1
Pengenalan Teknik Pemboran
Dalam industri perminyakan, pemboran adalah suatu kegiatan penting yang harus dilakukan untuk mendapatkan hidrokarbon dibawah permukaan. Pemboran adalah suatu kegiatan membuat lubang dari permukaan menuju target (reservoar) yang telah ditentukan. Kesuksesan operasi pemboran menentukan kelanjutan industri minyak dan gas bumi kita. Dalam operasi pemboran, banyak hal-hal yang harus dilakukan dan mempunyai resiko yang tinggi apabila hal-hal tersebut gagal. Ada beberapa macam tahapan pemboran, yakni :
Pemboran Eksplorasi
Adalah pemboran sumur-sumur yang dilakukan untuk membuktikan ada tidaknya hidrokarbon serta untuk mendapatkan data-data bawah permukaan sebanyak mungkin. Langkah-langkah :
a. Pembuatan rencana pemboran : titik koordinat, elevasi, perkiraan lithologi dan tekanan formasi, program lumpur, konstruksi sumur, program coring, analisa cutting, logging dan testing.
b. Persiapan pemboran : pembuatan jalan, jembatan, pemilihan menara bor dan peralatan yang sesuai, pemasangan alat pembantu (jaringan telekomunikasi, air, listrik, dsb), perhitungan biaya pemboran.
c. Pemboran eksplorasi, sekaligus mengumpulkan data-data formasi melaluui coring dan pemeriksaan cutting
d. Test produksi dengan Drill Stem Test (DST) dan survei lubang bor dengan logging
• Pemboran Delinasi
Adalah pemboran sumur-sumur yang bertujuan untuk mencari batas-batas penyebaran migas pada lapisan penghasilnya.
Langkah-langkah :
a. Pemboran Delinasi (biasanya 3 atau 4 buah sumur, masing-masing di sebelah utara, selatan, timur, dan barat dari antiklinnya)
2
c. Perhitungan perkiraan besarnya cadangan dengan metoda volumetrik.
d. Perencanaan jumlah dan letak sumur pengembangan yang harus dibor untuk mengeksploitasi lapisan tersebut.
• Pemboran Pengembangan
Adalah pemboran sumur yang akan difungsikan sebagai sumur-sumur produksi. Langkah-langkah :
a. Perencanaan dan persiapan pemboran. b. Pemboran sumur-sumur pengembangan. c. Penyelesaian sumur-sumur pengembangan.
d. Perencanaan dan persiapan pemasangan fasilitas produksi. e. Kegiatan memproduksikan dan transportasi.
• Pemboran Sumur-sumur Sisipan (infill well)
Adalah pemboran sumur-sumur yang letaknya diantara sumur-sumur yang telah ada, tujuannya adalah untuk mengambil hidrokarbon dari area yang tidak terambil oleh sumur-sumur sebelumnya yang telah ada. Fungsi sumur-sumur-sumur-sumur sisipan ini adalah sebagai proyek percepatan pengurasan reservoar.
Nah, dalam kesempatan ini, saya akan membahas tentang peralatan-peralatan apa saja yang digunakan pada saat operasi pemboran berlangsung. Hal ini saya dapat ketika saya melaksanakan Tugas Akhir di suatu perusahaan minyak, dan mereka menyuruh saya untuk ke lapangan, karena disana sedang ada pengerjaan WorkOver (kerja ulang) pada salah satu sumur disana. Orang di lapangan bilang ini namanya WIP (well intervension program) pada sumur PanasBumi. Saya mengambil kesempatan tersebut untuk mendokumentasikan peralatan-peralatan yang digunakan, letak dan fungsi masing-masing alat tersebut, karena selama ini yang kita lihat hanya di literatur-literatur atau pada praktikum peralatan pemboran, dan saat ini saya akan menjelaskan sejauh yang saya bisa.
3
Pemboran terbagi dalam 5 sistem utama, yaitu Sistem Tenaga (Power System), Sistem Angkat (Hoisting System), Sistem Putar (Rotating System), Sistem Sirkulasi (Circulating System), dan Sistem Pencegah Semburan Liar (BOP System). Saya akan menjelaskan persistem yang akan saya posting secara berkala (maklum, sibuk coy), dan sebelumnya saya mohon maaf apabila sebagian alat tidak disertakan gambar. Semoga bermanfaat. O:)
Drilling Rig : Sistem Tenaga (Power System)
Kita masih lanjut dengan tulisan kemarin, kali ini kita akan membahas sistem pada rig pemboran yang pertama, yaitu sistem tenaga, dimana sistem ini memegang peranan penting dalam pemboran (semuanya juga penting sih). Hanya saja sistem tenaga ini adalah sumber dari segala sistem yang akan digunakan, yop ikut penjelasannya. >>>
1. Sistem Tenaga (Power System)
Sistem tenaga pada operasi pemboran terdiri dari dua sub-komponen utama, yaitu :
1. Power Supply Equipment, yang dihasilkan oleh mesin-mesin besar yang dikenal sebagai “Prime Mover” (penggerak utama).
2. Distribution Equipment (transmition), meneruskan tenaga yang diperlukan untuk operasi pemboran.
Sistem transmisi dapat dikerjakan dengan salah satu dari sistem, yaitu sistem transmisi mekanis atau sistem transmisi listrik.
1.1. PRIME MOVER UNIT
Hampir semua rig menggunakan “Internal Combution Engines”. Penggunaan jenis dan jumlah mesin ini ditentukan oleh besarnya tenaga yang diperlukan untuk mengebor sumur yang didasarkan pada casing program dan keadaan sumur. Tenaga yang dihasilkan sebuah prime mover berkisar antara 500 sampai 5000 hp.
Jumlah unit mesin yang diperlukan :
4
2. Empat, untuk pemboran yang lebih dalam memerlukan tenaga yang lebih besar sehingga mesin yang diperlukan dapat mencapai empat mesin.
Jenis mesin yang digunakan : 1. Diesel ( copression ) engines. 2. Gas ( spark-ignition ) engines.
Prime Mover ( sumber : http://dickalive.blogspot.com )
Fungsi : Fungsi utama dari prime mover unit adalah untuk mendukung seluruh sistem lainnya dengan menyediakan suatu sumber tenaga yang diperlukan dalam operasi pemboran modern.
Letak : Letak prime mover tergantung pada sistem transmisi yang digunakan dan ketersediaan ruang, umunya prime mover terletak di bawah rig, di atas lantai bor, di samping atau di sisi rig, baik di atas tanah maupun di atas lantai bor pada struktur yang terpisah, dan terletak jauh dari rig .
Mekanisme : Tenaga yang dihasilkan oleh suatu Prime Mover harus disalurkan kebagian-bagian pekerjaan utama dari sistem pemboran. Transmisi tenaga ini dilakukan melalui salah satu dari dua cara yang ada, yaitu:
• Transmisi tenaga mekanis (Mechanical Power Transmission). • Transmisi tenaga listrik (Electric Power Transmission).
Biasanya di rig prime mover berada di dalam wadah (kontainer) untuk alasan keamana dan keselamatan peralatan. seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
5
Prime Mover yang terletak di sisi menara bor.
1.2. DISTRIBUSI TENAGA PADA RIG
Rig tidak berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang diperoleh tidak mencukupi. Sebagian besar tenaga yang dihasilkan mesin, didistribusikan untuk drawwork, rotary table dan mud pump. Disamping itu juga diperlukan untuk penerangan, instrumen rig, engines fans, air conditioner, dan tenaga transmisi.
Tenaga transmisi diperoleh dari salah satu metode sebagai berikut : - Mechanical power transmission.
- Electrical power transmission.
1.2.1. Mechanical Power Transmision
Mechanical Power Transmision (transmisi tenaga mekanik) berarti tenaga yang dihasilkan oleh mesin-mesin harus diteruskan secara mekanis.
Sistem Transmisi Mekanik (sumber : http://dickalive.blogspot.com)
Fungsi : Sebagai penghubung untuk menghubungkan tenaga power yang berasal dari prime mover ke peralatan – peralatan atau mesin – mesin yang ada di rig.
Mekanisme : Tenaga yang dihasilkan oleh prime mover harus dihubungkan bersama-sama dengan mesin-mesin yang lain untuk mendapatkan tenaga yang mencukupi. Hal ini dilakukan dengan Hydraulic Coupling (Torque Converters), yang dihubungkan bersama-sama (compounded). Tenaga ini kemudian diteruskan melalui elaborate sprocket dan chain linking system (sistem rantai), yang secara fisik mendistribusikan tenaga ke unit-unit yang memerlukan tenaga. Sistem ini sekarang banyak digantikan dengan tenaga listrik (susunan electrical power transmision).
6 1.2.2. Electrical Power Transmission
Sebagian besar drilling rig sekarang telah menggunakan sistem transmisi tenaga listrik yang harus dialirkan melalui kabel. Pada sistem ini mesin diesel memberikan tenaga mekanik dan diubah menjadi listrik oleh generator listrik, yang dipasang didepan block. Generator menghasilkan arus listrik, yang dialirkan melalui kabel ke suatu “Control Unit” (kontrol kabinet).
Dari control kabinet, tenaga listrik diteruskan melalui kabel tambahan ke motor listrik yang langsung dihubungkan ke sistem peralatan yang lain, seperti sistem angkat, rotary, sirkulasi, penerangan, dan lain-lain.
Beberapa keuntungan penggunaan electric power transmission : 1. Lebih fleksibel letaknya.
2. Tidak memerlukan rantai penghubung.
Umumnya lebih kompak dan portable, dan lebih mudah dikontrol.
Sistem Transmisi Elektrik (sumber : http://dickalive.blogspot.com)
Fungsi : untuk mentransmisikan tenaga yang dihasilkan oleh prime mover ke seluruh peralatan pemboran melalui kabel (elektrik)
Mekanisme : Alternator memproduksi AC power yang dikirmkan melalui kabel ke electric switch-and-control gear. Dari sini, sebagian besar degenerated menjadi DC dan dikirimkan melalui kabel ke electric motor yang terpasang langsung pada peralatan bersangkutan.
7
Sistem pengangkatan (hoisting system) merupakan salah satu komponen peralatan pemboran, yang berfungsi untuk memberikan ruang kerja yang cukup untuk pengangkatan dan penurunan drill string dan casing kedalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung.
Sistem pengangkatan memegang peranan penting mengingat bahwa sistem ini adalah sistem yang mendapat atau mengalami beban yang paling besar, baik beban secara vertikal maupun beban horizontal. Beban vertikal berasal dari beban menara, drillstring (drill pipe dan drill collar), casing string, tegangan dead line, tegangan dari fast line serta tegangan dari block-block. Sedangkan beban horizontal berasal dari tiupan angin serta drill pipe yang disandarkan pada menara. Beban yang disebabkan oleh tiupan angin ini sangat mempengaruhi beban sistem pengangkatan pada saat pemboran berlangsung dilepas pantai (off shore), seperti dilapangan laut utara dimana kecepatan angin sangat besar sekali.
Sistem pengangkatan ini terdiri dari dua sub komponen utama, yaitu :
1. Struktur penyangga (supporting structure) yang dikenal dengan nama “rig” yang meliputi antara lain :
a. Drilling tower (derick atau mast). b. Substructure.
c. Rig floor.
2. Peralatan pengangkatan (hoisting equipment) a. Drawwork.
b. Overhead tool (crown block, travelling block, hook, elevatore). c. Drilling line.
1.1. Struktur Penyangga (Supporting Structure)
Struktur pengangga (rig) adalah konstruksi menara kerangka baja yang ditempatkan diatas titik bor, berfungsi untuk menyangga perlatan pemboran. Struktur penyangga terdiri dari : • Substructure.
8
• Menara pemboran (drilling tower) yang ditempatkan diatas struktur dan lantai bor.
1.1.1. Substructure
Substructure adalah konstruksi kerangka baja sebagai platform yang dipasang langsung diatas titik bor. Substructure memberikan ruang kerja bagi peralatan dan pekerja diatas dan dibawah lantai bor. Tinggi substructure ditentukan oleh jenis rig dan ketinggian blow out preventer stock. Substructure mampu menahan beban yang sangat besar yang ditimbulkan oleh derrick atau mast, peralatan pengangkatan meja putar, rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar dan sebagainya) dan beban casing.
Substructure
Fungsi : tempat sebagian peralatan-peralatan pemboran diletakkan, serta memberikan ruang kerja bagi peralatan pekerja di atas dan bawah lantai bor.
Letak : tepat diatas titik bor
Mekanisme : hanya berupa tempat diletakkannya peralatan atau instrumen yang diperlukan selama operasi pemboran berlangsung dan sebagai tempat dilaksanakan kegiatan yang berkenaan dengan operasi pemboran
1.1.2. Lantai Bor ( Rig )
Lantai bor diatas substructure yang berfungsi untuk :
• Menampung peralatan-perlatan pemboran yang kecil-kecil. • Tempat berdirinya menara.
• Mendudukan drawwork.
• Tempat driller dan rotary helper (roughneck).
Bagian ini penting dalam perhitungan kedalaman sumur karena titik nol pemboran dimulai dari lantai bor.
9 Susunan lantai bor terdiri dari :
• Rotary table : Memutar rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar, bit).
• Rotary drive : Meneruskan (memindahkan) daya dari drawwork ke meja putar (rotary table).
• Drawwork : Merupakan “hoisting mechanism” pada rotary drilling rig. • Drillers console : Merupakan pusat instrumentasi dari rotary drilling rig.
• Make-up and break-out tongs : Kunci-kunci besar yang digunakan untuk menyambung atau melepas bagian-bagian drill pipe dan drill collar.
• Mouse hole : Lubang dekat rotary table pada lantai bor, dimana drill pipe ditempatkan pada saat dilakukan penyambungan dengan kelly dan rangkaian pipa bor. • Rat hole : Lubang dekat kaki menara pada lantai bor dimana kelly ditempatkan pada saat berlangsung “cabut pasang pipa” (round trip).
• Dog house : Merupakan rumah kecil yang digunakan sebagai ruang kerja driller dan penyimpanan alat-alat kecil lainnya.
• Pipe ramp : Merupakan jembatan penghubung antara catwalk dengan rig floor, berfungsi sebagai lintasan pipa bor yang ditarik ke lantai bor.
• Cat walk : Merupakan jembatan penghubung antara pipe rack dengan pipe ram, berfungsi untuk menyiapkan pipa yang akan ditarik ke lantai bor lewat pipe ramp.
• Hydraulic catheat : Digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan jika dipasang drill pipe yang besar atau drill collar akan ditambahkan atau dikurangkan dari drill string pada saat “perjalanan” masuk atau keluar dari sumur bor.
1.1.3. Menara Pemboran (Drilling Tower)
Fungsi utama menara adalah untuk mendapatkan ruang vertikal yang cukup untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian pipa bor dan casing ke dalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung. Oleh karena itu tinggi dan kekuatannya harus disesuaikan dengan keperluan pemboran.
10
Menara ini jika dilihat dari keempat sisinya, konstruksinya berbeda. Sisi dimana drawwork berada selalu berlawanan dengan pipe ramp maupun pipe rack. L.C.Moore, Ideco Worl Field, National Card Well, mengemukakan bahwa ada dua tipe menara :
1. Tipe standart ( derrick ). 2. Tipe portable ( mast ).
Bagian-bagian menara yang penting :
• Gine pole : Merupakan tiang berkaki dua atau tiga yang berada di puncak menara, berfungsi untuk memberikan pertolongan pada saat menaikkan dan memasang crown block (gine pole hanya dipasang menara tipe standard).
• Water table : Merupakan lantai di puncak menara yang berfungsi untuk mengetahui bahwa menara sudah berdiri tegak.
• Cross bracing : Berfungsi untuk menguatkan menara, ada yang berbentuk k dan x. • Tiang menara : Merupakan empat tiang yang berbentuk menara, berbentuk segi tiga sama kaki, berfungsi sebagai penahan terhadap semua beban vertikal dibawah menara dan beban horizontal (pengaruh angin dsb).
• Girt : Merupakan sabuk menara, berfungsi sebagai penguat menara.
• Monkey board : Tempat kerja bagi para derrickman pada waktu cabut atau menurunkan rangkaian pipa bor. Serta tempat menyandarkan bagian rangkaian pipa bor yang kebetulan sedang tidak digunakan (pada saat dilakukan cabut pipa ).
Monkey Board
Fungsi : Sebagai tempat menyandarkan bagian rangkaian pipa bor yang kebetulan sedang tidak digunakan.
Letak : di tengah-tengah derrick
Mekanisme : Menjadi tempat kerja bagi para derrickman pada waktu cabut atau menurunkan rangkaian pipa bor.
11
Jenis menara ini tidak dapat didirikan dalam satu unit, tetapi sistem pendiriannya disambung satu-persatu (bagian-bagian). Demikian jika dipindah harus melepas dan memasang bagian-bagian tersebut, kecuali untuk jarak yang tidak terlalu jauh dapat digeserkan. Menara jenis ini banyak digunakan untuk pemboran dalam, dimana membutuhkan lantai yang luas untuk tempat pipa, pemboran ditengah-tengah kota, daerah pegunungan dan pemboran di lepas pantai dimana tidak tersedia cukup ruang untuk mendirikan satu unit penuh.
1.1.3.2. Menara Tipe Portable (Mast)
Jenis menara ini posisi berdirinya dapat vertikal atau hampir vertikal, terdiri dari bagian yang dikaitkan satu sama lain dengan las atau sekrup (biasanya terdiri dari dua tingkat), tipe menara ini dapat didirikan sebagai unit menara penuh, menara ditahan oleh teleskoping dan diperkuat oleh tali yang ditambatkan secara tersebar. Tipe menara ini jika dibandingkan dengan menara standart mempunyai kelebihan, karena lebih murah, mudah dan cepat untuk mendirikannya, serta biaya transportnya murah, tetapi penggunaannya terbatas pada pemboran yang dangkal.
Mast (Portable Rig)
Fungsi : Mendapatkan ruang vertikal yang cukup untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian drill string dan casing ke dalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung.
Letak : di atas lubang bor
Mekanisme : Menahan beban vertikal yang timbul pada saat proses pemboran berlangsung. Baik sewaktu menaikkan ataupun menurunkan peralatan pemboran. Tipe menara ini dapat didirikan sebagai unit menara penuh. Menara ditahan oleh teleskoping dan diperkuat dengan tali yang ditambatkan secara tersebar.
12 1.2.1. Drawwork
Drawwork merupkan otak dari suatu unit pemboran, karena melalui drawwork ini seorang driller melakukan dan mengatur operasi pemboran, sebenarnya drawwork merupakan suatu sistem transmisi yang kompleks, sebagai gambaran adalah seperti sistem transmisi pada mobil (gear bock). Drawwork akan berputar bila dihubungkan dengan prime mover (mesin penggerak).
Konstruksi drawwork tergantung dari beban yang harus dilayani, biasanya didesain dengan horse power (hp) dan kedalaman pemboran, dimana kedalaman disini harus disesuaikan dengan ukuran drill pipenya.
Drawwork
Letak : dibelakang menara bor (derrick) atau biasanya ditempatkan dekat meja putar,
Mekanisme : Drawwork merupakan otak dari suatu unit pemboran, karena melalui drawwork ini seorang driller melakukan dan mengatur operasi pemboran. Sebenarnya drawwork merupakan suatu sistem transmisi yang kompleks, sebagai gambaran adalah seperti sistem transmisi pada mobil (gear bock). Drawwork akan berputar bila dihubungkan dengan prime mover ( mesin penggerak ).
Fungsi utama drawwork adalah untuk :
1. Meneruskan tenaga dari prime mover (power system) ke rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung.
2. Meneruskan tenaga dari prime mover ke rotary drive.
3. Meneruskan tenaga dari prime mover ke catheads untuk menyambung atau melepas bagian-bagian rangkaian pipa bor.
13
1. Revolling drum : Merupakan suatu drum untuk menggulung kabel bor (drilling line). 2. Breaking system : Terdiri dari rem mekanis utama dan rem pembantu hidrolis atau listrik, berfungsi untuk memperlambat atau menghentukan gerakan kabel bor.
3. Rotary drive : Berfungsi untuk meneruskan tenaga dari drawwork ke meja putar.
4. Catheads : Berfungsi untuk mengangkat atau menarik beban-beban ringan pada rig floor dan juga berfungsi untuk menyambung atau melepas sambungan pipa bor.
1.2.2. Overhead Tools
1. Crown block : Merupakan kumpulan roda yang ditempatkan pada puncak menara (sebagai block yang diam).
Crown Block (sumber gambar atas : goldenman.win.mofcom.gov.cn)
2. Fungsi : Crown block merupakan kumpulan roda yang ditempatkan pada puncak menara. Crown block berfungsi untuk melilitkan tali-tali pemboran, dan sebagai katrol untuk membuat sistem pengangkat dapat bekerja.
Letak : diatas (puncak) menara bor.
Mekanisme : Crown block berupa katrol-katrol pada puncak menara, yang dihubungkan pada travelling block dengan menggunakan drilling line, untuk meringankan beban pengangkatan berbagai peralatan pemboran. Travelling block merupakan susunan pul-pul dimana tali baja dililitkan, hal ini memungkinkan travelling block berjalan naik turun di bawah crownblock dan diatas rig floor.
3. Traveling block : Merupakan kumpulan roda yang digantung di bawah crown block, di atas lantai bor (sebagai block yang bergerak naik-turun).
14
4. Fungsi : Travelling block, sebagai blok bergerak yang terkait dengan crown blok, bergerak vertikal naik turun mengangkat hook blok.
Letak : di bawah crown block, diatas lantai bor (menggantung)
Mekanisme : Travelling block merupakan susunan pul-pul dimana tali baja dililitkan, hal ini memungkinkan travelling block berjalan naik turun di bawah crown block dan di atas rig floor.
5. Hook : Berfungsi untuk menggantungkan swivel dan rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung.
Hook (sumber insert : img.directindustry.com) 6. Fungsi : tempat bergantungnya swivel. Letak : di bawah travelling block
Mekanisme : Hook adalah suatu kait yang digunakan untuk menggantung swivel dan rangkaian pipa bor selama pemboran berlangsung.
7. Elevator : Merupakan klem (penjepit) yang ditempatkan (digantungkan) pada salah satu sisi travelling block atau hook dengan elevator links, berfungsi untuk menurunkan atau menaikkan pipa bor dari lubang bor.
Elevator
8. Fungsi : untuk menjepit atau memegang drill pipe dan drill collar bagian demi bagian sehingga dapat dimasukkan atau dikeluarkan ke dan dari lubang bor.
Letak : -
Mekanisme : digunakan sebagai penjepit dalam penurunan maupun penaikan pipa bor.
15
Drilling line sangat penting dalam operasi pemboran karena berfungsi untuk menahan atau menarik beban yang diderita oleh hook. Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi karena keausan maka dibuat “cut off program”. Cut of program ini dibuat berdasarkan kekuatan kabel terhadap tarikan dan dinyatakan dengan ton line yang diderita kabel.
Beban-beban berat yang diderita oleh drilling cable terjadi pada saat : - Cabut dan masuk drill string (round trip).
- Pemasangan casing (running casing). - Operasi pemancingan (fishing job).
Drilling Line
Fungsi : Drilling line berfungsi untuk menahan atau menarik beban yang diderita oleh hook.
Letak : di dekat drawwork
Mekanisme : Drilling line menghubungkan semua komponen dalam sistem pengangkatan, karena tali ini dililitkan secara bergantian melalui crown block dan puli travelling block, kemudian digulung pada revolving drum yang berputar. Selain itu ada juga tali yang tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (dead line).
Susunan drilling line terdiri dari :
• Reveed “drilling line”: Tali yang melewati roda-roda crown block dan roda-roda travelling block.
• Dead line : Tali tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (tali mati). • Dead line anchor : Biasanya ditempatkan berlawanan (berseberangandengan drawwork, diklem pada substructure).
16 Peralatan-peralatan Lain
Sand Line
Fungsi : hampir sama seperti drilling line Letak : dekat drawwork
Mekanisme : menghubungkan semua komponen dalam sistem pengangkatan, karena tali ini dililitkan secara bergantian melalui crown block dan puli travelling block, kemudian digulung pada revolving drum yang berputar. Selain itu ada juga tali yang tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (dead line).
Tong
Fungsi : Semacam kunci pas, untuk mengencangkan dan melonggarkan koneksi pada drill string.
Letak : -
Mekanisme : sebagai kunci untuk membuka dan menutup pada rangkaian pipa bor.
Dog House
Fungsi : Memberikan tempat untuk para driller beristirahat pada waktu istirahat atau jam makan siang.
17 Letak : di atas rig floor
Mekanisme : Merupakan rumah kecil yang digunakan sebagai ruang kerja driller dan penyimpanan alat-alat kecil lainnya.
Cat Walk
Fungsi : Untuk meletakkan pipa-pipa pemboran sebelum diletakkan dilereng pipa. Letak : terletak di depan rig
Mekanisme : Cat walk ini menghubungkan antara piperack dan v-door/drill floor. Pipa diletakkan diatas cat walk kemudian disalurkan dengan menggunakan trolleys.
V-ramp
Fungsi : Sebagai lintasan drill pipe yang akan ditarik ke rig floor. Letak : berdekatan dengan cat walk
Mekanisme : Merupakan jembatan penghubung antara catwalk dan rig floor.
Top Drive
Fungsi : Memberikan tenaga angkat, putar dan sebagai alat sirkulasi. Letak : di bawah hook
Mekanisme : Top Drive merupakan teknologi yang digunakan dalam pemboran khususnya dalam hoist dan rotary system dengan menggunakan putaran dari motor dalam top drive,
18
sehingga tidak perlu menggunakan rotary table. Adanya lintasan khusus dari top drive untuk sistem pengangkatan.
Link
Fungsi : sebagai pengait antara hook dengan elevator. Letak : didekat hook
Mekanisme : Ruang kerja link adalah hanya sebagai penggantung saja. Link dirangkai dengan elevator seperti pada saat round trip.
Drilling Rig : Sistem Putar (Rotating System)
Fungsi utama system pemutar adalah untuk memutar rangkaian pipa bor dan memberikan beratan diatas pahat member lubang. Sistem pemutar terdiri dari tiga sub-komponen : 1. Peralatan putar (rotary assembly)
2. Rangkaian pipa bor 3. Mata bor
Peralatan putar berfungsi untuk :
• Memutar rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung
• Menggantungkan rangkaian pipa bor yaitu dengan slip yang dipasang (dimasukkan) pada rotary table ketika disambung atau melepas bagian-bagian drill pipe.
Rangkaian pipa bor menghubungkan antara swivel dan mata bor berfungsi untuk : -turunkan mata bor
19 mata bor dan
Mata bor merupakan peralatan yang langsung menyentuh formasi, berfungsi untuk menghancurkan dan menembus formasi.
1.1. Peralatan Putar (Rotary Assembly)
Peralatan putar ditempatkan pada lantai bor di bawah crown block diatas lubang, peralatan putar terdiri dari:
1. Meja putar (rotary table) 2. Master bushing
3. Dua alat penting yaitu, kelly bushing (digunakan untuk memutar rangkaian pipa bor) dan rotary slip (digunakan untuk menggantungkan rangkaian pipa bor). Kunci utamanya adalah meja putar.
Meja putar, master bushing dan kelly bushing digunakan bersama-sama untuk memutar rangkaian pipa bor. Meja putar, master bushing dan rotary table digunakan untuk menggantung rangkaian pipa bor di dalam lubang pada saat menyambung/melepas section drillpipe dengan bantuan “make-up and break-out tongs”.
1.1.1. Meja Putar
Meja putar berfungsi untuk :
• Meneruskan gaya putar dari drawwork ke rangkaian pipa bor melalui Kelly bushing dan Kelly.
• Menahan pipa bor dalam lubang pada saat penyambungan atau pelepasan pipa bor dilakukan. Kecepatan meja putar dapat diatur oleh seorang driller man dengan beberapa handle yang ada di drawwork.
Hubungan rotary table dengan prime mover ada dua macam : 1. Hubungan dengan rantai ke drawwork
20 1.1.2. Master Bushing
Master bushing merupakan alat yang dapat dilepas dari rotary table. Master bushing berfungsi sebagai dudukan (penempatan) Kelly bushing atau rotary slip.
1.1.3. Kelly Bushing
Kelly bushing selama operasi pemboran berlangsung berfungsi untuk meneruskan putaran dari rotary table ke rangkaian pipa bor.
Kelly Bushing
Fungsi : Meneruskan putaran dari rotary table ke kelly Letak : -
Mekanisme : mentransmisikan gaya putar dari rotary table ke kelly dan seterusnya ke rangkaian pipa bor.
1.1.4. Rotary Slips
Jika rotary slip dimasukkan ke dalam master bushing, maka rotary slip akan berfungsi sebagai penggantung rangkaian pipa bor pada saat dilakukan penyambungan atau pelepasan section rangkaian pipa bor.
Rotary Slip
Fungsi : Alat untuk menahan drill string yang menggantung ketika melakukan koneksi, menaikkan dan menurunkan drill string ke drill hole.
21
Mekanisme : Dijepitkan pada rangkaian drill string saat pemasangan atau pelepasan, agar tidak terlepas ataupun jatuh kedalam lubang bor.
1.2. Rangkaian Pipa Bor 1.2.1. Swivel
Swivel adalah ujun teratas rangkaian pipa bor, yang berfungsi untuk :
• Memberikan kebebasan kepada rangkaian pipa bor untuk berputar dimana swivelnya sendiri tidak ikut berputar.
• Memberikan perpaduan gerak vertical dengan gerak berputar dapat bekerja bersama-sama.
• Sebagai penghubung antara rotary hose (pipa karet) dengan Kelly sehingga memungkinkan lumpur bor untuk sirkulasi tanpa mengalami kebocoran.
Bagian-bagian dari swivel terdiri dari :
1. Bail : bagian atas dari swivel yang berfungsi sebagai penggantung swivel pada hook di bawah travelling block
2. Goosneck : merupakan pipa yang berbentuk seperti huruf “U” yang terletak di bagian atas dari swivel, berfungsi untuk menghubungkan rotary hose dengan swivel
3. Washpipe assembly (internal) terletak pada bagian atas swivel bannet yang berfungsi untuk menghubungkan rotary hose (dari goosneck) dengan rotating swivel stem. Washpipe assembly dapat diambil dari swivel untuk dibersihkan.
4. Bonnet : merupakan metal yang berfungsi sebagai pelindung washpipe assembly 5. Houshing : merupakan suatu baja yang berfungsi sebagai pelindung washpipe dan sebagai rumah rotating stem assemblies
6. Rotating swivel stem : merupakan poros perputaran pada swivel 7. pin : merupakan ulir pada bagian atas dari kelly cock.
22 1.2.2. Kelly
Kelly merupakan rangkaian pipa bor yang paling atas dimana bentuk irisan luarnya dapat berbentuk segi tiga, segi empat, segi enam. Kelly ini dimasukkan ke dalam kelly bushing.
Kelly bushing berfungsi untuk meneruskan gaya putar (torsi) dari meja putar ke kelly dan selanjutnya keseluruh rangkaian pipa bor. Selama kelly ini tidak dipergunakan (dilepas) misal pada waktu mencabut string, maka kelly ini dimasukkan ke dalam rathole yang terdapat di lantai bor. Dalam keadaan ini kelly bushing selalu ikut terbawa demikian pula swivelnya.
1.2.3. Upper Kelly Cock
Merupakan suatu valve yang dipasang diantara swivel dan kelly. Fungsi utamanya (pada saat tertutup) adalah untuk menjaga agar tidak terjadi tekanan dari lubang bor yang bertekanan tinggi.
1.2.4. Lower Kelly Cock (Mud Silver Valve)
Mempunyai valve otomatis atau manual berfungsi untuk menahan cairan pemboran dalam kelly pada saat dilakukan penyambungan.
1.2.5. Drillpipe (DP)
Drillpipe merupakan bagian rangkaian pipa bor yan terpanjang, artinya jumlahnya paling banyak dalam satu rangkaian pipa bor untuk mencapai kedalaman lubang bor yang diinginkan. Fungsi utama drillpipe adalah untuk :
- menghubungkan kelly dengan drillcollar dan mata bor di atas lubang bor
- memberikan rangkaian panjang pipa bor, sehingga dapat menembus formasi yang lebih dalam
- memungkinkan naik turunnya mata bor
23
- meneruskan aliran lumpur bor dari swivel ke mata bor
Drillpipe
Letak : (rangkaian drill string) diatas drill collar / HWDP
Mekanisme : Rangkaian pipa bor satu sama lainnya dengan di hubungkan dengan tool joint dan disambung dengan drill collar sehingga memungkinkan untuk diperpanjang dan diputar serta menjadi jalan bagi cairan pengeboran agar mengalir dengan lancar dari swivel ke dasar sumur
Heavy Weight Drill Pipe
Fungsi : Pada prinsipnya sama dengan drill pipe namun HWDP lebih berat. Digunakan pada kondisi khusus, yaitu pada waktu terjadi down hole problem seperti pipa terjepiy dan sebagainya.
Letak : (rangkaian drill string) antara drill pipe dan drill collar
Mekanisme : menghubungkan dan menambah panjang rangkaian pipa pemboran dan menambah beban tekan pada drillstring.
1.2.6. Penyambung Drill Pipe
Setiap section atau joint drillpipe standart mempunyai tiga bagian pokok, yaitu : tube (pipe), dan tool joint pada kedua ujungnya.Tool joint terdiri dari dua jenis :
1. Pin connection : tool joint pada bagian bawah drillpipe (DP) dimana ulir dibuat pada bagian luar, disebut “PIN”
2. Box connection : tool joint pada bagian atas drill pipe (DP) dimana ulir dibuat pada bagian dalam, disebut “BOX”
24 a) Tipe utama drill pipe, ada 2 macam :
1. Standart drill pipe : digunakan dari permukaan sampai pada top drill collar. Pada umumnya drill pipe diikuti drill collar di atas mata bor (bit).
2. Heavy weight drill pipe : digunakan pada kondisi khusus, yaitu pada waktu terjadi down hole problem seperti pipa terjepit, dan sebagainya.
b) Ukuran dan panjang : 1. Range 18‟ –
2. Range 27‟ – 30‟ 3. Range 39‟ – 45‟
c) Drillpipe joint biasanya disambung atau dilepasdari section pipa bor. Section ini disebut “stand‟. Jumlah joint dalam satu stand ditentukan oleh tinggi menara dan ring drill pipe yang digunakan.
d) Penyimpanan drill pipe : drill pipe disimpan bila tidak digunakan pada dua rak pipe didekat rig. Rig storage bisa dilepas dari rangkaian pipa bor, drill pipe joint ditempatkan (disandarkan) pada rak pipa di sisi menara. Near Rig storage drill pipe joint ditempatkan pada rak yang terletak di seberang rig.
1.2.8. Drill Collar (DC)
Drillcollar berbentuk seperti DP, tetapi diameter dalamnya lebih kecil dan diameter luarnya sama dengan diameter luar “tooljoint” DP. Jadi dindingnya lebih tebal daripada DP.
Drill Collar ditempatkan pada rangkaian pipa bor bagian bawah diatas mata bor. Fungsi utama dari Drill Colar :
• Sebagai pemberat (wight on bit = WOB), sehingga rangkaian pipa bor dalam keadaan tetap tegang pada saat pemboran berlangsung, sehingga tidak terjadi pembelokkan lubang.
25
• Memperkuat bagian bawah dari rangkaian pipa bor agar mampu menahan puntiran Dengan demikian diharapkan akan berjalan dengan laju yang besar, lubang bor lurus dan kerusakan DP kecil.
Drill Collar
Letak : (rangkaian drill string dan bottom hole assembly (BHA)) di bawah drill pipe
Mekanisme : DC yang mempunyai dinding yang tebal memungkinkan dibuatnya grade pada dinding tersebut sehingga tdak memerlukan tool joint. Pada drill collar juga dapat dipasangkan alat-alat spesial sehingga hasil pengeboran formasi dapat maksimal.
1.2.8.1. Karakteristik Drill Collar
1. Perbedaan antara drillpipe dengan drillcollar : Perbedaan pokok antara drillpipe dengan drillcollar adalah ukuran, berat dan strength. Pada gambar terlihat drillcollar tidak mempunyai tool joint,karena drillcollar dindingnya tebal sehingga ulir cukup dibuat pada dindingnya sendiri.
2. standart drillcollar parts 3. ukuran drillcollar :
a. biasanya mempunyai panjang 30 ft atau kurang b. tebal dindingnya 3 ½ inch atau lebih
c. berat lebih dari 3 tons
d. di bawah batang bor dapat dipakai 2 – 60 drillcollar 1.2.8.2. Jenis-Jenis Drill Collar
1. Standart drillcollar mempunyai permukaan yang halus dengan box connection terletak pada tiap top dan pin connection terletak pada bottom
2. Spiraled drillcolar mempunyai permukaan beralur seperti spiral, digunakan pada kondisi khusus untuk mencegah terjadinya differential wall sticking.
26
3. Zipped drillcollar permukaannya terdapat ceruk (lekukan) yaitu pada bagian ujung atas drillcollar. Digunakan untuk menjaga keseimbangan.
1.2.9. Mata Bor (Bit)
Mata bor merupakan peralatan yang langsung menyentuh formasi, berfungsi untuk menghancurkan dan menembus formasi, dengan cara memberi beban pada mata bor.
Bagian – bagian penting dari mata bor :
- shank: merupakan suatu alur (threaded pin), dimasukkan ke dalam box connection pada bottom collar atau bit sub di bawah collar.
- Bit lugs : merupakan peralatan yang berfungsi untuk dudukan poros dan cones. - Cones : merupakan roda-roda bergigi (gerinda) yang berputar pada mata bor.
- Fluid passageway (jets) : merupakan nozzle yang terdapat pada bottom untuk menyemprotkan lumpur bor langsung ke formasi.
Jenis-jenis mata bor :
1.2.9.1. Drag Bit
Drag bit ini tidak mempunyai roda-roda yang dapat bergerak dan membor dengan gaya keruk dari blandenya. Pada masa yang lampau, biasanya untuk pemboran permukaan (spud in) dilakukan dengan bit ini, tetapi dewasa ini telah digeser oleh roller- cone bit. Letak jet nozzle pada drag bit ini dirancang agar supaya lumpur yang keluar dari rangkaian pipa bor langsung menyemprot blandernya, hal ini dimaksudkan agar blandenya tetap bersih pada waktu mengebor. Drag bit biasanya digunakan untuk membor formasi-formasi lunak dan plastik (lengket). Blande drag bit dibuat dari macam-macam baja paduan dan pada bagian muka (faced) yang keras umumnya diperkuat dengan tungsten carbide. Persoalan-persoalan yang timbul dalam penggunaan drag bit adalah :
- lubang bengkok
- lubang berdiameter kurang dari yang diminta (undergauge) - balling (dilapisi padatan) pada pemboran formasi shale
Lubang bengkok dapat dikurangi dengan pemakaian drill collar, sedang undergauge dapat dikurangi dengan membuat otomatis pada nozzle, dimana bila bitnya rusak, nozzle
27
bertumpu pada lubang dan tertutup secara otomatis, sehingga menaikkan tekanan pompa dipermukaan. Balling dapat dikurangi dengan menggunakan jet nozzle pada balandenya.
1.2.9.2. Roller-Cone (Rock Bit)
Roller-Cone adalah bit yang mempunyai kerucut (cone) yang dapat berputar untuk menghancurkan batuan. Bit ini pertama kali didesain oleh howard R. Houghes (1909) dan hingga sekarang banyak dilakukan untuk pemboran di lapangan minyak. Pada masing-masing terdapat gigi-gigi. Jika diperhatikan secara seksama maka bentuk gigi tersebut untuk setiap bit berbeda. Gigi yang panjang dan jarang letaknya atau sedikit jumlahnya digunakan untuk formasi batuan lunak. Sedang gigi-gigi yang pendek dan rapat letaknya adalah digunakan untuk formasi medium hard atau hard (keras).
Umumnya jumlah conner pada setiap bit adalah tiga, setiap cones mempunyai sumbu yang berbeda, setiap asnya berpotongan pada satu titik. Panjang jarak gigi-gigi serta pola dari bit dibuat untuk memperoleh laju pemboran yang tertinggi dengan minimum pengaruh balling pada gigi-gigi tersebut.
Roller cone bit ada dua macam : a. Steel tooth bit (Milled tooth bit)
Merupakan satu diantara jenis mata bor (bit) yang paling banyak dipakai, dikenal dari gigi-gigi pemotongnya yang dibentuk dengan jalan menggiling/memotong conenya, sehingga menjadi gigi.
b. Insert bit (Tungsten carbite bit)
Gigi-gigi dibuat dari karbit tungsten yang tahan keausan. Biasanya mata bor jenis ini digunakan untuk menembus lapisan yang paling keras atau paling abrasif.
Roller Cone Bit (Steel tooth bit)
Fungsi : Bit yang mempunyai kerucut (cone) yang dapat berputar untuk menghancurkan batuan.
28
Mekanisme : Pada roller cone bit umumnya memiliki jumlah cone pada setiap bit adalah tiga, setiap cone mempunyai sumbu yang berbeda, setiap as-nya berpotongan pada satu titik. Panjang jarak gigi-gigi serta pola dari bit dibuat untuk memperoleh laju pemboran yang tertinggi dengan minimum pengaruh baling pada gigi tersebut. Jika diperhatikan secara seksama maka bentuk gigi tersebut berbeda-beda. Gigi yang relatif panjang dan jarang letaknya atau sedikit jumlahnya untuk formasi batuan lunak. Sedang gigi yang relatif pendek dan rapat letaknya digunakan untuk formasi medium hard atau hard.
1.2.9.3. Diamond Bit
Pengeboran dengan diamond bit ini sifatnya bukan penggalian (pengerukan) dengan gigi berputar), tetapi diamond bit ini membor batuan berdasarkan penggoresan dari butir-butir intan yang dipasang pada matrix besi (carbite) sehingga menghasilkan laju pemboran yang relatif lambat. Kontak langsung antara intan-intan dengan formasi menyebabkan kerusakan yang cepat karena panas yang ditimbulkan. Pemakaian intan dipertimbangkan karena intan merupakan zat padat yang sampai sekarang dianggap paling keras dan abrasif. Pada prakteknya diamond bit jarang/tidak selalu digunakan di lapangan. Keistimewaan dari diamond bit ini adalah mempunyai umur pemakaian yang relatif panjang (awet) sehingga mengurangi frekuensi roundtrip, dengan demikian biaya pemboran dapat biperkecil.
Peralatan tambahan
Bit Breaker
29 1.3. Specialized Down Hole Tools
Specialized Down-Hole Tools merupakan peralatan khusus yang digunakan sebagai “bottom hole asembly” pada rangkaian pipa bor. Peralatan ini digunakan untuk mengontrol kerja bit selama operasi pemboran berlangsung. Ada tiga jenis Specialized Down-Hole Tools, yaitu :
1. Stabilizer 2. Rotary reamers
3. Shock absorbes (shock subs)
1.3.1. Stabilizer
Stabilizer digunakan sebagai “bottom hole assembly” untuk menjaga kestabilan bit dan drillcollar dalam lubang bor selama berlangsung operasi pemboran. Pada umumnya stabilizer di gunakan untuk tujuan sebagai berikut (fungsi) :
- Untuk menungkatkan penembusan (increased penetration). Stabilizer akan memberikan WOB yang lebih besar pada drillcollar sehingga meningkatkan laju pemboran (penetration rate)
- Untuk memperkecil kemungkinan terjadinya patah lelah (fatique) pada sambungan drillcollar.
- Untuk mencegah terjadinya „well sticking”. Stabilizer dapat menahan permukaan rangkaian pipa bor tetap tidak menyentuh didding lubang bor.
Ada empat jenis stabilizer, yaitu : - Non-rotary sleave type stabilizer - Sleave type rig repairable stabilizer
- Replaceable wear pid rig repairable stabilizer - Blande stabilizer
30
Letak : deretan bottomhole assembly (di dekat rangkaian drill string)
Mekanisme : meningkatkan laju penembusan dengan berat yang dimilikinya. Stabilizer dipasang pada drill pipe dan drill collar sesuai kebutuhan.
1.3.2. Rotary Reamers
Rotary Reamers merupakan peralatan yang digunakan pada operasi pemboran terutama menjaga ukuran lubang bor atau untuk memperbesar ukuran lubang bor.
Ada tiga jenis rotary reamers : 1. 3-point string type 2. 6-point bottom hole type 3. 3-point bottom hole type 1.3.3. Shock absorbers
Sering juga disebut “shock sub” merupakan peralatan yang diletakkan pada bagian bawah section drillcollar untuk mengurangi getaran dan kejutan yang ditimbulkan oleh “cutting section of the bit” ketika membor batuan keras, patahan dan selang-seling batuan keras lunak, hal ini mengurangi terjadinya kerusakan rangkaian pipa bor dan bahkan rignya sendiri.
Fungsi utama shock absorbed adalah untuk mengurangi : - patah lelah pada sambungan drillcollar dan drillpipe
- beban kejutan pada bit, melindungi gigi-gigi dan bearing (as), dan - kemungkinan kerusakan pada peralatan di permukaan.
Hal ini dapat dicapai laju pemboran yang lebih cepat karena WOB dan RPM yang optimum dapat dicapai dan juga dapat memperpanjang umur pahat (bit).
31
Sistem sirkulasi terdiri dari empat sub-komponen utama, yaitu : 1) Fluida Pemboran (drilling fluid)
Ada tiga jenis fluida pemboran, yaitu : a. Water – based mud
b. Oil – based mud
c. Air or gas – based mud
Fungsi utama lumpur pemboran adalah :
• Memberikan hydraulic horse power pada bit untuk membersihkan serbuk bor (cutting) dari dasar lubang bor.
• Mengangkat cutting ke permukaan. • Mengontrol tekanan formasi.
• Memberi dinding pada lubang bor dengan mud cake. • Mendinginkan dan melumasi bit dan rangkaian pipa bor.
• Membawa cutting dan material-material pemberat pada suspensi bila sirkulasi dihentikan sementara.
• Menahan sebagian berat drill pipe dan casing (Boyancy effect)
2) Tempat Persiapan (Preparation area)
Ditempatkan pada sistem sirkulasi yaitu dekat dengan pompa lumpur. Tempat persiapan ini meliputi :
• Mud house
• Steel mud pits/tanks • Mixing hopper
32 • Bulk mud storage bins
• Water tank • Reserve pit
3) Peralatan sirkulasi (Circulation equipment)
Ditempatkan pada tempat yang strategis disekitar rig. Peralatan sirkulasi ini meliputi : • Discharge and return line
• Stand pipe • Rotary house • Mud pumps
• Special pumps and agitators • Steel mud pits/tanks
• Reserve pit
4) Conditioning Area
Ditempatkan di dekat rig, meliputi : • Setting tanks • Mud-gas Separator • Shale Shaker • Degasser • Desander • Desilter
33 1.1. Fluida Pemboran
Fluida pemboran merupakan suatu campuran (liquid) dari beberapa komponen yang terdiri dari air (tawar atau asin), minyak, tanah liat (clay), bahan-bahan kimia (chemical additives), gas, udara, busa maupun detergen. Di lapangan fluida pemboran dikenal sebagai “lumpur” (mud).
1.1.1. Komposisi Lumpur Pemboran
Komposisi lumpur pemboran ditentukan oleh kondisi lubang bor dan jenis formasi yang ditembus mata bor. Ada 2 (dua) hal penting dalam penentuan komposisi lumpur pemboran, yaitu :
1. Semakin ringan dan encer suatu lumpur pemboran, semakin besar laju perembesan 2. Semakin berat dan kental suatu Lumpur pemboran, semakin mudah untuk mengontrol kondisi dibawah permukaan, seperti masuknya fluida formasi bertekanan tinggi (dikenal sebagai “kick”). Bila keadaan ini tidak dapat diatasi akan menyebabkan terjadinya semburan liar (blowout).
1.1.2. Water – Based Mud
Lumpur pemboran yang paling banyak digunakan adalah water-base mud (80%). Komposisi lumpur ini terdiri dari air tawar atau air asin, clay dan chemical additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor :
Pedoman operasional secara umum :
1. Surface drilling operations : digunakan lumpur biasa dengan sedikit additive.
2. Hard subsurface drilling operations : bila menembus formasi keras (porositas tinggi) digunakan lumpur berat.
3. Soft subsurface drilling operations : bila menembus formasi bertekanan tinggi (porositas tinggi), digunakan lumpur berat.
Water base mud merupakan jenis lumpur yang paling banyak umum digunakan karena murah, mudah pengunaannya dan membentuk “filter cake” (kerak lumpur) untuk mencegah runtuhnya dinding lubang bor.
34 1.1.3. Oil – Based Mud
Digunakan pada pemboran dalam, hotholes, formasi shale dan sebagainya. Lumpur bor ini lebih mahal, tetapi akan mengurangi terjadinya korosi pada rangkaian pipa bor.
1.1.4. Air or Gas – Based Mud
Keuntungan dari lumpur jenis ini terutama adalah dapat menghasilkan laju pemboran yang lebih besar. Karena menggunakan kompresor, maka kebutuhan peralatan dan ruang lebih sedikit.
1.2. Tempat Persiapan
Ditempatkan pada tempat dimulainya sistem sirkulasi. Tempat persiapan lumpur pemboran terdiri dari peralatan-peralatan yang diatur untuk memberikan fasilitas persiapan atau “treatment” lumpur bor.
Preparation area ini meliputi :
• Mud house, merupakan gudang untuk menyimpan additives.
• Steel mud pits/tank, merupakan bak penampung lumpur di permukaan yang terbuat dari baja.
• Mixing hopper, merupakan peralatan yang digunakan untuk menambah additives ke dalam lumpur.
• Chemical mixing barrel, merupakan peralatan untuk menambahkan bahan-bahan kimia (Chemicals) ke dalam lumpur.
• Bulk storage bin, merupakan bin yang berukuran besar digunakan untuk menambah additives dalam jumlah banyak.
• Water tank, merupakan tangki penyimpan air yang digunakan pada tempat persiapan lumpur.
35
• Reserve pit, merupakan kolam yang besar digunakan untuk menyimpan kelebihan lumpur.
Mixing Hopper
Fungsi : sebagai tempat untuk menambah additives ke dalam lumpur. Letak : di dekat rig.
Mekanisme : Mixing Hopper adalah peralatan yang bentuknya menyerupai corong. Melalui corong ini, additives padat ke dalam zat cair pengeboran pada waktu perawatan di dalam kolam lumpur. kemudian lumpur yang sudah dicampur additive ini digunakan untuk disirkulasikan.
Water Tank
Fungsi : Tempat penyimpanan air untuk persiapan dalam kegiatan pemboran. Letak : di dekat rig (di samping), tergantung kondisi lapangan
Mekanisme : Air dialirkan ke dalam water tank dan disimpan untuk digunakan saat diperlukan dalam kegiatan pemboran berlangsung ataupun saat persiapan pemboran.
1.3. Peralatan Sirkulasi
Peralatan sirkulasi merupakan komponen utama dalam sistem sirkulasi. Peralatan ini mengalirkan lumpur pemboran dari peralatan sirkulasi, turun ke rangkaian pipa bor dan naik ke annulus mengangkat serbuk bor ke permukaan menuju conditioning area sebelum kembali ke mud pits untuk sirkulasi kembali.
Peralatan sirkulasi terdiri dari beberapa komponen khusus, yaitu : 1. Mud Pit
36 2. Mud Pump
3. Pump Discharge and Return Lines 4. Stand Pipe
5. Rotary Hose
Mud Pit
Fungsi : Tempat menyimapan lumpur atau air (pada pemboran PanasBumi). Juga sebagai tempat daripada lumpur atau air baik sebelum ataupun sesudah disirkulasikan.
Letak : di dekat rig (tergantung pada kondisi lapangan dan luas area)
Mekanisme : Pompa memompakan zat cair pengeboran dengan bertekanan tinggi ke pipa penyalur lumpur sampai ke system sirkulasi.
Mud Pump
Fungsi : memompakan fluida pemboran (lumpur) dalam jumlah besar dan bertekanan tinggi.
Letak : di dekat rig
Mekanisme : memompakan lumpur pemboran yang bertekanan tinggi ke pipa penyalur lumpur sampai ke sistem sirkulasi.
Stand Pipe
Fungsi : Menyalurkan lumpur pemboran Letak : di sisi rig (dekat menara bor)
37
Mekanisme : Stand pipe adalah suatu pipa baja yang dijepit secara vertikal pada samping derrick, dan menghubungkan pipa-pipa sirkulasi dengan selang pemutar (kelly house). Selang pemutar ini disambung pada gooseneck penyambung pada stand pipe. Selang pemutar ini memindahkan lumpur pemboran ke swivel dean kemudian disalurkan ke bawah ke dalam drillstring. Stand pipe ini memungkinkan swivel dan selang pemutar untuk bergerak vertikal ke atas atau ke bawah.
1.4. Conditioning Area
Ditempatkan di dekat rig.Area ini terdiri dari peralatan-peralatan khusus yang digunakan untuk “Clean up” (pembersihan) lumpur bor setelah keluar dari lubang bor. Fungsi utama peralatan-peralatan ini adalah untuk membersihkan lumpur bor dari serbuk bor (cutting) dan gas-gas yang terikut.
Dua metode pokok untuk memisahkan cutting dan gas dari dalam lumpur bor, yaitu : 1. Menggunakan prinsip gravitasi, dimana lumpur dialirkan melalui shale shaker dan settling tanks
2. Secara mekanik, dimana peralatan-peralatan khusus yang dipasang pada mud pits dapat memisahkan lumpur dan gas.
Peralatan Conditioning area terdiri dari :
• Settling tanks, merupakan bak terbuat dari baja digunakan untuk menampung lumpur bor selama conditioning.
• Reserve pits, merupakan kolom besar yang digunakan untuk menampung cutting dari dalam lubang bor dan kadang-kadang untuk menampung kelebihan lumpur bor.
• Mud-Gas separator, merupakan suatu peralatan yang memisahkan gas yang terlarut dalam lumpur bor dalam jumlah yang besar.
• Shale shaker, merupakan peralatan yang memisahkan cutting yang besar-besar dari lumpur bor.
• Desander, merupakan peralatan yang memisahkan butir-butir pasir dari lumpur bor. • Desilter, merupakan peralatan yang memisahkan partikel-partikel cutting yang berukuran paling halus dari lumpur bor.
38
• Degasser, merupakan peralatan yang secara kontinue memisahkan gas terlarut dari lumpur bor.
Mud Gas Separator
Fungsi : Merupakan suatu peralatan yang memisahkan gas yang terlarut dalam lumpur pemboran dalam jumlah yang besar, biasanya dipakai saat terjadi kick.
Letak : di samping rig / di dekat conditioning area
Mekanisme : Prinsip kerja mud gas separator hampir sama dengan degasser, yaitu gas yang terikut dalam lumpur dipisahkan dalam mud gas separator. Merupakan alat Conditioning Area pertama dalam sistem sirkulasi.
Shale Shaker
Fungsi : Untuk mengeluarkan potongan-potongan besar dan bagian dari lapisan tanah yang patah dari dalam lumpur.
Letak : di samping rig / di dekat conditioning area
Mekanisme : Fluida pemboran disalurkan melalui saringan-saringan yang bergetar yang memisahkan potongan-potongan(cutting) yang berukuran besar yang tidak diperlukan.
39
Desander
Fungsi : Memisahkan padatan berukuran pasir (Sand) dari lumpur pemboran Letak : di dekat rig / di conditioning area
Mekanisme : Desander memisahkan padatan berukuran pasir yang dilewatkan oleh saringan Shale Shaker yaitu dengan memaksa masuk fluida pemboran dengan tekanan tinggi melalui silinder, kemudian bagian-bagian yang berat dikeluarkan oleh tenaga sentrifugal dan dibuang melalui dasar silinder
Desilter
Fungsi : Memisahkan partikel-partikel cutting yang berukuran paling halus dari lumpur bor. Letak : di dekat rig / di conditioning area
Mekanisme : Lumpur masuk ke dalam desilter kemudian dipisahkan dari partikel cutting yang paling halus.
Degasser
Fungsi : Mengeluarkan gas-gas terlarut dari dalam lumpur secara terus-menerus (continue). Letak : di dekat rig / di conditioning area
40 Peralatan Lain :
Trip Tank
Fungsi : Tempat penyimpanan lumpur sementara. Letak : di dekat rig
Mekanisme : Lumpur yg berasal dari sumur bor dialirkan dan disimpan sementara di tempat ini dahulu, kemudian dialirkan lagi ke tempat lain untuk dibersihkan dari cutting dan gas.
Mud Agitator
Fungsi : Mengaduk lumpur di trip tank. Letak : di dekat rig / di dekat trip tank
41
Mekanisme : Lumpur yg berasal dari sumur bor dialirkan dan disimpan sementara di tempat ini dahulu, kemudian lumpur diaduksebelum dialirkan.
Drilling Rig : Sistem Pencegah Semburan Liar (BOP System)
Fungsi utama dari blowout prevention system adalah menutup lubang bor ketika terjadi “kick”. Blowout merupakan suatu aliran fluida formasi yang tak terkendalikan sampai ke permukaan. Blowout biasanya diawali dengan adanya “kick” yang merupakan intrusi fluida bertekanan tinggi kedalam lubang bor. Intrusi ini dapat berkembang menjadi blow out bila tidak segera diatasi. Blowout prevention system terdiri dari dua sub komponen utama, yaitu :
1. BOP Stack dan Accumulator
Ditempatkan pada kepala casing atau kepala sumur langsung dibawah rotary table pada lantai bor. BOP Stack meliputi peralatan berikut :
• Annular preventer • Pipe ram preventer • Drilling Spool • Blind Ram Preventer • Casing Head
Accumulator biasanya ditempatkan agak jauh dari rig dengan pertimbangan keselamatan. 2. Supporting System terdiri dari :
• Choke Manifold • Kill line
1.1. Komponen-komponen Dasar Blowout Prevention System
42 1.1.1 Accumulator
Biasanya ditempatkan pada jarak sekitar 100 meter dari rig. Accumulator bekerja pada BOP stack dengan “High Pressure Hydraulis” (saluran hidrolik bertekanan tinggi). Pada saat terjadi “kick”, crew dapat dengan cepat menutup Blowout preventer dengan menghidupkan kontrol pada acumulator atau pada remote panel yang terletak pada lantai bor.
Accumulator
Fungsi : menutup BOP Stack pada keadaan darurat. Letak : agak jauh dari rig
Mekanisme : Dihidupkan dari remote panel pada lantai bor atau dari accumulator panel, bekerja pada BOP dengan high pressure hydraulics.
1.1.2 Blowout Preventer (BOP) Stack
Ditempatkan pada kepala sumur dibawah bor. Terdiri dari sejumlah valve (preventers) yang dapat menutup lubang bor bila terjadi “kick‟.
1.1.3 Choke Manifold
Ditempatkan di luar substructure. Bekerja pada BOP Stack dengan “High Pressure Line” yang dapat memindahkan aliran lumpur bor pada saat terjadi “kick”.
1.1.4 Kill Line
Saluran yang merupakan perpanjangan dari mud pump ke BOP stack. Kill Line biasanya disambung berlawanan letaknya dengan choke line sehingga memungkinkan pemompaan lumpur berat ke dalam lubang bor.
43 1.2 Komponen-komponen Utama
Komponen-komponen utama Blowout prevention system terdiri dari:
1.2.1 BOP Stack
Merupakan peralatan dengan valve tekanan tinggi yang didesain untuk menahan tekanan lubang bor bila terjadi “kick”,terdiri dari :
a. Annular Preventer
Ditempatkan paling atas dari susunan BOP Stack. Annular preventer berisi rubber packing elemen yang dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor.
Annular Preventer
Fungsi : Menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada pipa. Letak : paling atas rangkaian BOP stack
Mekanisme : Terdapat pada kepala sumur dibawah rotary table dan terdiri dari sejumlah valve (preventers) yang dapat menutup lubang bor.
b. Ram Preventer
pada keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang. Pipe rams : digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor barada dalam lubang.
44 (open hole), terutama pad offshore floating rigs.
Blind Ram Preventer
Fungsi : Menutup lubang bor saat rangkaian pipa bor tidak berada dalam lubang bor Letak : rangkaian BOP stack
Mekanisme : Blind ram merupakan bagian dari BOP stack. Blind ram akan bekerja (menutup) saat rangkaian pipa bor tidak berada dalam lubang bor.
c. Drilling Spools
Drilling spool terletak di antara preventers. Drilling Spools berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line (yang mensirkulasikan “kick” keluar dari lubang bor) dan kill line (yang memompakan lumpur berat). Ram preventer pada sisa-sisanya mempunyai “cutlets” yang digunakan untuk maksud yang sama.
Drilling Spool
Fungsi : sebagai tempat pemasangan choke line dan kill line Letak : pada rangkaian BOP stack (diantara preventer)
Mekanisme : Terletak diantara preventers untuk tempat pemasangan choke line dan kill line.
45
Merupakan alat tambahan pada bagian atas casing yang berfungsi sebagai fondasi BOP Stack.
Well Head
Fungsi : fondasi BOP Stack Letak : diatas sumur
Mekanisme : rangkaian BOP stack dipasang tepat diatas well head.
1.3 Supporting System 1.3.1 Choke Manifold
Choke manifold merupakan suatu kumpulan fitting dengan beberapa outlet yang dikendalikan secara manual dan atau otomatis. Bekerja pada BOP Stack dengan “High Pressure Line”, disebut “Choke line”.
Bila dihidupkan, choke manifold membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi. Lumpur bor dapat dialirkan dari BOP Stack ke sejumlah valve (yang membatasi aliran dan langsung ke reserve pits), mud-gas separator atau mud conditioning area back pressure dijaga sampai lubang bor dapat dikontrol kembali.
1.3.2 Kill Line
Kill Line bekerja pada BOP Stack biasanya berlawanan dengan choke manifold (dan choke line). Lumpur berat dapat dipompakan melalui Kill Line ke dalam lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.
46 Kill Line
Fungsi : Sebagai saluran untuk memompakan lumpur berat kedalam lubang bor untuk mengatasi Kick.
Letak : di dekat rangkaian BOP Stack (di samping)
Mekanisme : Kill Line bekerja pada BOP Stack biasanya berlawanan dengan Choke Manifold. Lumpur berat dipompakan melalui Kill Line kedalam lubang bor sampai tekanan hiodrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi yang telah berubah menjadi Kick.
Peralatan Lain :
Gate Valve
Fungsi : Merupakan salah satu bagian dari special tolls (IBOP) untuk mencegah blowout. Letak : diletakkan pada rangkaian pipa.
Mekanisme : Ketika terjadi kick, maka system BOP akan mulai bekerja sehingga annular preventer akan menutup. Pada saat itu valve-valve akan menutup juga secara otomatis.
