PENGEBORAN EKSPLORASI
DAN PENAMPANGAN LUBANG BOR
Oleh: Dr.Ir. Komang Anggayana, MS. Agus Haris W, ST. MT.
Departemen Teknik Pertambangan
Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral
Institut Teknologi Bandung
2005
KATA PENGANTAR
Buku ajar ini disusun sesuai dengan topik-topik pada Satuan Acara Perkuliahan (SAP) dari mata kuliah Pengeboran Eksplorasi dan Penampangan Lubang Bor. Dengan membaca modul ini mahasiswa akan lebih mudah memahami isi perkuliahan dan juga mempermudah mencari penjelasan yang lebih lengkap dari topik-topik yang disampaikan.
Buku ajar ini hanya sebagai bahan untuk tatap muka, disamping itu akan dibantu dengan alat peraga atau kunjungan ke workshop untuk melihat alat yang sulit dibayangkan melalui gambar saja.
Penulis mengharapkan buku ajar ini bermanfaat bagi para pembaca khususnya mahasiswa yang mengambil mata kuliah Pengeboran Eksplorasi dan Penampangan Lubang Bor, dan tak lupa penulis juga menerima saran perbaikan untuk edisi berikutnya.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN BAB I PENDAHULUANBAB II KLASIFIKASI DAN PERALATAN PENGEBORAN 2.1 Sistem Klasifikasi Metode Pengeboran
2.2 Transmisi ke Mata Bor 2.2.1 Transmisi Tenaga 2.2.2 Kontrol Mata Bor 2.2.3 Perilaku Fluida 2.2.4 Pipa
2.2.5 Mata Bor
2.2.6 Rangkaian Pelengkap BAB III PENGEBORAN DENGAN FLUIDA
3.1 Pengeboran Cable Tool
3.1.1 Metode Pengeboran Cable Tool
3.1.2 Komponen Utama Rangkaian Cable Tool
3.1.3 Kelebihan dan Kekurangan Pengeboran Cable Tool 3.2 Pengeboran Putar (Rotary Drilling)
3.2.1 Metode Pengeboran Putar 3.2.2 Sirkulasi Fluida
3.2.3 Rangkaian Utama Pengeboran Putar BAB IV PENGEBORAN TANPA FLUIDA
4.1 Pengeboran Auger
4.1.1 Jenis Pengeboran Auger 4.1.2 Aplikasi Pengeboran Auger 4.2 Pengeboran Bangka
BAB V MESIN BOR, POMPA, DAN KOMPRESOR 5.1 Mesin Bor
5.2 Pompa Bor
5.2.1 Tipe-Tipe Pompa Bor 5.2.2 Pemilihan Pompa 5.3 Kompresor
BAB VI FLUIDA BOR 6.1 Fungsi Fluida Bor 6.2 Jenis Fluida Bor 6.3 Sifat-Sifat Fluida Bor
ii iii v vii viii II-1 II-6 II-6 II-6 II-7 II-8 II-11 II-12 III-1 III-1 III-5 III-10 III-11 III-11 III-12 III-16 IV-1 IV-1 IV-3 IV-4 V-1 V-2 V-2 V-9 V-9 VI-1 VI-2 VI-4
6.4.2 Bahan Aditif dan Pemantauan Lumpur Bor 6.4.3 Tipe-Tipe Lumpur Bor
6.5 Dasar-Dasar Perhitungan Fluida Bor 6.5.1 Volume Annulus
6.5.2 Up Hole Velocity 6.5.3 Debit Aliran 6.5.4 Specific Gravity 6.5.5 Tekanan Fluida BAB VII OPERASI PENGEBORAN
7.1 Tahapan Pengeboran 7.2 Tahapan Pengeboran Air
7.2.1 Pengeboran Awal (Pilot Hole) 7.2.2 Pembesaran Lubang Bor (Reaming) 7.2.3 Konstruksi Sumur
7.2.4 Pembersihan Sumur (Development) BAB VIII KENDALA TEKNIS DAN NON-TEKNIS
8.1 Kendala-Kendala Teknis
8.1.1 Masalah Pada Pengeboran Inti (Coring) 8.1.2 Caving/Shale Problem
8.2 Kendala-Kendala Non-Teknis BAB IX WELL LOGGING
9.1 Spontaneous Potensial (SP) 9.2 Log Tahanan Jenis
9.3 Log Sinar Gamma
9.4 Log Gamma-Gamma (Density Log) 9.5 Log Kaliper (Caliper Log)
BAB X ORGANISASI PENGEBORAN 10.1 Sumberdaya Manusia
10.2 Pembiayaan Pengeboran
10.2.1 Faktor-Faktor Pembiayaan 10.2.2 Kontrol Pembiayaan Pengeboran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN VI-11 VI-14 VI-18 VI-18 VI-19 VI-20 VI-21 VI-22 VII-1 VII-3 VII-3 VII-3 VII-4 VII-4 VIII-1 VIII-1 VIII-2 VIII-15 IX-2 IX-2 IX-2 IX-3 IX-4 X-1 X-4 X-4 X-6
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 2.11 Gambar 2.12 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 3.15 Gambar 3.16 Gambar 3.17 Gambar 3.18 Gambar 3.19 Gambar 3.20Contoh tipe pengeboran berdasarkan pembuatan lubang. Contoh tipe pengeboran berdasarkan pembersihan lubang. Contoh tipe pengeboran berdasarkan kedalaman dan ukuran lubang.
Sistem aliran fluida bor.
Double nepple sebagai penghubung dua buah stang bor. Pembengkokan pada sambungan stang bor.
Rangkaian pipa casing.
Peralatan pelengkap untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian bor.
Peralatan pelengkap untuk memancing rangkaian bor yang terlepas atau terjepit dalam lubang.
Tripod untuk pengeboran miring dan derrick untuk pengeboran tegak.
Parmalee wrench dan pipe wrench.
Contoh susunan peralatan pengeboran pada rotary drilling. Rangkaian peralatan pada cable tool.
Skema walking beam dan spudding arm yang menghasilkan gerakan naik-turun.
Recoil system pada churn drilling dan skema casing plug drilling.
Skema rangkaian bor pada shell drilling. Skema clam shell drilling.
Komponen keseluruhan cable tool, pengaman kawat, dan swivel socket.
Komponen drill stem dan bit pada rangkaian bor cable tool. Mata bor untuk cable tool: earth socket, chop pump, star bit, twisted blade bit, spudding bit, dan undercutting bit.
Peralatan tambahan pada cable tool berupa drilling jar dan bailer.
Skema unit pemutar pada pengeboran putar, rotary table, top drive, dan downhole turbine.
Spindle sebagai pentransmisi tekanan hidrolik ke stang bor. Sirkulasi udara dengan kompresor dalam operasi pengeboran. Sistem sirkulasi normal/langsung dan sirkulasi terbalik.
Beberapa jenis rig: light top drive rig, rotary table drive drill, heavy rotary drill, dan oil field rig.
Travelling block dan rotary swivel. Rotary table dan rotary kelly. Sistem top head drive.
Kondisi apabila gaya tekan terlampau besar dibanding gaya regang, bisa diimbangi dengan pemberat.
Single tube core barrel.
Double tube, triple tube, dan wireline core barrel.
II-2 II-3 II-4 II-7 II-8 II-9 II-10 II-13 II-14 II-16 II-17 II-18 III-2 III-3 III-4 III-4 III-5 III-6 III-7 III-8 III-9 III-12 III-12 III-13 III-14 III-15 III-17 III-17 III-18 III-19 III-22 III-23
Gambar 3.25 Gambar 3.26 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 5.1 Gambar 5.2 Gambar 5.3 Gambar 5.4 Gambar 5.5 Gambar 5.6 Gambar 5.7 Gambar 5.8 Gambar 5.9 Gambar 5.10 Gambar 5.11 Gambar 6.1 Gambar 6.2 Gambar 6.3 Gambar 6.4 Gambar 10.1 pengeboran.
Reamer dengan tiga gigi.
Beberapa contoh mata bor putar. Continuous flight auger.
Hollow auger.
Short flight and plate auger. Bucket auger.
Pengeboran Bangka dioperasikan secara konvensional dengan tenaga manusia.
Skema pengeboran Bangka. Prinsip kerja pompa jet pump.
Sistem venturi pada pompa jet pump.
Skema pompa sentrifugal dari samping dan dari depan. Skema pompa submercible dan turbin.
Skema pompa gir.
Skema pompa putar baling-baling. Skema pompa axial flow.
Skema pompa helik.
Skema gerakan bolak-balik piston. Skema pompa piston aksi ganda. Skema kompresor.
Rentang densitas fluida bor. Skema mixer lumpur. Lubang annulus.
Alat pengukur SG fluida bor. Stuktu organisasi pengeboran.
III-29 III-30 IV-2 IV-2 IV-3 IV-4 IV-5 IV-5 V-3 V-4 V-5 V-5 V-6 V-6 V-7 V-7 V-8 V-9 V-9 VI-4 VI-8 VI-19 VI-21 X-1
Tabel III.1 Tabel III.2 Tabel III.3 Tabel III.4 Tabel III.5 Tabel VI.1
Stang bor wireline seri ”Q”. Stang bor wireline seri ”CHD”. Core barrel konvensional seri ”MLC”. Core barrel wireline seri ”Q/Q-3”. Core barrel wireline seri “CHD”.
Perbandingan pemakaian lumpur air dan minyak.
III-19 III-19 III-19 III-20 III-20 VI-17
Lampiran A. Lampiran B. Lampiran C. Lampiran D. Lampiran E. Lampiran F. Lampiran G. Mesin bor. Pompa bor.
Stang bor dan casing. Core barrel.
Mata bor.
Perlengkapan lain.
PENDAHULUAN
Kegiatan pengeboran adalah salah satu kegiatan penting dalam sebuah industri pertambangan. Kegiatan pengeboran ini mempunyai tujuan yang bermacam-macam dan tidak hanya dilakukan dalam industri pertambangan saja namun juga untuk bidang-bidang yang lain. Pengeboran sebagai salah satu kegiatan dalam industri telah ada semenjak Cina mempergunakan bor tumbuk (cable tool) sekitar 4.000 tahun yang lalu. Dengan adanya berbagai pengembangan hingga saat ini baik dari segi teknis maupun aplikasi, pengeboran telah berkembang ke dalam delapan sektor industri berikut ini:
• Geoteknik
Pengeboran geoteknik bertujuan untuk menentukan karakteristik tanah dan batuan, dalam beberapa hal digunakan untuk memperoleh informasi tentang kondisi alami dan posisi muka air tanah.
• Konstruksi
Pengeboran konstruksi secara umum bertujuan untuk menentukan batas antara batuan dasar (basement) dan batuan di atasnya yang umumnya sudah mengalami deformasi pelapukan.
• Eksplorasi mineral
Eksplorasi adalah proses pencarian terhadap suatu cebakan mineral untuk menentukan kuantitas mineral secara ekonomis. Pengeboran eksplorasi bertujuan untuk:
- Eksplorasi tubuh bijih - Informasi stratigrafi - Survei seismik
- Verifikasi interpretasi geofisika dan geokimia - Kontrol kadar bijih
- Perhitungan cadangan bijih
• Seismik
Pengeboran dalam kegiatan survei seismik berguna untuk menempatkan bahan peledak sebagai sumber getaran dalam seismik refraksi maupun refleksi.
• Peledakan
Pengeboran untuk keperluan peledakan berguna untuk menempatkan bahan peledak sebagai salah satu proses untuk memberaikan material yang kompak. • Sumur air
Pengeboran dalam pembuatan sumur air bertujuan untuk membuat lubang untuk menentukan posisi akuifer dan memproduksi air. Disamping itu pengeboran air juga digunakan untuk:
- Mengetahui level air - Memonitor sumur produksi - Sumur injeksi
- Sumur dewatering dalam pertambangan atau konstruksi • Lingkungan
Pengeboran dalam lingkup lingkungan terdiri dari pengeboran geoteknik dan sumur air untuk memonitor kualitas air tanah dan membantu dalam kontrol/remediasi polusi air tanah.
• Minyak dan gas
Pengeboran dalam industri minyak dan gas bertujuan untuk eksplorasi baik onshore maupun offshore, injeksi, dan produksi sumur minyak dan gas.
Tujuan kegiatan yang banyak atau bermacam-macam ini membawa konsekuensi perlengkapan, tipe, dan kapasitas mesin yang berbeda. Arah pengeboran pun bisa vertikal ke bawah, vertikal ke atas, horizontal atau miring dengan sudut tertentu. Dalam pegangan kuliah ini hanya dibatasi pada pengeboran untuk mineral/batubara dan pengeboran air. Ada pun bahasannya mencakup:
• Peralatan pengeboran; meliputi jenis mesin bor, pompa atau kompresor, stang bor (drill rod), casing, core barrel, mata bor (bit), dan perlengkapan lainnya. • Lumpur pengeboran
• Logging (hanya sebatas aplikasinya)
• Teknis pengeboran; meliputi metode/klasifikasi pengeboran (dengan sirkulasi dan tanpa sirkulasi) dan tahapan-tahapan pengeboran.
• Masalah-masalah yang dihadapi dalam pelaksanaan pengeboran baik masalah teknis maupun non teknis.
• Organisasi divisi pengeboran; membahas struktur organisasi pengeboran umumnya dan tugas dari masing-masing personil.
• Analisa biaya pengeboran; membahas faktor yang mempengaruhi dan menentukan biaya pengeboran, program untuk mengontrol biaya dan beberapa contoh rencana anggaran biaya.
KLASIFIKASI DAN PERALATAN PENGEBORAN
Sebelum dipaparkan lebih jauh tentang metode dan peralatan pengeboran, akan diperkenalkan beberapa istilah yang dijumpai dalam operasi pengeboran:
• Tipe pengeboran, adalah jenis-jenis proses pengeboran dimana masing-masing tipe pengeboran bisa menerapkan berbagai macam metode pembuatan lubang dan pembersihan lubang.
• Teknik pengeboran, adalah segala sesuatu yang berhubungan pada sebuah tipe pengeboran sehingga proses pengeboran menjadi lebih efektif dan efisien. Sebagai contoh seorang ahli bor jika menggunakan metode pengeboran putar dengan fluida lumpur, maka harus selalu mengatur berat jenis lumpur untuk mengontrol keseimbangan terhadap tekanan formasi.
• Metode pembuatan lubang, adalah prosedur untuk memberaikan material terkonsolidasi maupun tak terkonsolidasi dalam proses pengeboran.
• Metode pembersihan lubang, adalah prosedur untuk membersihkan cutting dari lubang bor.
• Metode penyetabilan lubang, adalah prosedur untuk menjaga lubang bor tetap terbuka, mencegah terjadinya gua-gua, atau terjadinya runtuhan dinding lubang bor.
2.1 SISTEM KLASIFIKASI METODE PENGEBORAN
Klasifikasi pengeboran dapat didasarkan pada beberapa bagian proses pengeboran, diantaranya berdasarkan:
• Metode pembuatan lubang
Proses pembuatan lubang meliputi pemberaian batuan dari batuan yang tak terkonsolidasi. Pembuatan lubang juga termasuk pembersihan pecahan dan material tak terkonsolidasi dari bawah mata bor sehingga pemberaian dapat terus berlangsung. Pembuatan lubang dapat berupa proses mekanik atau pun proses-proses yang lain. Metode-metode pembuatan lubang berdasarkan pemberaian mekanik adalah:
o Pengeboran cable tool o Pengeboran putar auger o Pengeboran putar
o Pengeboran top hole hammer
o Pengeboran putar down hole hammer o Pengeboran putar slim hole
Gambar 2.1. Contoh tipe pengeboran berdasarkan pembuatan lubang.
• Metode pembersihan dan penyetabilan lubang
Karena lubang bor telah dibuat dan cutting dibersihkan dari muka mata bor, maka cutting harus dibersihkan semuanya dari lubang bor dan dilakukan penyetabilan dinding lubang bor. Jika lubang bor tidak terbuka dan bersih maka proses pengeboran tidak bisa terus berlangsung. Penyetabilan lubang bisa dilakukan dengan casing, tekanan hidrostatik, atau dengan pembuatan dinding. Metode-metode pembersihan lubang dapat diklasifikasikan:
o Pembersihan mekanik, pada metode ini peralatan pengeboran dalam lubang akan melakukan pembersihan dengan sendirinya. Metode pembersihan mekanik di antaranya:
Bailing, dimana proses penyetabilan dengan casing atau tekanan hidrostatik Bucket auger, dimana proses penyetabilan dengan casing atau tekanan
hidrostatik Plate auger
Continuous flight auger
Plate dan continuous flight auger lebih cocok digunakan untuk formasi yang stabil.
o Pembersihan dengan fluida (sirkulasi langsung atau normal), pada metode ini digunakan fluida untuk membersihkan lubang bor. Sirkulasi normal adalah dimana fluida (udara, air, atau lumpur) dipompa dengan tekanan ke bawah melalui stang bor, mata bor, dan kemudian membawa cutting ke permukaan di antara dinding lubang bor dan stang bor.
o Pembersihan dengan fluida (sirkulasi terbalik), pada metode ini fluida dipompa ke bawah melalui lubang di antara dinding lubang bor dan stang bor, kemudian melewati mata bor, dan naik ke atas melalui lubang di dalam stang bor.
• Kedalaman dan ukuran lubang
Tipe pengeboran harus sesuai dengan kedalaman dan ukuran lubang bor yang diinginkan. Sebagai contoh bor auger tangan hanya dapat melakukan pengeboran pada beberapa meter kedalaman dan ukuran lubang yang kecil. Beberapa tipe pengeboran dapat diaplikasikan pada rentang ukuran lubang bor tertentu,
o Cable tool, ukuran lubang 100 mm s/d 400 mm (4-16 in) dan sampai kedalaman 1.500 m (5.000 ft)
o Slim rotary (diamond), ukuran lubang 30 mm s/d 100 mm (1-4 in) dan sampai kedalaman 1.500 m (5.000 ft)
Gambar 2.3. Contoh tipe pengeboran berdasarkan kedalaman dan ukuran lubang.
• Aplikasi
Tipe pengeboran juga dapat diklasifikasikan berdasarkan aplikasinya seperti cable tool untuk pengeboran air, rotary untuk pengeboran minyak, hammer untuk pengeboran pada kuari, dll. Dalam hal ini klasifikasi lebih banyak ditentukan oleh sifat formasi seperti ditunjukkan dalam daftar berikut:
o Pengeboran pada formasi yang terkonsolidasi
Rotary mud - Tingkat penetrasi cepat
Rotary air - Sangat cepat pada formasi yang kering dan kohesif Rotary mud reverse - Sampel bagus, penetrasi cepat, menjaga kondisi dinding
Auger - Murah dan cepat pada formasi kering Jetting - Murah pada kondisi air yang melimpah o Pengeboran pada formasi yang stabil (high drillability)
Rotary - Semua fluida memberikan hasil yang bagus Cable tool - Bagus tetapi lebih lambat
Hammer - Sampling chip dan air, penetrasi cepat
Diamond coring - Lebih lambat dari hammer, sampel lebih sempurna o Pengeboran pada formasi yang stabil (low drillability)
Hammer - Penetrasi cepat
(Top hole untuk pengeboran dangkal dan down hole untuk pengeboran dalam) Diamond drills - Informasi lengkap dan inti lebih bagus
Heavy rotary drills - Murah dan cepat
o Pengeboran pada formasi boulder dan breksi keras
Beberapa tipe pengeboran dapat dilakukan dalam berbagai teknik pengeboran, dalam hal ini aplikasi akan menentukan teknik pengeboran yang digunakan. Dalam hal aplikasi untuk mendapatkan informasi bawah permukaan maka sistem kontrol yang cermat dan interpretasi semua indikator pengeboran adalah parameter yang diutamakan.
Dalam aplikasi untuk lingkungan maka metode pengeboran harus tidak memberikan dampak terhadap kualitas sampel kimia maupun biologi. Kondisi seperti ini memerlukan modifikasi dalam teknik pengeboran.
Dalam aplikasi yang membutuhkan sampel inti maka metode pengeboran dipilih terhadap proses penetrasi yang stabil sehingga akan memberikan inti yang lebih sempurna yang tertampung dalam core barrel.
Untuk aplikasi yang hanya menginginkan lubang bor maka digunakan metode dengan penetrasi yang cepat dimana cutting dan proses pembersihannya dilakukan secara cepat tetapi efektif sehingga tetap dapat menjaga stabilitas dinding lubang bor.
2.2 TRANSMISI KE MATA BOR
2.2.1 Transmisi Tenaga
Ahli bor harus mengendalikan dan mengontrol kinerja mata bor dari posisi collar lubang bor. Dalam banyak hal, tenaga diperlukan untuk membuat mata bor bekerja menggali dimana tenaga berasal dari titik collar lubang bor. Tenaga harus ditransmisikan ke bawah lubang bor dimana mata bor bekerja. Transmisi tenaga dapat berlangsung dengan perantara:
• Cable
• Pergerakan memutar dari pipa dan stang bor • Pergerakan axial dari pipa dan stang bor • Aliran fluida
2.2.2 Kontrol Mata Bor
Transmisi tenaga tidaklah simpel untuk dilaksanakan di lapangan secara efisien, tenaga harus ditransmisikan pada prosedur yang tepat sehingga mata bor akan menggali batuan secara efisien.
Pada cable tool, kawat (cable) dikontrol melalui dua hal yaitu pergerakan yang ditentukan oleh panjang hentakan, tingkat hentakan, dan kecepatan pengangkatan/penjatuhan selama proses hentakan. Pengontrol yang kedua adalah bentuk dan berat peralatan pengeboran yang akan menambah tenaga untuk memberaikan batuan.
Pada sistem pengeboran putar dengan pipa dan stang, mata bor lebih terkontrol oleh karena:
• Gaya dorong dan tekanan yang dipertahankan pada rangkaian bor melalui collar • Tenaga putaran pada collar
• Diameter dari rangkaian bor (berhubungan dengan diameter lubang bor) • Kecepatan putaran
• Kecepatan pergerakan rangkaian bor ke dalam dan keluar lubang bor • Bentuk dan berat dari rangkaian bor
2.2.3 Perilaku Fluida
Lebih banyak tipe pengeboran menggunakan fluida untuk membantu proses pembuatan lubang. Pada sistem cable tool pergerakan rangkaian bor menyebabkan sirkulasi fluida di dasar lubang bor atau di sekitar mata bor. Kecepatan fluida dikontrol oleh gerak pengeboran, viskositas fluida dalam lubang, dan bentuk serta ukuran lubang fluida pada mata bor. Proses pengangkatan dan penjatuhan akan menyebabkan aliran fluida yang mana aliran ini akan membantu mengerakkan cutting masuk ke dalam badan rangkaian bor.
Pada sistem pipa terdapat tiga sistem aliran fluida yaitu sirkulasi standar, sirkulasi terbalik, dan sirkulasi dua pipa (lihat Gambar 2.4). Pompa atau kompresor digunakan untuk menggerakkan fluida sehingga terjadi aliran sirkulasi fluida.
2.2.4 Pipa
Pipa banyak digunakan pada bagian-bagian alat pengeboran atau aktivitas konstruksi sumur, penggunaan pipa di antaranya:
• Sistem hidrolik • Media aliran fluida • Pipa bor putar dan collar • Stang bor diamond dan casing • Casing sumur air dan minyak • Dll
Stang Bor
Stang bor merupakan pipa yang terbuat dari baja dimana bagian pada ujung-ujungnya terdapat ulir. Sebagai penghubung antara dua buah stang bor digunakan double nepple (Gambar 2.5).
Gambar 2.5. Double nepple sebagai penghubung dua buah stang bor.
Dalam kegiatan pengeboran stang bor berfungsi sebagai:
a. Rangkaian untuk mentransmisikan putaran, tekanan, dan tumbukan yang dihasilkan oleh mesin bor menuju mata bor
b. Jalan keluar-masuknya fluida bor pada pengeboran putar
Stang bor harus bisa mengimbangi gaya/tekanan yang tidak hanya besar tetapi juga gaya/tekanan yang selalu berubah setiap saat dengan cepat. Stang bor harus tahan terhadap material abrasif dan lingkungan yang korosif. Stang yang mempunyai tebal dinding yang seragam akan berpotensi terjadinya pembengkokan pada titik-titik sambungan pipa (lihat Gambar 2.6a). Untuk mengatasi permasalahan seperti ini maka harus digunakan sambungan yang khusus (double nepple) untuk memperkuat ujung-ujung stang bor. Selain itu cara lain untuk memperkuat ujung-ujung stang bor adalah dengan menambah ketebalan dinding pipa pada ujungnya, metode ini disebut dengan upsetting (lihat Gambar 2.6b).
a b
Gambar 2.6. Pembengkokan pada sambungan stang bor (a), salah satu cara mengatasinya
dengan upsetting (b).
Secara umum pemilihan ukuran dan jenis stang bor harus memperhatikan hal-hal berikut ini:
1. Tujuan pengeboran 2. Tipe pengeboran 3. Kedalaman pengeboran 4. Diameter lubang bor 5. Kekerasan batuan formasi 6. Metode sirkulasi fluida
Adapun rangkaian stang bor dan ukurannya yang digunakan dalam operasi pengeboran tergantung dari tipe pengeboran yang diterapkan. Rangkaian stang bor dan ukurannya secara detil akan dibahas pada masing-masing tipe pengeboran.
Casing
Casing adalah pipa yang digunakan untuk mempertahankan lubang bor tetap terbuka (tidak runtuh/collapse) setelah tahap pengeboran atau pada konstruksi sumur air/minyak. Disamping itu casing juga digunakan untuk melindungi peralatan pengeboran dari gangguan-gangguan. Casing tidak diperuntukkan pada beban yang lebih berat lagi. Contoh rangkaian casing dapat dilihat di Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Rangkaian pipa casing.
Terdapat dua tipe untuk menghubungkan pipa casing, yaitu: 1) Tipe flush joint
Dimana penghubung antara pipa satu dengan pipa lainnya dilakukan secara langsung.
2) Tipe flush coupled
Dimana penghubung antara pipa satu dengan pipa lainnya menggunakan sebuah coupling.
Beberapa komponen yang terdapat dalam casing di antaranya meliputi: 1. Casing Swivel
Alat ini digunakan untuk menghubungkan antara pipa casing dan stang bor. 2. Casing Head
Alat ini dipasang di bagian atas casing untuk melindungi drat casing bagian atas. 3. Casing Shoe
Alat ini digunakan untuk melindungi casing bagian bawah dari kerusakan. 4. Casing Cutter
Adakalanya di dalam suatu lubang casing terjadi suatu masalah. Pada kasus-kasus semacam ini maka casing cutter digunakan untuk memotong casing pada titik yang kita inginkan.
5. Casing Band
Alat ini digunakan untuk menjepit pipa casing selama operasi pengangkatan dan penurunan.
Ukuran casing ada bermacam-macam dan kelengkapannya pun cukup banyak, secara umum dapat dilihat di bagian Lampiran.
Core Barrel
Core barrel adalah pipa yang digunakan untuk membungkus inti (core) dari kegiatan pengeboran putar. Dengan core barrel maka inti bor akan dapat dibawa ke permukaan sehingga bisa dilakukan pengamatan dan analisis yang jauh lebih baik daripada cutting. Pembahasan mengenai core barrel selanjutnya akan diberikan secara detil pada bagian tipe pengeboran putar.
2.2.5 Mata Bor
Mata bor merupakan salah satu komponen dalam pengeboran yang digunakan khususnya sebagai alat pembuat lubang (hole making tool). Gaya yang bekerja pada bit agar bit dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan secara garis besar terbagi atas dua macam yaitu gaya dorong (tekan) dan gaya putar. Keefektifan penetrasi yang dilakukan pada pengeboran tergantung pada kedua gaya jenis ini.
Gaya dorong dapat dihasilkan melalui tumbukan yang dilakukan pada pengeboran tumbuk (percussive drilling), pemuatan bit (bit loading), dan tekanan di bawah permukaan (down pressure). Gaya putar dapat dihasilkan pada mekanisme pengeboran putar (rotary drilling) dengan bantuan mesin putar mekanik yang dapat memutar bit (setelah ditransmisikan oleh stang bor) dan dengan bantuan gaya dorong statik mengabrasi batuan yang akan ditembus. Gaya dorong yang bersifat statik yang secara tidak langsung turut menunjang gaya-gaya tersebut di atas misalnya berat dari stang bor dan berat rig.
Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan bit yaitu : 1. Ukuran dan bentuk mata bor
3. Berat mata bor 4. Kekerasan matriks 5. Konfigurasi pelulusan air
Kelima faktor ini merupakan veriabel yang harus disesuaikan dengan beberapa kondisi di lapangan, diantaranya struktur geologi, kualitas bantuan, model pengeboran, dan kedalaman. Beberapa jenis mata bor diantaranya meliputi :
1. Mata bor rotasi
a. Mata bor pisau (blade bit) b. Air coring bit
c. Roller bit 2. Mata bor tumbuk
a. Chisel bit b. Cross bit c. Button bit
3. Mata bor auger, yang terbagi atas 2 variasi : a. Tipe auger
b. Tipe kelly
4. Mata bor pada pengeboran cable (Cable drill bits) a. Mata bor chisel
b. Mata bor tabung 5. Mata Bor Intan
a. Impregnated bit b. Surface set bit c. Mata bor formasi lunak
Pembahasan lebih mendetil tentang mata bor akan diberikan pada bagian tipe pengeboran dan bagian Lampiran.
2.2.6 Rangkaian Pelengkap
Beberapa peralatan pelengkap yang sering dipakai dalam kegiatan pengeboran diantaranya meliputi:
- Water Swivel
Alat ini digunakan untuk melewatkan fluida seperti air, lumpur, dll. Dari pompa menuju ke dalam stang bor yang berputar.
- Hoisting Water Swivel
Alat yang didesain untuk melewatkan air ke dalam stang bor yang sedang berputar selama proses pengangkatan dan penurunan.
- Hoisting Plug (Hoisting Swivel)
Alat ini dihubungkan pada rope socket dan digunakan ketika proses pengangkatan dan penurunan stang bor.
- Hoisting Rope Socket
Bagian atas alat ini dihubungkan dengan hoisting wire rope yang di-las menggunakan babbit metal. Bagian bawahnya dihubungkan dengan hoisting plug.
Gambar 2.8. Peralatan pelengkap untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian bor.
- Rod Holder
Alat ini digunakan untuk menjepit stang bor pada saat pengangkatan atau penurunan.
- Snatch Block
Alat ini diletakkan di puncak menara pengeboran dan digunakan untuk mengangkat dan menurunkan stang bor, core barrel, dan mata bor. Pada kenyataannya beban yang diangkat atau diturunkan itu terlalu berat, oleh karena itu digunakan crown block atau traveling block untuk membantu proses pengangkatan dan penurunan.
- Travelling Block
Alat ini digunakan bersama dua/tiga buah kabel untuk mengangkat atau menurunkan peralatan pengeboran.
- Crown Block
Crown block diletakkan di bagian atas menara dan umumnya digunakan untuk mengangkat dan menurunkan peralatan pengeboran.
Gambar 2.9. Peralatan pelengkap untuk memancing rangkaian bor
- Lowering Iron
Alat ini digunakan pada pengeboran dangkal untuk menurunkan stang bor secara cepat. Stang bor yang cocok ukurannya: 33,5 mm, 40,5 mm, EW, AW. - Come Along
Alat ini digunakan untuk menurunkan stang bor dan digunakan pada pengeboran dangkal.
b. Peralatan pancing - Rod Coupling tap
Alat ini digunakan untuk mengeluarkan batang bor yang rusak dan dibiarkan tertinggal dalam lubang bor untuk satu alasan.
- Rod Inside Tap – Rod Outside Tap
Alat ini berungsi hampir sama dengan rod coupling tap - Casing Tap – Core Barrel Tap
Alat ini digunakan untuk mendapatkan casing tubes/core barrel yang tertinggal di lubang bor.
- Rod Band
Alat ini digunakan untuk menjepit batang bor yang tertinggal di lubang bor. - Knocking Block
Alat ini digunakan untuk menerima pengaruh pada saat hammering untuk melindungi peralatan bor.
- Drive Hammer with Chain
Alat ini digunakan untuk hammering ketika peralatan bor mengalami kemacetan.
- Pipe Pulling Jack
Alat ini digunakan untuk mengangkat peralatan bor, mempunyai dua tipe, yaitu: hydraulic type dan screw type.
c. Menara
Terdapat dua tipe menara yang biasa digunakan dalam pengeboran yaitu : - Derrick, digunakan untuk pengeboran tegak.
a b
Gambar 2.10. Tripod untuk pengeboran miring (a) dan derrick untuk pengeboran tegak (b).
d. Peralatan Teknis - Parmalee Wrench
Alat ini digunakan untuk mengunci dan melepaskan pipa-pipa yang kecil, seperti kawat core barrel tanpa merusak tabung.
- Pipe wrench
Alat ini digunakan untuk mengunci dan melepaskan pipa seperti stang bor, core barrel, dan lain-lain.
- Super Tong
Alat ini digunakan untuk mengunci dan melepaskan pipa-pipa dengan ukuran besar dengan diameter berukuran di atas 100 mm.
a b
PENGEBORAN DENGAN FLUIDA
Sebagian besar aplikasi pengeboran menggunakan fluida dalam penanganan cutting atau sampel. Dalam bab ini akan dibahas tentang Pengeboran Tumbuk (Cable Tool Drilling) yang mempergunakan fluida untuk memperoleh slurry dan Pengeboran Putar (Rotary Drilling) yang menggunakan fluida untuk membersihkan cutting. Dilihat dari fluida, perbedaan dari kedua metode ini adalah adanya sirkulasi fluida pada rotary drilling dan tidak adanya sirkulasi fluida pada cable tool drilling.
3.1 PENGEBORAN CABLE TOOL
3.1.1 Metode Pengeboran Cable Tool
Jenis pengeboran cable tool mulai dipergunakan pada tahun 1859 untuk membuat sumur minyak di Pennsylvania, USA. Sistem pengeboran ini masih dipergunakan hingga di era modern dengan berbagai pengembangan. Pada saat ini alat bor jenis ini yang paling banyak dipergunakan adalah cable tool spudding.
Komponen yang penting dalam peralatan cable tool adalah: • Kawat (cable) yang menggerakkan rangkaian bor • Bailer
• Sistem pengangkatan/penjatuhan rangkaian bor • Walking beam
• Spudding arm • Casing
Prinsip operasional jenis pengeboran ini adalah pembuatan lubang dengan: • Pemberaian batuan/formasi dengan tumbukan berulang-ulang
• Mengaduk cutting dengan air menjadi slurry pada dasar lubang • Membersihkan cutting dan penimbaan (bailing)
Mata bor akan memecahkan batuan terkonsolidasi menjadi kepingan kecil atau akan melepaskan butiran-butiran dari formasi. Kepingan atau hancuran tersebut merupakan campuran lumpur dan fragmen batuan (“slurry”) pada bagian dasar lubang. Jika di dalam lubang tidak dijumpai air maka perlu ditambahkan air guna membentuk slurry. Pertambahan volume slurry sejalan dengan kemajuan pengeboran yang pada jumlah tertentu akan mengurangi daya tumbuk bor. Bila kecepatan laju pengeboran sudah menjadi sangat lambat, slurry diangkat ke permukaan dengan menggunakan timba (bailer) atau sand pump.
Gambar 3.1. Rangkaian peralatan pada cable tool.
Metode lain dari cable tool adalah dengan menyertakan pipa sampel atau disebut juga metode shell dimana pembuatan lubang dilakukan dengan memasukkan pipa ke dalam formasi dan mengangkat pipa beserta padatan formasi yang terperangkap dalam pipa tersebut. Metode ini bisa menerapkan salah satu dari gerakan berikut:
• Menggerakkan pipa sampel dengan pukulan berulang-ulang menggunakan gerakan spudding atau resiprokal.
• Menggerakkan pipa sampel ke bawah dengan gerakan menarik dan melepas secara berulang-ulang.
• Menggerakkan pipa sampel ke bawah dalam sekali jatuhan dengan jarak yang panjang.
Dua metode gerakan terakhir lebih umum digunakan dalam kapasitas mesin yang kecil dimana tidak dilengkapi dengan tenaga penggerak resiprokal.
a b
Gambar 3.2. Skema walking beam (a) dan spudding arm (b) yang menghasilkan
gerakan naik-turun.
Pada awalnya gerakan resiprokal cable tool diperoleh dari walking beam. Pada saat ini gerakan resiprokal lebih banyak diperoleh dari spudder. Biasanya spudder terdapat pada mesin cable tool yang mempunyai kapasitas besar, mengangkat rangkaian bor dengan cepat dan kemudian menjatuhkannya secara bebas ke dasar lubang bor.
Cable tool spudding bisa dipergunakan dalam banyak aplikasi pengeboran dimana teknik-teknik pengeboran harus disesuaikan dengan tujuan yang ingin dicapai. Beberapa teknik pengeboran telah dikembangkan diantaranya yang paling banyak ditemui adalah:
• Cable tool normal, adalah teknik yang biasanya digunakan untuk formasi yang terkonsolidasi. Gerakan spudding dioperasikan untuk:
o Menjatuhkan rangkaian bor dengan bebas.
o Menangkap rangkaian bor sebelum sampai di dasar lubang sehingga pada saat mata bor menghantam batuan maka kawat dalam keadaan tidak mengendur. o Mempercepat penarikan rangkaian bor ke atas.
o Memungkinkan rangkaian bor tidak terikat sesaat terhadap kawat sehingga swivel memutar mata bor.
• Churn drilling, adalah teknik yang biasanya digunakan untuk formasi yang tidak terkonsolidasi. Dalam hal ini tiang penggantung dilengkapi dengan bantalan karet secara efektif (recoil system). Penambahan bantalan karet ini dimaksudkan untuk mempercepat gerakan mata bor ke atas sesaat setelah menghantam material di dasar lubang.
• Casing plug drilling, dalam teknik ini digunakan casing yang berat sehingga bisa memotong lubang dan mempertahankan material yang terperangkap di dalamnya. Dalam hal ini rig harus mempunyai kapasitas yang besar untuk menarik casing.
a b
Gambar 3.3. Recoil system pada churn drilling (a) dan skema casing plug drilling (b). • Shell, adalah teknik yang menyertakan peralatan pipa dalam rangkain bor. Pipa ini
dapat dipergunakan sebagai tabung contoh.
• Grab/clam shell drilling, teknik pengeboran ini digunakan pada sumur dengan diameter yang besar (4 meter atau lebih) dan materialnya tidak terkonsolidasi. Casing dimasukkan ke dalam material/formasi dengan dibantu oleh beban berat casing tersebut atau dibantu dengan alat vibrator atau hidrolik. Kemudian clam atau bailer yang besar digunakan untuk mengekskavasi material di dalam casing yang sudah tertanam.
Gambar 3.5. Skema clam shell drilling.
3.1.2 Komponen Utama Rangkaian Cable Tool
Dalam operasi pengeboran cable tool, rangkaian bor setidaknya terdiri dari empat macam komponen, yaitu:
• Kawat
o Peralatan gerakan naik-turun o Peralatan kontrol gerakan
Ukuran kawat yang biasa digunakan dalam berbagai jenis pengeboran cable tool mempunyai diameter 5/8 atau 3/4 in (16 mm atau 19 mm). Anyaman kawat mengikuti aturan tangan kiri karena pada saat kabel menegang maka akan menggerakkan rangkaian bor searah jarum jam dimana gerakan ini akan mempererat sambungan-sambungan rangkaian bor.
Pada sambungan dengan swivel socket, kawat harus diberikan pengaman sehingga tidak mudah membengkok pada saat hentaman mata bor di dasar lubang (Gambar 3.6b). Pembengkokan yang tajam dan berkali-kali setiap saat akan membuat kawat rusak (putus).
• Soket kili-kili (swivel socket)
o Penghubung kawat dengan komponen bor
o Memungkinkan kawat dapat digabung dan dilepas terhadap komponen bor o Meneruskan putaran kawat ke rangkaian bor agar pahat (bit) dapat menumbuk
ke segala sisi sehingga lubang bor lurus
b
a c
Gambar 3.6. Komponen keseluruhan cable tool (a), pengaman kawat (b),
• Tangkai bor (drill stem)
o Sebagai pemberat dan pelurus lubang o Mentransmisikan gerakan ke mata bor
Diameter tangkai bor tidak lebih besar terhadap diameter piranti penghubung rangkaian. Panjang tangkai bor disesuaikan dengan berat rangkaian bor yang dibutuhkan sehingga pengeboran menjadi lebih efektif. Biasanya tangkai bor mempunyai panjang 2 – 6 m atau 6 – 20 ft. Dua tangkai bor bisa digabung jika dikehendaki berat rangkaian bor yang lebih besar.
• Mata bor (drill bit) o Pembuat lubang
o Memberaikan dan melebarkan (reaming) lubang o Mengaduk cutting
a b
Gambar 3.7. Komponen drill stem dan bit pada rangkaian bor cable tool.
Mata bor yang akan dipilih harus disesuaikan dengan rig, jenis formasi yang akan dibuat lubang, dan metode sampling yang dikehendaki. Beberapa jenis mata bor yang sering digunakan dalam pengeboran cable tool adalah:
Earth socket, dimana mata bor ini sering digunakan pada saat awal pengeboran (dekat permukaan). Mata bor ini akan mendapatkan sampel yang bagus untuk tujuan penyelidikan.
Chop pump, mata bor ini mempunyai keuntungan khusus yaitu mampu mengangkat cutting naik ke atas dan tertahan dalam tabung oleh karena adanya katup flapper. Tabung ini dapat dikosongkan dengan menekan katup flapper.
Star bit, mata bor ini diperuntukkan pada formasi yang sudah terdeformasi atau banyak terdapat jejaring rekahan/retakan.
Twisted blade bit, mata bor ini mampu melakukan gerakan memutar untuk memecahkan cutting/formasi yang keras.
Spudding bit, mata bor ini digunakan pada rig yang ringan untuk memulai pembuatan lubang pada formasi yang lunak.
Undercutting bit, desain off-set menyebabkan mata bor membuat lubang lebih besar sehingga memungkinkan pemasangan casing menjadi lebih mudah.
a b c
d e f
Gambar 3.8. Mata bor untuk cable tool: earth socket (a), chop pump (b), star bit (c), twisted
Selain perlengkapan dalam cable tool di atas juga terdapat peralatan tambahan yang bisa dirangkai yaitu drilling jar. Peralatan ini berupa sepasang batang baja yang “bertaut” yang dimaksudkan untuk melepaskan bit jika terjepit dengan hentakan ke atas, dibutuhkan pada rangkaian bor dimana ditemui formasi yang halus dan lengket. Biasanya drilling jar dipakai pada kedalaman lubang lebih dari 30 m (100 ft). Gerakan menghantam juga diberikan oleh jar yang bebas tak terikat pada saat rangkaian bor dijatuhkan dan kemudian tiba-tiba sampai dan menjepit pada tangkai bor. Jar dipasang di bawah swivel socket dan di atas tangkai bor, biasanya jarak hentakan pendek yaitu sekitar 115 mm (4,5 in). Jar tidak dipasang pada saat memulai pembuatan lubang dan pada saat merintis pemasangan casing.
Peralatan tambahan yang lain adalah bailer, alat ini digunakan untuk membersihkan dasar lubang dari cutting. Bailer dioperasikan pada kawat yang terpisah terhadap rangkaian bor. Pada saat bailer beroperasi maka rangkaian bor harus dikeluarkan dari lubang bor.
a b
3.1.3 Kelebihan dan Kekurangan Pengeboran Cable Tool
Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan laju pengeboran (penetrasi) dalam cable tool diantaranya adalah :
1. Kekerasan lapisan batuan
2. Diameter dan kedalaman lubang bor 3. Jenis mata bor
4. Beban pada alat bor (tool string) 5. Kecepatan dan jarak tumbuk (stroke)
Beberapa keuntungan dari jenis pengeboran cable tool ini adalah: • Murah biaya operasional, perawatan, dan mobilisasinya
• Bisa mendapatkan sampel yang bagus untuk formasi yang tidak terkonsolidasi • Mudah dalam mengenali akuifer
• Tanpa sirkulasi
• Cocok untuk daerah yang sulit dijangkau dimana persediaan air dan bahan bakar sangat terbatas
• Lebih mudah mendapatkan sampel pada formasi yang banyak berongga (cavernous)
• Kemungkinan kontaminasi karena pengeboran relatif lebih kecil
• Dapat melakukan pengeboran pada lebih banyak jenis litologi dengan satu rangkaian bor
Beberapa kekurangan dari jenis pengeboran cable tool adalah: • Kecepatan penetrasi lambat
• Tidak memiliki sarana pengontrol jika dijumpai keadaan artesis positif yang mengalir ke permukaan
• Tidak mempunyai sarana pengontrol kestabilan lubang bor
• Tumbukan yang keras dapat menyebabkan keruntuhan pada beberapa formasi sehingga akan diperoleh sampel yang tercampur
• Jika dibutuhkan casing maka akan kesulitan untuk melakukan pengeboran dalam • Sering terjadi kawat putus
• Pada formasi yang mengalami swelling clay (lempung yang mengembang apabila terisi air) akan menghadapi banyak hambatan
3.2 PENGEBORAN PUTAR (ROTARY DRILLING)
3.2.1 Metode Pengeboran Putar
Pengeboran putar adalah semua bentuk pengeboran dimana pembuatan lubang dilakukan dengan memutar mata bor di dasar lubang bor. Mata bor pada rangkaian bor putar biasanya mempunyai diameter yang lebih besar dari stang bor. Pada sistem pengeboran ini digunakan sirkulasi fluida untuk mengangkat/membersihkan cutting.
Pengeboran putar slim hole adalah salah satu bentuk dari metode ini, yang membedakan dari dua metode ini adalah:
• Pengeboran putar menghasilkan lubang bor yang lebih besar dari stang bor (diameter mata bor lebih besar daripada stang bor)
• Pengeboran putar slim hole menghasilkan lubang yang sedikit lebih besar dari stang bor (diameter mata bor sama dengan stang bor)
Bor putar memberaikan batuan dengan memutar mata bor dan selain itu juga harus memberikan tekanan pada mata bor. Untuk operasi pengeboran vertikal ke bawah (downward) maka berat dari rangkaian bor secara otomatis akan memberikan tekanan kepada mata bor. Pada kondisi tertentu juga sering digunakan pipa khusus sebagai pemberat (drill collar) tepat di atas mata bor. Disamping itu tekanan juga bisa dihasilkan dari unit transmisi hidrolik mesin bor.
Terdapat tiga metode dalam memutar rangkaian bor yaitu:
• Dengan memutar meja putar (rotary table) yang berhubungan langsung dengan pipa (stang bor), dalam hal ini unit pemutar bersifat statis. Putaran vertikal yang dihasilkan oleh mesin penggerak diubah menjadi putaran horisontal oleh sebuah meja putar yang pada bagian bawahnya terdapat alur-alur berpola konsentris. • Dengan memutar pipa (stang bor) langsung oleh unit pemutar (mesin bor) yang
juga ikut bergerak ke bawah (top drive) sehingga unit pemutar bersifat dinamis. • Memutar mata bor dengan unit turbin pemutar di dalam lubang bor (downhole
a b c
Gambar 3.10. Skema unit pemutar pada pengeboran putar, rotary table (a), top drive (b), dan downhole turbine (c).
Disamping tenaga putaran, kemajuan pengeboran juga sangat dipengaruhi oleh tekanan yang berasal dari beban rangkaian bor itu sendiri atau ditambah dengan tekanan hidrolik dari pompa mesin bor. Pengeboran putar hidrolik mengkombinasikan tekanan hidrolik, beban rangkaian bor, dan tenaga putaran ke mata bor untuk memberaikan formasi. Top drive adalah salah satu jenis pengeboran yang menggunakan tekanan hidrolik pada unit pemutar dinamis. Sementara pada unit pemutar statis, tekanan hidrolik dari pompa ditransmisikan ke rangkaian bor melalui spindle.
Gambar 3.11. Spindle sebagai pentransmisi tekanan hidrolik ke stang bor.
3.2.2 Sirkulasi Fluida
Terdapat beberapa sistem sirkulasi dalam operasi pengeboran yaitu: • Sirkulasi udara konvensional
Dalam hal ini udara yang dipompakan oleh kompresor akan menggerakkan hammer bit dan kemudian akan membersihkan cutting dari dasar lubang bor keluar permukaan. Sirkulasi udara ini juga bisa digunakan untuk membersihkan cutting pada pengeboran putar.
Gambar 3.12. Sirkulasi udara dengan kompresor dalam operasi pengeboran.
• Sirkulasi langsung air/lumpur
Air atau lumpur juga banyak digunakan dalam berbagai operasi pengeboran. Cairan dapat mengeluarkan cutting dan juga menghilangkan panas pada mata bor sebagai akibat gerusan yang terus menerus. Disamping itu lumpur juga bisa sekaligus digunakan sebagai penyetabil lubang bor supaya tidak mudah runtuh. Dibandingkan dengan udara maka penggunaan air atau lumpur ini jauh lebih kecil volume-nya dan juga kecepatan sirkulasinya.
• Sirkulasi terbalik
Pada sirkulasi ini fluida dialirkan ke bawah melalui lubang bor dan di luar pipa bor hingga mencapai mata bor, kemudian bergerak ke atas melalui bagian dalam dari pipa bor dengan membawa cutting ke permukaan. Fluida disirkulasikan dengan pompa yang mengisap dari hoisting swivel dan kemudian dialirkan ke pit untuk pengendapan cutting. Dalam sirkulasi terbalik ini lebih umum digunakan air atau lumpur yang encer sebagai fluidanya.
a b
a b
c d
Gambar 3.14. Beberapa jenis rig: light top drive rig (a), rotary table drive drill (b), heavy rotary drill (c), dan oil field rig (d).
3.2.3 Rangkaian Utama Pengeboran Putar
Pengeboran putar berbeda dengan cable tool, dalam hal tipe rig, fluida, sirkulasi, mata bor, dll yang digunakan akan sangat berbeda antara aplikasi yang satu dengan aplikasi yang lain. Masing-masing komponen dari sistem pengeboran ini dapat saling ditukar untuk memperoleh rangkaian yang cocok dengan kondisi pekerjaan.
Komponen utama dalam pengeboran putar terdiri dari rig, mesin bor, dan rangkaian bor yang selengkapnya dapat dijelaskan sebagai berikut:
• Rig
Rig akan berbeda antara metode yang satu dengan yang lainnya disesuaikan dengan jenis mesin bor, sistem transmisi tenaga, diameter dan kedalaman lubang bor. Berikut dalam Gambar 3.14 adalah contoh rig yang digunakan dalam operasi pengeboran putar.
• Rangkaian bor
Rangkaian bor terdiri dari tiga komponen utama yaitu:
1. Sistem penambat dan penggerak
Sistem ini menghubungkan rangkaian bor dengan rig dan sistem tenaga. Terdapat dua jenis perangkat dalam sistem ini yaitu rotary table dan top drive.
Pada rotary table, rangkaian bor dan peralatannya tertambat dengan bagian atas rig melalui sebuah travelling block. Swivel berfungsi hanya sebagai pentransmisi fluida dan tidak termasuk pentransmisi putaran. Travelling block dan swivel harus mampu menahan dalam pengerekan (hoisting) dari seluruh rangkaian bor beserta fluida yang ada di dalam sirkulasinya. Rotary table mentransmisikan gerakan memutar ke kelly, yaitu sebuah tangkai dengan sisi-sisi yang biasanya berupa bujursangkar, heksagonal, atau berupa kolom yang bergalur. Kelly dibuat dari pipa yang berat dan tidak mudah terpuntir, berfungsi mentransmisikan putaran ke rangkaian bor (Gambar 3.16b).
a b
Gambar 3.15. Travelling block (a) dan rotary swivel (b).
a b
Gambar 3.16. Rotary table (a) dan rotary kelly (b).
Pada sistem top drive (Gambar 3.17), dari bagian atas rig sebuah unit penggerak menggerakkan secara langsung pipa bor. Travelling block bisa juga dipasang untuk menahan peralatan pada saat pengangkatan atau penurunan rangkaian bor dari/ke dasar lubang. Dalam hal ini berat unit penggerak juga ikut memberikan tenaga dorong disamping rangkaian bor itu sendiri. Biasanya swivel sudah terintegrasi pada unit penggerak.
Gambar 3.17. Sistem top head drive.
2. Pipa bor putar/stang bor (drill rod), casing, dan core barrel
Stang Bor
Ukuran stang bor dipilih sesuai dengan diameter lubang bor yang diinginkan atau disesuaikan dengan kapasitas pengerek (hoisting capacity) dari mesin bor yang digunakan. Panjang stang bor pada pengeboran minyak bervariasi antara 18 – 22 ft (Range 1), 27 – 30 ft (Range 2), dan 38 – 45 ft (Range 3), dimana Range 1 lebih umum dijumpai pada sebagain besar operasi pengeboran. Stang bor untuk keperluan yang lain misalnya untuk pengeboran eksplorasi biasanya sudah ditentukan panjangnya oleh produsen, umumnya 3 atau 6 meter (10 atau 20 ft).
Stang bor didesain untuk bisa digunakan dalam gaya regang yang besar, kondisi ini pada prakteknya lebih diinginkan daripada kondisi stang bor yang tertekan. Pada kondisi gaya tekan yang jauh lebih besar maka rangkaian stang bor akan lebih rentan terhadap pembengkokan. Pada Gambar 3.18 diilustrasikan kondisi rangkaian bor yang membengkok oleh karena gaya tekan/kompresi yang besar bisa diimbangi dengan memberikan alat tambahan berupa pemberat pada bagian bawahnya.
a b
Gambar 3.18. Kondisi apabila gaya tekan terlampau besar dibanding gaya regang (a),
bisa diimbangi dengan pemberat sebagai peregang (b).
Tabel III.1. Stang bor wireline seri “Q”.
Ukuran Diameter Luar mm (in) Diameter Dalam mm (in) AQ 44.5 (13/4) 34.9 (1 3 /8) BQ 55.6 (23/16) 46.0 (1 13 /16) NQ 69.9 (23/4) 60.3 (2 3 /8) HQ 88.9 (31/2) 77.8 (3 1 /16) PQ 117.5 (45/8) 103.2 (4 1 /16)
Tabel III.2. Stang bor wireline seri “CHD”.
Ukuran Diameter Luar mm (in) Diameter Dalam mm (in) CHD-76 70.0 (23/4) 55.0 (2 11 /64) CHD-101 94.0 (345/64) 78.5 (3 3 /32) CHD-134 127.0 (5) 104.7 (41/8)
Tabel III.3. Core barrel konvensional seri “MLC”, lebih umum digunakan.
Ukuran Diameter Lubang mm (in) Diameter Inti mm (in) AMLC 48.0 (157/64) 27.0 (1 1 /16) BMLC 59.9 (223/64) 35.2 (1 25 /64) NMLC 75.7 (263/64) 51.2 (2 1 /16) HMLC 98.4 (37/8) 63.5 (2 1 /2)
Tabel III.4. Core barrel wireline seri “Q/Q-3”.
Ukuran Diameter Lubang mm (in) Diameter Inti mm (in) AQ 48.0 (157/64) 27.0 (1 1 /16) BQ 59.9 (223/64) 36.4 (1 7 /16) BQ-3 59.9 (223/64) 33.5 (1 5 /16) NQ 75.7 (263/64) 47.6 (1 7 /8) NQ-3 75.7 (263/64) 45.1 (1 25 /32) HQ 96.0 (325/32) 63.5 (2 1 /2) HQ-3 96.0 (325/32) 61.1 (2 13 /32)
Tabel III.5. Core barrel wireline seri “CHD”.
Ukuran Diameter Lubang mm (in) Diameter Inti mm (in) CHD-76 75.7 (263/64) 43.5 (1 23 /32) CHD-101 101.3 (363/64) 63.5 (2 1 /2) CHD-134 134.0 (59/32) 85.0 (3 11 /32)
Diameter stang bor bervariasi dan masing-masing digunakan sesuai dengan kebutuhan atau diameter lubang bor yang diinginkan. Ukuran stang bor yang digunakan pada pengeboran pada umumnya terlihat dalam Tabel III.1. Ukuran stang bor untuk pengeboran yang lebih berat dan lubang bor yang dalam terlihat dalam Tabel III.2. Ukuran core barrel untuk berbagai tipe dan penggunaan diperlihatkan dalam Tabel III.3 sampai Tabel III.5. Ukuran stang bor biasanya akan cocok dengan ukuran casing tertentu karena sudah menjadi standar oleh produsen. Sebagai contoh stang bor seri “Q” akan cocok dipasang di dalam casing seri “W”, ukurannya disesuaikan dengan huruf kode sebelumnya, misalnya ukuran stang bor NQ sesuai dengan ukuran casing NW. Demikian pula dengan ukuran core barrel NQ akan sesuai untuk stang bor NQ dan casing NW.
Core Barrel
Hasil dari pengeboran inti diperlukan untuk analisis laboratorium, oleh karena itu perolehan inti bor harus diperhatikan dengan cermat. Seandainya terdapat core yang hilang atau hancur pada saat pengangkatan ke permukaan, maka analisis menjadi tidak akurat. Agar analisis laboratorium dapat dilakukan dengan baik maka sampel inti harus dibawa ke permukaan dalam kondisi tidak terganggu dan benar-benar memperlihatkan formasi lapisan yang dibor secara representatif sehingga sedapat mungkin core recovery yang diperoleh mendekati 100%.
Salah satu cara untuk memperoleh sampel inti yang baik yaitu dengan memperhatikan kelayakan core barrel yang digunakan. Core barrel dengan bentuk yang beragam biasanya berupa tabung yang berfungsi untuk:
- Membungkus sampel inti - Memotong sampel inti - Mengangkat sampel inti
- menarik kembali sampel inti dari lubang bor
1. Single tube core barrel
Single tube memiliki desain yang paling sederhana (Gambar 3.19). Tipe core barrel ini sangat efektif digunakan pada tipe formasi yang terkonsolidasi dan keras. Karena hanya terdiri dari satu tabung maka fluida bor harus mampu melewati ruang antara inti dan bagian dalam barrel. Jika batuan tersebut agak lunak maka inti dapat tercuci dan tererosi sehingga akan menyebabkan kesulitan pada saat pengangkatan inti. Pada tipe single tube ini juga kemungkinan besar akan terjadi abrasi inti akibat perputaran dari barrel. Oleh karena itu formasi yang rapuh tidak dapat efektif terangkat dengan tipe core barrel ini karena core recovery akan rendah.
2. Double tube core barrel
Tipe double tube ini mempunyai karakteristik khas, yaitu:
a. Terdiri dari dua tabung sehingga inti yang diperoleh dalam tabung mendapat pengaruh yang kecil oleh putaran bit
b. Fluida bor melewati ruang antara dua tabung c. Inti tertahan dalam core lifter
3. Triple tube core barrel
Pada tipe ini tabung yang membawa bit ada dua yaitu outer tube dan second tube. Ruang antara kedua tabung tersebut berfungsi untuk memperbesar lubang bor (reaming). Panjang outer tube dapat diatur sesuai kebutuhan, tabung ini dapat diperpendek untuk formasi lepas atau lunak dan dapat
ditambahkan saat menembus formasi yang keras. Second tube adalah tabung dengan bit yang melakukan pengeboran (actual drilling).
Gambar 3.19. Single tube core barrel.
Air pendingin dialirkan melalui ruang di antara outer tube dan second tube. Kontak air dengan inti dapat dikurangi sehingga inti dapat dipertahankan tanpa tererosi atau tercuci.
Third tube (tabung paling dalam) tertanam pada sebuah anti frictional bearing. Tabung ini membawa core lifter dan jika diperlukan sebuah tabung contoh (alumunium atau plastik) dapat ditambahkan ke dalamnya. Dengan demikian sampel yang terkumpul dapat segera dibawa ke laboratorium untuk dianalisis.
Barrel yang dipakai untuk formasi lempung juga didesain sebagai triple tube. Barrel ini biasanya berukuran pendek dan tidak praktis untuk mengambil inti yang panjang.
a b c
4. Wireline core barrel
Ketiga jenis core barrel yang dijelaskan di atas apabila sudah penuh terisi oleh inti maka semua rangkaian baik core barrel sendiri maupun rangkaian bor dari swivel sampai bit harus diangkat untuk mengambil inti bor. Jenis sampling inti seperti ini lebih banyak digunakan dalam pengeboran yang dangkal, untuk pengeboran yang dalam sistem ini tidak efektif dari segi waktu, operasional, maupun kestabilan lubang bor. Wireline core barrel adalah perangkat (inner tube) yang memungkinkan pengambilan inti bor tanpa harus mengeluarkan rangkaian bor yang sudah tertanam.
Core barrel diambil dari atas dengan menggunakan kawat (cable line). Apabila core barrel sudah penuh maka cable line diturunkan ke bawah lubang bor sehingga bagian kepala tombak (spear head) akan masuk dan terkunci dalam kancing (latch), lihat Gambar 3.20c. Kemudian cable line ditarik ke permukaan beserta core barrel yang telah terisi oleh inti. Untuk melanjutkan pengeboran maka core barrel yang sudah dikosongkan diturunkan ke bawah dengan cable line sampai ke mata bor. Pengeboran dapat dilanjutkan kembali apabila cable line sudah terangkat ke permukaan (tanpa core barrel). Untuk memisahkan cable line dan core barrel digunakan sebuah alat berupa pipa yang dijatuhkan secara bebas dari permukaan sehingga pipa ini akan menghentak kancing dan secara otomatis membukanya sehingga kepala tombak akan terbebas.
Kelebihan dari wireline core barrel di antaranya:
- Inti dapat diambil tanpa mengangkat semua rangkaian bor
- Jika ditemui formasi tak stabil maka stang bor akan tetap menjaga kestabilan lubang
- Operasional menjadi lebih efisien, mengurangi run time peralatan, dan operator tidak mudah jemu
5. Core cutter/lifter
Pada saat core barrel telah terisi penuh maka inti bor yang terperangkap masih menyatu dengan batuan formasi pada bagian bawah. Untuk mengambil inti ke atas maka core barrel harus mampu memotong dan kemudian menahan
sehingga dapat dibawa ke permukaan tanpa jatuh ke bawah. Untuk tujuan tersebut maka pada bagian dalam core barrel dipasang core cutter/lifter.
Gambar 3.21. Core cutter/lifter terpasang di dalam core barrel.
Core cutter/lifter berupa pipa pendek yang tidak menerus (terdapat gap) seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 3.21. Diameter dalam (inner) pada bagian bawah core barrel dibuat semakin menyempit, sementara core cutter/lifter diletakkan di atasnya dalam core barrel. Apabila inti sudah penuh maka core barrel ditarik ke atas, karena ada gaya gesek antara core cutter dan inti maka secara relatif core cutter/lifter akan bergerak ke bawah. Karena diameter barrel ke bawah semakin sempit maka core cutter/lifter akan menyempit pula sehingga akan menahan inti. Jika core barrel ditarik dengan hentakan dari permukaan maka inti akan terpotong dari batuan formasi dan bisa diangkat ke permukaan.
6. Komponen-komponen core barrel di antaranya meliputi:
- Tube core barrel, terbuat dari pipa baja yang berfungsi untuk mengangkat sample inti. Suatu core tube coupling digunakan untuk menghubungkan ujung dari pipa core barrel dengan mata bor. Jumlah dari tabung core barrel ini tergantung dari jenis core barrel yang digunakan:
• Untuk tipe single tube core barrel, tabung core barrel berfungsi sebagai tempat penampungan inti sekaligus untuk melewatkan fluida bor.
• Untuk tipe double tube core barrel, tabung core barrel yang dalam berfungsi sebagai tempat penampung inti, sedangkan fluida bor dialirkan pada ruang di antara tabung dalam dan tabung luar.
• Untuk tipe triple tube core barrel, tabung core barrel ini terdiri dari tiga tabung yaitu: split tube (paling dalam), inner tube, dan outer tube. Split tube tertanam pada sebuah anti frictional bearing, tabung ini membawa core lifter dan berfungsi sebagai tempat penampungan inti.
- Core tube coupling, alat ini berfungsi untuk menghubungkan tabung inti dengan stang bor.
- Prolong coupling, alat ini digunakan untuk menghubungkan 2 buah single core tube.
- Core shell complete, alat ini terdiri dari sebuah core shell coupling, sebuah core shell, dan sebuah core lifter. Alat ini digunakan untuk memotong inti pada lobang bor dan mengeluarkannya. Secara praktis alat ini dipasang di antara core tube dan mata bor.
- Crown coupling, alat ini menghubungkan antara core tube dan mata bor, yang digunakan untuk mencegah core tube dari keausan.
- Closed sludge barrel, alat ini digunakan untuk menangkap dan mengumpulkan slime ketika pengeboran dilakukan pada formasi yang halus.
- Sludge Barrel, alat ini digunakan untuk mengumpulkan hancuran-hancuran untuk memperlancar proses pengeboran. Alat ini dihubungkan pada ujung atas core tube.
Gambar 3.22. Komponen core barrel: core tube coupling (a), crown coupling (b), closed sludge barrel (c), prolong coupling (d), sludge barrel (e), dan core shell complete (f).
Selanjutnya inti bor ditempatkan pada core box untuk deskripsi dan disimpan setelah diberi label kedalaman dan informasi lainnya. Bentuk core box dapat dilihat seperti pada Gambar 3.23.
a b
c d
Gambar 3.23. Inti bor disimpan dalam core box.
3. Stabiliser, drill collar, reamer, dan bit
Stabiliser dan drill collar
Jika mata bor terhubung langsung dengan stang bor maka akan lebih rentan terjadinya perubahan arah pengeboran (deviasi). Dalam hal ini maka perlu ditambahkan stabiliser untuk mengontrol arah pengeboran. Stabiliser adalah sebuah pipa panjang dengan diameter yang besar tetapi mempunyai dinding yang tipis (Gambar 3.24). Perangkat ini lebih memberikan kontrol terhadap arah pengeboran bukan terhadap berat rangkaian bor. Pada kondisi ini rangkaian bor masih dalam keadaan tertekan (kompresi) sehingga biasanya sekaligus dipasang sebuah pemberat atau drill collar (Gambar 3.18).
Reamer
Reamer adalah sebuah peralatan pelengkap yang digunakan untuk memperbesar lubang bor yang telah dibuat. Reamer berupa sebuah pipa pendek yang mempunyai diameter luar lebih besar atau mempunyai gigi-gigi di bagian luarnya sehingga lubang bor yang dihasilkan akan menjadi lebih besar (Gambar 3.25). Reamer dipasang di atas bit dan di bawah stang bor pada rangkaian bor.
Gambar 3.25. Reamer dengan tiga gigi.
Mata Bor
Tipe utama dari mata bor (bit) putar adalah blade bit, roller bit, hammer bit, diamond bit, dan tipe untuk tujuan khusus di antaranya coring bit, pilot bit, dan
reaming bit. Mata bor untuk formasi yang lunak mempunyai gigi yang panjang, untuk formasi yang lebih keras mempunyai gigi yang lebih pendek dengan jumlah yang lebih banyak. Untuk formasi yang sangat keras lebih cocok digunakan mata bor roller dengan gigi terbuat dari bahan carbide.
a b c
d e f
Gambar 3.26. Beberapa contoh mata bor putar: drag bit (a), roller bit/tricone (b), diamond bit (c,d), tungsten carbide bit (e), dan blade & roller bit (f).
Blade and drag bit, mata bor ini banyak digunakan pada formasi yang tak terkonsolidasi atau batuan yang lunak. Mata bor ini memberaikan batuan dengan gaya geser (shearing). Drag bit mempunyai 3 atau 4 potong sayap dengan ujung-ujungnya terpasang gigi dari bahan carbide. Roller bit, mata bor ini mempunyai 2, 3, atau 4 roller dimana mata bor dengan 3 roller (tricone bit) lebih umum digunakan.
PENGEBORAN TANPA FLUIDA (KERING)
Beberapa tipe pengeboran tidak mempergunakan fluida untuk menangani cutting, slurry, atau sampel. Secara umum pengeboran kering ini menggunakan rangkaian bor itu sendiri atau bailer untuk mengeluarkan material dari lubang bor. Umumnya pengeboran kering dilakukan pada formasi yang lunak dan tidak dipergunakan untuk melakukan pengeboran dalam.
4.1 PENGEBORAN AUGER
Pada pengeboran tanah dan formasi tak terkonsolidasi, auger memberikan keuntungan karena biaya modal dan operasi yang rendah. Sistem pembersihan lubang bor telah mengeliminasi kebutuhan akan pompa, kompresor, atau bailer.
4.1.1 Jenis Pengeboran Auger
• Continuous flight auger (ulir menerus)
Dikendaikan dengan mesin bor putar top drive, cutting dikeluarkan bari lubang bor dengan sistem ulir helikel (Gambar 4.1)
• Hollow auger
Adalah salah satu jenis continuous flight auger yang mempunyai tabung berlubang pada bagian tengahnya. Normalnya dilengkapi dengan mata bor yang bisa dilepaskan secara insitu dengan rangkaian stang internal (tanpa harus menarik semua rangkaian bor). Selain itu juga telah dikembangkan sehingga bisa dilakukan penggantian mata bor dan pengambilan sampel tanpa harus mengeluarkan rangkaian auger. Auger dioperasikan sama halnya dengan continuous flight auger konvensional sampai pada kedalaman yang diinginkan. Pada kedalaman tersebut mata bor dilepaskan dan kemudian bisa dilakukan pengambilan sampel dengan core barrel atau alat yang lain melalui bagian dalam dari hollow auger dengan
menggunakan rangkaian stang internal konvensional atau dengan sistem wireline. Pengambilan sampel air juga bisa dilakukan dengan jenis pengeboran ini.
Gambar 4.1. Continuous flight auger.
Salah satu keuntungan jenis auger ini adalah dimana ditemui formasi yang keras sehingga tidak bisa dilanjutkan dengan auger maka akan mudah untuk melanjutkan pengeboran dengan diamond coring melalui bagian tengah hollow rod auger.
• Short flight and plate auger (ulir pendek dan bercakar)
Ulir helikel yang pendek dan piringan jika sudah terisi oleh cutting selama pengeboran maka rangkaian bor diangkat keluar dan dibersihkan dari cutting sehingga bisa dilakukan pengeboran selanjutnya. Jenis pengeboran ini biasa digunakan dalam pengeboran dengan lubang yang besar.
Gambar 4.3. Short flight and plate auger. • Bucket auger
Cutting ditampung dalam bucket dan jika sudah penuh kemudian diangkat ke atas dan ditumpahkan melalui bagian bawah bucket. Dengan bertambahnya kedalaman maka harus ditambah tangkai lagi dalam rangkaian bor.
4.1.2 Aplikasi Pengeboran Auger
Penggunaan pengeboran auger lebih banyak pada penyelidikan tanah, formasi tak terkonsolidasi, investigasi air tanah, pengeboran konstruksi pada tanah, dan batuan yang lunak serta untuk eksplorasi endapan aluvial.
Continuous flight auger digunakan untuk penyelidikan lapangan, sampling geokimia, pengeboran dan sampling lingkungan, penyelidikan mineral aluvial, dan pembuatan lubang elektrode. Keuntungan dari metode ini adalah biaya peralatan dan operasi yang rendah, penetrasi yang cepat pada formasi yang sesuai, dan tidak ada kontaminasi
sampel oleh sirkulasi fluida. Kelemahan dari metode ini adalah penetrasi yang tidak bagus pada formasi yang kasar dan tidak bisa mengebor pada batuan atau boulder.
Gambar 4.4. Bucket auger.
Short flight and plate auger umumnya digunakan untuk sampling mineral, mempunyai beberapa keuntungan yaitu diperoleh lubang bor yang kering dan bersih, serta akan diperoleh lubang bor yang besar. Kelemahan metode ini biasanya akan terjadi pencucian cutting oleh air di dalam lubang bor.
Bucket auger mampunyai fungsi yang hampir sama dengan short flight auger, mempunyai beberapa kelebihan yaitu lubang bor yang besar, merintis lubang untuk casing, dan dapat mengebor pada kondisi lubang yang berair atau berlumpur. Kelemahan metode ini adalah mempunyai keterbatasan kedalaman pengeboran.
4.2 PENGEBORAN BANGKA
Sistem pengeboran kering yang lain adalah pengeboran Bangka yang dikembangkan di Pulau Bangka semenjak tahun 1880-an untuk mengebor sampel endapan aluvial (material tak terkonsolidasi). Sistem kerja menggunakan pengeboran putar yang digerakkan oleh manusia sehingga masih bersifat konvensional. Disamping itu kemajuan pengeboran juga dipengaruhi oleh tekanan yang ditimbulkan oleh berat badan operator, lihat Gambar 4.5.
Gambar 4.6. Pengeboran Bangka dioperasikan secara konvensional dengan tenaga manusia.
Bailer
Tangkai pemutar casing Tangkai kemudi
bailer
Casing Meja pemberat
Katup bailer
Pada pengeboran ini, casing digerakkan atau diputar sehingga akan bergerak ke bawah dan kemudian material yang terperangkap dalam casing ditimba ke atas dengan bailer.
Pada saat penetrasi maka katup bailer akan terbuka sehingga material formasi akan terperangkap ke dalam bailer (Gambar 4.7). Apabila bailer telah penuh dengan material kemudian diangkat ke permukaan, katup akan menutup sehingga material tidak jatuh ke dasar lubang.
Kelebihan dari metode pengeboran ini adalah mobilisasi alat bor sangat mudah, biaya operasi murah, dan dapat digunakan untuk mengambil sampel yang berada di bawah permukaan air.
Kelemahan bor Bangka di antaranya adalah kedalaman pengeboran terbatas pada 30 meter dan biasanya hanya bisa digunakan untuk endapan aluvial atau formasi tak terkonsolidasi.
