Modul Praktikum Analisa Lumpur Pemboran

(1)

PENDAHULUAN

Lumpur pengeboran mempunyai fungsi utama yaitu untuk menahan tekanan

hidrostatik dari fluida formasi. Namun selain itu fluida pengeboran memiliki

beberapa fungsi yang lain seperti:

1. 1. Mengangkat cutting ke permukaan.

Mengangkat cutting ke permukaan.

2. 2. Menahan Dinding Lubang bor.

Menahan Dinding Lubang bor.

3. 3. Menahan Sebagian Berat Drillstring & Casing.

Menahan Sebagian Berat Drillstring & Casing.

4. 4. Sebagai Tenaga Pengerak motor.

Sebagai Tenaga Pengerak motor.

5. 5. Menahan cutting selama sirkulasi dihentikan.

Menahan cutting selama sirkulasi dihentikan.

6. 6. Mendinginkan dan melumasi bit dan drillstring.

Mendinginkan dan melumasi bit dan drillstring.

Komposisi dari lumpur pengeboran harus diatur agar lumpur pengeboran bisa

berfungsi

berfungsi seperti

seperti disebutkan

disebutkan di

di atas.

atas. Untuk

Untuk itu

itu desain

desain dan

dan analisa

analisa lumpur

lumpur

pengeboran merupakan hal y

pengeboran merupakan hal yang penting dalam operasi pengeboran

ang penting dalam operasi pengeboran

Secara umum lumpur pengeboran mempunyai tiga komponen atau fasa: Secara umum lumpur pengeboran mempunyai tiga komponen atau fasa:

a.

a. Komponen Cair (Air atau Minyak).

Komponen Cair (Air atau Minyak).

b.

b. Komponen Padatan

Komponen Padatan

Kompenen Padatan terbagi menjadi dua macam yaitu:

Reaktif

Reaktif Solids

Solids,,

yaitu padatan yang bereaksi dengan air membentuk koloid (

Clay

Clay) dan

) dan

Inert Solids

Inert Solids (zat padat yang tak bereaksi).

(zat padat yang tak bereaksi).

c.

c. Komponen

Komponen Additive

Additive..

Komponen additive pada lumpur pengeboran bisa dikategorikan sebagai

weighting agents, Fluid-Loss-Control Additives,

Thinners or

Dispersant, Lost-Circulation Materials, Surfactants or Surface-Active

Agents dan sebagainya.

Komponen

–

komponen yang terkandung dalam komposisi lumpur pengeboran

harus disesuaikan dengan fungsi yang ingin dicapai dan kondisi lingkungan

pengeboran serta biaya operasi pengeboran.

(2)

Desain dan Analisa lumpur pengeboran merupakan kemampuan yang harus

dimiliki oleh seorang lulusan

Teknik Perminyakan. Oleh karena itu “

Laboratorium

Analisa Lumpur Pengeboran Jurusan Teknik Perminyakan Universitas Pertamina

”

memberikan beberapa percobaan dasar mengenai lumpur pengeboran yang meliputi

beberapa praktikum, antara lain:

1. Pengukuran Densitas

2. Pengukuram

Sand Content

3. Pengukuran Viskositas

4. Penentuan Filtrasi Untuk

Mud Cake

5. Analisa Kimia Lumpur Bor

Dengan melakukan percobaan dasar lumpur pengeboran ini diharapkan mahasiswa

memiliki kemampuan dasar mengenai desain dan Analisa lumpur pengeboran dan

mendukung pemahaman mahasiswa terhadap materi lumpur pengeboran pad akelas

Teknik Pengeboran I.

(3)

Lumpur pemboran

Fasa Cair

Air : Fresh Water & Sea Water

hampi 70% mengandung air

Oil : Oil Base Mud

hampir 90% mengandung Oil

Fasa solid

Reactive Solid

Merupakan padatan yang bereaksi dengan air membentuk koloid (clay),

dimana bentonite menghisap air tawar dan

membentuk lumpur.

Inner Solid

Merupakan komponen padatan dari lumpur yang

tidak bereaksi dengan zat-zat cair lumpur bor.

Digunakan untuk menaikan densitas lumpur

pemboran.

Fasa Kimia

Material tambahan yang berfungsi mengontrol dan

memperbaiki sifat-sifat lumpur agar sesuai dengan

keadaan formasi yang dihadapi selama operasi

pemboran

Praktikum Analisa Lumpur Pengeboran Tahun Ajaran 2017/2018

Lumpur Pemboran

Fungsi Lumpur Pemboran 1. Mengangkat cutting ke permukaan

2. Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string 3. Memberi dinding pada lubang bor dengan Mud cake

4. Mengontrol tekanan formasi

5. Menahan Cutting pada saat sirkulasi lumpur dihentikan sementara

6. Menahan sebagian berat Drill string 7. Media Logging

Sifat Fisik Lumpur Pemboran

1. DensitasPerbandingan berat per unit volume lumpur.

2. ViscositasTahanan lumpur pemboran untuk mengalir saat dipompakan.

3. Gel strengthGaya mengagar dari lumpur saat sirkulasi dihentikan (Statik)

4. Yield PointSifat mengagar yang menunjukan besarnya tekanan minimal yang harus diberikan kepada

fluida agar fluida tersebut dapat bergerak

5. Filtration LossKehilangan sebagian dari fasa cair dari lumpur masuk kedalam formasi yang permeable.

(4)

Lumpur Pemboran

Fungsi Lumpur Pemboran

1. Mengangkat cutting ke permukaan

2. Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string 3. Memberi dinding pada lubang bor dengan Mud cake

4. Mengontrol tekanan formasi

5. Menahan Cutting pada saat sirkulasi lumpur dihentikan sementara

6. Menahan sebagian berat Drill string 7. Media Logging

Sifat Fisik Lumpur Pemboran

1. DensitasPerbandingan berat per unit volume lumpur.

2. ViscositasTahanan lumpur pemboran untuk mengalir saat dipompakan.

3. Gel strengthGaya mengagar dari lumpur saat sirkulasi dihentikan (Statik)

4. Yield PointSifat mengagar yang menunjukan besarnya tekanan minimal yang harus diberikan kepada

fluida agar fluida tersebut dapat bergerak

5. Filtration LossKehilangan sebagian dari fasa cair dari lumpur masuk kedalam formasi yang permeable.

Praktikum Analisa Lumpur Pengeboran Tahun Ajaran 2017/2018

Analisa Lumpur Pemboran

PENGUKURAN DENSITAS PADA LUMPUR PEMBORAN

Alat 1. Mud Balance 2. Mud Mixer 3. Gelas Ukur 4. Timbangan Digital PENGUKURAN SAND CONTENT PADA LUMPUR PEMBORAN Alat 1. Mud Mixer 2. Sand Content set 3. Gelas Ukur 4. Timbangan Digital PENGUKURAN VISCOSITAS Alat 1. Marsh Funnel. 2. Timbangan. 3. Gelas Ukur 4. Mud Mixer. 4. Cup Mud Funnel.

PENENTUAN FILTRASI UNTUK MUD CAK E

Alat 1. Filter Press 2. Mud mixer 3. Stop Watch 4. Gelas ukur 5. Filter Paper 6. Jangka Sorong 7. CO₂Catridge ANALISA KIMIA LUMPUR PEMBORAN Alat 1. Labu titrasi 2. Buret mikro 3. Pengaduk 4. Pipet 5. pH meter 6. Mud mixer

(5)

Analisa Lumpur Pemboran

PENGUKURAN DENSITAS PADA LUMPUR PEMBORAN

Alat 1. Mud Balance 2. Mud Mixer 3. Gelas Ukur 4. Timbangan Digital PENGUKURAN SAND CONTENT PADA LUMPUR PEMBORAN Alat 1. Mud Mixer 2. Sand Content set 3. Gelas Ukur 4. Timbangan Digital PENGUKURAN VISCOSITAS Alat 1. Marsh Funnel. 2. Timbangan. 3. Gelas Ukur 4. Mud Mixer. 4. Cup Mud Funnel.

PENENTUAN FILTRASI UNTUK MUD CAK E

Alat 1. Filter Press 2. Mud mixer 3. Stop Watch 4. Gelas ukur 5. Filter Paper 6. Jangka Sorong 7. CO₂Catridge ANALISA KIMIA LUMPUR PEMBORAN Alat 1. Labu titrasi 2. Buret mikro 3. Pengaduk 4. Pipet 5. pH meter 6. Mud mixer

Praktikum Analisa Lumpur Pengeboran Tahun Ajaran 2017/2018

PERCOBAAN I

PENGUKURAN DENSITAS PADA LUMPUR PENGEBORAN

1. Tujuan Percobaan

a. Menentukan densitas dari lumpur pengeboran dengan menggunakan alat

Mud Balance

.

2. Teori Dasar

2.1. Densitas lumpur

Densitas lumpur pengeboran merupakan salah satu sifat lumpur yang

sangat penting, karena peranannya sebagai penahan tekanan formasi. Untuk

kondisi “overbalance drilling”

densitas lumpur harus bisa memberikan

tekanan yang lebih besar daripada tekanan dari fluida di reservoir untuk

mencegah terjadinya masuknya fluida formasi ke lubang sumur. Namun

(6)

PERCOBAAN I

PENGUKURAN DENSITAS PADA LUMPUR PENGEBORAN

1. Tujuan Percobaan

a. Menentukan densitas dari lumpur pengeboran dengan menggunakan alat

Mud Balance.

2. Teori Dasar

2.1. Densitas lumpur

Densitas lumpur pengeboran merupakan salah satu sifat lumpur yang

sangat penting, karena peranannya sebagai penahan tekanan formasi. Untuk

kondisi “overbalance drilling”

densitas lumpur harus bisa memberikan

tekanan yang lebih besar daripada tekanan dari fluida di reservoir untuk

mencegah terjadinya masuknya fluida formasi ke lubang sumur. Namun

densitas lumpur bor yang terlalu besar dan melebihi tekanan rekah formasi

akan menyebabkan formasi tersebut menjadi rekah dan menyebabkan lumpur

hilang ke formasi.

Densitas lumpur di lapangan biasanya diukur dengan menggunakan

satuan ppg (

Pound

per gallon). Barium sulfate (BaSO4) merupakan

additive

yang biasa digunakan sebagai

weighting additive. Barite adalah mineral padat

yang terdiri dari barium sulfat. Namun ada beberapa jenis additive lainnya

yang bisa digunakan sebagai

weighting additive seperti siderite (3.08 g/cm3),

calcium carbonate, hematite, ilmetite, and galena. Pada percobaan ini barite

akan digunakan sebagai

weighting additive.

1. Rumus densitas:

ρ

=

M V

(7)

2. Rumus densitas untuk campuran lumpur pengeboran:

M

n

= M

1

+ M

2

+….

V

n

= V

1

+ V

2+……

ρ

n

=

Mn Vn

3. Untuk meningkatkan densitas lumpur awal

a. Massa barite yang dibutuhkan, M (lb/bbl)

M = 1491

(−1)

(35.5−)

Dimana :

M = Massa Barite yang dibutuhkan (lb

barite

/bbl

lumpur

)

M

n

= Masa akhir

V

3

= Volume akhir

ρ

1

= Densitas Lumpur awal

ρ

n

= Densitas Lumpur akhir

3. Alat dan Bahan

3.1. Alat

1. Mud Balance

2. Mud Mixer

3. Gelas Ukur

4. Timbangan Digital

3.2. Bahan

1. Bentonite

2 . Aquadest

3 .

Additif

(8)

4. Prosedur Percobaan

1. Mengkalibrasi peralatan

Mud Balance

sebagai berikut:

a. Membersihkan peralatan

Mud Balance

.

b. Mengisi cup dengan air hingga penuh, lalu menutup dan

membersihkan bagian luarnya. Mengeringkan dengan kertas tissue.

c. Meletakkan kembali

Mud Balance

pada kedudukannya semula.

d. Menempatkan Rider pada skala 8,33 ppg (densitas air).

e. Mengecek pada level glass, bila tidak seimbang, atur

Calibration

Screw

sampai seimbang.

2. Menimbang beberapa zat yang digunakan, sesuai petunjuk asisten.

3. Menakar air 350 cc dan mencampur dengan 10 gr betonite. Caranya

memasukkan air ke dalam benjana, lalu memasang pada

Mud Mixer

dan memasukkan bentonite sedikit demi sedikit setelah

Mud Mixer

dijalankan, selang beberapa menit setelah dicampurkan, mengambil

benjana dan mengisi cup

Mud Balance

dengan lumpur yang telah

dibuat.

4. Menutup cup dan lumpur yang melekat pada dinding bagian luar dan

menutup cup membersihkan sampai bersih.

5. Meletakkan balance arm pada kedudukannya semula, lalu mengatur

rider hingga seimbang. Membaca densitas yang ditunjukkan oleh

skala.

6. Mengulangi Langkah 5 untuk komposisi fluida pengeboran yang

diberikan oleh asisten.

(9)

PERCOBAAN II

PENGUKURAN

SA ND CON TE NT

_{PADA LUMPUR PENGEBORAN}

1. Tujuan Percobaan

a. Mengukur kadar pasir atau

sand content

(%) yang terkandung dalam

lumpur pengeboran.

2. Teori Dasar

Lumpur pengeboran yang kembali ke permukaan dari lubang sumur

akan mengandung partikel solid seperti pasir, silt ataupun colloidal. Untuk itu

dalam circulating system yang ada pada rig biasanya dipasang alat –

alat yang

bisa menyaring kandungan solid tersebut seperti:

1. Shale Shaker

yang berfungsi menbersihkan lumpur dari

serpihan-serpihan atau

Cutting

yang berukuran besar.

2. Desander

yang berfungsi untuk membersihkan lumpur dari

partikel- partikel padatan yang berukuran kecil yang bisa lolos dari shale

shaker.

3. Desiliter yang

berfungsi membersihkan lumpur dari

partikel- partikel yand berukuran lebih kecil.

Kandungan pasir pada lumpur pengeboran perlu dikontrol karena

andungan pasir yang terlalu besar pada lumpur pengeboran bisa

mengakibatkan bertambahnya densitas lumpur dan bisa menimbulkan

kerusakan pada pompa akibat beban pompa yang terlalu berat. Untuk itu

persentase dari kandungan pasir pada lumpur pengeboran harus diukur secara

berkala pada saat operasi pengeboran dilakukan menggunakan mesh shieve

dan graduated tube (sand content sete). Dengan menggunakan alat sand

content set kita bisa mengukur volume dari pasir yang terkandung dalam

(10)

lumpur dan menghitung persentase dari pasir tersebut. Kandungan pasir (

Sand

Content

) pada lumpur pengeboran bisa dihitung dengan menggunakan rumus:

n =

m s V V

x 100 %

dimana :

n

= kandungan pasir %

V

s

= volume pasir dalam lumpur

V

m

= volume lumpur

3. Alat dan Bahan

3.1. Alat

1. Mud Mixer

2. Sand Content

set

3. Gelas Ukur

4. Timbangan Digital

3.2. Bahan

1. Bentonite

2. Aquadest

3. Pasir

4. Bahan-bahan Additif

(11)

Gambar 2.1

Sand Content Set

4. Prosedur Percobaan

1. Isi tabung pengukur sampai garis yang diberi label "Mud to Here", lalu

gunakan botol cuci untuk menambahkan air jernih (atau diesel jika

menggunakan oil based mud) ke garis yang diberi label "Water to Here".

Tutup mulut tabung dengan ibu jari dan kocok dengan kencang.

2. Tuangkan campuran di dalam tabung melalui saringan. Lanjutkan

menambahkan cairan botol ke tabung, goyang, dan tuangkan isinya melalui

saringan sampai semua lumpur pengeboran telah bersih dari tabung. Jangan

diaduk atau secara paksa mendorong campuran melalui saringan. Mengetuk

sisi samping dari penahan saringan ketika cairan pengeboran yang

diencerkan ditambahkan akan membantu campuran melewati saringan.

3. Siram saringan dengan cairan dari botol cuci untuk membersihkan sisa

lumpur pengeboran dan partikel serpih sampai semua yang tersisa di

saringan adalah pasir.

4. Sesuaikan ujung besar corong di atas penahan saringan dan perlahan-lahan

membalikkan unit saringan dan saluran, paskan ujung corong ke mulut

tabung pengukur gelas.

5. Dengan menggunakan semprotan cairan halus dari botol cuci, cuci pasir

dari balik layar melalui corong ke tabung pengukur gelas, dan biarkan pasir

mengendap.

(12)