BAB V BAB V
PERALATAN DAN OPERASI PERALATAN DAN OPERASI
WELL SERVICE WELL SERVICE
5.1. Pengertian dan Fungsi Wireline 5.1. Pengertian dan Fungsi Wireline
W
Wirirelieline ne ununit it adadalalah ah babagigian an yayang ng tatartrterperpisaisahkhkan an dadari ri susuatatu u opoperaerasisi workover dan komplesi sumur (well service). Penggunaan wireline ini sangat workover dan komplesi sumur (well service). Penggunaan wireline ini sangat ek
ekononomomis is bibila la didibabandndiningkgkan an dedengngan an memetotoda da yayang ng didigugunanakakan n papada da mamasasa se
sebebelulumnmnyya. a. PePengnggugunanaan an wiwirereliline ne tetermrmasasuk uk didianantatararanynya a dadalalam m opopererasasii comp
completionletion, , pemapemasangan sangan peralaperalatan-pertan-peralatan alatan bawah bawah permupermukaan, kaan, pembpembersihanersihan paraffin, pasir dan scale dalam tubing, operasi perforasi, logging dan
paraffin, pasir dan scale dalam tubing, operasi perforasi, logging dan sebagainya,sebagainya, Pada pelaksanaan operasi wireline yang meliputi operasi pendirian rig, Pada pelaksanaan operasi wireline yang meliputi operasi pendirian rig, pengoperasian
pengoperasian dan dan penurunan penurunan rig, rig, dapat dapat dilaksanakan dilaksanakan lebih lebih cepat cepat bilabila diban
dibandingkdingkan an operaoperasi si yang yang mengmenggunagunakan kan rig rig konvkonvensioensional, nal, dengadengan n demikdemikianian dapat menurunkan biaya rig.
dapat menurunkan biaya rig.
Penggunaan wireline secara umum adalah: Penggunaan wireline secara umum adalah:
a.
a. PePengngukukururan kean kedadalalamamann b.
b. urvey suhu dan kedalaman (flowinurvey suhu dan kedalaman (flowing!statik)g!statik) c.
c. "od"odifiifikasi kasi dan dan menmengatgatur ur la#la#u au alir lir d.
d. PenPenggaggantintian dan pean dan pengungubahbahan lapian lapisan prosan produkduksisi e.
e. PemPembagbagian prian produoduksi unksi untuk latuk lapispisan yanan yang banyg banyak ak f.
f. PenPenutuutupan pan dan dan pempembukbukaan aan porport st sirkirkulaulasisi g.
g. $a$alilibrbrasasi i tutubibingng h.
h. PemPemberbersihsihan an lublubang ang secasecara ra umumumum i.
i. PenPengamgambilbilan san sempempel del dan san sediedimenment dat dasar ssar sumumur ur #.
#. %perasi perforasi%perasi perforasi
Peralatan wireline meliputi peralatan dipermukaan dan didalam sumur. Peralatan Peralatan wireline meliputi peralatan dipermukaan dan didalam sumur. Peralatan yang dipergunakan tergantung pada tekanan kepala sumur, kedalaman sumur dan yang dipergunakan tergantung pada tekanan kepala sumur, kedalaman sumur dan #enis pelayanan yang dilaksanakan.
5.1.1.
5.1.1. enis!"enis enis!"enis Wireline Wireline #nit#nit 1. Tu$%&T
1. Tu$%&Trailler Wireline railler Wireline #nit#nit
&ruck!trailer wireline unit dirancang untuk operasi wireline di berbagai &ruck!trailer wireline unit dirancang untuk operasi wireline di berbagai medan yang berat yang masih dapat ditempuh dengan #alan darat. 'ambar . medan yang berat yang masih dapat ditempuh dengan #alan darat. 'ambar . dibawah ini memperlihatkan kedua #enis unit tersebu
dibawah ini memperlihatkan kedua #enis unit tersebu
'a()ar 5.1 'a()ar 5.1
Tru$%&Trailler Wireline #nit Tru$%&Trailler Wireline #nit 1*+1*+ ,. S-e$ial #nit
,. S-e$ial #nit *n
*nit it wirwirelieline ne ini ini dirdirancancang ang untuntuk uk menmenangangani ani opeoperasi rasi diddidaeraerah ah padpadangang pasir dan daerah kutub. *nit ini terdiri dari:
pasir dan daerah kutub. *nit ini terdiri dari:
•
• +essert-type truck wireline unit+essert-type truck wireline unit •
•
• Wireline portable unitWireline portable unit
+essert
+essert-typ-type e truck wireline unit truck wireline unit dirancdirancang untuk ang untuk menanmenangani operasi gani operasi pada sumur pada sumur min
minyayak k dan dan gas gas diddidaeraerah ah padpadang ang pasipasir. old r. old weaweathether r wirewirelinline e uniunit t dirdirancancangang untuk menangani daerah-daerah yang sulit ditempuh baik itu dihutan, rawa-rawa untuk menangani daerah-daerah yang sulit ditempuh baik itu dihutan, rawa-rawa bahkan
bahkan didaerah didaerah kutub kutub maupun maupun padang padang pasir. pasir. enis enis portable portable mempunyai mempunyai bentuk bentuk ya
yang ng rinringkagkas s dan dan rinringan gan sehisehinggngga a mumudah dah dipdipindindah-ah-pinpindahdahkan kan baibaik k itu itu dardarii helikopter maupun dengan alat transportasi lainnya.
helikopter maupun dengan alat transportasi lainnya.
. S%id /0nted Wireline #nit . S%id /0nted Wireline #nit
%p
%peraerasi si wiwirelrelinine e dididadaererahah-d-daeraerah ah terterpepencncilil, , sesepepertrti i diditetengngah ah huhutantan,, didaerah kutub, maupun didaerah padang pasir tandus bisa dilakukan dengan unit didaerah kutub, maupun didaerah padang pasir tandus bisa dilakukan dengan unit ini
ini. . $ar$arena bentuena bentuknyknya a yayang ng rinringkagkas s dan tidadan tidak k terterlallalu u berberat at sehsehingingga dengaga dengann mudah dapat dipindah-pindahkan dengan menggunakan helicopter maupun #enis mudah dapat dipindah-pindahkan dengan menggunakan helicopter maupun #enis angkutan transportasi yang lain. kid monted ini terdiri dari dua #enis, yaitu:
angkutan transportasi yang lain. kid monted ini terdiri dari dua #enis, yaitu: .
. atatu #enis wire linu #enis wire line yang terde yang terdiri dari kumiri dari kumparparan, wirean, wirelinline, gaye, gaya a penpenggeggerak rak hidrolik atau mekanik dan unit tenaga yang disusun dalam satu penyangga hidrolik atau mekanik dan unit tenaga yang disusun dalam satu penyangga (skid) yang ringan ( gambar .)
(skid) yang ringan ( gambar .) .
. aatu #enitu #enis s wiwirerelinline e yayang ng terterdidiri ri dadari ri dudua a pepenynyanangggga. a. *n*nit it tetenanaga ga dadann pompa disusun
pompa disusun dalam dalam satu satu penyangga sedangkan penyangga sedangkan kumparan dan kumparan dan peralatanperalatan lainnya disusun dalam penyangga yang satunya.
'a()ar 5., 'a()ar 5.,
S%id /0nted Wireline unit S%id /0nted Wireline unit1*+1*+
. a$%!#- Vesel Wireline #nit . a$%!#- Vesel Wireline #nit
*n
*nit it inini i didiranrancacang ng ununtutuk k opoperaerasi si didipeperairairaran n yayang ng dadalamlam. . *n*nit it ininii dilengkapi dengan tenaga pengerak hidrolik, di samping perlengkapan wireline dilengkapi dengan tenaga pengerak hidrolik, di samping perlengkapan wireline yang lainnya.
yang lainnya.
5. Barge Wireline #nit 5. Barge Wireline #nit
/arge wireline unit digunakan untuk operasi wireline diperairan dangkal. /arge wireline unit digunakan untuk operasi wireline diperairan dangkal. *nit ini memiliki kaki penyangga, akan tetapi perlengkapan lainnya sama dengan *nit ini memiliki kaki penyangga, akan tetapi perlengkapan lainnya sama dengan #enis #ackl-up vesel
5.1.,. Peralatan #ta(a Wireline #nit
"eskipun wireline mempunyai #enis unit yang bermacam-macam sesuai dengan lokasi pengoperasiaanya, tetapi keseluruhan unit-unit tersebut mempunyai komponen-komponen utama yang sama. $omponen-komponen tersebut akan diuraikan satu persatu dalam sub bab ini.
1. P02er #nit 3#nit Tenaga+
*nit tenaga merupakan bagian pelengkap unit wireline yang digunakan untuk menggerakan (memutar) kumparan wireline selama operasi berlangsung. /erdasarkan tenaga pembangkit yang digunakan untuk menggerakan kumparan, power unit dibagi tiga yaitu :
. 'asoline Powered . 0lektrik Powered 1. +iesel Powered
edangkan berdasarkan pengontrolan perputaran wireline , unit tenaga dibagi men#adi dua yaitu:
. 'aya penggerak mekanik (mechanical drive) . 'aya penggerak hidrolik (hidrolical drive)
,. 4u(-aran Wireline
$umparan wireline membuat penanganan yang mudah dan aman pada saat pengoperasian dan berguna untuk transportasi dari satu sumur ketempat yang lainnya tampa mengalami kerusakan. Pada saat sekarang kumparan dibagi atas tenaga yang diperlukan. 2ell yang besar digunakan untuk menurunkan peralatan kedasar sumur. $omponen-komponen pelengkap kumparan adalah rell drum dan kopling untuk menghentikan hubungan dengan sumber tenaga . kadang-kadang diperlukan transmisi multi speed.
*ntuk operasi di offshore digunakan wireline dengan dua unit drum. satu untuk ker#a rutine dengan pan#ang wireline 3.333 ft dan diameter 3.34 inch, salah satu dengan pan#ang 3.333 ft dan berdiameter 1!5 inch digunakan untuk penarikan beban yang berat, seperti swabbing dan operasi-operasi fishing.
Pembagian ini bertu#uan untuk mereduksi dan untuk memudahkan pemindahan ke platform. 'ambar .1 memperlihatkan kumparan wireline
'a()ar 5.. 4u(-aran Wireline 1*+ . Wireline
Wireline adalah kawat ba#a yag digunakan untuk menahan atau mengantung peralatan bawah permukaan yang sedang dioperasikan didalam lubang sumur. Wireline saat digunakan dalam operasi, digunakan beban maksimum 63 7 dari beban patah minimumnya.
Wireline yang digunakan dalam operasi wireline ada tiga macam yaitu: a. lick line (single strand line)
b. tranded line (multi stand line) c. onductor line
lick line adalah kawat ba#a tunggal yang padat dengan garis tengah yang la8im digunakan sebesar 3.356, 3.39, 3.36, 3.34 masing-masing dalam satuan inch. lick line umumnya digunakan untuk memasang, menarik dan mengaktifkan alat-alat control aliran bawah permukaan dalam well completion.
tranded line adalah wireline dengan beberapa solid line; yang di#alin men#adi satu. tranded line diproduksikan dengan didmeter !6 inch, 1!5 inch, 9!1 inch, dan < inch. tranded line digunakan untuk menangani beban-beban yang lebih berat pada operasi wireline.
onductor cable dibuat mirip dengan stranded line, hanya mempunyai inti yang diisolasi dan didalamnya diisi satu atau beberapa penghantar.
. Alat!alat Pengu%ur 4edala(an
uatu alat yang penting yang selalu digunakan baik itu pelaksanaan logging, workover, maupun wellcompletion adalah alat pengukur kedalaman. yang disebut %dometer atau +epth indikator. =lat pengukur kedalaman yang digunakan pada operasi wireline termasuk alat penghitung mekanik (mechanical ounter). =lat ini disebut mechanical counter karena digunakan poros (saft), sambungan, roda gigi, dan sabuk untuk menghubungkan counter dengan indikiator pengukur. =pabila roda indikator pengukur mengalami ganguan, maka akan menghasilkan pengukuran yang salah dan roda harus diganti. >ubungan antara roda pengukur dengan counter dikalibrasi dalam feet atau meter
'a()ar 5..
Alat Pengu%ur 4edala(an 1*+ 5.Indi%at0r Berat
+alam operasi yang berbeban berat, ketika diperlukan pembebanan pada wireline sampai beban maksimum aman (biasanya dalam operasi mekanik atau hidrolik #ar) penggunaan peralatan indicator berat sangat diperlukan. ?ndikator berat yang digunakan untuk operasi wireline ada dua macam yaitu elektrik dan
hidrolik.
?ndikator berat tipe elektrik adalah sebuah 0lectromechanical &randucer; yang menter#emahkan perubahan gaya atau berat kedalam perubahan tegangan gaya listrik.
?ndikator berat tipe hidrolik mempunyai elemen diafragma dengan annulus berbentuk * yang terletak dalam load cell housing; . =pabila diafragma melakukan gerak, tepi dibagian luar dari bentuk * bergerak berputar secara hidrolis. Pengembangan diafragma ini menyerupai langkah sebuah piston, seperti terlihat pada gambar .
'a()ar 5.5.
Indi$at0r Berat Ti-e idrauli% 1*+
@ungsi indicator berat selain untuk men#aga agar beban yang dialami wireline tidak melebihi beban patahnya, #uga berguna untuk mendeteksi perubahan tekanan wireline pada:
. Perubahan densitas fluida!gas cairan interface
1. $etinggian atau pertambahan tekanan pada saat seting atau pembongkaran peralatan bawah sumur.
5.1.. Perleng%a-an Wireline Di Per(u%aan
*ntuk menangani pengoperasian alat-alat control bawah permukaan, sangat diperlukan peralatan wireline di permukaan. Peralatan-peralatan permukaan ini men#amin pengoperasian (pemasangan) peralatan bawah pernukaan dengan efisisn dan aman, baik untuk persoalannya maupun peralatan
dan keselamatan sumur. Perlengkapan wireline dipermukaan ini bagian-bagianya akan terlihat pada gambar .5
'a()ar 5.6
Perleng%a-an Wireline di Per(u%aan 1*+ 1. Stu77ing B08
tuffing boA terdiri atas rangkaian beberapa komponen yang dapat menangani (dilalui) semua ukuran ba#a line, tetapi ukurannya harus dispesifikasi, dalam arti dapat dimodifikasi dengan mudah untuk merubah dari satu ukuran wireline ke ukuran wireline lainnya. >al ini memungkinkan line yang akan masuk kedalam lubricator dapat melaluinya dan menghimpit rapat untuk mengatasi tekanan kepala sumur, dengan demikian gas dan cairan dari sumur tak dapat keluar (lewat)
,. Lu)ri$at0r
Bubricator merupakan batang-batang yang dirangkai bersama-sama dengan stuffing boA yang dipasang pada bagian atas dari wireline. /agian-bagian tabung ini dirangkai terlebih dahulu bersama-sama dengan head dan kemudian rangkaian ini ditegakan diatas wireline valve.
*kuran dan pan#ang rangkaian disesuaikan dengan peralatan workover, dengan tekanan ker#a sama atau lebih tinggi dibanding dengan pipa dimana alat itu dioperasikan. Bubricator mempunyai pan#ang standar yang cukup tinggi untuk menangani pan#ang peralatan antara kutub wireline dan stuffing boA. Bubricator terdiri atas tiga bagian yaitu:
a. *pper ection
/agian ini disambung dengan stuffing boA dan biasanya memiliki diameter ; C .
b. "iddle ection
Pada bagian ini terdapat lubricator pick-up clamp;yang digunakan sebagai tempat sangkut rope block.diameter bagian ini . C 1
c. Bower section
/agian ini dilengkapi dengan bleed-off valve. /agian bawah dari lower section menyambung ke tubing dan diameternya tergantung diameter tubing.
Pemilihan lubricator ditentukan oleh faktor-faktor berikut: &ekanan kepala sumur
. +iameter tool 1. Pan#ang peralatan
D. *ntuk problem > dibuat ba#a campuran khusus
. 9ui$% #ni0n
=lat ini merupakan bagian dari lubricator yang berfungsi sebagai alat penyambung antara up-per section dengan middle section. Euick section (gambar .9) ini dirancang sedemikian rupa, sehingga dalam pemasangannya cukup diputar dengan tangan.
'a()ar 5.: 9ui$% uni0n1*+
. R0-e Bl0$%
2ope block digunakan untuk menaikan dan menurunkan lubricator pada saat pengoperasian alat-alat bawah permukaan atau pada saat membuka lubricator
untuk mengganti alat-alat yang dioperasikan dalam sumur. 5. Teles$0-i$ 'in P0le
&elescopic gin pole digunakan untuk menaikan lubricator sampai diatas kutub wireline, dan tetap mempertahankan pada ketinggian tersebut pada saat /reaking-off; atau pada saat menaikan wireline tool string.
/leed-off valve adalah kutub pembebas tekanan yang terletak pada lubricator bagian bawah. /leed Coff valve digunakan untuk membebaskan tekanan pada
lubricator, sebelum lubricator dibuka (dilepas) guna menyambung alat-alat yang akan dioperasikan.
:. Wireline Val;e
Wireline valve adalah peralatan blow out preventer pada operasi wireline. Wireline valve digunakan untuk melindungi perlengkapan permukaan yang dipasang diatas wireline valve tampa merusak wireline. Wireline valve ini berfungsi sebagai kutub kosong bila didalam saluran tidak ada wireline
*. a< Pulle< dan Wire
Cla(->ay palley berupa katrol dasar; yang merupakan tempat lewatnya wireline dari stuffing boA sheave sebelun digulung dalam kumparan wireline. >ay pulley #uga merupakan alat untuk merubah titik tarik dari wireline dari bagian atas lubricator kebagian bawah perlengkapan permukaan,dan #uga berfungsi untuk menghapuskan gaya-gaya lateral pada lubricator dan kepala sumur. edangkan wireline clamp adalah alat yang digunakan untuk men#epit wireline dengan tampa kerusakan selama menaikan atau menurunkan lubricator atau pada operasi fishing untuk memegang wireline yang terlihat melewati ram dari wirelie valve.
=. S2age 3Tree C0ne$ti0n+
wage berfungsi untuk merangkaikan bagian bawah wireline valve dan bagian atas dari tree flange connection
*lir bagian atas swage (tree connection) disambungkan dengan ulir bagian bawah wireline .*lir /agian bawah swage disambungkan dengan tree flange
connection
wage ini dirancang untuk dapat menahan tekanan lateral mekanik dan tekanan sumur
1>. L0ad Binder dan C?ain
Boad binder dan hain digunakan untuk mengikat gine pole ke tree connection dan wireline valve
ketika peker#aan selesai dilakukan dan wireline ditarik dari sumur, fluida sumur mengotori wireline, lantai block .fluida sumur ini harus dibersihkan dari wire untuk men#aga keamanan, perawatan dan kebersihan.
Bine wiper dari berbagai tipe umumnya melakukan berbagai peker#aan pembersih line atau lokasi disekitar kepala sumur. alah satu bentuk line wiper
adalah rumah-rumahan dengan pen#epit selaput karet neopran. Pen#epit ini men#epit fluida dari padanya
5.1.. Perleng%a-an Wireline Ba2a? Per(u%aan
Peeralatan bawah permukaan merupakam bagian dari sarana operasi wireline. ehingga operasi wireline dapat dilaksanakan. Peralatan wireline bawah permukaan ini sering #uga disebut sebagai wireline string standard; peralatan
wireline ini meliputi: . 2ope socked . Wireline stem 1. Wireline #ar D. $nockle #oint
emua komponen ini dirancang mempunyai diameter yang bersesuaian, sehingga tidak hanya asal dapat melewati tubing, tetapi #uga dirancang sedemikian rupa sehingga apabila peralatan ini #atuh dapat dipancing. Peralatan ini dirancang untuk digunakan memasang, menarik, dan mengaktifkan alat-alat kontrol aliran bawah permukaan serta mengadakan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.
=lat-alat bawah permukaan ini dirangkai dalam satu rangkaian yang disebut wireline tool string; seperti terlihat pada gambar .6, wireline tool string ini dirangkai (disambung) ke wireline. =lat-alat pelayanan yang dirangkai ke tool ini disesuaikan dengan #enis peker#aan yang dilakukan.
'a()ar 5.*. Wireline T00l String 1*+ 1. R0-e S0$%ed
2ope socked (gambar .4) sebagai tempat ikatan wireline pada rangkaian wireline tool string. Pada umumnya rope socked terdiri dari body, pegas pendukung dan disk. /ody menampung bagian-bagian dalam, menerima
wireline melalui akhir bagian atas stem melalui bagian bawah. +ekat bagian atas dari rope socked adalah leher pemancing yang berfungsi sebagai tempat untuk mengait peralatan ini apabila #atuh dan di fishing.
Pegas berfungsi untuk meredam agar tidak ter#adi benturan-benturan pada string yang diakibatkan oleh operasi pemukulan maupun #aring. Pegas mendukung disk dan beban, maka dari itu diterapkan pada bagian lurus.
'a()ar 5.= R0-e s0$%ed 1*+ ,. Wireline Ste(
Wireline stem atau sinker bar (gambar .3) merupakan batang pemberat, didalam operasi wireline digunakan untuk memberikan tumbukan pada wireline #ar. &umbukan ini akan diteruskan ke alat-alat dibawahnya, untuk keperluan pada saat memasang (setting), menarik (pulling) dan mengaktifkan kontrol aliran bawah permukaan, serta kegunaan-kegunaan lain. +isamping itu, wireline stem #uga berguna untuk mengatasi gesekan yang disebabkan oleh komponen packing dan stuffing boA dan tekanan sumur yang beker#a pada daerah penampang lintang (cross-sectional area) wireline.
'a()ar 5.1>
Wireline Ste( atau Sin%er B08 1*+
. Wireline ar
Wireline #ar (gambar .) berfungsi untuk memberikan efek sentakan pada suatu operasi yang memerlukan tenaga tarikan keatas atau kebawah dengan menghentak. Wireline #ar disusun dibawah wireline stem, dengan demikian berat dari wireline #ar dan wireline stem dapat digunakan untuk menghentak
keatas dan kebawah dengan cara menarik dan melepaskan (mengendurkan) wireline. Wireline #ar mempunyai beberapa tipe yaitu:
• troke #ar
troke #ar adalah peralatan berbentuk cable dan menggunakan berat dari stem yang dirangkai di atas. $eefektifannya sangat
tergantung pada berat stem dan pan#ang stroke. /agaimanapun ukuran dan kedalaman peralatan, densitas, dan viscositas fluida dalam tubing, tekanan sumur dan ukuran wireline lainnya adalah faktor yang harus dipertimbangkan.
• &abular #ar
&abular #ar digunakan dalam hubungannya dengan penggetaran tubing yang besar dan casing selama operasi fishing. &abular #ar ini diperforasi untuk lewatnya fluida saat plunger diangkat atau diturunkan.
• >ydraulic ar
>ydraulic #ar didesain hanya untuk penggetaran keatas. >ydraulic #ar pada dasarnya terdiri dari atas minyak pengisi body, diatur
didalam diatas bagian yang pan#ang, untuk mengatasi gerakan tight fitting piston; sesaat piston bergerak keatas melewati body, maka efek penyentakan akan disalurkan.
• $nukle ar
$nukle #ar adalah peralatan tambahan yang sesuai dengan kontruksinya terhadap knukle #oint. Perbedaanya adalah knukle #ar mempunyai empat buah floating balldan pengaruhnya terhadap tabular #ar.
'a()ar 5.11 Wireline "ar1*+ . 4nu$%le 0int
$nuckle #oint (gambar .) mirip stem, tetapi memiliki swivel ball pada bagian tengahnya. =lat ini dipersiapkan untuk fleksibilitas peralatan dalam
hubungannya untuk penangkapan peralatan yang hilang (fishing)
$nuckle #oint ketika dipergunakan dalam peralatan wireline diletakan dibawah #ar, dimana fleksibilitas sangat kecil. ika bengkokan pada tubing banyak #umlahnya, knuckle #oint mungkin diletakan diantara stem dan #ar, dan untuk bengkokan yang parah diletakan diantara stem-stem. $nuckle #oint diamati
dengan sering untuk memastikan apakah ball dan skrupnya dalam keadaan yang baik. =pabila salah satu peralatan pelengkapnya hilang maka alat ini harus langsung disevis.
'a()ar 5.1, 4nu$%le 0int
'a()ar 5.1, 4nu$%le 0int 1*+
5.,. Pengertian C0iled Tu)ing
oiled tubing merupakan salah satu penemuan teknologi baru dan sedang mengalami perkembangana sekarang ini di industri perminyakan. edangkan pengertian coiled tubing adalah suatu tubing yang dapat digulung dan bersifat plastis, terbuat dari bahan ba#a yang continue (tidak bersambung). Peralatan dipermukaan coiled tubing tidak tidak memerlukan lahan yang luas untuk operasinya. $elebihan-kelebihan dari coiled tubing tersebut dapat men#adi pilihan teknologi yang diharapkan dalam aplikasi terhadap operasi dilapangan. oiled tubing dapat diapakai dalam operasi produksi, operasi pengeboran dan operasi ker#a ulang.
Pada tahun 466 +owel schlumberger mengidentifikasikan bahwa coiled tubing berfungsi sebagai :
. Penggunaan konvensional :
• Pembersihan sumur dan kickoff • +rill tem &est
• "edia untuk in#eksi fluida untuk stimulasi
• *ntuk memisahkan 8ona produksi pada sFuee8e cementing
. Penggunaan *nconvensional :
• "enurunkan packer dan penataan bridge plugs • oiled tubing onveyed perforating(&P) • urvei tekanan dan temperatur
• Pemasangan gravel pack • @ishing
1.Penggunaan sebagai wireline :
• $eperluan logging (pada kondisi open hole dan cased hole) • Perforasi
• Penggambaran metoda produksi • &est ?n-situ stress
• *ntuk keperluan multi 8one completion system • $eperluan survey radioaktif
• "elewatkan tubing
• +own hole traetment dan monitoringnya
5.,.1. 40(-0nen! %0(-0nen C0iled tu)ing
$omponen-komponen coiled tubing terdiri dari peralatan diatas pemukaan dan peralatan bawah permukaan.
5.,.1.1. Peralatan diatas Per(u%aan
Peralatan di atas permukaan yang harus tersedia dalam operasi coiled tubing , meliputi :
A Tubing Injector Heads
&ubing heads didesain untuk tiga fungsi dasar, yaitu :
. "enyediakan!memberikan daya dorong yang dibutuhkan untuk mendorong tubing masuk ke dalam sumur.
. "enanggulangi!mengatasi gesekan dari dinding lubang sumur.
1. digunakan untuk mengontrol kecepatan masuknya tubing ke dalam sumur dan kecepatan pada waktu menarik tubing keluar dari sumur serta menahan seluruh berat rangkain coiled tubing.
&ubing dapat diangkat atau dapat digunakan untuk mengetahui peralatan downhole maupun keadaan dasar tubing. &ubing in#ector head digerakkan rantai menggunakan tenaga kontra rotating hydraulic motor.
&ubing in#ector heads terdiri dari beberapa komponen yaitu: . >ydroulic motors
>ydraulic motor bertugas memberikan daya tarik yang diperlukan untuk menggerakkan tubing keluar maupun masuk ke dalam sumur. +engan cara mengontrol tekanan dan flowrate dari fluida hidrolik dihubungkan untuk mengontrol motor, kecepatan dan yang lebih penting lagi energi potensial yang dapat digunakan oleh in#ektor head.
2antai terdiri dari mata rantai, block pegangan (gripper blocks) dan pada rantai konvensional digunakan roller bearings. Pada waktu ter#adi beban pada rangkaian tubing yang disebabkan oleh adanya gesekan pada material penyusun blok sangata penting untuk men#amin effisiensi operasi dari tubing
in#ektor head dan men#aga keruskan mekanik pada tubing. 1. hain tensioners
Pada waktu tubing dimasukkan ke dalam sumur, beban pada ?nctor chain bertambah sehingga diperlukan tenaga pada gripper blok untuk
mempertahankan daya tarik efisien. *ntuk mengatasi hal ini digunakan tekanan hidrolik pada bagian samping dari sistem chain tensioner.
D. 'ooseneck
'ooseneck berbentuk lengkungan yang mempunyai sudut tertentu berfungsi untuk menggerakkan tubing masuk in#ektor head melalui bagian atas dari in#ektor head chains.
. Weight indicator
Weight indicator berfungsi untuk menun#ukkan besarnya tegangan yang ter#adi pada tubing yang tergantung dalam sumur mulai dari in#ector head chains, 3termasuk efek yang ter#adi karena tekanan di kepala sumur maupun efeak bouyancy. Weight indicator daspat di #alankan dengan cara hydrolic, elektronik
maupun kombinasi diantara keduanya.
B..Coiled Tubing Reel
oiled tubing reel berfungsi sebagai tempat (wadah) bagi coiled tubing . oiled tubing reel terbuat dari ba#a yang mempunyai diameter tertentu sesuai dengan ukuran dari coiled tubing. 2eel dikendalikan oleh hydraulic motor yang dilengkapi dengan peralatan untuk men#aga reel dari sistem hydraulic bilamana ter#adi kesalahan mekanik ataupun kesalahan operator. "otor menggerakkan rangkaian reel dengan cara memutar rantai yang dihubngkan dengan gigi-gigi yang terdapat pada reel. Pada beberapa desain reel terbaru antara motor dan gearboA dibentuk pada satu rangkaian reel.
oiled tubing reel #uga dilengkapi dengan breaking system untuk men#aga putaran reel (menahan dan melambatkan putaran reel) dan selama control valve
dari in#ector heads pada posisi netral.
&ubing digulung kedalam reel melaui mekanisme yang disebut levelwind assembly agar tubing dapat teratur terbungkus di reel. Bevelwind assembly memebentuk gulungan lebar dan dapat diangkat untuk ketinggian yang diinginkan pada #alur antara in#ector tubing guide dan reel. Bevelwind dilengkapi dengan
tubing integrity monitor untuk menilai dan memperhatikan luar coiled tubing.
'a()ar 5.1. C0iled Tu)ing Reel1:+ C. Power Pack
Power pack berfungsi untuk memberikan tenaga hidrolik untuk mengoperasikan dan mengontrol unit coiled tubing dengan peralatan pengontrol tekanan ('ambar .D.). *mumnya power pack terdiri dari diesel engine sebagai penggerak untuk mengatur system dan sirkulasi suplai pompa hydraulic dengan tekanan dan la#u aliran yang dikehendaki. +iesel engine dilengkapi dengan sitem
protection untuk men#aga kebisingan dalam pengoperasian. Pressure control valve berfungsi untuk membatasi pengaturan dan sistem tekanan maksimum pada bagian sirkulasi. @luida dalam sistem hidroluk di#aga agar tetap bersih dengan
menggunakan filter disetiap bagian.
'a()ar 5.1.
P02er Pa$% dan $0ntr0l Ca)in 9)
D. Control Cabin
=dalah suatau ruangan yang merupakan tempat dari control console yang berfungsi untuk mengontrol pengoperasian dan memonitor component coiled
'a()ar 5.15. C0ntr0l C0ns0le 9) E . Stripper
/erfungsi untuk memberikan tekanan kecil untuk menutup dan mengerakkan coiled tubing masuk atau keluar dari sumur sehingga tidak ter#adi hubungan antara tekanan sumur dengan tekanan permukaan (gambar .5.). &ekanan pada stripper dapat diatur oleh opeeatur didalam kontrol kabin.
. B!P "Blow !ut Pre#enter$ Stack
uatu alat yang melindungi coiled tubing dan mengisolasi tekanan dalam lubang sumur, melindungi pada saat ter#adi situasi darurat (blow out), ditun#ukkan (gambar .9.). &erdapat beberapa tipe /%P tack :
. hear!seal /%P . ombi /%P 1. Euad /%P
'a()ar 5.16. Stri--er9)
'a()ar 5.1:.
Bl020ut Pre;enter Sta$% 39uad BOP+ 9). 5.,.1.,. Peralatan di Ba2a? Per(u%aan
Peralatan di bawah permukaan yang harus tersedia dalam operasi coiled tubing adalah :
A. Connector
/erfungsi untuk menghubungkan bermacam-macam peralatan bawah permukaan dengan u#ung dari coiled tubing ('ambar .6.).
'a()ar 5.1*. C0nne$t0r 1:+ B. C%eck &al#e
+ihubngkan dengan connector yang berada pada u#ung dari coiled tubing yang berfungsi untuk mencegah masuknya aliran balik fluida sumur ke dalam coiled tubing ('ambar..4.).
+igunakan untuk menyusun agar peralatan peralatan bawah permukaan dapat dirangkaikan secara berurutan dan dapat digerakkan atau diputar. +apat dilihat pada ('ambar .3.)
'a()ar 5.1=. C?e$% Val;e 9)
'a()ar 5.,>. S2i;el 0int 1:+ D . Release 'oint
/erfungsi untuk melepas string ker#a coiled tubing string ('ambar ..), metoda yang digunakan adalah :
. &ension-=ctive 2elease oint
+engan menganggap sebagian sebuah titik lemah di dalam tool string sebelum mengakibatkan beberapa kerusakan dalam tool string retrieve atau coiled tubing, menggunakan shear pin atau screw.
. Pressure-=ctive 2elease oint
+igerakkan dengan menggunakan tekanan yang melewati coiled tubing, kemudian berbalik dengan menggunakan perbedaan tekanan didalam dan diluar coiled tubing, ini menggunakan semacam bola didalamnya.
Release 0int 9) .
E. Debris (ilter
+igunakan bersama dengan peralatan Cperalatan oiled &ubing di bawah permukaan yang lain dan sangat peka sebagai penyaring material-material tertentu
yang berukuran kecil ('ambar .).
'a()ar 5.,,. De)ris Filter 1:+.
. )o**le dan 'etting Subs
alah satu bagian sirkulasi yang pada u#ungnya memiliki ukuran yang relatif kecil dibanding pada bagian lain ('ambar .1.). +engan demikian pada bagian yang lebih kecil pancaran fluidanya akan lebih keras. /iasanya digunakan
+ .Centrali*er
=dalah suatu peralatan bawah permukaan yang berfungsi untuk : . "en#aga agar peralatan coiled tubing tetap ditengah-tengah lubang bor. . "encegah rintangan dalam lubang bor.
1. "eminimalkan distorsi
D. "emeberikan stabilitas ketika operasi pemboran . "emeberikan tempat untuk aliran fluida.
'a()ar 5.,.
N0@@les dan etting Su)s 1:+.
H . 'ars
uatu alat yang menghasilkan sebuah efek ke#ut (sentakan) ke atas terhadap pipa di bawah #ars bila ter#adi stuck (#epitan)., dapat dilihat pada ('ambar .D).
&ipe ars :
. &enaga mekanik . &enaga hidrolik
1. @luida (imopact drill)
I .Accelerator
=lat ini digunakan bersama-sama dengan #ars dalam operasi pemancingan, ('ambar .D)
'a()ar 5.,. A$$elerat0r dan ars 9).
oiled tubing mempunyai batasan-batasan yang harus diperhatikan dalam pengoperasiannya. +alam hal ini, batasan yang dibicarakan pada operasi coiled
tubing yaitu :
5.,.,.1. Te%anan dan Tensi0n
@aktor-faktor yang mempengaruhi batasan operasional coiled tibing string seringkali berhubungan. $apasitas tekanan coiled tubing string dipengaruhi oleh tension ditentukan dengan menggunakan Gon "ises ?ncipent Hield. >al-hal yang diperhitungkan adalah :pengaruh keovalan dalam perhitungan tekanan collapse, pengaruh helical buckling dalam lubang bor. $riteria diatas tidak berlaku #ika coiled tubing digunakan untuk memompakan asam atau fluida korosif dan ter#adi korosi yang hebat di coiled tubing. ontoh hubungan antara tekanan dan tension ditun#ukkan oleh ('ambar .). >arga PmaA dan &maA adalah batas operasional untuk tekanan dan tension yang berlaku untuk coiled tubing string tertentu.
'a()ar. 5.,5.
C0il LI/IT Out-ut Pl0t u)ungan Te%anan dengan Tensi0n 1:+.
/atasan diamter dan keovalan didasarkan pada kemampuan peralatan kontrol tekanan yang digunakan untuk mengoperasikan tubing yang tidak bulat secara efisien. &ubing oval menyebabkan penurunan ketahanan terhadap collapse. Presentase keovalan diperoleh dengan membagi diameter sumbu terbesar dengan diameter sumbu terkecil.
5.,.,.. 4elela?an
$elelahan coiled tubing disebabkan oleh kombinasi tekanan dan siklus pelengkungan yang ter#adi pada coiled tubing. >al ini sulit untuk diukur karena berhubungan dengan karakteristik material yang khusus. /erdasarakan program pengu#ian yang ekstensif barulah dapat ditentukan model matematika yang kompleks. "odel ini menghitung kerusakan yang ter#adi pada coiled tubing yang disebabkan oleh pemberian tekanan dan pelengkungan yang berulang-ulang. >al-hal yang perlu diperhatikan adalah diamter coiled tubing dan lingkungan kimia disekitarnya. +engan parameter masukan dari model dapat dibuat plot untuk menun#ukkan presentasi umur coiled tubing berdasarkan pan#ang coiled tubing. ('ambar .5.).
'a()ar 5.,6.
+alam penggunaan & haruslah benar-benar ter#amin agar tidak lebih dari tekanan maksimum (PmaA) dan tegangan maksimum (&maA)yang direkomendasikan melalui test yang sebelumnya diperhitungkan. &est ini ditampilkan pada reel dengan parameter aksial force (positif pada tension dan negatif pada compression) dan tekanan luar & yang bernilai mula-mula nol pada keduanya. +engan makin besarnya diameter & akan merendah yield pressurnya.
$etebalan minimum coiled tubing untuk setiap seksion adalah ketebalan specific dikurangi dengan 3.33 in untuk semua ukuran dan ketebalan
tminI t C 3.33 JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.. (-)
di mana :
tmin I ketebalan minimum, in
t I ketebalan spesifikasi tubing, in
diameter dalam (?+) coiled tubing sama dengan diameter luar dikurangi dua kali ketebalan spesifikasi tubing
?+ I %+ C ( A t) JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ (-) +ari data diameter tersebut maka maka besarnya pipe metal cross section (=w)
dalam in dihitung dengan persamaan :
=w I πA t A (?+-t) JJJJJJJJJJJJJJJJJJJ. (-1)
*ntuk berat akhir secara teoritis didasarkan pada dimensi coiled tubing dan dihitung dengan persamaan berikut :
w I 3.56 (%+ C t) A t JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.. (-D) di mana :
w I berat akhir &, lb!ft
Pipe body yield load merupakan gaya aAial tension load yang mana menghasilkan stress pada tubing ditentukan berdasarkan batas minimum yield strength ("H) dalam tension .
By Iπ A (%+-t) A "H JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ(-)
dimana :
By I Pipe body yield load, lb
"H I "inimum yield strength , psi t I $etebalan spesifikasi &, in
?nternal yield pressure, (psi) yang ter#adi pada & dapat ditentukan bersarkan harga minimum yield strength &
OD xt SMYS x P
=
( ) min γ JJJJJJJJJJJJJJJJJJJ. J..(-5)&ekanan tes pada & ditentukan berdasarkan tekanan fluida yang ter#adi dalam &dan perlu diperhitungkan berdasarkan safety faktor yang dii8nkan
Pt I 3.6 A Pγ JJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.J.. (-9)
di mana :
Pt I &ekanan tes , psi
Pγ I ?nternal yield pressure , psi
edangkan tekanan tes maksimum yang dites dengan safety faktor 7 digunakan persamaan : ) 7 4( . . + + = β β σ y test P JJJJJJJJJJJJJJJJJJ (-6) . . . . . . . . . i o i o r r r r − + =
β
JJJJJJJJJJJJJJJJJ.. (-4) dimana :σy I minimum yield stress dari & material
r o I #ari-#ari luar maA. &
r i I #ari-#ari dalam maA &
&ekanan ker#a maksimum yang digunakan dapat dihitung berdasa rkan : P"=W I . test P JJJ.JJJJJJJJJJJJJJJ.JJJJJ(-3) /atasan tension maksimum pada & digunakan besaran safety faktor 37 untuk persamaan :
&maA I 637 = (σyK Po) JJJJJJJJJJJJJJJJJ.JJ.. (-)
+imana :
Po I tekanan luar &, psi
e
edadangngkakan n tetekakananan n cocollllapapse se yyanang g teter#r#adadi i akakibibat at dadari ri tetekakananan n eAeAteternrnalal fluida dan dapat dites sebelum & dimasukkan ke sumur dengan safety faktor fluida dan dapat dites sebelum & dimasukkan ke sumur dengan safety faktor sebesar 3 7. sebesar 3 7. ) ) 7 7 (3 (3 . . ++ = = β β σ σ y y col col P P JJJJJJJJJJJJJJJJJ JJJJJJJJJJJJJJJJJ (-)(-) dimana : dimana : P
Pcolcol I tekanan collapse, psi I tekanan collapse, psi σ
σy I minimum yield stress dari & material, psiy I minimum yield stress dari & material, psi
?nternal apacity merupakan unit volume yang dikandung fluida dalam ?nternal apacity merupakan unit volume yang dikandung fluida dalam &
& sedasedangkngkan an 0At0Aternernal al +isp+isplacelacemenment t samsama a dendengan gan uniunit t volvolumume e flufluida ida yayangng ditempatkan pada luas seksion & atau secara persamaan :
ditempatkan pada luas seksion & atau secara persamaan : *ntuk ?nternal apacity
*ntuk ?nternal apacity G
Gii I D3.6 A ?+ I D3.6 A ?+ JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.(-1)JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.(-1)
dan 0Aeternal +siplacement dan 0Aeternal +siplacement G
Gdd I D3.6 A %+ I D3.6 A %+ JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.(-D)JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.(-D)
di mana : di mana :
Gi I apacity per 333 ft (gal!333 ft) Gi I apacity per 333 ft (gal!333 ft)
Gd I &ube body displacement per 333 ft (gal!333ft) Gd I &ube body displacement per 333 ft (gal!333ft) pesifikasi dan tabulasi perhitunganny
pesifikasi dan tabulasi perhitungannya terlampir pada tabel a terlampir pada tabel G?- untuk 'G?- untuk 'rade =rade =--535 &ype D.
535 &ype D.
•
• 4elela?an 3$0iled Tu)ing Fatigue+4elela?an 3$0iled Tu)ing Fatigue+
*mur atau masa ker#a coiled tubing dipengaruhi oleh beban dan *mur atau masa ker#a coiled tubing dipengaruhi oleh beban dan tegangan-teg
tegangangan an yayang ng bekbeker#a er#a padpada a coicoiled led tubtubing ing itu itu sendsendiriiri. . tatandandart rt indindustustri ri untuntuk uk mengukur umur coiled tubing adalah running feet;, yang merupakan cerminan mengukur umur coiled tubing adalah running feet;, yang merupakan cerminan dari apa yang ter#adi pada coiled tubing disumur. *mur coiled tubing hampir dari apa yang ter#adi pada coiled tubing disumur. *mur coiled tubing hampir seluru
seluruhnyhnya a ditenditentukan oleh tukan oleh fatigufatigue e yang disebabkayang disebabkan n oleh metoda oleh metoda penanpenangananganan coiled tubing diluar lubang bor.
coiled tubing diluar lubang bor. $el
$elelaelahan han coicoiled led tubtubing ing disdisebaebabkabkan n oleoleh h pelpelengengkunkungan gan dan dan pelpeluruurusansan berulang
berulang pada pada gooseneck gooseneck dan dan reel. reel. Pelengkungan Pelengkungan yang yang berulang berulang menyebabkanmenyebabkan kerusakan struktur kristal dari material pembentuk coiled tubing. $elelahan ini kerusakan struktur kristal dari material pembentuk coiled tubing. $elelahan ini
aka
akan n semsemakin akin berbertamtambah bah #ik#ika a pelpelengengkunkungan gan dildilakuakukan kan samsambil bil memmemberiberikankan tekanan di dalam coiled tubing. (internal pressure).
tekanan di dalam coiled tubing. (internal pressure).
ifat fisik dan metalurgi coiled tubing string telah meningkat sekarang ini. ifat fisik dan metalurgi coiled tubing string telah meningkat sekarang ini. ik
ika a ditditambambah ah dendengan gan penpeningingkatkatan an tekteknik nik pempembuabuatan tan dan dan proprosedusedur r konkontrotroll kualitas, maka akan menghasilkan
kualitas, maka akan menghasilkan produk yang dapat diprediksikan kiner#anya.produk yang dapat diprediksikan kiner#anya. Pro
Proses ses pempembuabuatan tan coicoiled led tubtubing ing perpertamtama a kalkali i dendengan gan menmenggaggabunbungkagkann beberapa tubing string yang pend
beberapa tubing string yang pendek dengan pengelasan sistem butt welding;. >alek dengan pengelasan sistem butt welding;. >al ini
ini akaakan n menmengakgakibaibatkatkan n kelkelemaemahan han padpada a bagbagian ian matmateriaerial l yayang ng dekdekat at dendengangan pengelasan
pengelasan ('ambar ('ambar D.3.). D.3.). $egagalan $egagalan hampir hampir selalu selalu ter#adi ter#adi pada pada daerahdaerah dipengaruhi panas (heat-affected 8one).
dipengaruhi panas (heat-affected 8one).
oiled tubing pada saat ini kebanyakan dibuat dari material lempengan oiled tubing pada saat ini kebanyakan dibuat dari material lempengan yang pan#ang dan kontinyu yang dilas dengan sistem bias welding; ('ambar yang pan#ang dan kontinyu yang dilas dengan sistem bias welding; ('ambar D.). Pada sistem bias welding dilakukan pemotongan secar
D.). Pada sistem bias welding dilakukan pemotongan secar a diagonal pada akhir a diagonal pada akhir lemp
lempengan engan ba#a dan merapatkaba#a dan merapatkannynnya a sebelusebelum dilas. /ias welding meningm dilas. /ias welding meningkatkankatkan kekuatan coiled tubing dengan menyebarkan 8ona yang dipengaruhi panas secara kekuatan coiled tubing dengan menyebarkan 8ona yang dipengaruhi panas secara spiral disekeliling tubing.
spiral disekeliling tubing.
'a()ar 5.,:. 'a()ar 5.,:. Butt Welding Butt Welding9)9)..
'a()ar 5.,*. 'a()ar 5.,*. Bias Welding Bias Welding9)9)..
•
• Tegangan dan ReganganTegangan dan Regangan
&egangan adalah reaksi internal suatu benda terhadap gaya luar. eringkali &egangan adalah reaksi internal suatu benda terhadap gaya luar. eringkali tegan
tegangan didefinisikgan didefinisikan an sebagasebagai i gaygaya a interninternal al yanyang g beker#beker#a a sepan#asepan#ang luas ng luas daerahdaerah materi
material al padat untuk menahan padat untuk menahan gaya luar. atuan gaya luar. atuan tegantegangan gan dinydinyatakan sebagaiatakan sebagai gaya tiap satuan luas.
gaya tiap satuan luas. aa
aat t dibdiberierikan tegankan tegangangan, , akaakan ter#adn ter#adi i perperubaubahan han dimdimensensi i matmateriaerial.l. Per
Perubaubahan han ini ini dikdikenaenal l sebsebagaagai i regregangangan an (st(strairain). n). trtrain ain diddidefiefinisnisikaikan n sebsebagaagaii perubahan
perubahan dimensi dimensi material material terhadap terhadap dimensi dimensi asalnya. asalnya. atuan atuan reganganregangan dinyatakan dalam persen. etiap tegangan pada material
dinyatakan dalam persen. etiap tegangan pada material akan selalu menyebabkanakan selalu menyebabkan regangan.
regangan.
Pada coiled tubing dikenal beberapa macam tegangan ('ambar..4) .>oop stress Pada coiled tubing dikenal beberapa macam tegangan ('ambar..4) .>oop stress adalah tegangan yang disebabkan oleh tekanan internal yang beker#a sepan#ang adalah tegangan yang disebabkan oleh tekanan internal yang beker#a sepan#ang tub
tubinging. . /en/endinding g strstress ess adaadalah lah tegtegangangan an yayang ng dihdihasilasilkan kan saat saat coicoiled led tubtubing ing didi bengkokkan
bengkokkan melalui melalui geooseneck geooseneck atau atau digulung digulung dalam dalam reel. reel. 2adial 2adial stress stress adalahadalah tegangan yang dipengaruhi oleh ketebalan dinding coiled tubing yang berkurang tegangan yang dipengaruhi oleh ketebalan dinding coiled tubing yang berkurang sebagai akibat kombinasi dari
sebagai akibat kombinasi dari regangan hoop dan regangan bending. &ensile stressregangan hoop dan regangan bending. &ensile stress pada
pada coiled coiled tubing tubing yang yang berada berada di di bawah bawah lubang lubang mengakibatkan mengakibatkan adanya adanya tensiontension yang berakhir pada blok rantai
yang berakhir pada blok rantai di in#ector head. &ension yang ter#adi di permukaandi in#ector head. &ension yang ter#adi di permukaan biasanya diabaikan pada kondisi operasi normal
'a()ar 5.,= 'a()ar 5.,=
Tegangan -ada $0iled Tu)ing Tegangan -ada $0iled Tu)ing 9)9)..
>u
>ububungngan an anantartara a tetegagangngan an dedengngan an regreganangagan n yayang ng didihahasilsilkakan n dadapapatt ditun#ukkan oleh ('ambar .4) . epan#ang garis %=, regangan yang dihasilkan ditun#ukkan oleh ('ambar .4) . epan#ang garis %=, regangan yang dihasilkan mas
masih ih proproposposionional al terhterhadaadap p tegtegangangan an yayang ng dibdiberierikankan. . "at"ateriaerial l akaakan n selselalualu kembali kedimensi asalnya. >al ini berlangsung sampai titik = yang disebut yield kembali kedimensi asalnya. >al ini berlangsung sampai titik = yang disebut yield point. &
point. &egangan yegangan yang diberikan pada titik = ang diberikan pada titik = disebut yield strength pada titik .disebut yield strength pada titik . et
etelaelah h melmelalualui i tittitik ik =, =, kelkelakuakuan an matmateriaerial l berberubaubah. h. PerPerubaubahan han sedsedikiikitt teg
tegangangan an menmenyeyebabbabkan kan perperububahaahan n besabesar r padpada a regregangangan. an. >al >al ini ini terter#adi #adi #ika#ika material ditarik melebihi yield pointnya dan #ika terus berlangsung maka material material ditarik melebihi yield pointnya dan #ika terus berlangsung maka material akan putus. &itik putusnya ditun#ukkan oleh titik
akan putus. &itik putusnya ditun#ukkan oleh titik /. &e/. &egangan yang diberikan padagangan yang diberikan pada titik / disebut ultimate strength (titik +). +an regangan yang dihasilkan disebut titik / disebut ultimate strength (titik +). +an regangan yang dihasilkan disebut ultimate strain (titik 0).
ultimate strain (titik 0). Pe
Perbrbededaaaan n kekelalakukukakan n mamateteriarial l papada da dadaererah ah elelastastik ik dadan n plplastastikik. . iikaka diberikan gaya mengikuti garis %= sebesar H dan kemudian dilepaskan, maka diberikan gaya mengikuti garis %= sebesar H dan kemudian dilepaskan, maka regangan akan kembali ke titik %. +alam range ini material dikatakan mengalami regangan akan kembali ke titik %. +alam range ini material dikatakan mengalami deformasi elastik. +eformasi elastik menun#ukkan perubahan #arak anatar atom deformasi elastik. +eformasi elastik menun#ukkan perubahan #arak anatar atom pada material saat diberikan tegangan dan struktur atom kembali kebentuk asalny pada material saat diberikan tegangan dan struktur atom kembali kebentuk asalnyaa #ika tegangan dihilangkan. +alam range ini tidak ter#adi kerusakan y
#ika tegangan dihilangkan. +alam range ini tidak ter#adi kerusakan yang permanenang permanen pada material.
'a()ar 5.>.
u)ungan Tegangan dan Regangan 9).
ika diberikan gaya mengikuti garis =/ sebesar A dan kemudian dilepaskan, maka plot tegangan atau regangan tidak akan mengikuti garis L%. "eskipun tegangan kembali ke nol, regangan kembali ke M. >al ini menun#ukkan perubahan permanen pada material yang disebut sebagai deformasi plastik.
+eformasi plastik menun#ukkan perubahan permanen pada struktur atom suatu material saat tegangan dihilangkan. etiap kali diberikan tegangan pada material melebihi yield pointnya, maka akan ter#adi keruskan permanen.
>al yang harus diperhatikan adalah pada coiled tubing teori tegangan dan regangan berlaku untuk setiap #enis tegangan (bending stress, hoop stress, radial stress). &egangan-tegangan ini terdapat saat coiled tubing berada di dalam lubang dan saat berada dipermukaan. &egangan pada coiled tubing didalam lubang adalah tension karena coiled tubing diluruskan melalui in#ector head. @aktor yang mempengaruhi tension adalah bouyancy, geometri lubang dan tubing yang tersangkut (stuck). ika tubing tersangkut dan terus ditarik, maka tension akan meningkat. ika peningkatan ini melebihi yield strength, maka coiled tubing akan mengalami deformasi plastik. ika penarikan ini diteruskan maka akan melebihi ultimate strength dan tubing akan putus di bawah in#ector head.
Pemompaan gas hidrokarbon atau kondensat sangat dilarang karena belum ada metoda yang dapat memprediksi akibat adanya lubang di coiled tubing (pinhole). Pemompaan crude oil melalui coiled tubing diperbolehkan asalkan tidak mengandung gas. irkulasi balik (reverse circulation) melalui coiled tubing dapat dilakukan #ika ukuran coiled tubing - N in atau lebih dan sumur dalam keadaan mati atau penuh dengan fluida untuk mematikan sumur.
ika hanya menggunakan peralatan konmtrol tekanan, alioran produksi fluida resrvoir melalui coiled tubing dilarang. @luida reservoir dapat diproduksikan dengan peralatan yang didesaian khusus.
5.,.. 'a<a!ga<a <ang Be%er"a
Pada sumur vertikal, untuk coiled tubing yang dimasukkan ke dalam sumur atau dikeluarkan dari sumur, maka berat coiled tubing string dapat ditentukan. /erat coiled tubing persatuan pan#ang adalah berat coiled tubing yang berhubungan dengan yang tergantung dalam sumur, dengan melakukan koreksi terhadap efek bouyancy. /erat coiled tubing string ini diamati pada weight indikator dan menun#ukkan indikasi gaya yang beker#a pada coiled tubing
Pada sumur miring atau horisontal, gaya yang diperlukan untuk mendorong coiled tubing sepan#ang lubang bor tidak dapat ditentukan secara akurat #ika hanya menggunakan weight indikator. e#umlah gaya lain yang beker#a pada coiled tubing harus diperhatikan dalam menentukan beban.
• Berat Tera-ung 3B0u<an$< E77e$t+
/erat terapung adalah berat coiled tubing dalam memperhitungkan efek dari fluida internal dan eksternal, densitas dan pengaruh bouyancy. /erat terapung untuk suatu elemen string mempunyai efek perubahan tensile terhadap elemen yang lain.
• Residual Bend
2esidual bend adalah kelengkungan yang dihasilkan saat coiled tubing diamsukkan sampai ke stripper, sehingga melengkung dengan #ari-#ari sekitar D ft. aat tension yang dialami coiled tubing meningkat, coiled tubing akan berada
dalam keadaan lurus. ika tensionnya berkurang, tubing akan membentuk lengkungan (residual bend) kembali.
• Te%u%an 3Bu$%ling+
'aya compresif yang beker#a pada coiled tubing dapat mengakibatkan tertekuknya tubing (buckling). aat gaya ini melebihi sinusoidal buckling load, coiled tubing akan tertekuk dengan pola sinusoidal ('ambar .1). ika gaya ini bertambah, suatu saat akan melebihi helical buckling load yang mengakibatkan tubing tertekuk dengan pola helical ('ambar .1). Pola ini mengakibatkan bertambahnya gaya akibat banyaknya kontak antara tubing dengan dinding lubang bor.
'a()ar 5.1. Sinus0idal Bu$%ling 1:+
'a()ar 5.,. e$i$al Bu$%ling1:+
• Tur)ulensi Fluida
Pada waktu fluida mengalir dengan kecepatan yang tinggi melalui coiled tubing atau melalui annulus sekitar coiled tubing akan menyebabkan coiled tubing bergetar. 'etaran ini akan mengurangi gesekan antara coiled tubing dengan
dinding lubang bor.
• 'ese%an -ada Stri--er
Penggunaan tekanan sumur yang menggunakan penyekat pada stripper akan menyebabkan gaya gesekan pada tubing. aat tekanan operasi stripper atau tekanan kepala sumur meningkat, maka gaya gesekan pada daerah yang disekat stripper #uga meningkat. aat beroperasikan pada tekanan kepala sumur yang tinggi, gaya gesekan ini men#adi faktor yang penting. *ntuk kasus yang ekstrim, gesekan yang ditimbulkan dapat memepersulit pengin#eksian coiled tubing melalui stripper.
$etika dua gaya yang melawan digunakan secara longotudinal pada u#ung pipa yang tidak bersandar, beban compressive strength yanh dihasilkan dapat
menyebabkan pipa gagal mengalami buckling. =da dua tipe gaya buckling yang dihubungkan dengan beban compressive yang dialami coiled tubing pada saat operasi hidrolika pada ker#a ulang yaitu mayor axis buckling dan lokal buckling . lokasi yang memungkinkan untuk ter#adinya buckling ini adalah pada stripper rubber dan rantai block yang menggerakkan pipa pada in#ector head. ika beban dorong yang tinggi diberikan pada coiled tubing pada saat memasukkannya ke dalam sumur ditambah dengan tekanan permukaan yang tinggi maka pada daerah
atau column yang tidak bersandar pada stripper rubber akan mengalami buckling loads.
Penyebab gaya ini ada dua tipe buckling yang ter#adi dan memiliki perbedaan . merupakan gambaran geometri yang mengalami mayor axis buckling
dan lokal buckling . Mayor axis buckling akibat gaya yang diberikan pada saat pipa tidak bersandar dan kerusakan yang ter#adi lebih pan#ang dan buckling yang ter#adi bersifat elastis sedangkan lokal bukling ter#adi akibat gaya compressive load yang tinggi yang diberikan pada pipa dan bucklingnya tidak elastis.
'a()ar.5..
/a<0r A8is Bu$%ling dan L0%al Bu$%ling 1:+
• Te%anan 4e-ala Su(ur
&ekanan kepala sumur memberikan gaya keatas pada coiled tubing yang memberi daya dorong agar tubing keluar dari sumur. ('ambar..1D) menun#ukkan gaya melawan tekanan kepala sumur untuk beberapa ukuran coiled tubing.
'a()ar 5..
'a<a Berla2anan -ada Ber)agai #%uran CT <ang Dise)a)%an 0le? Te%anan 4e-ala Su(ur9)
Ta)el V! 1
#%uran dan Berat C0iled Tu)ing 9).
Diameter (in.) Wall (in.) Weight (lbm/ft) Max Tension (lbf) Max Allowable Working Preesure (psi) Reel ore Diameter (in.) !."## !.$"# %.### %.&$" %.'$" #.!" #.!" #.!" #.!" #.!" %.% %. &.#$ &.$# ."& &%### &$*## &*## $'!## *"### $$## $## "*## "&## ## $ $ ' ' * Ta)el V!,
Completion
- asing produksi atau liner dan tubing meliputi : *kuran, berat, grade, kedalaman, kemiringan (deviasi), nipples atau batasan, material!campuran logam dll.
- +ata perforasi meliputi : kedalaman,interval, shot density, dll. - +ata komplesi atau fluida sumur meliputi : #enis fluida,densitas,
fluida loss dll.
Reservoir
- Porositas, temperatur dan tekanan - ensitivitas dari formasi
- Water oil ontact (W%) dan 'as oil contact ('%)
Peralatan Produksi dan Permukaan
- Bog produksi atau se#arah produksi
- usunan peralatan produksi dan peralatan permukaan - Penyimpanan dan fasilitas pembuangan
Karakteristik dari Fill
- *kuran partikel dan geometri - +ensitas material
- olubility - onsolidation
- Perkiraan volume material fill - Giskositas material
5.. Pengertian dan Se"ara? Snu))ing #nit
nubbing adalah proses peker#aan memasukan atau mengeluarkan atau mencabut rangkaian batang pipa (macaroni) didalam sumur minyak atau gas yang masih hidup (bertekanan) dengan #alan menekan atau mendorong kebawah pipa
(macaroni) dengan tampa ada semburan dari dalam sumur melalui annulus atau dalam pipa.
nubbing *nit pertamakali berkembang pada tahun 43 dengan system mechanical (dengan bantuan unit rig) dan pada tahun 43 baru berkembang hidrolik #ack; unit. >idrolik snubbing makin berkembang dan banyak digunakan karena dapat melakukan berbagai macam peker#aan well service dengan stand alone; rig. *nit hidrolik snubbing disebut #uga hidrolik workover (>W%) unit (ganbar .9)
'a()ar :.1
idr0li% W0r%0;er #nit 3WO+,1+
'a()ar 5.5.
idrauli% W0r%0;er #nit 16+ /eberapa keuntungan hidrolik snubbing (>W%) unit:
• %perasi ini dapat dilakukan pada kondisi dibawah tekanan (under
pressure)
• *nit ini lebih kecil dan ringan #ika dibandingkan dengan conventional
workover rig
• +apat melakukan operasi yang berat dengan peralatan yang portable serta
bongkar pasang dengan cepat untuk melakukan rig up atau rig down
• "emungkinkan mengeliminasi penggunaan kill fluid sehingga dapat
$erugian (>W%) unit:
• Proses ker#a unit ini lamban #ika dibandingkan dengan coiled tubing unit
ataupun conventional rig, karena untuk menurunkan atau mencabut pipa (macaroni) dilakukan penyambungan atau pelepasan pipa satu per satu.
• +iperlukan kehati-hatian pada saat menurunkan pipa karena operasi ini
beker#a dibawah tekanan ( under pressure)
• ecara umum, prosedur ini rumit dan membutuhkan rencana yang matang
Alasan dan Tu"uan Snu))ing #nit
nubbing sumur produksi diputuskan apabila ter#adi penurunan kemampuan sumur untuk memproduksikan minyak, yang disebabkan oleh tidak berfungsinya instalasi produksi bawah permukaan (tubing) untuk mengalirkan
fluida sumur (minyak) kepermukaan.
nubbing operation diker#akan menyangkut penggantian pipa tubing (reparasi sumur) dan selama operasi ini maka kontrol tekanan yang seksama setiap saat harus dilakukan terutama pada saat cabut dan masuk pipa kedalam sumur, karena adanya perubahan keseimbangan tekanan hidrostatik dan tekanan permukan dengan tekanan formasi.
&u#uan dari snubbing sumur terutama sekali adalah menormalisir hambatan yang menggangu pipa tubing. *ntuk terpengaruhinya tu#uan snubbing sumur ini, maka sangat penting pula diketahii data-data tentang sumur tersebut, seperti : kedalaman pipa, ukuran pipa yang akan diganti, tekanan formasi dan tekanan permukaan, serta kapasitas alat, diameter pipa (%+), dan stroke piston unit.
@ungsi snubbing :
. "embersihkan kotoran (penghalang) yang terdapat pada tubing atau casing
. Well start up 1. Well clean up D. timulasi . and washing
5. ementing 9. @ishing
6. "iling tubing cutting
4. Pasang dan cabut gas lift macaroni 3. Pulling kill string
. plug dan abandonment
5..1. Fa%t0r!7a%t0r ang Ber-engaru? Pada Wa%tu /ela%u%an Snu))ing +idalam melakukan operasi snubbing terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap kondisi sumur pada saat mengalami penggantian instalasi produksi yaitu:
. &ekanan formasi . $edalaman string 1. &ekanan >idrolik D. +ensity fluida ker#a
@aktor-faktor tersebut harus dipertimbangkan pengaruhnya agar selalu diperoleh keseimbangan antara tekanan didalam sumur dengan tekanan dipermukaan yang selalu harus dikontrol setiap saat.
5..1.1. Te%anan F0r(asi
&ekanan formasi harus di perhitungkan dan dikontrol saat operasi snubbing dilaksanakan, agar #angan sampai menimbulkan akibat yang fatal seperti blow out selama sumur dilakukan reparasi penggantian instalasi produksi.
&ekanan formasi pada kondisi normal adalah:
Pformation O &G+ A 3.3 A "W JJJJJJJJJJJJJ..()
&ekanan operasi saat melakukan snubbing adalah:
Pformation O &G+ A 3.3 A "W K Psurface JJJJJJJJJ..()
+imana :
P@ormation I &ekanan pda formasi permeable, psi
&G+ I $edalaman vertical formasi, ft "W I /erat #enis fluida ,ppg
Pada keadaan normal, fluida ker#a telah mampu menahan tekanan formasi, akan tetapi untuk menahan formasi yang lebih kecil dari tekanan normal (sub normal), maka berat fluida ker#a (densitas) harus diperkecil agar fluida ker#a tersebut tidak hilang masuk formasi. ebaliknya bila tekanan formasi lebih dari tekanam normal (abnormal) maka berat fluida ker#a harus diperbesar agar tidak ter#adi blow out. &erlihat disini bahwa sifat fluida ker#a yang berperan dalam pengontrolan tekanan formasi adalah berat fluida (densitas)
&ekanan formasi dapat berbeda-beda pada suatu daerah dengan daerah lainnya, tergantung pada gradient statis tekanan didaerah tersebut. 'radient tekanan berkisar antara 3.D11 psi!ft sampai 3.D5 psi!ft, dalam hal ini formasi bertekanan normal. /ila gradient tekanana lebih besar dari 3.5D psi!ft formasi bertekanan abnormal.sedangkan bila gradient tekanan lebih kecil dari 3.D11 psi!ft, dalam hal ini formasi bertekanan subnormal. $onversi gradient tekanan dari
satuan psi!ft kesatuan ppg, dapat ditulis sebagai berikut : P@ormasi O "W!6.11 A 3.D11 A &G+, psi!ft
O 3.3 A "W (ppg) A &G+, psi!ft JJJJJJJJJ.(1)
>ubungan antara tekanan formasi dengan gradient tekanan dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :
Pf I 'fL &G+ JJJJJJJJJJJJ.(D)
+imana : Pf I &ekanan formasi, psi
'@ I 'radient tekanan formasi, psi!ft
&G+ I $edalaman vertical, ft
&ekanan >idrostatik @luida yang diberikan oleh fluida ker#a harus melebihi tekanan formasi.
$elebihan ini berkisar antara sampai 37 dari tekanan formasi. +alam praktek sering dipakai kelebihan terkanan sebesara 33 psi sampai 3 psi.
$alau diinginkan kelebihan tekanan yang lebih besar lagi, harus #angan sampai lebih besar dari tekanan rekah formasi. $arena bila tekanan hidrostatik Bumpur lebih besar dari tekanan rekah formasi, maka formasi akan rekah dan dapat menyebabkan loss circulation. adi tekanan hidrostatik fluida harus berada diantara tekanan rekah formasi.
+alam kaitannya dengan faktor yang harus diperhitungkan dan harus dipertimbangkan dalam melakukan operasi snubbing, maka adalah sangat penting untuk diketahui bahwa konsep tekanan pada setiap titik kedalaman sama dengan #umlah tekanan hidrostatik fluida
&ekana diseluruh titik- titik kedalaman yang berada diatas kedalaman sebenarnya pada waktu dilakukan aktivitas snubbing adalah lebih besar dari standard ker#a
atau pada waktu operasi berlangsung
Pengendalian atas sumur terutama dilakukan pada saat cabut pipa dan masuk pipa dari dan kedalam sumur, dan yang diperlukan adalah perhatian yang seksama yaitu kemungkinan adanya aliran didasar sumur dan migrasi gas kearah lubang sumur dan bergerak naik kepermukaan
'a()ar 5.5.
'a()ar 5.6.
40ndisi Te%anan Pada Standart dan Snu))ing O-erasi 16+
5..1.,. 4edala(an String
+alam kaitannya dengan perencanaan penggantian instalasi sub-surface (tubing), maka faktor kedalaman string berpengaruh dalam perhitungan tekanan hidrolik untuk berat string yang akan diangkat dan didorong dari dan kedalam sumur, sehingga dengan demikian dapat ditentukan kapasitas alat yang akan diperlukan untuk penggantian string.
$edalaman string #uga berpengaruh terhadap snubbing force; yaitu kekuatan untuk mendorong (snubbing) dan mengangkat string (lifting)
nubbing forces merupakan kekuatan vertikal yang terbagi dalam empat gaya vertikal pada snubbing string yaitu:
. Presssure-area forces, yaitu gaya dorong keatas yang timbul sebagai akibat dari tekanan permukaan terhadap luas penampang.
. 'ravitional forces or self weight, yaitu gaya gravitasi (gaya berat) akibat dari berat string itu sendiri.
1. @rictional forces, yaitu gaya gesek string
$edalaman string menimbulkan beban tekan pada string akibat applied forces karena tegangan geser kolom fluid, sehingga #ika beban yang diberikan berlebihan, dapat membuat string menderita pelengkungan sumbu utama (mayor
aAis buckling) atau pelengkungan setempat (local buckling). /esarnya local buckling load dapat dirumuskan sebagai berikut:
/uckling load I Fy s
−
Cc SR +imana :@y I Hield stress pipa, psi
( 63 A 31 untuk ba#a 63 dan 1 A 31 untuk ba#a 1)
=s I Q A ( %+ C ?+ ) ! D 2 I ( R t ) t R ( ! 6 . D )
+
c I ) Fy ! A Q0 I "odulus elastisitas, psi (untuk ba#a 4 A 35)
+an besarnya untuk aAis buckling load dapat dirumuskan sebagai berikut: /ucklinfg load I
5 3 65 SR x s'a()ar 5.:.
T<-e Peleng%ungan -i-a 4arena Be)an ang Berle)i?an 16+
'a()ar 5.*. Snu))ing F0r$es16+
" #aya keba$a% & " #aya keatas
Pada waktu pipa didorong kedalam sumur maka besarnya gaya total adalah : 'umla% gaya pendorong ( )erat string & *ekanan pada luas area ( #aya gesek
Pressure- =rea @orces (gaya dorong keatas)
'aya dorong keatas timbul sebagai reaksi balik adanya tekanan permukaan sumur, (@p C a ), dihitung dengan rumusan sebagai berikut:
@p C a I %+ W>P ! D JJJJJJJJJJJJJJJJ()
+imana:
@p C a I 'aya dorong keatas, lb %+ I +iameter area, in
W>P I &ekanan permukaan,psi
Gariabel area dan tekanan permukaan dicatat pada waktu melakukan perhitungan gaya dorong tersebut. $arena:
. /anyak pipa kecil ukuran yang lebih sering digunakan dalam snubbing, pada umumnya ditun#ukan oleh ukuran diameter nominalnya dan tidak
menun#ukan hubungan dengan diameter aktualnya.
. Pada waktu snubbing string berada pada ram; elemen seal /%P hanya menyentuh body pipa, karena itu diameter body pipa harus dipakai untuk menghitung gaya dorong ini.
aat snubbing string melalui stripper rubber pada annular /%P, seal membuat perlawanan terhadap toll #oint yang masuk lubang sehingga ini dipertimbangkan untuk menggunakan out side diameter actual yang lebih besar pada waktu perhitungan gaya dorong keatas dilakukan.
N0(inal si@e in A$tual OD in R .33 .1 !D ! .553 .433 Ta)el V.
#%uran Dia(eter Pi-a N0(inal dan A%tual ang Diguna%an 16+
@rictional 2orces (gaya gesek)
'aya ini diperlukan untuk mengatasi resistensi gerakan dari /%P (stripping rubber) melalui pergerakan turun -naik pipa tubing.
/esarnya dari gaya gesek ini tergantung pada: . *kuran dan kondisi pipa
. &ekanan sumur
1. $ondisi seal elemen /%P D. &ekanan operasi /%P
'ravitational @orces (gaya gravitasi)
Pengaru gaya gravitasi maksimum ter#adi saat pipa masuk lubang yang dapat dituliskan dalam rumusan sebagai berikut:
@ maA snubb I @p C a I @ frictionJJJJJJJJJJJJJJ.(5)
aat pipa di-run masuk lubang, maka gaya apung #uga akan meningkat yang besarnya sama dengan gaya dorong keatas, yaitu:
W I @p C a JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ(9a)
>ingga titik balance point; didekati, tidak ada pemompaan fluida kedalam workstring, sehingga besarnya gaya apung adalah :
W I