BAB X
PERALATAN PEMBUAT SUDUT (DEFLECTION TOOL) PADA PEMBORAN BERARAH
10.1. DASAR TEORI
Pemboran berarah adalah seni membelokkan lubang sumur untuk kemudian diarahkan ke suatu sasaran tertentu di dalam formasi yang tidak terletak vertikal di bawah mulut sumur. Didalam membor suatu formasi, sebenarnya selalu diinginkan lubang yang vertikal, karena dengan lubang yang vertikal operasinya lebih mudah, juga umumnya biayanya lebih murah daripada pemboran berarah. Jadi pemboran berarah hanya dilakukan karena alasan-alasan dan keadaan yang khusus saja.
Pemboran berarah dapat dikerjakan dengan peralatan pemboran konvensional, dimana pipa bor diputar dari permukaan untuk memutar mata bor di bawah. Kelemahannya, sudut yang dapat dibentuk sangat terbatas. Pemboran berarah sekarang lebih umum dilakukan dengan memakai motor berpenggerak lumpur (mud motor) yang akan memutar mata bor dan dipasang di ujung pipa pemboran. Seluruh pipa pemboran dari permukaan tidak perlu diputar, pipa pemboran lebih dapat “dilengkungkan” sehingga lubang sumur dapat lebih fleksibel untuk diarahkan. Tujuan dari pemboran berarah adalah sebagai berikut:
Meningkatkan laju produksi sumur. Meningkatkan recovery sumur.
Membuat reservoar yang sudah tidak ekonomis bila dikembangkan dengan pemboran tegak, menjadi ekonomis kembali bila dikembangkan dengan pemboran horizontal.
Memperkecil terjadinya “water and gas coning”.
Beberapa alasan dilakukannya pemboran berarah adalah sebagai berikut: a. Kondisi Permukaan:
Reservoar berada di bawah kota yang mempunyai bengunan-bangunan bersejarah, lalu lintas yang ramai ataupun di bawah lingkungan perumahan yang padat.
Reservoar berada di bawah danau, rawa, atau sungai dimana bila dilakukan
Reservoar berada di bawah daerah bertebing terjal yang mana apabila dilkukan pemboran tegak akan mengalami kesulitan.
b. Alasan geologis:
Adanya patahan dimana bila dilakukan pemboran yang melewati zona patahan tersebut akan terjadi mud loss dan kerugian dikemudian hari apabila patahan ini aktif.
Adanya kubah garam dimana bila dilakukan pemboran lurus yang melewati kubah garam ini, maka akan timbul problema lumpur yang mana lumpur akan melarutkan garam dan dapat menyebabkan caving yang dapat mengakibatkan runtuhnya formasi.
Sebelum melakukan pemboran berarah, terlebih dahulu ditentukan kedalaman titik beloknya (kick off point) dimana dari titik tersebut lubang bor mulai diarahkan dengan sudut kemiringan tertentu menuju target yang telah ditentukan. Dalam pembelokan lubang ini dapat dilakukan dengan menggunakan alat-alat sebagai berikut :
a. Badger bit b. Spud bit c. Knuckle joint d. Whipstock e. Turbo drill f. Dyna drill 10.1.1. Badger Bit
Prinsip kerja dari alat ini adalah adanya salah satu nozzle pada bit yang ukurannya lebih besar dari yang lainnya. Hal ini akan mengakibatkan semburan lumpur yang lebih besar sehingga lubang akan membelok kearah dimana ukuran
nozzle yang lebih besar.
10.1.2. Spud Bit
Alat ini berupa bit tanpa roller, bentuknya seperti baji dan mempunyai
nozzle. Secara umum cara kerja alat ini sama dengan badger bit tapi pada spud bit
10.1.3. Knuckle Joint
Merupakan suatu drill string yang diperpanjang dengan sendi peluru, sehingga memungkinkan putaran bersudut antara drill string dan bitnya.
10.1.4. Whipstock
Adalah alat yang terbuat dari besi tuang yang berbentuk baji dengan saluran yang melengkung tempat bergeraknya bit.
10.1.5. Bent Sub
Merupakan sub yang pendek yang sedikit bengkok dengan sudut 1-3 derajat. Bila dipasang diatas Downhole Hydarulic Turbin Motor akan
membelokkan lubang sumur. 10.1.6. Dyna Drill
Merupakan down hole mud motor, prinsipnya sama dengan turbo drill.
10.1.7. Turbo Drill
Merupakan down hole mud turbin yang dapat memutar bit tanpa memutar
drill string. Kecepatan putarnya sangat tergantung pada volume lumpur dan
tekanan sirkulasi di permukaan.
10.2. DESKRIPSI ALAT
10.2.1. Nama Alat : Badger Bit
Fungsi : Menghancurkan dan menembus lapisan lapisan formasi dengan cara memberi beban dan tenaga putar pada mata bor. Digunakan pada pemboran berarah.
Mekanisme : Badger bit merupakan bit yang memiliki salah satu nozzle dengan ukuran yang lebih besar dari yang
lain. Pada saat pembelokan lubang, drill string tidak diputar, sehingga memberikan semburan lumpur yang tidak merata dan mengakibatkan lubang membelok kearah ukuran nozzle yang lebih besar dengan tekanan jet yang lebih keras. Setelah lubang dibelokkan, barulah diganti dengan bit semula. Digunakan pada formasi yang lunak.
Gambar :
10.2.2. Nama Alat : Spud Bit
Fungsi : Mengahancurkan dan menembus lapisan formasi dengan cara memberi beban dan tenaga putar pada mata bor. Digunakan pada pemboran berarah. Mekanisme : Spud bit merupakan bit yang berbentuk baji,tanpa
roller dan mempunyai satu nozzle. Dioperasikan
dengan memberikan tekanan yang tinggi pada lumpur sehingga menimbulkan tenaga jet ditambah
Gambar 10.1. Badger Bit
dengan tenaga tumbukan. Setelah lubang dibelokkan sedalam 15-20 meter dari lubang awal, barulah diganti dengan bit semula. Digunakan pada formasi yang lunak.
Gambar :
10.2.3. Nama Alat : Knuckle Joint
Fungsi : Memungkinkan bit untuk bergerak kearah yang baru.
Mekanisme : Knuckle joint merupakan suatu rangkaian drill
string yang diperpanjang dengan sendi peluru, yang
memungkinkan melakukan putaran bersudut antara
drill string dan bitnya. Sudutnya diset dulu
dipermukaan. Alat ini dipasang langsung pada drill Gambar 10.2.
Spud Bit
pipe tanpa drill collar. Lubang yang dibentuk oleh
alat ini mempunyai diameter yang lebih kecil sebagai pilot hole, kemudian barulah diganti dengan
reamer untuk memperbesar lubang tersebut.
Gambar :
10.2.4. Nama Alat : Whipstock
Fungsi : Membelokkan bit dengan salurannya yang melengkung.
Mekanisme : Pada saat pengoperasian whipstock, whipstock harus ditempatkan pada dasar yang keras agar tidak ikut berputar atau melesak kedalam formasi pada saat
drill string diputar. Untuk itu dasar lubang harus
bebas dari cutting dan kalau perlu dipasang landasan Gambar 10.3.
Knuckle Joint
semen. Whipstock dilengkapi peralatan jangkar dan peralatan untuk mengangkatnya dari lubang bila diinginkan.
Gambar :
10.2.5. Nama Alat : Bent Sub
Fungsi : Membelokkan lubang sumur.
Mekanisme : Merupakan sub yang pendek yang sedikit bengkok dengan sudut 1-3 drajat. Bila dipasang diatas
Downhole Hydarulic Turbin Motor akan
membelokkan lubang sumur. Bent sub biasanya di Gambar 10.4.
Whipstock
pasang pada bagian atas dari turbo drill atau dyna
drill untuk membantu membelokkan arah mata bor.
Gambar :
10.2.6. Nama Alat : Dyna Drill.
Fungsi : Memutar bit tanpa harus memutar drill string.
Mekanisme : Dyna drill merupakan down hole mud motor yang digerakkan oleh tenaga aliran lumpur. Prinsip kerjanya sama dengan turbo drill. Dengan adanya
Gambar 10.5. Bent Sub
bent sub pada dyna drill akan menghasilkan
lengkungan yang halus dan kontinu.
Gambar :
10.2.7. Nama Alat : Turbo Drill
Fungsi : Memutar bit tanpa harus memutar drill string.
Mekanisme : Turbo drill merupakan down hole mud turbin yang memutar bit tanpa harus memutar drill string. Kecepatannya bergantung pada volume lumpur dan
Gambar 10.6. Dyna Drill
tekanan sirkulasi mud di permukaan. Pembelokannya disebabkan adanya bent sub pada
turbo drill.
Gambar :
10.3. PEMBAHASAN
Pada minggu terakhir Pratikum Peragaan Peralatan Pemboran ini dibahas tentang Peralatan Pembuat Sudut (Deflection Tool) pada Pemboran Berarah. Pemboran berarah adalah seni membelokkan lubang sumur untuk kemudian diarahkan ke suatu sasaran tertentu di dalam formasi yang tidak terletak vertikal di
Gambar 10.7. Turbo Drill
bawah mulut sumur. Maksud dan tujuan dilakukannya pemboran berarah adalah untuk meningkatkan laju produksi sumur, meningkatkan recovery sumur, membuat reservoir yang sudah tidak ekonomis bila dikembangkan dengan pemboran tegak menjadi ekonomis bila dikembangkan dengan pemboran horizontal, dan yang terakhir adalah memperkecil terjadinya water and gas
coning.
Pemboran berarah pada umumnya dikenal 3 macam pemboran, yaitu:
Shallow deviation type, Deep deviation type dan Return to vertical type.
Pemilihan tipe ini didasarkan pada lokasi koordinat permukaan dan jarak dengan sasaran. Berdasarkan pertambahan sudut pada lubang, maka pemboran horizontal dibagi menjadi 4 tipe yaitu Long radius system, Medium radius system, Short
radius system dan Ultra short radius system. Kemudian alat-alat yang digunakan
untuk membelokkan arah pemboran yaitu spud bit, badger bit, knuckle joint,
whipstock, turbo drill, dan dyna drill, dan alat-alat penunjang pada pembentukan
sudut adalah down hole motor, bent sub, non magnetic drill collar, stabilizer dan peralatan pendukung lainnya.
Pada pemboran berarah, di titik kedalaman tertentu lubang bor diarahkan ke sasaran yang dikehendaki dengan sudut kemiringan tertentu menggunakan
deflection tools. Sewaktu membelokkan lubang bor dengan alat pembelok, lubang
bor harus selalu ke arah dimana sudut tersebut dapat mencapai sasaran. Pengarahan ini dapat dilakukan pada titik belok atau setelahnya apabila ternyata lubang yang dibuat telah menyimpang dari sasaran yang dikehendaki. Setelah mencapai sudut tertentu maka digunakan bottomhole assembly baik untuk menambah sudut atau memantapkan sudutnya.
Dalam pemboran berarah dikenal konsep sliding dan rotating. Dimana prinsip sliding adalah drillstring tidak berputar, hanya mata bor yang berputar. Sedangkan dalam prinsip rotating seluruh rangkian drill string akan berputar. Dalam operasi pemboran, kedua konsep ini akan menghasilkan lubangbor yang berbeda. Dimana pada prinsip sliding cenderung mempertahankan inklinasi sudut arah pemboran dan pada prinsip rotating memberikan tambahan sudut inklinasi arah pemboran. Dari dua kombinasi prinsip ini akan didapat hasil pemboran
dengan directional arah yang diinginkan seperti s trajectory, buld, hold trajectory, dan lainnya.
10.4. KESIMPULAN
Dari praktikum ini, dapat disimpulkan bahwa:
1. Tujuan dilakukannya pemboran berarah adalah meningkatkan laju produksi sumur, meningkatkan recovery sumur, membuat reservoir yang
sudah tidak ekonomis menjadi ekonomis kembali, dan memperkecil terjadinya water and gas coning.
2. Berdasarkan lokasi koordinat permukaan dan jarak dengan sasaran, pemboran berarah pada umumnya dikenal 3 macam pemboran, yaitu
Shallow deviation type, Deep deviation type dan Return to vertical type.
3. Berdasarkan pertambahan sudut pada lubang, pemboran horizontal dibagi menjadi 4 tipe yaitu Long radius system, Medium radius system, Short
radius system, dan Ultra short radius system.
4. Alat-alat yang digunakan untuk membelokkan arah pemboran meliputi:
spud bit, badger bit, knuckle joint, whipstock, turbo drill, dyna drill. Alat
penunjang pada pembentukan sudut, antara lain: down hole motor,bent
sub,non magnetic drill collar, stabilizer dan peralatan pendukung
lainnya.
5. Dalam pemboran berarah dikenal konsep sliding dan rotating. Dimana prinsip sliding adalah drillstring tidak berputar, hanya mata bor yang berputar. Sedangkan dalam prinsip rotating seluruh rangkian drill string akan berputar.
