Bab II Rotary Drilling

(1)

ROTARY DRILLING

Perencanaan sumur yang komprehensif bertujuan untuk pengeboran yang meliputi aspek:

 Aman

Aman atau safety bagi crew selama bekerja merupakan prioritas utama dan juga keamanan bagi sumur itu sendiri, seperti bahaya terhadap resiko blowout dan faktor lain nya. Sehingga perencanaan yang teliti dan matang merupakan suatu hal yang penting.  Minimum Cost

Pengeboran merupakan kegiatan yang mahal. Sehingga tujuan dari perencanaan adalah dengan biaya yang minimum tanpa mengabaikan faktor keamanan.

 Usable

Sumur yang dibor berguna, dengan memiliki diameter yang cukup untuk komplesi dan produksi, serta formasi tidak rusak.

Gambar 2.1 Rotary Drilling Rig

He ri o t W att /D ri lli n g En gi n e er in g

(2)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 6 Tipe-tipe Sumur Pengeboran:

Secara umum di Indonesia, klasifikasi sumur terbagi dua, yaitu sumur eksplorasi dan sumur pengembangan (development).

Sumur eksplorasi merupakan sumur yang dibor untuk menentukan adanyanya minyak dan gas pada lokasi yang masih baru. Tipe pemboran ini masih berupa penyelidikan, dimana belum diketahui dengan pasti akan adanya hidrokarbon atau tidak. Sumur eksplorasi biasanya di bor terkait dengan komitment perusahaan terhadap pemerintah untuk tahun-tahun tertentu sesuai kontrak eksplorasi. Yang termasuk tipe sumur eksplorasi adalah Wildcat, Eksplorasi, Delineasi.

Wildcat : Istilah pengeboran sumur pengeboran awal untuk mencari adanya minyak dan gas pada suatu lapangan baru dengan data yang minim.

Eksplorasi : Sumur yang di bor untuk membuktikan adanya hidrokarbon pada suatu lapangan.

Deliniasi : Sumur untuk membuktikan batas-batas reservoir.

Sumur pengembangan (Development) merupakan sumur yang di bor untuk menguras hidrorkarbon yang sudah terbukti sebelumnya oleh kegiatan eksplorasi. Sumur pengembangan biasanya di bor dengan menggunakan acuan Plan of Development (POD) yang telah disetujui regulator/pemerintah untuk mengambil hidrokarbon dalam perut bumi untuk tujuan komersil. Yang termasuk tipe sumur pengembangan adalah Infill drilling, dan Re-entry.

Infill : Pemboran sumur tambahan untuk memproduksi minyak atau gas pada suatu lapangan yang sudah di bor, yang memperdekat jarak antar sumur.

Reentry : Pemboran kembali sumur yang eksisting yang sudah ada, biasanya dilakukan deepening atau pendalaman.

Step out well adalah sumur yang di bor, diluar batas reservoir yang sedang dikembangkan. Step Out drilling bisa termasuk eksplorasi atau juga bisa pengembangan.

Pekerja Pemboran

a. Company man, wakil dari perusahaan yang ada berada di tempat operasi pemboran. Company man ini yang memutuskan segala kebijaksanaan perusahaan selama operasi pemboran berlangsung.

b. Tool pusher, wakil dari perusahaan kontraktor pengeboran yang mengawasi operasi pemboran dan berkoordinasi dengan company man.

c. Driller, bertugas mengoperasikan dan mengontrol mesin dan peralatan pengeboran dari meja pengontrol yang ditempatkan dekat drawwork. Jika terjadi kick, driller yang mengangkat bit dari dasar lubang, dan menutup BOP. Driller bertanggung jawab ke tool pusher.

d. Derrickman, disebut juga monkeyboard, sebuah platform kecil di atas derrick, biasanya 90 ft diatas rotary table. Ketika koneksi menyambung atau melepas sambungan pipa, derrick man yang membantu pada ujung pipa dari atas. Jika sedang mengebor atau tak ada koneksi, derrickman bekerja mejaga peralatan pompa dan alat-alat lainnya.

e. Rotary helper atau Floorman, sedikitnya harus terdiri dari dua atau tiga orang. Mereka yang bertanggung jawab menyambung bagian bawah ujung pipa, dengan mengoperasikan tong, kunci pipa untuk melepas atau membuat koneksi. Jika sedang mengebor atau tak ada koneksi, floorman bekerja menjaga peralatan pompa dan alat-alat lainnya, membersihkan, mengecat peralatan atau pekerjaan lain yang diperlukan.

(3)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 7

Gambar 2.2 Personal Pemboran dan Personal Service Company

i. Mud engineer, bertugas memeriksa sifat-sifat fluida pemboran serta menentukan jenis fluida pemboran yang sesuai untuk digunakan.

j. Mud logger, bertugas untuk menilai suatu formasi yang telah dicapai dengan melakukan pemeriksaan terhadap serpih pemboran.

R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9

(4)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 8 Pada operasi pemboran, peralatan yang dipakai terbagi menjadi beberapa sistem. Pembagian sistem-sistem yang umum dilakukan dalam industri perminyakan adalah sebagai berikut :

1. Sistem pengangkatan (Hoisting System)

Fungsi utamanya menurunkan dan menaikkan tubular (pipa pemboran, peralatan completion atau pipa produksi) masuk-keluar lubang sumur.

Gambar 2.3 Hoisting System

Dua jenis kegiatan rutin yang sering menggunakan peralatan hoisting system pada saat operasi pemboran adalah :

1. Melaksanakan penyambungan rangkaian string ( making connection ), proses penambahan sambungan baru pada drillpipe untuk penembusan yang makin dalam.

2. Melaksanakan trip (making trip), pencabutan drillstring dari lubang bor untuk mengganti kombinasi dari peralatan bawah permukaan (Bottom Hole Assembly) dan kemudian menurunkan kembali ke dalam sumur pemboran. Trip biasanya dilakukan untuk mengganti bit yang sudah mulai tumpul.

D ip l & Pr ass l/ D ri lli n g En gi n e er in g

(5)

Making Connection

Gambar 2.4 Making Connection

Tripping out

Gambar 2.5 Tripping Out

Komponen-komponen utama dari hoisting system adalah : 1. Derrick dan Substructure

Fungsi dari derrick adalah untuk menyediakan ruang ketinggian vertikal yang diperlukan untuk mengangkat pipa dari atau menurunkan ke sumur. Semakin tinggi ketinggian, semakin panjang rangkaian pipa yang dapat ditangani, sehingga semakin cepat pipa yang panjang dapat dimasukkan atau dikeluarkan dari lubang bor. Panjang pipa yang umum digunakan adalah berkisar antara 27 dan 30 ft. Kemampuan derrick untuk menangani suatu panjang rangkaian pipa sering disebut dengan stand, yang tersusun dari

D ip l & Pr ass l/ D ri lli n g En gi n e er in g D ip l & Pr ass l/ D ri lli n g En gi n e er in g

(6)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 10 dua, tiga atau empat sambungan drillpipe, yang sering disebut dengan kemampuan menarik doubles, thribbles atau fourbles.

Dalam penambahan ketinggian, klasifikasi derrick oleh American Petroleum Institute (API) ditentukan berdasarkan kemampuan menahan beban kompresif dan beban angin. Beban angin yang diijinkan ditentukan dari rangkaian drillstring di lubang bor dan rangkaian drillstring yang disandarkan pada salah satu sisi derrick.

Gambar 2.6 Penempatan Drillpipe pada Derrick

Gambar 2.7 Drillpipe pada Rigfloor

Sya fr iza l Sya fr iza l

(7)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 11 2. Block dan Tackle

Gambar 2.7 Block dan Tackle

Block dan tackle terdiri dari :

2.1 Crown block : katrol yang terletak di atas mast atau derrick.

2.2 Travelling block : katrol yang bergerak naik dan turun tempat melilitkan drilling line, tergantung di bawah crown block dan di atas rig floor.

Gambar 2.7 Traveling Block

2.3 Drilling line : Tali kawat baja yang berfungsi menghubungkan semua komponen dalam hoisting system. Tali ini dililitkan secara bergantian melalui katrol pada crown block dan traveling block kemudian digulung pada drum rotating drawwork.

R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9 D ip l & Pr ass l/ D ri lli n g En gi n e er in g

(8)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 12 Salah satu jenis dari drilling line adalah wire rope. Wire rope dibuat dari carbon steel yang didinginkan dengan cepat dan mempunyai variasi ukuran dan kekuatan. Klasifikasi wire rope didasarkan pada klasifikasi yang dibuat oleh API, contoh nya pada gambar dibawah.

Gambar 2.8 Drilling Line (rabia)

Drilling line yang konstan memikul beban tension dan bending, memiliki limit masa pemakaian, sehingga dalam beberapa tenggang beban kerja, akan diganti dengan yang baru.

1) Hook : Peralatan berbentuk kait yang besar yang terletak di bawah traveling block untuk menggantungkan swipel dan drill steam selama proses pemboran berlangsung.

2) Elevator : Suatu penjepit yang memegang drill pipe dan drill collar saat dimasukkan dan dikeluarkan dari dan ke dalam lubang bor. Elevator ini digantung oleh elevator link yang diikatkan pada bagian pinggir dari traveling block atau hook.

Ada dua tipe dasar dari elevator yaitu :

 Bottle - neck : digunakan untuk memegang drill pipe.  Collar lift : digunakan untuk memegang drill collar.

Gambar 2.9 Posisi Elevator

R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9 HU SS A IN RABI A /W EL L E N G IN EE RI N G & C O N STR U C TI O N

(9)

Gambar 2.10 Elevator

Gambar 2.11 Elevator dan Slip

R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9 N O V .c o m

(10)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 14 3. Drawwork

Drawwork adalah suatu peralatan mekanik yang merupakan otak dari derrick. Fungsi dari drawwork yaitu :

a. Merupakan pusat pengontrol bagi driller yang menjalankan operasi pemboran. b. Merupakan rumah dari gulungan drilling line.

c. Meneruskan daya dari prime mover ke drill string ke rotary drive sprocket, ke catheads.

Drawwork menyediakan daya untuk mengangkat dan menurunkan beban yang berat. Bagian utama dari drawwork adalah:

3.1 Drum : Peralatan yang berfungsi untuk menggulung atau mengulur drilling line. 3.2 Brake, Terdiri dari :

 Main mechanical brake, suatu peralatan yang paling penting dari hoisting system. Alat ini mempunyai kemampuan untuk membuat seluruh beban kerja betul-betul berhenti, seperti pada saat tripping ataupun menurunkan casing. Bila beban berat diturunkan, maka main brake secara hidrolik atau elektrik akan membantu meredam sejumlah besar energi yang timbul akibat massa yang dimiliki oleh travelling block, hook, drill pipe, drill collar atau casing.

 Auxiliary Brake, suatu peralatan hidrolis yang membantu meringankan tugas mechanical brake. Alat ini tidak dapat memberhentikan proses pemboran seluruhnya.

3.3 Transmisi

3.4 Cat head : merupakan sub-bagian dari drawwork yang terdiri dari a. Drum atau make-up cat head

b. Break out cat head.

Cat head digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan walaupun demikian tugas yang lebih umum adalah untuk mengangkat peralatan yang ringan dengan catline. Pada rig modern fungsi cat head digantikan oleh automatic cat head dan air-powered hoist.

Gambar 2.12 Drawworks dan Braking System

(11)

Gambar 2.13 Cat Head

2. Sistem Sirkulasi (Circulating System)

Untuk mensirkulasikan fluida pemboran keluar masuk sumur dan menjaga agar properti lumpur seperti yang diinginkan, serta yang utama untuk sirkulasi cutting dari lubang pemboran ke permukaan.

Gambar 2.14 Circulating System

R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9 D ip l & Pr ass l/ D ri lli n g En gi n e er in g

(12)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 16 Aliran dari fluida pemboran melewati :

1. Dari steel tanks ke mud pump

2. Dari mud pump ke high-pressure surface connection dan ke drillstring 3. Dari drillstring ke bit

4. Dari nozzle bit ke atas ke annulus lubang dengan drillstring sampai ke permukaan 5. Masuk ke contaminant-removal equipment dan kembali ke suction tank.

Peralatan utama dari circulating system adalah : 1. Mud pumps :

Mud pump adalah bagian utama dari circulating system. Berfungsi untuk memompa fluida pemboran dengan tekanan tinggi. Ada dua macam mud pump yaitu : Duplex (dua Silinder) dan tripleks (tiga silinder).

Perbedaan utamanya adalah dalam jumlah silinder dan cara kerja. Duplex adalah pompa yang double acting, yang memompa dengan maju dan mundur nya piston. Triplex bekerja secara single acting, memompa dengan majunya piston. Pompa triplex lebih ringan dan compact dibanding duplex, outpun tekanan nya lebih stabil dan gampang dioperasikan, sehingga banyak yang dioperasikan sekarang adalah pompa triplex.

Gambar 2.14 Mud Pump

Gambar 2.15 Mud Pump dan Tanki Lumpur Pemboran

Sya

fr

iza

(13)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 17 2. Mud Pit/ Mud Tank : berfungsi menampung lumpur sebelum disirkulasikan. Biasanya rig

mempunyai dua atau tiga pit dengan ukuran lebar 8 - 12 ft, panjang 20 - 40 ft dan tinggi 6 - 12 ft. Volumenya berkisar antara 200 - 600 bbl. Pada operasi-operasi di offshore dapat ditambahkan 1 - 3 pit untuk penyimpanan kelebihan lumpur dan untuk lumpur yang mempunyai densitas tinggi. Salah satu bentuk susunan dari tanki lumpur tanpa variasi dari macam-macam peralatan pengontrol solid ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 2.16 Sistem Pit

Tanki pertama menerima lumpur yang balik dari lubang pemboran dengan membawa cutting, dilengkapi dengan peralatan pengontrol solid (Solid Control Equipment/SCE). Dahulu pit kedua dipakai untuk tempat mengendapkan solid, walaupun ada perhitungan-perhitungan yang menunjukkan bahwa kebanyakan solid dalam lumpur tidak akan mengendap mengingat waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan lumpur relatif singkat. Kini tanki kedua dilengkai beberapa peralatan pengontrol solid bila tanki yang tersedia sejajar. Pada tangki terakhir dilengkapi oleh pipa-pipa isap dan slugging tank untuk persiapan lumpur berat yang digunakan sebelum tripping dan pipa-pipa untuk memasukkan chemical treatment.

Tanki lumpur pemboran mempunyai sistem pengaduk yang mencegah barite atau solid mengendap di dasar tangki. Umumnya ada dua jenis pengaduk yaitu :

1. Perputaran kipas yang ditenggelamkan dan digerakkan masing-masing oleh motor listrik. 2. Pompa centrifugal dengan gerakan jet dan lumpur yang ditembakkan untuk memecah viskositas yang tinggi dari lumpur di dalam lumpur.

(14)

Gambar 2.17 (a)

Gambar 2.17 (b)

Gambar 2.17(a) dan (b) Pengaduk Lumpur di Pit

Reserve pit adalah kolam penampungan cutting pemboran dan lumpur yang sudah dibuang atau tidak dipakai lagi saat operasi. Reserve pit ini biasanya dibuat dengan ukuran tertentu pada lokasi dengan dimensi yang cukup menampung jumlah cutting dari lubang pemboran.

Pembuangan cutting harus sesuai dengan peraturan pemerintah tentang lingkungan, terutama jika lumpur oil based mud sehingga tidak merusak tanah dan lingkungan.

R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9 Sya fr iza l

(15)

Gambar 2.18 Reserve Pit

3. Mud mixing equipment : Suatu peralatan untuk mencampurkan bahan atau material lumpur dengan menggunakan mixing hopper. Mixing Hopper berbentuk corong yang dipakai untuk menambahkan bahan-bahan padat ke dalam fluida pemboran pada saat treatment di dalam tangki lumpur.

Gambar 2.19 Mixing Hopper

Sya

fr

iza

(16)

Gambar 2.20 Mixing Hopper

4. Contaminant removal (Solid Control Equipment/SCE): terdiri dari rangkaian peralatan yang berfungsi untuk memisahkan solid cutting pada lumpur pemboran, yang keluar dari lubang sumur hasil pecahnya formasi akibat digerus oleh bit.

Biasanya, sistem solid kontrol terdiri lima tahap: tangki lumpur, shale shaker, degasser vakum, desander, desilter, dan centrifuge.

Shale Shaker digunakan untuk memisahkan butiran besar dengan diameter di atas 75μm, Desander dari 45-74μm, dan Desilter antara 15-44μm. Kadang Desander dan Desilter digabungkan sebagai satu Mud Cleaner. Ketika udara memasuki lumpur pengeboran, sebuah degasser vakum digunakan untuk memisahkan udara. Setelah butiran dan cutting dipisahkan, lumpur dapat dipompa ke lubang bor lagi.

a. Shale shaker, menggunakan screen untuk memisahkan cutting berukuran besar dari fluida pemboran keluar lagi lubang pemboran hasil gerusan bit, melalui mud return line.

Gambar 2.21 Shale Shaker NOV tipe King Cobra

(17)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 21 b. Desander, berfungsi untuk memisahkan pasir dari fluida pemboran

c. Desilter, berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel yang ukurannya lebih kecil dari pasir.

Gambar 2.22 Mud Cleaner

d. Degasser, berfungsi untuk memisahkan gas-gas dari fluida pemboran secara terus menerus.

Gambar 2.23 Vaccum Degasser

e. Mud Gas Separator

Dalam kondisi berbahaya seperti Kick, Mud / Gas Separator mensirkulasikan gas pocket/ kantong gas. Lumpur pada Gas cut mud akan disalurkan ke peralatan Solid Control untuk diproses lebih lanjut, sedangkan gas dipisahkan ke flare di bagian atas unit yang akan dibuang pada jarak aman dari rig dan rig personil.

(18)

Gambar 2.24 Mud Gas Separator

Gambar 2.25 Drilling Fluid Conditioning Area

R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9 Sya fr iza l

(19)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 23 3. Sistem pemutar (Rotating System)

Berfungsi untuk memutarkan drillstring di dalam sumur, yang akan memutar bit pada ujung paling bawah untuk menggerus formasi

3.1 Rotary table

Peralatan yang berfungsi untuk memutar dan dipakai untuk menggantung drill string (drill pipe, drill collar dsb) yang memutar bit di dasar sumur.

Kelly bushing dan rotary (master) bushing berfungsi untuk memutar kelly. Rotary bushing digerakan oleh prime mover lewat tenaga gabungan atau motor elektrik sedangkan kelly bushing didudukan di dalam rotary bushing dan ditahan oleh empat penjepit. Diameter dari kelly bushing berbentuk empat persegi atau hexagonal yang sesuai dengan kelly.

Kebutuhan horse power rotary biasanya antara 1.5 sampai 2 kali kecepatan rotary, tergantung kedalaman sumur. Misalkan untuk kecepatan rotary 200 rpm, kebutuhan tenaga putar sekitar 400 HP.

Gambar 2.26 Drilling Rotary Table

(20)

Gambar 2.27 Rotary Accessories

3.2 Kelly

Kelly adalah rangkaian pipa di bawah swivel yang dapat berupa segi empat atau persegi enam. Kelly mentransfer gaya putar dan torsi ke drillstring (akhirnya ke bit), melalui kelly bushing yang terletak di dalam master bushing dari rotary table.

Gambar 2.28 Kelly

3.3 Swivel

Swivel merupakan titik penghubung antara circulating system dan rotating system. Disamping itu juga sebagai penutup fluida dan menahan putaran selama diberikan tekanan.

R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9 R u d i R u b ia n d in i/ Ba h a n K u lia h Te kn ik Pe m b o ra n , 2 0 0 9

(21)

(a) (b) Gambar 2.29 Basic Swivel Parts

3.4 Rotary hose

Pipa fleksibel yang memungkinkan kelly naik atau menurunkan untuk sirkulasi lumpur pengeboran ke pipa bor.

Gambar 2.30 Rotary Hose

(22)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 26 3.5 Top Drive (equivalent terhadap Kelly dan rotary table)

Pengeboran saat ini sudah umum memakai Top Drive dibandingkan alat rotary konvensional yang memakai Rotary Table dan Kelly. Top drive terdiri dari swivel yang dikoneksi pada travelling block, turun naik pada track vertical yang membentang dari bawah Crown Block sampai sekitar 3 meter diatas rig floor, dengan tenaga dari motor penggerak.

Top Drive memungkinkan mengebor langsung dengan beberapa sambungan pipa (1 Stand=2 atau 3 Drillpipe sekaligus), sedangkan rig dengan rotary table hanya bisa mengebor dengan single pipe sekitar 30 ft (9,1 m). Sehingga bisa waktu pengeboran bisa efisien.

Gambar 2.31 Top Drive System (Varco)

Gambar 2.32 TDH-150 Top Drive (NOV.com)

Sya

fr

iza

(23)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 27 4. Sistem Daya (Power System)

Yaitu sumber tenaga dan suplai listrik untuk menggerakan semua sistem di atas, biasanya digunakan mesin diesel berkapasitas besar.

Rig pengeboran biasanya beroperasi di lokasi di mana power supply tidak tersedia. Oleh karena itu mereka harus menghasilkan listrik sendiri yang digunakan untuk operasi pengeboran. Listrik di hasilkan oleh dari internal combustion diesel engine (prime movers). Listrik ini kemudian dipasok ke motor listrik yang terhubung ke Drawworks, rotary table and mud pumps. Kebutuhan listrik pada rig tergantung pada ukuran dan kapasitas rig, bisa mencapai 4 penggerak utama, memberikan lebih dari 3000 Horsepower (HP).

Gambar 2.33 Power System

5. Sistem pencegah sembur liar (BOP System)

Peralatan di atas permukaan sumur, untuk menutup sumur bila terjadi kenaikan tekanan dasar sumur yang tiba-tiba dan berbahaya dalam operasi pemboran. Jumlah, ukuran dan kekuatan BOP yang digunakan tergantung dari kedalaman sumur yang akan dibor serta tekanan reservoir yang akan dijumpai.

Blowout preventer (BOP) system digunakan untuk mencegah aliran fluida formasi yang tidak terkendali dari lubang bor. Saat bit menembus zone permeabel dengan tekanan fluida formasi lebih besar dari tekanan hidrostatik normal lumpur bor, maka fluida formasi akan menggantikan fluida pemboran. Masuknya fluida formasi ke dalam lubang bor sering disebut dengan kick.

Fungsi dari sistem well control adalah untuk mencegah aliran yang tidak terkendali fluida formasi dari sumur bor. Ketika bit memasuki formasi permeabel tekanan dalam ruang pori formasi mungkin lebih besar daripada hidrostatik yang tekanan yang diberikan oleh kolom lumpur. Sehingga, fluida formasi akan memasuki

(24)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 28 lubang sumur dan mulai mendesak lumpur dari lubang. Masuknya fluida formasi (minyak, gas atau air) ke lubang bor disebut Kick.

Sistem well kontrol dirancang untuk: - Mendeteksi Kick

- Menutup sumur di permukaan

- Mengalirkan fluida formasi yang telah masuk ke sumur - Membuat sumur aman

Kegagalan system ini akan mengakibatkan aliran yang tidak terkendali yang dikenal sebagai Blow-out yang dapat menyebabkan hilangnya nyawa dan peralatan, kerusakan lingkungan dan hilangnya cadangan minyak atau gas.

Primary well control dilakukan dengan memastikan bahwa tekanan hidrostatik lumpur di dalam lubang pemboran, lebih besar dari tekanan formasi yang di bor.

Tekanan hidrostatik dihitung dengan: P = 0,052 x MW x TVD dimana:

P = tekanan hidrostatik (psi) MW = berat lumpur (ppg)

TVD = ketinggian vertikal kolom lumpur (ft)

Primary control didapat dengan mempertahankan berat lumpur pada nilai yang ditentukan, dan menjaga lubang dipenuhi lumpur.

Secondary well control dicapai dengan menggunakan katup/ valve untuk mencegah aliran fluida dari dalam sumur sampai aman.

(25)

 Mendeteksi Kick

Ada beberapa tanda yang membuat driller akan menyadari ketika kick terjadi. Tanda pertama Kick adalah adanya peningkatan volume lumpur mendadak di dalam pit. Tanda lain mungkin lumpur mengalir (flow) keluar dari sumur ketika pompa dimatikan (tanpa sirkulasi).

Perangkat mekanis banyak sekarang dipakai seperti pit level indicators atau mud flowmeters yang memicu alarm untuk mengingatkan kru rig. Biasanya diadakan latihan secara reguler (BOP drill) untuk memastikan bahwa driller dan kru rig dapat bereaksi cepat dan tepat dalam menghadapi Kick.

 Menutup Sumur

Blow out preventors (BOP) harus dipasang untuk menghadapi setiap kemungkinan kick yang mungkin terjadi. BOP pada dasarnya katup tekanan tinggi menutup dari atas sumur.Pada land rig BOP stack berada langsung di bawah rig lantai. Pada rig laut dalam, BOP stack dipasang di dasar laut, dimana katup hidrolik dioperasikan dari lantai rig.

Ada dua tipe dasar BOP

Annular preventor : dirancang untuk menutup annulus antara drillstring dan sisi lubang (juga menutup open hole jika Kick terjadi ketika drillpipe dicabut keluar dari lubang). Terbuat dari karet sintetis yang, ketika mengambang, akan menutup rongga.

(26)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 30 Ram Preventor : dirancang untuk menutup annulus dengan ram.

- Blind rams : Ram ini didesain untuk menutup dan mengisolasi lubang bor yang tanpa drill string atau casing.

- Pipe rams : Pipe rams didesain untuk menutup annulus di sekeliling pipa yang sedang di run (drillpipe, tubing atau casing).

- Shear rams : Shear ram adalah blind ram yang dapat memotong pipa dan mengisolasi lubang dalam kondisi openhole (digunakan sebagai pilihan terakhir).

Biasanya BOP stack terdiri dari annular dan ram preventer.

Gambar 2.35 BOP Stack

Gambar 2.36 BOP Darat dan Laut (Oil-gasportal.com)

S

ya

fr

iza

(27)

 Sirkulasi Kick

Untuk mengeluarkan fluida formasi di dalam anulus digunakan sirkulasi bertekanan tinggi. Choke manifold digunakan untuk mengontrol aliran selama sirkulasi. Lumpur yang lebih berat dipompa ke dalam sumur melalui drillpipe untuk mengontrol tekanan formasi, dan fluida didalam annulus disirkulasikan ke permukaan. Ketika kick mulai naik ke atas lubang, bukaan choke dibatasi untuk menahan tekanan pada formasi untuk mencegah masuknya influx lebih lanjut. Fluida disirkulasikan keluar melalui choke line ke choke manifold keluar ke gas/mud separator, dan akhirnya ke flare stack. Setelah lumpur yang lebih berat telah mencapai permukaan, sumur seharusnya sudah aman (dead).

Choke manifold juga mengarahkan aliran ke : - ke flare (jika terjadi gas kick)

- ke pit (jika mud) - ke tanki (jika oil)

Gambar 2.37 Choke Manifold

Sya

fr

iza

(28)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 32 Rig Pengeboran

Pada umumnya gig pengeboran minyak dibagi menjadi rig darat dan rig laut.

Rig Darat :

 Portable/ Truck Mounted Rig

Rig jenis ini biasanya dipasangkan pada satu unit truck khusus. Keuntungan portable rig adalah mudah menaikkan dan menurunkan derrick, dan biaya operasional yang lebih murah

Gambar 2.38 Portable/ Truck Mounted Rig

 Conventional Rig

Conventional rig memiliki komponen-komponen yang besar, yang membutuh waktu lebih lama dalam hal pindah lokasi pengemboran.

Drillship Semisubmersible Swamp Barge Land Rigs Drilling Rigs Marine Rigs

Floating Rigs Bottom-Supported Rigs

Jack Up Tender Assist Platform Portable/ Truck Mounted Conventional Mounted Sya fr iza l

(29)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 33 Gambar 2.39 Conventional Rig

Rig laut :

 Swamp Barge : Biasa beroperasi di daerah rawa atau delta sungai, dengan kedalaman dangkal dibawah 6 meter. Hanya ada di area operasi Total Indonesie dan di Nigeria

Gambar 2.40 Swamp Barge

 Jack Up Rig: alat pengeboran dengan kaki yang panjang. Kaki ini dapat naik dan turun untuk menopang struktur utama. Rig jenis ini biasa digunakan pada daerah dengan kedalaman sekitar 100 m atau kurang

Gambar 2.41 Jack up Rig

Im p er ia le n er gyi n c. co m te kn ik m e ta lu rg iu n ja n i. o rg Fl ickr .co m

(30)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 34  Tender Assist Rig: Menara pengeboran pada platform, yang di bantu oleh kapal untuk

keperluan dan space peralatan. Tender (kapal) diperlukan karena area platform tempat wellhead tidak kuat untuk menampung semua peralatan pengeboran

Gambar 2.42 Tender Assist Rig

 Platform Rig : Sistem pengeboran dipasang pada platform yang kuat untuk menampung alat dan penunjang pengeboran.

Gambar 2.43 Platform Rig

C o rp o ra te live w ir e. co m O ff sh o re e n er gyt o d ay .co m

(31)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 35  Semisubmersible Rig

Rig semisub merupakan rig terapung yang dipasang alat pengeboran. Biasa digunakan untuk mengebor daerah laut dalam (lebih dari 100 M) yang tidak dapat dijangkau lagi oleh Jack up rig, untuk kondisi lingkungan arus laut yang besar. Biaya operasi harian semisub sekitar 2/3 dari biaya operasi harian drillship.

Gambar 2.44 Semisubmersible Rig  Drillship

Semua peralatan untuk pengeboran dipasang pada kapal. Biasa digunakan untuk mengebor daerah laut dalam, untuk kondisi lingkungan arus laut yang tenang.

Gambar 2.45 Drill Ship

O ff sh o re -t ech n o lo gy. co m Fl o w co n tr o ln etw o rk. co m

(32)

Teknik Pemboran I - STT Migas Balikpapan 36 DAFTAR PUSTAKA

1. Neal Adams, "Drilling Engineering", Penn Well Publishing Company, Tulsa-Oklahoma, 1985 2. Wolfgang F. Prassl, “Drilling Engineering”, Curtin University of Technology

3. Rudi Rubiandini RS, Bahan Kuliah Teknik Pemboran, 2009 4. Heriot Watt, Drilling Engineering