PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Batasan Masalah
TINJAUAN PUSTAKA
Penelitian tugas akhir yang dilakukan adalah mensintesis graphene oksida yang berasal dari baterai zinc-carbon (Zn-C) sebagai aditif pengendali kehilangan cairan pada lumpur pengeboran minyak bumi. Penelitian yang dilakukan oleh (Kavinkumar, Sastikumar, & Manivannan, 2015) menyatakan bahwa GO merupakan unsur non-konduktor karena mengandung lebih banyak ikatan atom karbon sp3 dibandingkan ikatan atom karbon sp2. Ketidaksempurnaan ikatan atom karbon sp3 dan berbagai gugus gugus fungsi O2 yang melekat pada dasar dan tepi diperoleh selama proses penyematan dengan pelarut organik.
Oleh karena itu (Ray, Bhunia, Saha, & Jana, 2015) menyatakan bahwa akibat adanya ikatan sp3 pada atom karbon, gugus fungsi pada permukaan GO dapat mempengaruhi konduktivitas listrik GO. Faktor utama penerapan GO pada lumpur pemboran adalah sifat membran yang kedap air dan sifat pelumasnya (Berman, Erdemir dan V. Sumant, 2014). Oleh karena itu, GO digunakan sebagai pilihan yang memungkinkan untuk lumpur pengeboran guna mengatasi kehilangan cairan, meskipun GO cukup kecil (Xuan, Jiang, & Li, 2013).
Berdasarkan Gambar 2.3 dapat disimpulkan bahwa lumpur yang disemprot GO menghasilkan pori-pori yang lebih kecil dibandingkan lumpur yang disemprot bentonit. Penelitian yang sama yang dilakukan oleh Xuan dan Li menemukan bahwa penggunaan aditif GO mengendalikan kehilangan cairan 10 kali lebih baik dibandingkan penggunaan bentonit saja. Kehilangan cairan (filtrasi) adalah hilangnya volume filtrat ke dalam batuan permeabel akibat proses filtrasi (Liska & Hawlett, 2017).
Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh (Ferguson & Klotz, 1954), penentuan volume filtrat lumpur pemboran dapat mengurangi permasalahan pemboran. Pengendalian kehilangan cairan tidak hanya penting, namun sifat reologi lumpur pengeboran harus dipertimbangkan secara umum. Reologi yang buruk akan menghasilkan tingkat penetrasi yang lebih rendah, bit yang lebih panas, dan potensi waktu henti yang lebih lama.
Penelitian yang dilakukan oleh (Aftab, Ismail, & Ibupoto, 2016) membandingkan lima sistem lumpur pengeboran berbasis air yang berbeda. Kelima sistem lumpur pemboran tersebut adalah lumpur dasar kalium klorida (KCL), lumpur berbahan dasar air (WBM)+ nanosilika, WBM+ poliakrilamida hidrolitik parsial (PHPA), WBM+ GO, WBM+. Hasil penelitian menyimpulkan bahwa lumpur yang menggunakan aditif GO meningkatkan penghambatan serpih dan menghasilkan sifat reologi yang lebih baik dibandingkan dengan semua sistem pengeboran lain yang digunakan dalam penelitian ini.
METODOLOGI PENELITIAN
Metode Penelitian
Flowchart Penelitian
Jenis Penelitian
- Alat
- Bahan
- Prosedur Sintesis GO baterai Zn-C
- Prosedur Pengujian Fluid Loss Lumpur Pemboran
Shaker cup 700 ml berfungsi : mengaduk atau mengaduk cairan dan bahan-bahan agar menjadi homogen (merata). Fungsi tungku : menyediakan energi panas yang berguna untuk proses penghilangan kandungan air pada bubuk GO baterai Zn-C yang dicampur dengan surfaktan 19% dan air suling. Fungsi spektrofotometer UV-Vis adalah untuk mengetahui keberhasilan sintesis baterai Zn-C GO yang dikenali dari puncak serapan sampel.
Filter Press Set (LPLT) berfungsi : memberikan tekanan pada lumpur sehingga diperoleh kekentalan filtrat dan kue lumpur. Aquadest: digunakan sebagai pelarut dalam proses sintesis GO untuk baterai Zn-C dan juga sebagai komponen cair pada lumpur pengeboran. Buka baterai Zn-C bekas dengan palu lalu ambil batang karbon yang ada di tengah baterai.
Tuang 100 ml air suling dan 3 kelereng ke dalam shaker yang sebelumnya diisi bubuk karbon. Larutan diuji dengan spektrofotometer UV-Vis dan uji FTIR, sedangkan endapan serbuk karbon dicuci dengan aquades. Siapkan alat Filter Press Set dan kertas saring dipasang sekencang mungkin dan siapkan permukaan pengukur di bawah silinder untuk menampung flira.
Catat volume filtrat yang terkumpul dalam gelas ukur setiap 5 menit selama 30 menit dengan menggunakan stopwatch.
Tempat Penelitian
Jadwal Penelitian
Bab ini akan menjelaskan hasil dan analisis data mengenai karakterisasi GO baterai Zn-C menggunakan FTIR untuk mengetahui ikatan kimia pada sampel, karakterisasi SEM untuk melihat morfologi permukaan sampel, karakterisasi EDS untuk menentukan unsur-unsur dalam sampel, dan Karakterisasi Uv-Vis untuk mengukur transmitansi atau serapan larutan sampel GO. Karakterisasi digunakan untuk menganalisis keberhasilan material GO baterai Zn-C yang disintesis dari grafit baterai Zn-C. Hasil karakterisasi Fourier Transform Inframerah (FTIR) telah digunakan untuk menganalisis ikatan kimia pada material baterai Zn-C GO.
Hasil karakterisasi menggunakan FTIR menunjukkan bahwa gugus fungsi khas baterai GO Zn-C adalah C-O, C=O, C=C dan O-H (Sun, et al., 2008). Instrumen pemindaian mikroskop elektron (SEM) digunakan untuk menganalisis morfologi permukaan baterai grafit dan GO Zn-C. Berdasarkan hasil EDS pada tabel 4.1 sampel Baterai GO Zn-C setelah sintesis dapat diamati bahwa unsur karbon mempunyai persentase massa terbesar yaitu 87,05%, disusul persentase massa oksigen (O) sebesar 11,36.
Unsur C 92,94% dan O 6,56% merupakan unsur pembentuk struktur grafit, sedangkan unsur aluminium dengan kandungan sangat rendah yaitu 0,51% hanyalah unsur yang termasuk dalam baterai Zn-C. Spektrofotometer Uv-Vis (ultraviolet-visibel) adalah alat yang digunakan untuk menganalisis transmitansi dan serapan sampel baterai Zn-C GO sebagai fungsi panjang gelombang. Oleh karena itu, sintesis GO baterai Zn-C berhasil disintesis melalui proses eksfoliasi grafit menggunakan metode tumbukan marmer.
Setelah dilakukan pengamatan uji kehilangan cairan pemboran selama 30 menit, ketebalan kue lumpur dapat diukur dengan menggunakan jangka sorong. Lumpur standar termasuk dalam kategori kue lumpur tebal, sehingga dengan penambahan GO 1% maka ketebalan kue lumpur yang terbentuk memenuhi kriteria yang ditetapkan oleh Ghazali. “Potensi penggunaan graphene oksida dari baterai Zn-C sebagai bahan aditif untuk pengendalian kehilangan cairan pada lumpur pengeboran” dapat disimpulkan sebagai berikut: 1.
Hasil EDS menunjukkan unsur karbon (C) dengan persentase sebesar 87,05%, dan hasil UV-Vis juga menunjukkan bahwa GO memiliki puncak serapan sebesar 228,9 nm yang menunjukkan bahwa terbentuk baterai Zn-C GO. Penambahan GO 0,2% juga menghasilkan mud cake yang lebih tipis yaitu 1,65 mm dibandingkan mud cake standar sebesar 2 mm. Berdasarkan perubahan konsentrasi diperoleh nilai filtrat dan volume kue lumpur yang paling baik adalah penambahan GO 1%.
Dengan demikian, setiap variasi konsentrasi GO pada baterai Zn-C dapat menjadi aditif baru untuk mengontrol hilangnya cairan lumpur pengeboran. Peneliti berharap penelitian ini dapat dilanjutkan dengan menggunakan shaker yang kecepatannya dikontrol agar pengocokan sampel grafit baterai Zn-C memiliki kecepatan yang stabil.
HASIL DAN PEMBAHASAN
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
Comparative study of the use of water-based mud containing multi-walled carbon nanotubes versus oil-based mud in HPHT fields. Improvement of rheological properties and inhibition behavior of water-based silt clay using nanosilica, multi-walled carbon nanotubes and graphene nanoplatelets. Properties and electrical conductivity of graphene oxide for the adsorption of cationic dyes from liquids: Kinetic and thermodynamic study.
The synthesis of graphene sheets with controlled thickness and order using surfactant-assisted electrochemical processes.
