filtrasi ; Analisa kimia lumpur dan gel strength ; Pengukuran tebal mud cake dan filtrasi ; Analisa kimia lumpur pemboran ;

pemboran ; Kontaminasi lumpur Kontaminasi lumpur pemboran ; pemboran ; Pengukuran harga MBT Pengukuran harga MBT (Methylene(Methylene Blue Test).

(4)

ACARA I ACARA I DENSITAS, SAND CONTENT DAN

DENSITAS, SAND CONTENT DAN PENGUKURAN KADAR MINYAKPENGUKURAN KADAR MINYAK PADA LUMPUR PEMBORAN

PADA LUMPUR PEMBORAN

1.

1. Tujuan PercobaanTujuan Percobaan 1.

1. Mengenal material pembentuk lumpur pemboran serta fungsi utamanya.Mengenal material pembentuk lumpur pemboran serta fungsi utamanya. 2.

2. Untuk menentukan densitas lumpur pemboran dengan menggunakanUntuk menentukan densitas lumpur pemboran dengan menggunakan alat mud balance.

alat mud balance. 3.

3. Untuk menentukan kadar minyak dan padatan yang terdapat dalamUntuk menentukan kadar minyak dan padatan yang terdapat dalam lumpur bor.

lumpur bor.

2.

2. Teori PercobaanTeori Percobaan 2.1.

2.1. Densitas LumpurDensitas Lumpur

Lumpur memiliki peranan yang sangat besar dalam menentukan Lumpur memiliki peranan yang sangat besar dalam menentukan keberhasilan suatu operasi pemboran sehingga perlu diperhatikan keberhasilan suatu operasi pemboran sehingga perlu diperhatikan sifat-sifat dari lumpur tersebut seperti densitas, viskositas

sifat-sifat dari lumpur tersebut seperti densitas, viskositas , gel strength , gel strength ataupun

ataupun filtration loss filtration loss. Densitas lumpur berhubungan langsung dengan. Densitas lumpur berhubungan langsung dengan fungsi lumpur bor sebagai penahan tekanan formasi. Dengan densitas fungsi lumpur bor sebagai penahan tekanan formasi. Dengan densitas lumpur yang terlalau besar akan menyebabkan lumpur hilang ke lumpur yang terlalau besar akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi (

formasi (loss circulationloss circulation), sedangkan apabila densitas lumpur bor), sedangkan apabila densitas lumpur bor terlalu kecil akan menyebabkan

terlalu kecil akan menyebabkan kick kick (masuknya fluida formasi ke (masuknya fluida formasi ke dalam lubang sumur). Oleh karena itu, densitas lumpur harus dalam lubang sumur). Oleh karena itu, densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan dibor.

disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan dibor. Densitas lumpur dapat menggambarkan

Densitas lumpur dapat menggambarkan gradient hidrostatik gradient hidrostatik dari dari lumpur bor dalam psi/ft. Namun, di lapangan umumnya dipakai satuan lumpur bor dalam psi/ft. Namun, di lapangan umumnya dipakai satuan pound per gallon

pound per gallon (ppg).Dengan asumsi-asumsi sebagai berikut: (ppg).Dengan asumsi-asumsi sebagai berikut: Volume setiap material adalah additive :

Volume setiap material adalah additive : Vs

Vs + + Vml Vml = = Vmb Vmb ... (1)... (1) Jumlah berat adalah additive, maka :

(5)

Keterangan : Keterangan : Vs

Vs = = Volume Volume solid, solid, gallongallon Vml

Vml = = Volume Volume lumpur lumpur lama, lama, gallongallon Vmb

Vmb = = Volume Volume lumpur lumpur baru, baru, gallongallon ρs

ρs = = densitas densitas solid, solid, ppgppg ρml

ρml = = densitas densitas lumpur lumpur lama, lama, ppgppg ρmb

ρmb = = densitas densitas lumpur lumpur baru, baru, ppgppg

dari persamaan 1 dan 2 di dapat : dari persamaan 1 dan 2 di dapat : Vs =

Vs = ((− − ))

−

− ... ... ... (3)(3)

Karena zat pemberat (solid) beratnya adalah : Karena zat pemberat (solid) beratnya adalah : Ws = Vs x ρs

Ws = Vs x ρs

Bila dimasukkan ke persamaan 3 : Bila dimasukkan ke persamaan 3 :

  == ((− − )) − −  ... ... ... (4)(4) % volume solid : % volume solid :      1  10000%% == (− ) (− ) −  −   100%  100% ... ... (5)(5) % berat solid : % berat solid :      1  10000%% == (− ) (− ) (− ) (− )  100%  100%... (6)... (6)

Maka bila yang digunakan sebagai solid adalah barite dengan SG 4.3 Maka bila yang digunakan sebagai solid adalah barite dengan SG 4.3 untuk menaikkan densitas lumpur lama seberat

untuk menaikkan densitas lumpur lama seberat ρ ρml ml ke lumpur baru ke lumpur baru sebesar

sebesar ρ ρmbmb setiap bbl, lumpur lama memerlukan berat solid, Wssetiap bbl, lumpur lama memerlukan berat solid, Ws sebanyak : sebanyak : Ws = Ws = 684684(− )(− ) (5.− ) (5.− )... .... (7)(7) Keterangan : Keterangan :

Ws = berat solid zat pemberat , kg barite/bbl lumpur. Ws = berat solid zat pemberat , kg barite/bbl lumpur.

Sedangkan jika yang digunakan sebagai pemberat adalah bentonite Sedangkan jika yang digunakan sebagai pemberat adalah bentonite dengan SG 2.5 maka untuk tiap barrel lumpur diperlukan :

(6)

Ws = 398(− )

(2.5− ) ... (8)

Keterangan :

Ws = kg bentonite/bbl lumpur lama

2.2. Sand Content

Tercampurnya serpihan-serpihan formasi (cutting) ke dalam pemboran akan membawa pengaruh pada operasi pemboran. Serpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat mempengaruhi karakteristik lumpur yang di sirkulasikan, dalam hal ini akan menambah densitas lumpur yang telah mengalami sirkulasi. Bertambahnya densitas lumpur yang tersirkulasi kepermukaan akan menambah beban pompa sirkulasi lumpur. Oleh karena itu setelah lumpur di sirkulasikan harus mengalami proses pembersiihan terutama menghilangkan partikel-partikel yang masuk ke dalam lumpur selama sirkulasi. Alat-alat yang biasanya disebut ”conditioning equipment ” adalah Shale Shaker ; Degasser ; Desander ; Desilter

Penggambaran sand content dari lumpur pemboran adalah merupakan prosentase volume dari partikel-partikel yang diameternya lebin besar dari 74 Mikron. Hal ini dilakukan melalui pengukuran dengan saringan tertentu. Jadi rumus untuk menentukan kandungan pasir (sand content) pada lumpur pemboran adalah :

% 100 x V V n m s  ... (9) Dimana : n = Kandungan pasir

Vs = Volume pasir dalam lumpur Vm = Volume lumpur

(7)

3. Peralatan & Bahan Peralatan : 1. Mud Balance 2. Retort Kit 3. Multi Mixer 4. Wetting Agent 5. Sand Content Set 6. Gelas ukur 500 cc

Bahan:

1. Barite 2. Bentonite

3. Air tawar (aquades)

4. Prosedur Percobaan 1. Densitas Lumpur

a. Mengkalibrasi peralatan Mud Balance sebagai berikut :

 Membersihkan peralatan mud balance

 Mengisi cup dengan air hingga penuh, lalu ditutup dan

dibersihkan bagian luarnya. Keringkan dengan kertas tisue

 Meletakkan kembali mud balance pada kedudukan semula  Menempatkan Rider pada skala 8.33 ppg

 Mencek pada level glass bila tidak seimbang atur calibration

screw sampai seimbang.

b. Menimbang beberapa zat yang digunakan

c. Menakar air 350cc dan dicampur dengan 22.5 gr bentonite. Caranya air dimasukkan ke dalam bejana lalu dipasang pada multi mixer dan bentonite dimasukkan sedikit demi sedikit setelah multi mixer dijalankan. Selang beberapa menit setelah dicampur, bejana diambil dan isi cup mud balance dengan lumpur yang telah di buat.

(8)

d. Menutup Cup dan lumpur yang melekat pada dinding bagian luar dan tutup dibersihkan dengan bersih.

e. Meletakkan balance arm pada kedudukan semula, lalu mengatur rider hingga seimbang. Baca densitas yang ditunjukkan oleh skala. f. Mengulangi langkah lima untuk komposisi campuran yang berbeda.

2. Sand Content

a. Mengisi tabung gelas ukur dengan lumpur pemboran dan tandai, tambahkan air pada batas berikutnnya. Menutup mulut tabung dan kocok dengan kuat.

b. Menuangkan campuran tersebut kesaringan. Menambahkan air ke dalam tabung, Mengocok dan menuangkan ke dalam saringan. Mengulangi hingga tabung menjadi bersih. Mencuci pasir yang tersaring pada saringan untuk melepaskan sisa lumpur yang melekat. c. Memasang Funnel tersebut pada sisi atas dari sieve. Dengan

perlahan-lahan balik rangkaian peralatan tersebut dan masukkan ujung fannel ke dalam gelas ukur. Hanyutkan pasir ke dalam tabung dengan menyemprotkan air melalui saringan hingga semua pasir tertampung ke dalam gelas ukur. Biarkan pasir mengendap. Dari skala yang ada pada tabung, baca prosen volume dari pasir yang menendap.

d. Mencatat sand content dari lumpur dalam prosen volume.

3. Penentuan Kadar Cairan Lapisan

a. Mengambil himpunan retort keluar dari insulator blok , keluarkan mud chamber dari retort.

b. Mengisi upper chamber dengan steel wall .

c. Mengisi mud chamber dengan lumpur dan tempatkan kembali tutupnya, bersihkan lelehan lumpurnya.

(9)

e. Menambahkan setetes wetting agent pada gelas ukur dan tempatkan dibawah kondensator .

f. Memanaskan lumpur samapai tak terjadi kondensasi lagi yang ditandai dengan matinya lampu indikator.

Hal-hal yang perlu dicatat selama pengujian berlangsung adalah :

 % volume minyak = ml minyak x 10  % volume air = ml air x 10

 % volume padatan = 100-(ml minyak + ml air) x 10  Gram minyak = ml minyak x 0.8

 Gram lumpur = lb / gall x 1.2

 Gram padatan = gram lumpur – (gram minyak + gram air)  Ml padatan = 10 – (ml minyak + ml air)

 Spesific gravity padatan rata-rata = gram padatan/ml padatan.

(10)

ACARA II

PENGUKURAN VISCOSITAS DAN GEL STRENGTH

1. Tujuan Percobaan

1. Untuk menentukan viskositas relatif lumpur pemboran dengan metode marsh funnel .

2. Untuk memahami rheology lumpur pemboran.

3. Untuk mengetahui efek penambahan thinner dan thickner pada lumpur pemboran.

4. Mengetahui pentingnya viskositas dan gel strength pada lumpur pemboran.

2. Teori Percobaan

2.1. Viskositas & Gel Strength

Viskositas dan gel strength merupakan bagian yang pokok dalam sifat rheology fluida pemboran. Pengukuran sifat-sifat rheology fluida pemboran sangat penting mengingat efektifitas pengangkatan cutting merupakan fungsi langsung dari viskositas. Sifat gel pada lumpur juga penting pada waktu round trip yaitu saat operasi pemboran dihentikan sementara untuk mengganti bit misalnya. Gel strength menunjukkan kemampuan fluida untuk menahan cutting

dalam waktu tertentu agar tidak mengendap. Viskositas dan gel strength merupakan sebagian dari indikator baik tidaknya suatu

lumpur.

Rheology dari lumpur pemboran ini mengikuti model rheology Bingham Plastic, untuk fluida non-newtonian ini merupakan model yang paling sederhana. Fluida non-newtonian adalah fluida yang mempunyai viskositas yang tidak konstan, bergantung besarnya shear rate yang terjadi. Fluida non-newtonian memperlihatkan yield stress

(11)

Viskositas yang diukur dengan marsh funnel adalah waktu dalam detik yang dibutuhkan oleh 0,9463 liter fluida untuk mengalir keluar dari corong marsh funnel . Untuk fluida non-newtonian data yang didapat dari marsh funnel tidak dapat memberikan gambaran lengkap dari rheology suatu fluida, maka biasa digunakan untuk membandingkan fluida yang baru dengan kondisi sekarang.

Viskositas plastik ( plastic viscosity) sering kali digambarkan sebagai bagian dari resistensi untuk mengalir yang disebabkan oleh friksi mekanik. Yield point adalah bagian resistensi untuk mengalir yang merupakan akibat dari gaya tarik-menarik antar partikel, gaya ini disebabkan oleh muatan-muatan pada permukaan partikel terdispersi dalam fasa fluida.

Gel strength dan yield point adalah gaya tarik-menarik dalam suatu sistem lumpur jika gel strength adalah gaya tarik-menarik yang statik, maka yield point merupakan gaya tarik-menarik pada suatu keadan dinamik.

2.2. Penentuan Harga Shear Stress Dan Shear Rate

Harga shear stress dan shear rate yang masing-masing dinyatakan dalam bentuk penyimpangan skala penunjuk ( dial reading ) dan RPM motor, harus diubah menjadi harga shear stress dan shear rate dalam satuan dyne/cm2dan detik 1agar diperoleh harga viskositas dalam satuan cp (centipoise). Adapun persamaan tersebut sebagai berikut :

γ : 1.074 RPM... (1) τ : 5.077 C ... (2) dimana :

γ : shear rate, sekon -1 τ : shear stress, dyne/cm2 C : dial reading, derajat

(12)

2.3. Penentuan Harga Viskositas Nyata (Apparent Viscosity)

Viskositas nyata (µa) untuk setiap harga shear rate dihitung dengan berdasarkan : µa = 100   ... (3) µa= RPM C

₎

300 (

 ... (4)

2.4. Penentuan Plastic Viscosity Dan Yield Point

Untuk menentukan plastic viscosity (µ p) dan yield point (Y p) dalam fielt unit digunakan persamaan Bingham Plastic berikut :

µ p = 300 600 300 600    



... (5)

Dengan memasukkan persamaan (1) dan (2) ke dalam persamaan (5) didapat:

µ p = C600 – C300 ... (6) Y b = C300 - µ p ... (7) Dimana :

µ p = plastic viscosity, cp

Y b = yielt point Bingham, lb/100 ft2 C600 = dial reading pada 600 RPM, derajat C300 = dial reading pada 300 RPM, derajat

2.5. Penentuan Harga Gel Strength

Harga gel strength dalam 100 lb/ft2diperoleh secara langsung dari pengukuran dengan alat Fann VG. Simpangan skala penunjuk akibat digerakkannya rotor pada kecepatan 3 RPM, langsung menunjukkan harga gel strength 10 detik atau 10 menit dalam 100 lb/ft2.

(13)

3. Peralatan dan Bahan Peralatan 1. Marsh Funnel 2. Timbangan 3. Gelas Ukur 500 cc 4. Fann VG meter 5. Mud Mixer

6. Cup Mud Funnel

Bahan 1. Bentonite 2. Air tawar (aquades) 3. Bahan-bahan pengencer (Thinner) 4. Prosedur Percobaan 4.1. Membuat lumpur

Prosedur pembuatan lumpur sama dengan prosedur pembuatan lumpur pada acara 1.

4.2. Cara Kerja Dengan Marsh Funnel

1. Menutup bagian bawah dari mars funnel dengan jari tangan. Tuangkan lumpur bor melalui saringan sampai lumpur menyinggung bagian bawah saringan (1500 cc)

2. Menyediakan bejana yang telah tertentu isinya (1 quart = 946 ml). Pengukuran dimulai dengan membuka jari tadi sehingga lumpur mengalir dan ditampung dengan bejana tadi.

3. Mencatat waktu yang diperlukan (detik) lumpur untuk mengisi bejana tertentu isinya tadi.

(14)

4.3. Pengukuran Shear Stress Dengan Fann VG

1. Mengisi bejana dengan lumpur sampai batas yang telah ditentukan.

2. Meletakkan bejana pada tempatnya, serta atur kedudukannya sedemikian rupa sehingga rotor dan bob tercelup ke dalam lumpur menurut batas yang telah ditentukan.

3. Menggerakkan rotor pada posisi High dan tempatkan kecepatan putar rotor pada kedudukan 600 RPM. Pemutaran terus dilakukan sehingga kedudukan skala (dial) mencapai keseimbangan. Catat harga yang ditunjukkan skala.

4. Mencatat harga yang dilakukan oleh skala penunjuk setelah mencapai keseimbangan, dilanjutkan untuk kecepatan 300, 200, 100, 6 dan 3 RPM dengan cara yang sama seperti diatas.

4.4. Pengukuran Gel Strength Dengan Fann VG

1. Mengaduk lumpur dengan fann Vg pada kecepatan 600 RPM selama 10 detik. Setelah selesai mengukur shear stress.

2. Mematikan Fann VG kemudian diamkan lumpur selama 10 detik. 3. Membaca simpangan maksimum pada skala penunjuk. Setelah 10

detik gerakkan rotor pada kecepatan 3 RPM.

4. Mengaduk kembali lumpur dengan Fan VG pada kecepatan rotor 600 RPM selama 10 detik.

5. Mengulangi kerja diatas untuk gel strength 10 menit (untuk gel strength 10 menit, lama pendiaman lumpur 10 menit).

(15)

ACARA III

FILTRASI DAN MUD CAKE

1. Tujuan Percobaan

1. Mempelajari pengaruh komposisi lumpur bor terhadap filtration loss dan mud cake.

2. Mengenal dan memahami alat alat dan prinsip kerja filter press. 3. Mengetahui hubungan antara filtrasi dan mud cake.

2. Teori Dasar

Ketika terjadi kontak antara lumpur pemboran dengan batuan porous, batuan tersebut akan bertindak sebagai saringan yang memungkinkan fluida dan partikel-partikel kecil melewatinya. Fluida yang hilang ke dalam batuan disebut ” Filtrate”. Proses filtasi diatas hanya terjadi apabila terdapat perbedaan tekanan positif kearah batuan. Pada dasarnya ada dua jenis filtration yang terjadi selama operasi pemboran , yaitu static filtration dan dynamic filtration. Static filtration terjadi jika lumpur berada dalam keadaan diam dan dyanamic filtration terjadi ketika lumpur disirkulasikan.

Apabila filtration loss dan pembentukan mud cake tidak dikontrol maka akan menimbulkan berbagai masalah, baik selama operasi pemboran maupun evaluasi pipa pemboran dan permukaan lubang bor. Mud cake yang tebal akan menjepit pipa pemboran sehingga sulit diangakat dan diputar, sedangkan filtrat akan menyusup ke formasi dan dapat menimbulkan damage pada formasi.

Dalam percobaan ini akan dilakukan pengukaran volume filtrtion loss dan tebal mud cake untuk static filtration. Standar prosedur yang digunakan adalah APIRP 13 B untuk LPLT ( low pressure low temperature ). Lumpur ditempatkan dalam silinder standar yang bagian dasarnya dilengkapi kertas saring dan diberi tekanan sebesar 100 psi dengan lama waktu pengukuran 30 menit. Volume filtrat ditampung dalam gelas ukur dengan cubic centimeter (cc).

(16)

Persamaan untuk volume filtrate yang dihasilkan dapat diturunkan dari persamaan darcy. Persamaannya adalah sebagai berikut :

Vf = A 2 1 1 2





























Pt Cm Cc k  Dimana : A : Filtration Area K : Permeabilitas cake

Cc : Volume fraksi solid dalam mud cake Cm : Volume fraksi solid dalam lumpur P : Tekanan Filtrasi

T : Waktu filtrasi = viskositas filtrate

Pembentukan mud cake dan filtration loss adalah dua kejadian dalam pemboran yang berhubungan erat baik waktu,kejadian maupun sebab dan akibatnya. Oleh sebab itu maka pengukurannya dilakukan secara bersamaan. Persamaan yang umum digunakan untuk statik filtration loss

adalah sebagai berikut :

x Q Q2  1 5 . 0 1 2













t t Dimana :

Q1 : fluid filtration loss pada waktu t1 Q2 : fluid filtration loss pada waktu t2

(17)

3. Peralatan dan Bahan Peralatan 1. Filter Press 2. Mud Mixer 3. Stop Watch 4. Gelas ukur 50 cc 5. Jangka sorong 6. Filter paper Bahan 1. Bentonite 2. Aquadest 3. Lumpur

4. Peralatan dan Bahan

1. Membuat lumpur : Membuat lumpur standar : 22.5 gr bentonite + 350 cc aquadest. Menambahkan additive sesuai dengan petunjuk asisten. Mengaduk selama 20 menit.

2. Mempersiapkan alat filter press dan segera pasang filter paper serapat mungkin dan letakkan gelas ukur dibawah silinder untuk menampung fluid filtrat.

3. Menuangkan campuran lumpur ke dalam silinder dan segera tutup rapat.kemudian alirkan udara dengan tekanan 100 psi.

4. Mencatat volume filtrat sebagai fungsi dari waktu dengan stop watch. Interval pengamatan setiap 2 menit pada 20 menit pertama, kemudian setiap 5 menit untuk 20 menit selanjutnya. Mencatat volume filtrat pada menit ke 7

5. Menghentikan penekanan udara, membuang tekanan udara dalam silinder (bleed off) dan sisa lumpur dalam silinder dituangkan kembali ke dalam breaker.

(18)

ACARA IV

ANALISA KIMIA LUMPUR PEMBORAN

1. Tujuan Percobaan

1. Memahami prinsip – prinsip dalam analisa kimia lumpur pemboran. 2. Mengetahui alat dan bahan yang di perlukan dalam analisa kimia

lumpur pemboran.

3. Menentukan PH, alkalinitas, kesadahan total dan kandungan ion – ion yang terdapat dalam lumpur.

2. Teori Dasar

Dalam operasi pemboran, pengontrolan kualitas lumpur pemboran harus terus menerus dilakukan sehingga lumpur bor tetap berfungsi dengan kondisi yang ada. Perubahan kandungan ion-ion tertentu dalam lumpur pemboran akan berpengaruh terhadap sifat-sifat fisik lumpur pemboran,

oleh karena itu kita perlu melakukan analisa kimia untuk mengontrol kandungan ion-ion tersebut. Untuk mengontrol kandungan ion-ion tersebut untuk kemudian dilakukan tindakan-tindakan yang perlu dalam penanggulangannya.

Dalam percobaan ini, akan dilakukan analisis kimia lumpur bor dan filtratnya, yaitu : analisa kimia alkalinitas, analisa kesadahan total, analisa kandungan ion klor, ion kalsium, ion besi, serta pH lumpur bor (dalam hal ini filtratnya).

Alkalinitas berkaitan dengan kemampuan suatu larutan untuk bereaksi dengan suatu asam. Dari analisa alkalinitas ini kita bisa mengetahui konsentrasi hidroksil, bikarbonat dan karbonat. Pengetahuan tentang konsentrasi ion-ion ini diperlukan misalnya untuk mengetahui kelarutan batu kapur yang masuk ke sistem lumpur pada waktu pemboran menembus

(19)

Analisa kandungan ion klor (C1-) diperlukan untuk mengetahui kontaminasi garam yang masuk ke dalam system lumpur pada waktu pemboran menembus formasi garam ataupun kontaminasi yang berasal dari

air formasi.

Air yang mengandung sejumlah besar ion Ca+2 dan Mg+2 dikenal sebagai Hard water atau air sadah. Ion-ion ini bisa berasal dari lumpur pada waktu member formasi gypsum (CaSO4.2H2O).

Metode utama yang digunakan dalam analisa kimia lumpur pemboran adalah titrasi. Titrasi meliputi reaksi dari sample yang diketahui volumenya dengan sejumlah volume suatu larutan standar yang diketahui konsentrasinya. Konsentrasi dari ion yang kita analisa dapat ditentukan dari pengetahuan tentang reaksi yang terjadi pada waktu titrasi.

3. Peralatan dan Bahan Peralatan

1. Labu titrasi ukuran 250 dan 100 ml 2. Buret mikro

3. Pengaduk

4. Pipet dan PH paper

Bahan

1. NaHCO, NaOH, CaCO3, serbuk MgO, Kalium Khromat, Bentonite,

Gypsum, Aquadest, Quebracho.

2. Larutan H2SO4 0.02 N3, NaOH, larutan EDTA 0.01 M, larutan AgNO3, larutan KmnO4 0.1 N.

3. Indiator EBT, Phenolpthalein, Methyl Jingga, Murexid, HCL konsentrat, hidrogen periode 3%, larutan indikator besi, larutan buffer besi.

4. Prosedur Percobaan

4.1. Analisa Kimia Alkalinitas

(20)

350 ml aquadest + 22,5 gram bentonite + 0,5 gram NaHCO3 + 0,4 gram aquadest NaOH + 0,2 gram CaCO3.

1. Ambil 3 ml filtrate tersebut dan memasukkan ke dalam labu titrasi 250 ml, kemudian menambahkan 20 ml aquadest.

2. Tambahkan 2 tetes indicator phenolphytalein dan titrasi dengan H2SO4 hingga warna merah tepat hilang. Reaksi yang terjadi:

OH- + H+  H₂O

3. Catat volume pmakaian H2SO4 (P ml)

4. Pada larutan titrasi, tambahkan 2 tetes indicator metyl jingga. Dan titrasikan kembali dengan H2SO4 standar hingga berwarna jingga tua. Reaksi yang terjadi:

HCO3 + H+  H₂O + CO₂

5. Catat volume pemakaian H2SO4 total (M ml)

Catatan, jika:

 2P > M menunjukkan adanya gugus ion OH- dan CO₃-.  2P = M menunjukkan adanya gugus ion CO- saja.

 2P < M menunjukkan adanya gugus ion CO₃-dan HCO₃-.  P = 0 menunjukkan adanya gugus ion HCO₃- saja.

 P = M menunjukkan adanya gugus ion OH-saja.

Perhitungan: 1. Total alkalinity    __     = epm total 2. CO3-2 Alkalinity  Jika ada OH - ppm CO3-2 = (−) __      CO −2

(21)

 Jika tidak ada OH - ppm CO3-2 =   __       −2 3. OH- Alkalinity ppm OH- = (2−)        − 4. HCO3- Alkalinity ppm HCO3- = (−2) __       −2

4.2. Analisa Kesadahan Total

Buatlah lumpur dengan komposisi sebagai berikut:

350 ml aquadest + 22.5 gram bentonite + 6 ml larutan Ca+ + 6 ml larutan Mg+2.

1. Ambil 3 ml filtrate lumpur tersebut, masukka ke dalam labu filtrasi 250 ml.

2. Tambahkan dengan 25 ml aquadest, 5 ml larutan buffer pH 10. 3. Titrasi dengan EDTA standar sampai terjadi warna biru tua. 4. Catat volume pemakaian EDTA reaksi yang terjadi:

Ca+2 + H2Y-2 CaY-2 + 2H+ Mg+2 + H2Y-2 MgY-2 + 2H+

Perhitungan Kesadahan Total:

      1000

  =  (

+ _{ }+₎

4.3. Menentukan Kesadahan Mg2+_{dan Ca}2+

1. Ambil 3 ml filtrat lumpur diatas, masukkan ke dalam labu titrasi 250 ml.

2. Tambahkan 25 ml aquadest, 1 ml NaOH 10 N dan 50 mg murexid dalam NaCl.

(22)

3. Titrasi dengan EDTA standar sampai terjadi warna biru. 4. Catat volume pemakaian EDTA

Reaksi yang terjadi:

Ca+2 + H2Y-2 CaY-2 + 2H+ Kesadahan Ca+ :

epm Ca+ =       

 

ppm Ca+2 = epm Ca+2 x BA Ca

Kesadahan Mg+2, ppm Mg+2 = (epm(Ca+2 + Mg+2) - epm Ca+2) x BA Mg

4.4. Menentukan Kandungan Clorida

Buat lumpur dengan komposisi sebagai berikut:

350 ml aquadest + 22.5 gram bentonite + 0.4 ml NaCl

1. Ambil 2 ml filtrate lumpur tersebut, masukkan ke dalam labu titrasi 250 ml.

2. Tambahkan 25 ml aquadest, sedikit serbuk MgO dan 3 tetes larutan K 2CrO4.

3. Titrasi dengan AgNO3 standar sampai terbentuk warna endapan jingga.

4. Catat volume pemakaian AgNO3.

Reaksi yang terjadi:

Cl- + Ag+ AgCl_(s) (putih)

CrO4 + Ag+  Ag2CrO4(s) (merah) Perhitungan ppm Cl

- ppm Cl- = ( )    

    −

(23)

4.5. Menentukan Kandungan Ion Besi (Metode I)

Buat filtrate lumpur bor dari campuran sebagai berikut:

350 ml aquadest + 22.5 gram bentonite + 0.1 gram quebracho

1. Tuang 5 ml filtrate lumpur ke dalam gelas kimia kemudian tambahkan 1 tetes sampai 2 tetes HCl konsentrat.

2. Tambahkan 0.5 ml larutan Hidrogen Peroxyde, sampai didapat warna kuning muda (end point).

3. Tambahkan 1 ml larutan indicator besi. Timbulnya warna ungu menunjukkan adanya ion besi dalam filtrate lumpur.

4. Tambahkan 0.5 ml larutan buffer besi. Ukur harga pHnya. Jika terlalu banyak larutan buffer yang ditambahkan maka akan timbul endapan berwarna kecoklatan. Tambahkan satu tetes atau lebih HCl konsentrat sampai endapan hilang.

5. Titrasi dengan KMnO4 0.1 N seperti langkah 2 (kuning muda).

4.6. Menentukan Kandungan Besi (Metode II) Buat filtrate bor dari campuran sebagai berikut:

350 ml aquadest + 22.5 ml bentonite + 0.1 gram quebracho

1. Tuangkan 10 ml filtrate lumpur ke dalam gelas kimia dengan teliti lalu asamkan dengan beberapa tetes HCl pekat.

2. Tambahkan larutan SnCl2 setetes demi setetes sampai warna kuning dari ion Fe+2. Tambahkan satu tetes SnCl2 berlebih setelah terjadi perubahan warna tadi.

3. Tambahkan 20 ml larutan jenuh HgCl2, semuanya sekaligus (harus terbentuk endapan yang berwarna putih murni).

4. Goyang – goyang sedikit supaya zat – zatnya tercampur kemudian diamkan selama 2 menit.

5. Tambahkan 200 ml air, 6 tetes indicator diphenylamine, dan 5 ml H3PO4 pekat. Lalu titrasikan dengan larutan K 2Cr 2O7 0.1 N sampai timbul pertama kali warna coklat atau ungu.

(24)

BAB V

KONTAMINASI LUMPUR PEMBORAN

1. Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahui macam-macam kontaminasi lumpur.

2. Mempelajari sifat-sifat fisik lumpur yang berubah akibat kontaminasi garam, gypsum dan semen.

3. Memahami cara menanggulangi kontaminasi lumpur.

2. Teori Dasar

Sejak digunakannya teknik rotary drilling dalam operasi pemboran dilapangan minyak, lumpur pemboran menjadi faktor penting. Bahkan lumpur pemboran menjadi salah satu pertimbangan dalam mengoptimasikan operasi pemboran. Oleh sebab itu mutlaklah untuk memelihara atau mengontrol sifat-sifat fisik lumpur pemboran agar sesuai dengan yang diinginkan.

Salah satu penyebab berubahnya sifat fisik lumpur pemboran adalah adanya material-material yang tidak diinginkan (kontaminan) yang masuk ke dalam lumpur pada saat operasi pemboran sedang berjalan. . Kontaminasi yang sering terjadi adalah sebagai berikut :

1. Kontaminasi Sodium Clorida

Kontaminasi ini sering terjadi saat pemboran menembus kubah garam (salt dome), lapisan garam, lapisan batuan yang mengandung konsentrasi garam yang cukup tinggi atau akibat air formasi yang berkadar garam tinggi dan masuk ke dalam sistem lumpur. Akubat adanya kontaminasi ini, akan mengakibatkan berubahnya sifat lumpur seperti viscosity, yield point , gel strength dan filtration loss. Kadang-kadang penurunan pH dapat pula terjadi

(25)

Gypsum dapat masuk ke dalam lumpur pada saat pemboran menembus formasi gypsum, lapisan gypsum yang terdapat pada formasi shale dan limestone. Akibat adanya gypsum dalam jumlah yang cukup banyak dalam lumpur pemboran, maka kan merubah sifat-sifat fisik lumpur tersebut seperti viscosity plastic, yield point , gel strength dan fluid loss.

3. Kontaminasi semen

Kontaminasi semen dapat terjadi akibat operasi penyemanan yang kurang sempurna atau setelah pengeboran lapisan semen dalam casing, float collar , dan casing shoe, kontaminasi semen akan mengubah viscosity plastic, yield point, gel strength, fluid loss dan pH lumpur.

Selain dari ketiga kontaminasi diatas, bentuk kontaminasi lain yang dapat terjadi selama operasi pemboran adalah :

 Kontaminasi Hard water  Kontaminasi Carbon Dioxide  Kontaminasi Hydrogen Sulfida  Kontaminasi Oxygen

Dalam praktikum ini akan dipelajari perubahan sifat fisik lumpur akibat kontaminasi yang sering terjadi sekaligus cara penanggulangannya.

3. Peralatan dan Bahan Peralatan

1. Fann VG

2. Baroid Wall building 3. TesterNeraca

4. pH indicator 5. Komprsesor 6. Gelas Ukur 7. Mud Mixer

(26)

8. Stop Watch 9. Titration Disk 10. Jangka Sorong 11. Filter Trap Bahan 1. Aquades 2. Bentonite 3. NaCl 4. Gypsum 5. Semen 6. Soda Ash 7. Monosodium Phosphate 8. Caustic Soda 9. EDTA standar 10. Murexid 11. Asam Sulfat 12. Indikator Phenolphtalin 13. indikator Methyl Jingga

4. Prosedur Percobaan 4.1. Kontaminasi NaCl

1. Buat lumpur standar:

22.5 gram bentonite + 350 cc aquadest, ukur pH, viscositas, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

2. Tambahkan NaCl sebanyak 1 gram ke dalam lumpur standar. Ukur pH, viscositas, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake. 3. Lakukan langkah b dengan penambahan NaCl masing – masing 3.5

(27)

4. Buatlah lumpur baru dengan komposisi: lumpur standar + 7.5 gram NaCl + 0.5 gram NaOH. Ukur pH, viskositas, gel strength, fluid

loss dan ketebalan mud cake.

4.2. Kontaminasi Gypsum

1. Buat lumpur standar: ukur pH, viscositas, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

2. Buatlah lumpur baru baru dengan komposisi: lumpur standar + 0.225 gram gypsum. Ukur pH, viscositas, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

3. Lakukan langkah b dengan penambahan gypsum masing – masing 0.5 gram, 1 gram dan 1.5 gram. Ukur pH, viscosity, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

4. Buatlah lumpur baru dengan komposisi: lumpur standar + 1.5 gram gypsum + 0.2 gram monosodium phosphate. Ukur pH, viscosity, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

5. Lakukan langkah d dengan penambahan 1 gram soda ash.

4.3. Kontaminasi Semen

1. Buat lumpur standar: ukur pH, viscositas, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

2. Buatlah lumpur baru dengan komposisi: lumpur standar + 0.225 gram semen. Ukur pH, viscositas, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

3. Lakukan langkah 2 dengan penambahan semen masing – masing 0.5 gram, 1 gram dan 1.5 gram. Ukur pH, viscositas, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

4. Buatlah lumpur baru dengan komposisi: lumpur standar + 1.5 gram semen + 0.2 gram monosodium phosphate. Ukur pH, viscositas, gel strength, fluid loss dan ketebalan mud cake.

(28)

5. Lakukan langkah 4 dengan penambahan 1 gram monosodium phosphate.

(29)

BAB VI

PENGUKURAN HARGA MBT (

ME TH YLE NE B LUE TE ST

)

1. Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahui proses pengukuran harga MBT.

2. Untuk menentukan kemampuan clay dalam mengikat kation dari suatu larutan.

3. Menetukan harga CEC (Cation Exchange Capacity) atau KTK (kapasiats tukar kation)

2. Teori Dasar

Shale adalah batuan sedimen yang terjadi dari endapan-endapan lempung (clay). Pengembangan mineral clay sebagai akibat terjadinya invasi fasa cair dari Lumpur ke dalam formasi yang mengandung clay reaktif terhadap air. Lempung (clay) merupakan batuan sedimen klastik yang berasal dari pelapukan batuan beku atau metamorf. Ukuran clay lebih kecil 1/256 mm menurut skala Wentworth. Mineral clay merupakan campuran matrix dan semen, serta kadang-kadang mendominasi batuan sebagai batu lempung (clay stone).

Sifat kimia mineral clay yang paling penting adalah kemampuan penyerapan anion dan kation tertentu yang kemudian merubahnya ke lain anion dan kation dengan pereaksi suatu ion di dalam air ( Ionic Exchange Capacity). Reaksi pertukaran tejadi disekitar sisi luar dari unit struktur silica alumina.

Seperti kebanyakan metode pengukuran kation, tes dengan menggunakan methylene blue digunakan untuk mengukur total kapasitas pertukaran kation dalm suatu sistem clay, dimana pertukaran kation

tersebut tergantung dari jenis dan kristal salinitas mineral, pH larutan, jenis kation yang diperlukan dan konsentrasi kandungan mineral yang terdapat didalam clay.

(30)

Kemampuan pertukaran kation didasarkan atas urutan dari kekuatan ikatan-ikatan ion-ion berikut ini :

Li+<Na+<H+<K +<NH4+Mg2+<Ca2+<Al3+

Harga pertukaran kation yang paling besar dimilki oleh mineral allogenic (pecahan batuan induk). Sedangkan yang paling kecil dimiliki oleh mineral authogenic (proses kimiawi). Kapasitas tukar kation dari beberapa jenis mineral clay dapa dilihat dari tabel 7.1.

Sedangkan laju reaksi pergantian kation tergantung pada jenis kation yang dipertukarkan dan jenis serta kadar mineral clay (konsentrasi ion).

Adapun hal yang menyebabkan mineral clay memiliki kapasitas tukar kation adalah :

a. 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.

b. Adanya subtitusi alumina bervalensi tiga didalam kristal untuk silika equivalen serta ion-ion bervalensi terutama magnesium didalam struktur tetrahedral.

c. Penggantian hydrogen yang muncul dari gugusan hidroksil yang muncul oleh kation-kation yang dapat ditukar-tukarkan (exchangeable). Untuk fakta ini masih disangsikan kemungkinannya karena tidak mungkin terjadi pertukaran hidrogen secara normal.

(31)

Tabel 6.1. K apasitas Tukar Kation Dari Beberapa Jenis Mineral Clay

Reaksi pertukaran kation kadang-kadang bersamaan dengan terjadinya sweeling. Jika permukaan clay kontak dengan air dan menganggap bahwa satu plat clay terpisah dari matriknya, 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 plat clay dan molekul air yang bermuatan positif akan ditarik oleh plat claynya sendiri, sehingga

seluruh clay akan mengembang.

3. Peralatan dan Bahan Peralatan 1. Timbangan 2. Gelas ukur 50 cc 3. Gelas erlenmeyer 200 cc 4. Magnet batang 5. Hot plate 6. Multi magnetiser

Jenis Mineral Clay Kapasitas Tukar Kation

Meq/100 gram Kaolinite 3-15 Halloysite.2H2O 5-10 Halloysite.4H2O 10-40 Montmorillonite 80-150 Lllite 10-40 Vermiculite 100-150 Chlorite 10-40 Spiolite-Attapulgite 20-30

(32)

7. Pipet 8. Buret titration 9. Kertas saring 10. Stopwatch Bahan 1. Bentonite 2. Aquades 3. H2SO45 N 4. Methylene Blue 4. Prosedur Percobaan

1. Timbang 1 gram clay sudah siap untuk dianalisis mesh 270 (baik setelah teraktivasi maupun sebelum teraktivasi) ke dalam Erlenmeyer flask 250 cc.

2. Kemudian tambahkan 50 cc aquades dan diaduk dengan menggunakan magnetisie sambil ditetesi katalisator asam sulfat 5 N sebanyak 10 tetes.

3. Kemudian didihkan diatas hot plate selam 10 menit sambil diaduk. 4. Sampel tersebut kemudian titrasi dengan penambahan larutan

methylenen blue setiap 5 cc dan diaduk selama 30 detik dan kemudian ambil sampel dengan pipet dan teteskan diatas kertas whatman sampai terdapat lingkaran dua warna biru yang berbeda (biru tua dan biru muda).

5. Setelah terjadi dua warna lingkaran biru tua dan biru muda selanjutnya dikocok manual selama kurang lebih 2 menit apakah warna tersebut berubah atau hilang. Jika tidak ada perubahan berarti titrasi berakhir. 6. Jika setelah dikocok 2 menit dua lingkaran tersebut berubah, maka

(33)

7. Kemudian catat pertukaran kation dari larutan tersebut yang besarnya sama dengan jumlah cc dari larutan titrasi methylene blue dalam satuan meq/100 gram.

(34)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Jurusan Teknik Perminyakan

Sekolah Tinggi Teknologi Minyak dan Gas Bumi Balikpapan

Acara : Densitas, Sand Content dan Kadar Minyak Hari/ Tanggal : Assisten Praktikum : Tujuan Praktikum : ... ... ... Analisa :

Data hasil percobaan sebagai berikut :

No Komposisi lumpur Densitas (ppg) Sand Content (% Volume) 1 Lumpur dasar (LD) 8.65 0.50 2 LD + 2 gr Barite 8.70 0.50 3 LD + 5 gr Barite 8.75 0.50 4 LD + 10 gr CaCO3 8.75 0.75 5 LD + 15 gr CaCO3 8.80 0.75 Pertanyaan :

1. Dilihat dari data percobaan tersebut jelaskan apakah Barite dan CaCO3 mempunyai fungsi yang sama ?

2. Jika saudara bekerja sebagai Mud Engineer pada suatu operasi pemboran. Dari dua jenis material pemberat diatas material manakah yang akan saudara gunakan ? berikan alasannya.

3. Barite (BaSO4) mempunyai SG dari 4,2 – 4,5. Dari data diatas perkirakan SG dari barite tersebut. Jika diketahui SG bentonite = 2,6

4. Dari jawaban soal no.3, perhatikan harga yang diperoleh tersebut berada di dalam range SG barite seperti tertulis dalam soal? Jika ya tentukan apakah

(35)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

5. Dari tabel diatas terlihat bahwa selain densitas juga diukur kadar pasir. Jelaskan secara singkat mengapa perlu dilakukan pengukuran kadar pasir dan bagaimana cara mengatasi masalah tersebut dalam operasi pemboran !

6. Pada saat ini selain Barite dapat juga digunakan Hematite (Fe2O3) dan Ilmenite ( FeO.TiO2) sebagai density control additive. Hematite mempunyai harga SG antara 4,9 – 5,3. Sedangkan ilminate dari 4,5 – 5,11 dengan kekerasan masing – masing 2 kali lebih dari barite. Dari data tersebut, buatlah analisa kelebihan dan kekurangan addictive tersebut jika di bandingkan dengan barite !

7. Galena ( PbS ) mempunyai harga sekitar 7,5 dan dapat digunakan untuk membuat lumpur dengan densitas lebih dari 19 ppg. Pada penerapannya, Galena jarang digunakan sebagai additive pemboran. Jelaskan mengapa material ini jarang digunakan sebagai density control addictive dan hanya digunakan untuk masalah – masalah pemboran khusus.?

8. Suatu saat saudara berada dilokasi pemboran. Pada saat itu bit mencapai kedalaman 1600 ft. Saudara diharuskan menaikkan densitas dari 200 bbl lumpur 11 ppg menjadi 11,5 ppg dengan menggunakan barite (SG = 4,2) dengan catatan bahwa volume akhir tidak dibatasi hitung jumlah barite yang dibutuhkan (dalam lb) !

9. Sebutkan Hal-hal yang terjadi akibat sand content terlalu besar!

Kesimpulan Sementara :

... ... ...

(36)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Anggota Kelompok : 1. ... 2. ... 3. ... 4. ... 5. ... 6. ... 7. ... 8. ... Balikpapan,

Disetujui untuk Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran

(37)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Acara : Pengukuran Viskositas dan Gel Strength Hari/ Tanggal : Assisten Praktikum : Tujuan Praktikum : ... ... ... Analisa :

No. Komposisi lumpur µ relative µ plastic Yp GS 10 detik Gs 10 menit 1 LD 52 3.5 21.5 3 10 2 LD + 2 gr dextrid 61 6 24 5 14 3 LD + 2.6 gr dexrtid - 11 27 18 72 4 LD + 3 gr bentonite 50 2 3.4 7 20 5 LD + 9 gr bentonite - 12 50 24 104 Pertanyaan :

1. Berikan penjelasan analog antara dextrid dan bentonite jika berdasarkan table hasil percobaan diatas!

2. Dengan melihat data, jelaskan maksud penambahan dextrid ke dalam lumpur dan jelaskan bagaimana additive tersebut dapat melakukan fungsinya!

3. Dari 2 additive diatas, manakan additive yang lebih signifikan menaikan gel strength!

4. Dari data di atas terlihat bahwa harga GS 10 menit selalu lebih besar dari 10 detik, jelaskan!

5. Dari suatu percobaan yang dilakukan dalam pembuatan lumpur dengan barite seberat 4 gram, kemudian itu didapatkan deal reading pada 600 RPM sebesar

(38)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

155 dan dial reading pada 300 RPM sebesar 130, Hitunglah nilai plastic viscosity dan yield point dair percobaan tesebut!

Kesimpulan Sementara : ... ... ... Anggota Kelompok : 1. ... 2. ... 3. ... 4. ... 5. ... 6. ... 7. ... 8. ... Balikpapan,

(39)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Acara : Filtrasi dan Mud Cake Hari/ Tanggal : Assisten Praktikum : Tujuan Praktikum : ... ... ... Analisa :

No Komposisi Lumpur V2 (ml) V7.5 (ml) V30 (ml) pH Mud Cake (1/32”) 1 LD 3.25 6.5 12.8 9.83 1.93 2 LD + 2 gr dextrid 2.3 4.25 8 9.84 1.47 3 LD + 2.6 gr dexrtid 1.8 3.8 8.2 10.2 2.98 4 LD + 9 gr bentonite 4 7.5 11.5 9.81 2.4 5 LD + 1.5 gr quebracho 3.5 7 12.5 8.26 2.1 Pertanyaan :

1. Berdasarkan data, jelaskan fungsi dextrid, bentonite, dan quebracho!

2. Dalam percobaan ini, selain mengukur volume filtrate juga dilakukan pengukuran pH. Apakah pengaruh pH terhadap kondisi lumpur pemboran? 3. Apakah mud cake diharapkan pada operasi pemboran?

4. Bagaimana cara mencegah filtrate loss yang terlalu besar?

5. Apa yang anda ketahui tentang sodium carboxymethyl cellulose (CMC)? ( jelaskan secara singkat)!

(40)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Kesimpulan Sementara : ... ... ... Anggota Kelompok : 1. ... 2. ... 3. ... 4. ... 5. ... 6. ... 7. ... 8. ... Balikpapan,

(41)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Acara : Analisa Kimia Lumpur Bor

Hari/ Tanggal : Assisten Praktikum : Tujuan Praktikum : ... ... ... Analisa :

Percobaan Hasil Percobaan

Alkalinitas Vol Filtrat = 3 ml N H2SO4 = 0.02 N Vol H2SO4 P = 0.05 ml M = 3.4 ml Kesadahan total Vol filtrate = 3 ml M EDTA = 0.02 M Vol EDTA = 0.05 ml

Kesadahan Ca2+ dan Mg2+

Vol filtrate = 3 ml M EDTA = 0.01 M Vol EDTA = 8 ml Kandungan klorida Vol filtrate = 3 ml N AgNO3 = 0.02 N Vol AgNO3 = 1 ml

Kandungan Ion Besi (I)

Vol filtrate = 5 ml N KmnO4 = 0.01 N

Vol KmnO4 = 7 ml

Kandungan Ion Besi (II)

Vol filtrate = 10 ml N K 2Cr 2O4 = 0.01 N

(42)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Pertanyaan :

1. Dari data, tentukan : a. Total Alkalinitas b. Kesadahan Total

c. Kesadahan Ca2+ dan Mg2+ d. Konsentrasi Klorida

e. Konsentrasi Ion Besi (I) f. Konsentrasi Ion Besi (II)

2. Apa yang dimaksud dengan volume EDTA?

3. Jelaskan masing-masing kegunaan alkalinitas, kesadahan, kandungan ion klor, dan ion besi serta analisa kegunaan kimia lumpur pemboran secara umum! Kesimpulan Sementara : ... ... ... Anggota Kelompok : 1. ... 2. ... 3. ... 4. ... 5. ... 6. ... 7. ... 8. ... Balikpapan,

(43)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Acara : Kontaminasi Lumpur Pemboran

Hari/ Tanggal : Assisten Praktikum : Tujuan Praktikum : ... ... ... Analisa :

Komposisi lumpur Dial reading Gel Strength Filtration Loss

600 300 10’ 10” ₀ _7.5 ₂₀ ₂₅ ₃₀ LD 16 9 4 32 1 5 9.5 11 13 LD + 7.5 gr NaCl 43 40 21 25 5 17 25 27 30 LD + 17.5 gr NaCl 19 15.5 8 9 4.5 20 24 28 30 LD + 7.5 gr NaCl + 0.5 NaOH 90 91 25 26 1.8 14 34 37 41 LD + 0.9 gr Gypsum 77 70 73 120 2 9 15 17 18 LD + 1.5 gr Gypsum 35 30 21 25 3.6 15 26 30 32 LD + 15 gr Gypsum + soda ash 75 67 82 92 2 8 16 18 20 LD + 1 gr semen 156 150 162 210 2 9.6 18 20 22 LD + 1.5 gr semen 224 207 30 178 1 8 16 18 19 LD + 1.5 gr semen + NH(H2PO4) 46 29 71 73 2 8 15 17 18

(44)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Komposisi Lumpur Tebal mud (mm)

Volume H2 SO4 Volume EDTA (ml) 1 2 3 LD 1.1 1.7 1.7 LD + 7.5 gr NaCl 4 3.9 4.2 LD + 17.5 gr NaCl 4 3.9 4.2 LD + 7.5 gr NaCl + 0.5 NaOH 4.4 4.6 4.6 LD + 0.9 gr Gypsum 1.5 1.5 1.5 0.6 LD + 1.5 gr Gypsum 3.6 3.7 4 1 LD + 15 gr Gypsum + soda ash 2.8 2.9 2.5 5.3 1.1 LD + 1 gr semen 3 3.1 3 1 LD + 1.5 gr semen 3.3 3.4 3.5 0.6 LD + 1.5 gr semen + NH(H2PO4) 2.8 3 3 0.4

Jika Lumpur Pemboran yang digunakan pada sumur“X“ mendapatkan masalah akibat adaanya kontaminasi garam, gypsum, dan semen. Analisa laboratorium menunjukkan hasil seperti tersaji pada table di atas.

Pertanyaan :

1. Apa yang saudara dapatkan simpulkan tentang perubahan sifat fisik lumpur setelah terkontaminasi?

2. Jika tidak ditanggulangin apa yang akan terjadi dengan pemboran sumur “X” selanjutnya?

(45)

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

4. Jika perlu dapat ditambahkan bahan-bahan additive. Sebutkan dan jelaskan macam bahan additive tersebut & berikan contohnya!

5. Apakah tujuan ditambahkannya soda ash pada komposisi lumpur dasar dan gypsum?

6. Apakah NH (H2PO4) itu? Jelaskan mkasud dari penambahan NH(H2PO4) tersebut pada komposisi lumpur & semen!

7. Jelaskan terjadinya kontaminasi oksigen dan CO2! 8. Jelaskan pengaruh fisik lumpur terhadap perubahan :

a. pH b. Kesadahan c. Alkalinitas Kesimpulan Sementara : ... ... ... Anggota Kelompok : 1. ... 2. ... 3. ... 4. ... 5. ... 6. ... 7. ... 8. ... Balikpapan,