STUDI LABORATORIUM PERBANDINGAN BEBERAPAADDITIF UNTUK
MENSTABILKAN SHALE PADA SISTEM LUMPUR KCL POLIMER PADA
TEMPERATUR TINGGI
Zakky1), Sugiatmo Kasmungin2), Abdul Hamid3)
1)Mahasiswa Jurusan Teknik Magister Perminyakan – Universitas Trisakti 2)Dosen Pembimbing I Jurusan Teknik Perminyakan – Universitas Trisakti 3)Dosen Pembimbing II Jurusan Teknik Perminyakan – Universitas Trisakt
Abstrak
Lumpur merupakan salah satu hal yang sangat menunjang di dalam operasi pemboran, desain lumpur tersebut dapat mempengaruhi efektifitas kerja pemboran, biaya yang akan dikeluarkan, sampai kepada saat sumur itu telah berproduksi. Tentu yang diharapkan dari suatu penggunaan lumpur adalah pengeluaran yang rendah dan melakukan pemboran dengan hasil yang optimal.Sedangkan sistem lumpur yang dimaksud disini adalah lumpur jenis tertentu yang harus digunakan dengan memperhatikan keadaan formasi dan lubang bor.. Ada beberapa cara untuk mencapai hal ini, yang paling umum adalah dengan cara membatasi jumlah air yang bereaksi denganshale, dengan cara menyelimuticuttingyang dihasilkan olehshale.Methode yang digunakan disini adalah untuk menguji hasil rheologi dari tiap – tiap temperatur yang ada dengan “skala laboratorium” penambahan additif yang baru seperti K-soltex, duranex dan Clay-Trol .
Kata Kunci :LumpurPemboran , Additif KCL Polimer, Shale , K-SOLTEX , CLAY-TROL
Abstract
PENDAHULUAN
Pada percobaan ini lumpur KCL-Polimer yang berbahan dasar air (fresh water) diberikan penambahan additif penstabil shale dan dipanaskan dengan Thermo cup, dimana pada setiap pemakaian lumpur tersebut ada penambahan additif penstabil shale dan kemudian dilakukan penambahan shale sebesar 5 gr pada setiap komposisi yang ada. Kemudian lumpur yang sudah dibuat dimasukan kedalam Thermo cup dan diproses dengan temperatur mulai dari 80F (ruang), 200F, dan 300F
Penelitian diharapkan akan menemukan efek komposisi dalam penanggulangan menstabilkan shale di temperatur tinggi. Membuat perencanaan program pemboran sebaik-baiknya dengan memperhatikan parameter-parameter yang ada , untuk diterapkan sebagai referensi dalam penanganan sistem lumpur kcl polimer pada temperatur tinggi
KAJIAN PUSTAKA
Pada bab ini akan dijelaskan tentang teori dasar lumpur pemboran meliputi sifat fisik lumpur pemboran, pengaruh tenperatur terhadap sifat fisik lumpur pemboran, dan komposisi lumpur pemboran.
Lumpur pemboran dapat digolongkan menjadi 2 (tiga) golongan yaitu : Lumpur berbahan dasar air (water base)
Lumpur berbahan dasar gas (pneumatic)
Faktor yang sangat penting dalam melakukan suatu operasi pemboran sumur adalah mengontrol komposisi dan kondisi lumpur bor. Terdapat beberapa sifat fisik lumpur pemboran yang sangat penting untuk diperhatikan pada saat operasi pemboran berlangsung, diantaranya adalah densitas, viskositas, plastic viscosity, yield point, gel strength, laju tapisan (filtrate loss), dan tebal ampas (mud cake). Selain itu terdapat pula sifat lumpur pemboran yang lain sepertipHlumpur
Viskositas adalah tahanan fluida terhadap aliran atau gerakan yang disebabkan olehadanya gesekan antara partikel pada fluida yang mengalir, yang mana disebabkan oleh adanya pergeseran antara :
Partikel-partikel itu sendiri.
Partikel-partikel padatan itu sendiri. Partikel padatan dengan molekul zat cair. Molekul-molekul zat cair.
Mud cake terbentuk oleh partikel-partikel padatan lumpur pemboran yang menempel pada dinding lubang bor. Mud cake yang baik sebaiknya tipis agar tidak memperkecil lubang bor dan mengurangi kemungkinan terjepitnya pipa bor, serta pada filtrat yang masuk kedalam formasi tidak terlalu berlebihan. Selain itu mud cake harus bersifat impermeableagar invasi mud filtrat tidak berlangsung terus, untuk itumud cakejuga harus cepat terbentuk dan harus tahan terhadap elektrolit. Apabila sifat-sifat mud cake kurang baik (misalnya masih permeable) maka filtrat akan menginvasi kedalam formasi akan semakin banyak.
Fungsi utama dari sistem sirkulasi adalah untuk mengangkat serbuk bor dari dasar lubang menuju permukaan pada waktu operasi pemboran. Skema sistim sirkulasi lumpur pemboran berawal dari lumpur pemboran yang mengalir dari tangki penghisap dimana lumpur menuju pompa lumpur, kemudian dari pompa lumpur mengalir melalui sambungan pipa menuju stand pipe masuk kedalam rangkaian pipa bor sampai ke pahat bor. Melalui corong pahat bor, lumpur naik keruang annulus diantara rangkaian bor dengan lubang menuju permukaan dan melalui peralatan pengontrol padatan dan tangki, lumpur kembali ke tangki penghisap.
HASIL METODOLOGI
Penelitian akan dilakukan di laboratorium lumpur, Teknik Perminyakan Universitas Trisakti. Selama penelitian studi laboratorium perbandingan antar additif untuk menstabilkan shale pada sistem lumpur kcl polimer di temperatur tinggi.
Dalam melakukan operasi pemboran, lumpur harus dapat melakukan fungsinya dengan baik.Untuk itu lumpur pemboran harus dijaga dan selalu diamati secara kontinyu dalam setiap tahap operasi pengeboran.Ada beberapa sifat-sifat lumpur pemboran yang sangat penting dan perlu diketahui, yaitu sifat fisik lumpur dan sifat kimia lumpur bor.
.Lumpur KCL Polimer Dengan CLAYTROL
Laju Pengembangan Shale pada Lumpur KCl Polimer
3.1 Pengukuran Densitas Lumpur
Mud balanceadalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis lumpur bor di lapangan. Untuk mendapatkan hasil yang akurat, maka mud balance harus dikalibrasi lebih dahulu dengan air murni 8,33 ppg atau 1 gr/cc pada temperatur 70ºF sebelum alat tersebut digunakan untuk mengukur lumpur yang dibuat. Setelah mendapatkan lumpur dengan komposisi yang diinginkan, densitas lumpur dapat diukur denganmud balance.
3.2 Pengukuran Viskositas Lumpur
Viskositas yang dimaksud adalah viskositas yang diukur dengan marsh funnel dengan memperhitungkan viskositas dalam satuan detik/quart dan dilaksanakan secara kontinyu. Peralatan tersebut perlu dikalibrasi terlebih dahulu dengan menggunakan air tawar yang memiliki viskositas 26 detik/quart.
3.5 Pengukuran Sifat Rheologi Lumpur
Sifat-sifat rheologi dari lumpur pemboran berguna untuk mengetahui serta mengukur sifat-sifat aliran dari lumpur, dimana dalam pengukuran dipakai alat yang disebut Viscometer(6 speed).
3.5.1 PenentuanPlastic Viscosity
3.5.2 PenentuanYield Point
Fungsi yield point adalah mengukur gaya elektrokimia antara padatan-padatan, cairan-cairan, dan ciran-padatan pada zat kimia dalam kondisi dinamis yang berhubungan dengan pola aliran, pengangkatan serpih, kehilangan tekanan diannular dan kontaminasi. Yield point didapat dari pengurangan dial reading 300 rpm dengan nilaiplastic viscosity
3.5.3 PenentuanApparent Viscosity
Apparent viscosityadalah merupakan hubungan antara shear streesdan shear rate. Nilai dari apparent viscosity ini didapat dari hasil dial reading 600 rpm dibagi dua.
3.6 PengukuranGel Strength
Gel strength adalah suatu daya pembentukan agar dari suatu fluida pada kondisi statis, sifat ini menunjukan kemampuan lumpur didalam menahan atau mengapungkan serpih pemboran pada saat tidak ada sirkulasi. Keadaan yang sama untuk kondisi yang dinamis dikenal sebagai yield point.
3.7 Pengukuran Laju Tapisan danMud Cake
Air tapisan diukur menurut API yang dilakukan dengan tekanan 100 psi selama 30 menit.Pengukuran air tapisan dan tebal ampas dilakukan dengan alat yang disebut Filter Press.
3.8 Pengukuran pH Lumpur
pH adalah suatu ukuran yang menyatakan derajat keasaman dari suatu cairan, pH dari lumpur perlu diketahui karena semua tahu bahwa kita tidak menghendaki lumpur yang bersifat asam (korosif).
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan di laboratorium dan telah dibahas di dalam tugas akhir ini, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Densitas lumpur KCl-Polimer menurun setelah penambahan shale dikarenakan additif ini yang memiliki densitas 2.63 gr/cc, dan dengan peningkatan temperatur hingga suhu 300°F membuat densitas lumpur menurun akibat volume lumpur yang mengembang karena dipanaskan.
2. Densitas lumpur KCl-Polimer menurun setelah penambahan ksoltex dikarenakan additif ini yang memiliki densitas 1.98 gr/cc, dan dengan peningkatan temperatur hingga suhu 300°F membuat densitas lumpur menurun akibat volume lumpur yang mengembang karena dipanaskan.
2. Bapak Ir. M. Taufiq Fathaddin, MT, Ph.D, selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Perminyakan Universitas Trisakti.
3. Bapak Ir. Sugiatmo Kasmungin, MT, PhD, selaku Sekretaris Kaprodi Fakultas Magister Teknologi Kebumian dan Energi Universitas Trisakti
4. Bapak Ir. Abdul Hamid, MT 5. Bapak Ir. Bayu Satiyawira, Msi.
6. Bapak Siman, selaku pembimbing di Laboratorium Teknik Pemboran dan Produksi Teknik Perminyakan Universitas Trisakti.
DAFTAR SIMBOL D= Kedalaman, (ft)
GS 10 menit = Gel Strength 10 menit
GS 10 detik = Gel Strength 10 menit, (lb/100ft2)
MW = Densitas lumpur, (ppg)
ph = Tekanan Hidrostatis Lumpur, (psi) pH = Derajat Kebasaan Suatu Cairan PV = Plastic Viscosity, (cp)
SG = Spesific Gravity
V = Kecepatan alir, (cm/det) YP = Yield Point, (lb/100ft2)
m = Densitas lumpur, (ppg)
= Viskositas, (cp)
θ300 = Dial Reading Pada Putaran 300 θ600 = Dial Reading Pada Putaran 600
DAFTAR PUSTAKA
Growcock, Frederick B And Patel, Arvin D, “The Revolution in Non-Aqueous Drilling Fluids”, AADE National Technical Conference and Exhibition, 2011.
Adebayo, Thomas A and Balogun, Omotola, “Alteration of oil-Based Drilling Mud Properties Due to Contact with CO2 Gas Kick During Drilling“ , 2011.
Rismanto, Rizal and van der Zwaag, Claas, “Explorative Study of NMR Drilling Fluids Measurement”, Annual Transactions of the Nordic Rheology Society vol. 15, 2007.
Scomi Oil Tool, Handbook of Drilling Fluid, Kuala Lumpur : Scomi Oil Tool,2011.
Mahto, V dan Sharma, V.P.2004.Rheological study of a water based oil well driliing fluid.India : Elsevier B.V
