137698808 Analisa Lumpur Pemboran

8/10/2019 137698808 Analisa Lumpur Pemboran

1/90


2/90

II. FUNGSI LUMPUR BOR

Sekarang lumpur mempunyai fungsi bermacam macam, yaitu

+. *engangkat cuttings dari dasar lubang ke permukaan.

-. *enahan dinding lubang agar jangan runtuh selama pemboran berlangsung.

. *elumasi dan mendinginkan bit dan rangkaian pemboran.

/. *engontrol tekanan formasi.

0. *enahan cuttings dan material pemberat selama sirkulasi berhenti agar jangan

turun.

1. Sebagai media logging.

2. Sebagai media informasi.

3. Sebagai tenaga penggerak.4. *enahan sebagaian berat rangkaian pemboran.

%emboran menghasilkan lubang dan serpih bor (cuttings). 5uttings harus diangkat ke

permukaan segera mungkin dan sebersih mungkin dari dasar lubang. Dengan jalan

mensirkulasikan lumpur dari permukaan ke dalam lubang sumur dan kembali ke

permukaan, cuttings akan terangkat disaat lumpur berjalan dari dasar lubang ke

permukaan.

Selama pemboran berlansung dihindari agar dinding lubang jangan runtuh. #alau

runtuh maka rangkaian pemboran akan terjepit. ni merupakan problema dalam dunia

pemboran. Lumpur membentuk lapisan pada dinding lubang dan lumpur memberikan

tekanan ke dinding lubang. Dengan ini maka dinding lubang dapat terhindar dari

keruntuhan buat sementara. $ntuk lubang yang sudah cukup dalam dinding lubang

cenderung untuk runtuh, sehingga harus dipasang casing.

6it yang selalu bersentuhan dengan formasi disaat sedang membor, akan cepat aus bila

tidak ada yang mendinginkan. Dengan adanya sirkulasi lumpur maka bit akan

didinginkan . Lumpur juga bertindak sebagai pelumas, sehingga putaran dari rangkaian

pemboran akan lebih baik.

STT MIGAS BALIKPAPAN -


3/90

7ormasi yang ditembus mempunyai tekanan. 8dakalanya tekanan formasi tinggi

dan adakalanya pula tekanan formasi lemah. 6ila tekanan formasi tinggi, lumpur harus

dapat melawan tekanan tersebut, sehingga tidak ada aliran fluida dari formasi, kalau tidak

maka akan terjadi blowout. Sebaliknya bila tekanan formasi adalah rendah, maka tekanan

yang diberikan oleh lumpur harus dikurangi pula agar formasi tidak pecah.

Disaat menambah drill pipe atau saat mencabut rangkaian sirkulasi dari lumpur

dihentikan, cutting yang berada dalam perjalanan di annulus menuju permukaan juga

akan berhenti. Disaat ini lumpur harus dapat menahan cutting tersebut agar jangan turun

ke dasar lubang, sebab kalau turun, cutting akan menjepit rangkaian pemboran.

Dalam memperkirakan karakteristik formasi sering menggunakan logging listrik.Lumpur disini bertindak sebagai pengantar aliran listrik dari peralatan logging yang

diturunkan kedalam lubang sumur ke formasi yang diselidiki. Dengan demikian dapat

dikatakan lumpur sebagai media logging.

Lumpur yang menghantarkan suatu informasi dari lapisan yang tembus,

yaitukarena cutting merupakan lapisan yang ditembus. Selain dari itu lumpur dapat

memberikan informasi bahwa telah terjadi kick (gejala sebelum blowout) pada sumur

tersebut. 'leh sebab itu maka lumpur dapat disebut sebagai media informasi.

Diwaktu pembelokan lubang pada pemboran berarah, digunakan suatu alat yang

disebut dengan dyna drill. 9angkaian pemboran disini tidak berputar, hanya bitlah yang

berputar . Tenaga untuk memutar berasal dari lumpur. $ntuk lebih memberikan

gambaran tentang fungsi lumpur. liat gambar berikut.

Lumpur memberikan gaya yang apung, menurut hukum 8rchimedes benda yang

berada dalam cairan akan berkurang beratnya sebesar !at cair yang dipisahkan benda

tersebut. :adi rangkaian pemboran dalam lumpur akan berkurang beratnya.

STT MIGAS BALIKPAPAN


4/90

III KOMPONEN LUMPUR BOR.

Lumpur terdiri dari tiga kelompok komponen, antara lain

"at 5air.

"at %adat.

"at #imia.

#etiga kelompok komponen ini dicampur sedemikian rupa sehingga didapatkan lumpur

pemboran yang sesuai dengan keadaan formasi yang akan ditembus.

Zat Cair Lumpur Bor

"at cair dari lumpur bor merupakan fasa dasar dari lumpur, yang mana dapat berupa

air atau minyak.

Dapat berupa air tawar maupun air asin, hal ini tentu disesuaikan dengan lokasi

setempat, manakah yang mudah didapat, dan juga disesuaikan dengan formasi yang

akan ditembus.

#alau fasa cair itu berupa minyak yang sudah diolah (refined oil). *inyak ini harus

mempunyai sifat

o 8nniline ;umber yang tinggi.

8nniline number merupakan suatu angka yang menunjukkan kemempuan

untuk melarutkan karet. *akin tinggi aniline number suatu minyak maka

kemampuan melarutkan karet makin kecil. Dalam operasi pemboran minyak

peralatan yang dilewati lumpur berupa karet , seperti pada pompa lumpur,

packer, plug untuk penyemenan dan lain lain.

o 7lash %oint yang tinggi.

7lash point adalah suatu angka yang menunjukkan dimana minyak akan

menyala. *akin rendah flash point suatu minyak, maka penyalaan akancepat terjadi, atau minyak akan cepat terbakar.

%our %oint yang rendah.

o %our point adalah suatu angka yang menunjukkan pada temperature berapa

minyak akan membeku. :adi kita tidak menginginkan Lumpur cepat

mambeku.

STT MIGAS BALIKPAPAN /


5/90


6/90

I%. SIFAT LUMPUR.

Sifat sifat dari Lumpur bor diatur sedemikian rupa sehingga tidak minimbulkan

problema diwaktu pemboran berlansung. #alau selama pemboran berlangsung terjadi

perubahan sifat sifat dari Lumpur maka dilakukan perbaikan perbaikan dengan segera

dengan menambahkan !at !at kimia.

Sifat sifat Lumpur bor tersebut adalah sebagai berikut

+. 6erat jenis (*ud =eight).

-. >iskositas (>iscosity).

. ?elstrength.

/. =ater Loss.0. Sand 5ontent.

1. 5L 5ontent.

2. 9esisti ity.

&.'. B rat ( $i).

6erat jenis Lumpur bor (mud weight) sangat besar pengaruhnya dalam

mengontrol tekanan formasi. Sebab dengan menaikkan berat jenis Lumpur bor maka

tekanan Lumpur akan naik pula. @al ini diperlukan dalm hal formasi bertekanan tinggi.

Seperti disebutkan dalam halaman sebelumnya barite merupakan padatan yang umum

digunakan untuk menaikkan berat jenis Lumpur bor. Selain dari barite adalah sebagai

berikut

a. ?alena.

b. lmenite.

c. 'ttawa Sand.

$mumnya juga dalam dunia pemboran berat jenis Lumpur dinyatakan dalam bentuk

Specific ?ra ity (S?).

Specific ?ra ity adalah perbandingan berat jenis Lumpur bor dengan berat jenis air

tawar.

STT MIGAS BALIKPAPAN 1


7/90

Secara matematis dinyatakan sebagai berikut

S? A w

BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB.(+)

Dimana :

SG A Specific ?ra ity, tanpa satuan.

A 6erat jenis Lumpur bor, berat per ol.

w A 6erat jenis air tawar, yang biasanya adalah 3. pound per gallon, atau

+.C gr cc, atau +.C kg + ltr.

Dalam merencanakan selalu harus dibuat berat jenis dari Lumpur memberikan tekanan

hidrostatis Lumpur yang lebih besar dari tekanan formasi yang akan ditembus.

@ubungan berat jenis Lumpur dengan tekanan hidrostatis adalah sebagai berikut

h Ph = BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB.(-)

Dimana:

Ph A tekanan hidrostatis Lumpur bor untuk kedalam h.

ni merupakan persamaan yang umum. Dilapangan sering di pakai persamaan

h Ph ..C0-.C = BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB( )

Dimana:

Ph A dalam satuan psi, dan h dalam satuan ft, serta berat jenis Lumpur dalam

satuan ppg.

C.C0- merupakan factor kon ersi yang dapat dicari sebagai berikut

= Ph -+//-/3.2in

ft x

ft gal

x ft x gal

lb

-+///3.2

inlb

=



8/90

= C.C0+4 psi, dibulatkan menjadi C.C0- psi.

Catatan :

+ ft A 2./3 gal

+ ft- A +// in-

9umus lapangan untuk mencari tekanan hidrostatis yang lain adalah

+Ch x

Ph

= BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB(/)

Dimana %h dalam suatu ksc, berat jenis dalam satuan gr cc dan h dalam meter.

7aktor kon ersi +C dapat dicari seperti cara di atas.

Tekanan

%fr

%h

#edalaman

?b 0. ?ambaran tekanan hidrostatis s kedalaman

Contoh soal :

?radient tekanan formasi adalah C.00psi ft. safety untuk kelebihan adalah



9/90

6erapakah berat jenis Lumpur yang diberikan.

Penyelesaian :

Tekanan formasi adalah C.00 psi ft E D ft A C.00 D psi

Tekanan hidrostatis +.C3 E C.C0 D psi A C.04/ psi

C.04/ D psi A C.C0- E E D ft

A ++./- ppg

Tekanan formasi dapat dinyatakan dalam bentuk gradient tekanan.

%f A ?f E D BBBBBBBBBBBBBBBBBBB....(0)

Dimana : %f A tekanan formasi, psi.

?f A gradient tekanan formasi, psi ft.

D A kedalaman, ft.

$ntuk gradient tekanan formasi antara C./ psi ft sampai dengan C./10

psi ft, formasi dikatakan bertekanan normal. 6ila gradient tekanan lebih besar dari C./10

psi ft, formasi bertekanan abnormal, dan lebih kecil dari C./ psi ft bertekanan sub

normal.

Tekanan hidrostatis Lumpur yang diberikan oleh Lumpur harus melebihi

tekanan formasi. #elebihan ini berkisar antara -F sampai dengan +CF dari tekanan

formasi.

#alau lebih besar lagi, harus jangan lebih besar dari tekanan rekah formasi. #arena bila

tekanan Lumpur lebih besar dari tekanan rekah formasi, formasi akan rekah. :adi tekanan

hidrostatis Lumpur harus berada diantara tekanan rekah formasi dan tekanan formasi.

$ntuk lebih jelasnya lihat gambar berikut, yang mana dapat dilihat

tekanan hidrostatis Lumpur berada diantara tekanan rekah dan tekanan formasi untuk

setiap kedalaman sumur.



10/90

&.'.'. P $*u+ura$ B rat ( $i) Lumpur Bor.

Di lapangan berat jenis Lumpur bor diukur dengan menggunakan suatu alat yang

disebut dengan *ud 6alance.

6agian bagian dari *ud 6alance adalah sebagai berikut

i. *angkok beserta tutupnya (cup).

ii. Lengan bersekala (balance arm).

iii. 8nak timbangan (rider).

i . ?elas pengatur le el (le el glass).

. %enyangga (base and fulcrum).

%rosedur pengukuran berat jenis adalah sebagai berikut

si mangkok sampai penuh dan tutup.

%astikan bahwa ada Lumpur yang keluar dari lubang penutup, supaya

pasti dalam mangkok betul betul penuh berisi Lumpur.

Tutup lubang mangkok dengan jari, cuci Lumpur yang ada pada

penutup dan lengan mud balance.

ni agar Lumpur yang ditimbang betul betul yang berada dalam

mangkok.

Letakkan diatas penyangga. 8tur rider sampai posisi lengan betul betul hori!ontal.

6aca berat jenis Lumpur yang ditunjukkan oleh rider.

%ada lengan bersekala dapat terbaca berat jenis dalam satuan ppg, ataupun dengan satuan

gr cc. :uga ada yang menyatakan S? dari Lumpur.

%eralatan ini harus dikalibrasi secara periodik, cara melakukan kalibrasi adalah sebagai

berikut

+. si mangkok dengan air tawar.

-. Tutup dan bersihkan.

. Tepatkan rider pada angka 3. ppg atau

+.C gr cc.

STT MIGAS BALIKPAPAN +C


11/90

/. 8tur anak timah yang terdapat pada

ujung lengan sampai posisi lengan betul betul le el (mendatar).

?ambar 1. *ud 6alance

5up (5angkir).

6alance 8rm (lengan bersekala)

9ider (8nak timbangan)

Le el ?lass (?elas pengatur le el)

Tutup cangkir

%engatur kalibrasi.

&.'.,. P r-itu$*a$ B rat ( $i) Lumpur.

Sebagaimana dijelaskan pada halaman halaman sebelumnya, Lumpur dibuat dari !at

cair ditambah dengan !at padat serta dikontrol oleh penambahan !at kimia.

#alau Lumpur yang dibuat dari air tawar ditambah dengan bentonite, berlaku suatu

olume sebagai berikut

>w G >bt A >m BBBBBBBBBBBBBBBB..BB.(2)

STT MIGAS BALIKPAPAN ++


12/90


13/90

Dimana

w A berat jenis air tawar, biasanya 3. ppg atau +.C gr cc

bt A berat jenis bentonite

m A berat jenis Lumpur yang terjadi.

5ontoh soal

6uatlah suatu Lumpur bentonite dari air tawar. 6ila berat jenis bentonite adalah -+.1ppg.

6erapa olume bentonite dan air yang harus disediakan agar didapat -CCC bbl Lumpur

yang mempunyai berat jenis +C ppg.

Penyelesaian :

Dari persamaan 2, maka

>w G >bt A -CCC >w A -CCC H >bt

Dari persamaan (4),

(-CCC H >bt) 3. G >bt (-+.1) A -CCC (+C)

>bt A -0+.2 bbl

>bt A -CCC H -0+.2

A +2/3. bbl.

:adi untuk soal diatas diperlukan bentonite -0+.2 bbl, dan air sebanyak +2/3. bbl.

$mumnya bentonite dinyatakan dalam jumlah sack, satu sack bentonite adalah 4/ lb.

Sehingga untuk contoh soal diatas jumlah bentonite yang diperlukan adalah

A lb sa$%

xbbl

gal x

gal lb

xbbl 4/

/-1.-+2.0-+

A sa$% x x

4//-1.-+2.-0+

A -/-4.+2 sack

A -/ C sack

STT MIGAS BALIKPAPAN +


14/90

8pabila berat jenis Lumpur perlu dinaikan maka ditambahkan barite kedalamnya.

Lihat gambar berikut

?b 3. ?ambaran menaikkan berat jenis Lumpur.

Lumpur lama dan barite yang ditambahkan tampak pada kondisi pertama,

dan Lumpur baru yang terjadi dilihat tampak pada kondisi yang kedua.

6ila olume Lumpur lama adalah >m+, dengan berat jenis m+. >olume barite yang

ditambahkan adalah >br, dengan berat jenis br. Lumpur yang terjadi dengan olume

>m- dan berat jenisnya m-. 8nalog dengan persamaan sebelumnya berlaku persamaan

>m+ G >br A >m- BBBBBBBBBBBBBB(+C)

Dan

-- mmb! b! ml ml =+

Contoh soal :

6ila Lumpur pada soal sebelumnya dinaikkan berat jenisnya menjadi +- ppg, berapa sack

barite yang harus ditambahkanI (+ sack barite +CC lb, S? /. )

6erapa olume Lumpur yang terjadi I

Penyelesaian :

*enurut persamaan +C.

-CCC G >br A >m-

STT MIGAS BALIKPAPAN +/

Ba! t

Lama L"m#"! te!&a'i yang

L"m#"!


15/90

Sesuai dengan persamaan ++.

-CCC (+C) G >br (/. E 3. ) A (-CCC G >br) +-

>br A )+-.3./()+C+-(-CCC

x

>br A +12.4 bbl

6arite yang ditambahkan,

A +12.4 bbl E /. E bbl gal

x gal

lb /-+

A -0-1 4. + lb E lb sa$%

+CC

A -0-1. 3 sack

A -0-2 sack.

>olume Lumpur yang terjadi adalah A -CCC G +12.4

A -+12.4 bbl

Dalam perhitungan Lumpur sering juga dilakukan perhitungan tentang prosentase

padatan dalam bentuk olume atau dalam prosentase berat padatan dalam Lumpur.

%rosentase olume padatan dalam Lumpur adalah

F >ol solid A +CC xms

F BBBBBBBBBBBBBBBB.(+-)

Dimana >s adalah olume padatan yang ada dalam lumpur. Sedangkan prosentase berat

padatan dalam lumpur

F 6rt solid Am

ss E +CCF BBBBBBBBBBBBBB.(+ )

STT MIGAS BALIKPAPAN +0


16/90

#alau digabung persamaan (+-) dengan (+ ) maka,

F 6rt Solid A F ol solid E m s

BBBBBBBBBBBBB(+/)

&.,. %i)+o)ita) Lumpur Bor.

Secara fisika iskositas dikatakan merupakan tahanan terhadap aliran yang

disebabkan adany gesekan antar partikel dari fluida yang mengalir.

%ada Lumpur bor seiring dengan yang disebutkan diatas dikatakan bahwa iskositas

Lumpur merupakan tahanan terhadap aliran Lumpur disaat bersirkulasi, yang mana

disebabkan oleh pergerakan antar partikel partikel dari Lumpur bor.

>iskositas menyatakan kekentalan dari Lumpur bor, dimana iskositas Lumpur

memegang peranan dalam pengangkatan serbuk bor ke permukaan. *akinkental Lumpur,maka pengangkatan cuttings makin baik. #alau Lumpur tidak cukup kental maka

pengangkatan cuttings kurang sempurna, dan akan mengakibatkan cuttings tertinggal di

dalam ludang dan dapat menyebabkan rangkaian pemboran akan terjepit.

8kan tetapi bila Lumpur bor mempunyai iskositas yang besar sekali maka dapat

mengakibatkan problema pula dalam operasi pemboran.

8kibat iskositas Lumpur yang tinggi adalah sebagai berikut

a. 5uttings terutama pasir sukar dilepaskan dipermukaan. Sehingga pasir akan ikut

lagi bersirkulasi ke dalam lubang. @al ini akan mengakibatkan berat jenis Lumpur

naik, tekanan sirkulasi Lumpur naik, dan mengakibatkan formasi pecah. Selain

dari itu kita kenal bahwa pasir mempunyai sifat yang mengikis (abrasi e). #alau

pasir terikut lagi bersirkulasi maka peralatan peralatan yang dilaluinya akan cepat

rusak karena terkikis oleh pasir.

b. Dengan naiknya iskositas Lumpur maka pressure loss akan naik pula, hal ini

akan menyebabkan bertambah besar daya pemompaan karena pemompaan yang

naik.

c. >iskositas Lumpur yang besar akan mengundang blowout dikarenakan oleh

terjadinya swab effect dan sJuee!e effect disaat mencabut dan menurunkan

rangkaian pemboran.



17/90

d. >iskositas yang besar akan memperbesar torsi disaat melakukan pemboran, dan

akan memperlambat laju pemboran.

*elihat kerugian kerugian yang ditimbulkan oleh iskositas yang terlalu tinggi atau

terlalu rendah, maka melakukan pengukuran pengukuran iskositas secara periodik,

diwaktu Lumpur mau masuk ke dalam sumur maupun Lumpur yang kembali dari dalam

lubang.

%eralatan peralatan untuk mengukur iskositas adalah sebagai berikut

i. *arsh 7unnel.

ii. 7ann >? *eter.

iii. Stormer >iskositas.

&.,.'. Mar)- Fu$$ #

>iskositas yang diukur menggunakan marsh funnel adalah iskositas relatif

.dimana dibandingkan iskositas Lumpur dengan iskositas air tawar.

%eralatan peralatan yang dipakai untuk menentukan atau mengukur iskositas dengan

cara marsh funnel adalah sebagai berikut

5orong (7unnel)5angkir (cup)

Stopwatch

*ud dimasukkan ke dalam corong sebanyak +0CC cc, dan tutup ujung

corong dengan jari. *asukkan ke dalam cangkir sambil menghidupkan stopwatch.

Setelah olume Lumpur didalam cangkir mencapai 4/1 cc, matikan stopwatch. =aktu

mulai stopwatch dihidupkan sampai olume Lumpur mencapai 4/1cc didalam cangkir

dicatat sebagai iskositas dari Lumpur. Satuan yang digunakan adalah detik.

%eralatan yang digunakan diatas perlu dikalbrasi dengan mengunakan air

tawar. 6ila dengan cara yang sama dengan menggunakan iskoitas Lumpur didapatkan

iskositasnya -1detikA C.0 detik, dinyatakan bahwa peralatan adalah pada corong ada



18/90

yang tersumbat. Dalam operasi pemboran iskositas Lumpur yang baik berkisar antara 1

sampai dengan /0 detik marsh funnel.

&.,.,. Fa$ %G M t r

7an >? *eter maupun Storner iscometer merupakan alat yang digunakan

uantuk mengukur iskositas plastic dari limpur bor. %rinsipnya adalah berapa torsi yang

dihasilkan bila Lumpur diaduk dengan kecepatan tertentu.

*asukan Lumpur kedalam tabung, rotor slee e ditenggelamkan ke dalam Lumpur. %utar

slee e ebesar 1CC 9%* sampai jarum pembacaan menunjukan angka yang konstan, dan

dicatat angkanya. #emudian lakukan pula untuk putaran CC 9%*. Selisih pembacaan

dengan putaran 1CC 9%* dan CC 9%* merupakan iskositas plastic dari Lumpur.

Dalam operasi pemboran sering kali iskositas dari Lumpur naik, hal ini dikarenakan

oleh

7lukulasi

%adat tertentu banyak di dalam Lumpur

Diwaktu menembus formasi clay ataupun formasi yang batuannya berupa padatanyang relati e, iskositas akan naik. ni disebabkan oleh bertambah besarnya daya tarik

menarik atau gaya tarik menarik antar partikel didalam lumpur, sehingga air semakin

terjebak, inilah yang disebut 7lokulasi.

Selain dari itu 7lokulasi terjadi juga akubat lumpur terkontaminasi oleh gypsum,

anhydrite atau semen.

6ila menenbus lapisan formasi begini, kita harus tambahkan bahan bahan kimia

untuk menurunkan iskositas yang disebut dengan Thinner.

6anyaknya padatan yang terdapat tidak relati e dapat meneikan iskositas lumpur,

karena padatan yang relati e terikat oleh padatan yang relati e.

#alau kenaikan iskositas karena hal ini maka penggulanganya adalah dengan

penambahan air ke dalam lumpur.



19/90

:adi kalau kita memperkirakan formasi yang akan ditembuss akan menaikan maka harus

menambahkan bahan secara periodik (bahan untuk menurunkan iskositas), diwaktu

menembus formasi tersebut.

6ahan bahan yang dikelompokkan kedalam thinner adalah sebagai berikut

+. Solid 8cid %yro %hosphate

-. Sodium Tetra %hosphate

. Sodium @eEa *etha %hosphate

/. Kuebracho

0. *yrthan

1. Spersene (chrome ligni sulfonate)

2. %rocessed Lignite3. 5alcium Ligno Sulfonate

4. 5hrome Lignite

+C. 8lkaline Tannnate

#alau iskositas limpur bor terlalu kecil maka dapat ditambahkan

+. 6entonite

-. Sodium 5arboEy *ethyl 5ellulose (5*5)

. 8ttapulgite

/. #apur

0. Semen

1. *inyak

&. . G #)tr $*-t

Diwaktu Lumpur bersirkulasi besaran yang berperan adalah iskositas. Sedangkan

diwaktu sirkulasi berhenti yang memegang peran adalah Gelst!ength(

Lumpur akan mengagar atau menjadi gel saat tidak ada sirkulasi. @al ini disebabkan oleh

gaya tarik menarik antara partikel partikel padatan Lumpur.

?aya mengagar inilah yang disebut dengan ?elstrength. Diwaktu Lumpur berhenti

melakukan sirkulasi, Lumpur harus memiliki ?elstrength yang dapat menahan cuttings



20/90

dan material pemberat Lumpur agar jangan turun. 8kan tetapi kalau gelstrength terlalu

tinggi akan menyebabkan terlalu berat kerja Lumpur untuk memulai sirkulasi kembali.

=alaupun pompa mempunyai daya yang kuat pompa tdak boleh memompakan Lumpur

debgan daya yang besar. #arena 7ormasi bisa %ecah.

*isalnya sirkulasi berhenti disaat penggantian bit. 8gar formasi idak pecah di dasar

lubang, maka sirkulasi dilakukan secara bertahap. Dan sebelum melakukan Sirkulation

9otary table diputar terlebih dahulu untuk memecah gel. Tahap tahap yang bisa

dilakukan adalah sebagai berikut

Turunkan rangkaian sepertiga kedalaman, lakukan sirkulasi dengan

memutar rotary terlebih dahulu.

#emudian lakukan hal yang sama untuk dua per tiga kedalaman.

iscosimeter, dengancara sebagai berikut

*asukkan Lumpur kedalam lubang, aduk dengan kecepatan tinggi

selama +C detik.

Diamkanselama +C detik, adula lagi dengan kecepatan rpm, awasi

kenaikan pembacaab sampai jarum bergetar.

%embacaan merupakan gelstrength Lumpur untuk Cmenit dengan

satuan lb +CC ft-.

8duk lagi Lumpur dan diamkan selama +C menit.

%utar lagi slee e rpm, dan lakukan pembacaan seperti diatas, dan

laporkan sebagai gelstrength sepuluh menit.

STT MIGAS BALIKPAPAN -C


21/90

Dengan menggunakan shearometer, gelstrength Lumpur dapat juga ditentukan.

*asukkan shearometer kedalam Lumpur dengan posisi tegak secara bebas sampai sekala

berapa shearometer bisa masuk, ini menunjukan gelstrength Lumpur boryang dinyatakan

dalam satuan lb +CCft.

ni merupakan gelstrength Lumpur untuk nol menit. $ntuk gelstrength +C menit adalah

sebagai berikut

Setelah Lumpur diaduk didiamkan selama +C menit, kemudian lakukan pengukuran seperti diatas. @asilnya merupakan gelstength +C menit, dalam

satuan lb +CCft-.

&.&. /i #d Poi$t


22/90

cukup menutuppori pori dinding lubang maka cairan yang masuk ke dalam formasi

dinding lubang juga berhenti.

6ila cairan lumpur yang masuk kedalam formasi dinding lubang sumur akan

menyebabkan akibat akibat negatif.

Diwaktu penyemenan mud cake yang tebal kalau tidak terkikis akan

menyebabkan ikatan semen dengan dinding lubang tidak baik. @al ini akan menyebabkan

adanya channling semen. 'leh sebab itu filtration loss perlu dibatasi. Dimana selalu

dilakukan pengukuran prngukuran tentang filtration loss dan mud cake Lumpur bor.

&.0.'. P $*u+ira$ 1i#tratio$ Lo)) da$ Mud Ca+

8lat yang mengukur filtration loss dan mud cake yang umum adalah standartfilter press. %ralatan pralatannya adalah sebagai berikut

*ud cup

?elas ukur

Tabung sumber tekanan

#ertas saringan

*ud cup mempunyai komponen komponen sebagai berikut Tutup atas yang mempunyai pressure inlet tempat masukannya tekanan

5ell, yang merupakan tempat Lumpur yang diukur

%enutup bawah

5ara pengukuran filtration loss adalah sebagai berikut

si mud cup dengan Lumpur, tututp

@ubungkan dengan summer tekanan. $mumnya tekanan yang diberikan adalah+CC psi

6iarkan C menit

6aca filtrate yang terpampang pada gelas ukur

6uka mud cup dan ukur cake yang terbentuk diatas kertas saringan

STT MIGAS BALIKPAPAN --


23/90

8gar filtration loss dan mud cake tidak membuat problema maka dibatasi filtration loss

maksimum 1.0 cc., dan tebal mud cake maksimal -mm.

%regelatini!ed starch

Sodium corboEy methyl cellulose

Sodium poly crylate

;on fermenting starch

*inyak

%. (ENIS LUMPUR BOR

%enamaan Lumpur bor berdasarkan bahan dasar pembutannya. Sehingga jenis Lumpur

bor dapat dikelompokkan sebagai berikut

=ater 6ase *ud

'il 6ase *ud

&mulsion *ud

0.'. 2at r Ba) Mud

6ila bahan dasar atau komponen cair dari Lumpur adalah air, maka Lumpur

disebut dengan =ater base *ud. 8ir yang digunakan dapat berupa air tawar maupun air

asin. Lumpur yang mempunyai bahan dasarnya air tawar disebut dengan )!esh *ate!

M"'( Dan bila air asin Lumpurnya disebut dengan Salt *ate! M"'(

7resh water*ud dapat dibedakan sebagai berikut

;atural *ud

Spuld *ud

6entonite Treated *ud

%hosphate Treated *ud

'rganic 5olloid Treated *ud

9ed *ud



24/90

0.,. Oi# Ba) Mud

Sebagai fasa yang continue atau sebagai bahan cair dari 0F. #alau air yang ada

dalam oil base lebih besar dari 0F, maka sifat dari Lumpur tidak stabil. 'leh sebab itu

bila menggunakan oil base mud, diperlikan tangki yang tertututp, agar kalau hujan

ataupun embun malam hari tidak akan berubahkesetabilan sifat dari Lumpur. %enggunaan

oil base mud ini baru dilaksanakan apabila water base mudtidak sanggup menghadapi

problema yang ada. Sebagai contoh diwaktu menembus formasi yang sangat sensiti e

terhadap air, misalnya formasi shale. 7ormasi shale runtuh terus walaupun sudah dirawat

dengan penambahan !at !at kimia.

Lumpur diganti dengan oil base mud, karena minyak tidak merupakan cairan yang

diisap oleh formasi shale. Lumpur ini mahal harganya, oleh sebab itu seperti dikatakandiatas Lumpur ini digunakan kalau keadaan memaksa.

#erugian lain yang mungkin timbul, adalah dari api. #arena Lumpur ini agak mudah

terbakar. #ebaikan lain dari Lumpur ini adalah sebagai berikut

=ater loss atau filtration loss kecil

*ud cake tipis

Torsi serta pelumasan baik

0. . 2at r I$ Oi# Emu#)io$ Mud

7asa yang continue pada Lumpur ini adalah minyak, dan air merupakan fasa yag

teremulsi. 8ir bisa mencapai CF olume. 8danya air cukup besar dalam Lumpur ini

akan mengurangi bahaya api.

8gar emulsi yang terbentuk akan baik, maka ditambahkan juga !at !at kimia yang

disebut dengan em"lsifie!

BAB II

DENSITAS3 SAND CONTENT

DAN PENGUKURAN KADAR MIN/AK PADA LUMPUR BOR

,.'. TU(UAN PERCOBAAN

+. *engenal material pembentuk lumpur pemboran serta fungsi fungsi utamanya.

-. *enentukan densitas lumpur pemboran dengan menggunakan alat mud balance.

STT MIGAS BALIKPAPAN -/


25/90

. *enentukan kandungan pasir dalam lumpur pemboran.

/. *engetahui besarnya kadar pasir (F) yang terkandung dalam lumpur pemboran.

0. *enentukan kadar minyak dan padatan yang terdapat dalam lumpur pemboran

(emulsi).

1.

,. ,. DASAR TEORI

,.,.'. D $)ita) Lumpur

Lumpur sangat besar peranannya dalam menentukan berhasil tidaknya suatu

pemboran, sehingga perlu diperhatikan sifat sifat dari lumpur tersebut, seperti densitas,

iskositas, gel strength, atau filtration loss.

#omposisi dan sifat sifat lumpur sangat berpengaruh pada pemboran. %erencanaan

casing, drilling rate dan completion dipengaruhi oleh lumpur yang digunakan saat itu.

Densitas lumpur bor merupakan salah satu sifat lumpur yang sangat penting, karena

peranannya berhubungan langsung dengan fungsi lumpur bor sebagai penahan tekanan

formasi. 8danya densitas lumpur bor yang terlalu besar akan menyebabkan lumpur

hilang ke formasi (lost circulation), apabila densitasnya terlalu kecil akan menyebabkan

kick (masuknya fluida formasi ke lubang sumur). *aka densitas lumpur harus

disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan dibor. Densitas lumpur dapat menggambarkan gradien hidrostatis dari lumpur bor dalam

psi ft. Tetapi dilapangan biasanya dipakai satuan ppg (pound per gallon).

8sumsi asumsi

+. >olume setiap material adalah additi e

>s G >ml A >mb BBBBBBBBBBBBBB(- H +)

-. :umlah berat adalah additi e, maka

ds E >s G dml E >ml A dmb E >mb BBBB(- H -)

#eterangan

>s A olume solid, bbl.

>ml A olume lumpur lama, bbl

>mb A olume lumpur baru, bbl

ds A berat jenis solid, ppg

STT MIGAS BALIKPAPAN -0


26/90

dml A berat jenis lumpur lama, ppg

dmb A berat jenis lumpur baru, ppg

Dari persamaan (+) dan (-) didapat

dmb)(ds>mlEdml)(dmb

>s

= BBBBBBBBBB(- H )

#arena !at pemberat (solid) beratnya adalah

=s A >s E ds

6ila dimasukkan kedalam persamaan (- H )

=s A >ml)E(dsEdmb)(ds

dml)(dmb

BBBBBB(- H /)

F olume solid

+CCEdml)(ds

dml)(dmb+CCE>mb

>s= BBBBB.(- H 0)

F berat solid

+CCEdml)(dsdmldml)(dmbds

+CCFE>mbEdmb>sEds

= BBB (- H 1)

*aka bila yang digunakan sebagai solid adalah barite dengan S?A/, , untuk

menaikkan densitas dari lumpur lama seberat dml ke lumpur baru sebesar dmb setiap bbl

lumpur lama memerlukan berat solid, =s sebanyak

dmb)( 0,3dml)(dmb

E13/=s= BBBBBBBBBB.(- H 2)

#eterangan

=s A berat solid !at pemberat, kg barite bbl lumpur. Sedangkan jika yang

digunakan sebagai !at pemberat adalah bentonit dengan S? A-,0 maka untuk tiap

barrel lumpur diperlukan

dmb)(-C,3dml)(dmb

E43=s= BBBBBBBB..B...(- H 3)

Dimana =s A kg bentonite bbl lumpur lama.

,.,.,. Sa$d Co$t $t

Tercampurnya serpihan serpihan formasi (cutting) ke dalam pemboran akan

membawa pengaruh pada operasi pemboran. Serpihan serpihan pemboran yang biasanya



27/90

berupa pasir akan dapat mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam

hal ini akan menambah densitas lumpur yang telah mengalami sirkulasi. 6ertambahnya

densitas lumpur yang tersirkulasi ke permukaan akan menambah beban pompa sirkulasi

lumpur. 'leh karena itu setelah lumpur disirkulasikan harus mengalami proses

pembersihan terutama menghilangkan partikel partikel yang, masuk ke dalam lumpur

selama sirkulasi. 8lat alat ini, yang biasanya disebut 5onditioning &JuipmentM, adalah

Shale Shaker

7ungsinya membersihkan lumpur dari serpihan serpihan atau cutting yang berukuran

besar.

Degasser

7ungsinya untuk membersihkan lumpur dari gas yang mungkin masuk ke lumpur

pemboran.

Desander

7ungsinya untuk membersihkan lumpur dari partikel partikel padatan yang berukuran

kecil yang bisa lolos dari shale shaker.

Desilter

7ungsinya sama dengan desander, tetapi desilter dapat membersihkan lumpur dari

partikel partikel yang berukuran lebih kecil.

%enggambaran sand content dari lumpur pemboran adalah merupakan prosen olume

dari partikel partikel yang diameternya lebih besar dari 2/ mikron. @al ini dilakukan

melalui pengukuran dengan saringan tertentu. :adi rumus untuk menentukan kandungan

pasir (sand content) pada lumpur pemboran adalah +CCE>m>s

n =

BBBBBBBBBB..BBBB(- H 4)

Dimana

n A kandungan pasir

>s A olume pasir dalam lumpur

>m A olume lumpur



28/90

,. . ALAT DAN BAHAN

,. .' A#at

+. *ud 6alance.

-. 9etort kit.

. *ulti *iEer.

/. =etting agent.

0. Sand 5ontent set.

1. ?elas $kur 0CC cc

,. ., Ba-a$

+. 6arite.

-. 6entonite

. 8ir Tawar (8Juadest)

?b. -.+

*ud 6alance



29/90

?b. -.-

9etort kit

?b. -.

Sand 5ontent set.

,.&. PROSEDUR PERCOBAAN



30/90

,. &. '. D $)ita) Lumpur

+. *engkalibrasi peralatan mud balance sebagai berikut

o *embersihkan peralatan mud balance.

o *engisi cup dengan air sampai penuh, lalu ditutup dan dibersihkan bagian

luarnya. *engeringkan dengan kertas tissue.

o *eletakkan kembali mud balance pada kedudukan semula.

o 9ider ditempatkan pada skala 3, ppg.

o *encek pada le el glass, bila tidak seimbang, mengatur calibration screw sampai

seimbang.

-. *enimbang beberapa !at yang digunakan, sesuai petunjuk asisten.

. *enakar air 0C cc dan dicampur dengan --.0 gr bentonite. 5aranya air dimasukkan

ke dalam bejana, lalu dipasang pada multi miEer dijalankan, selang beberapa menit

setelah dicampur, bejana diambil dan mengisi cup mud balance dengan lumpur yang

telah dibuat.

/. 5up ditutup dan lumpur yang melekat pada dinding bagian luar dan tutup cup

dibersihkan sampai bersih.

0. *eletakkan balance arm pada kedudukannya semula, lalu mengatur rider hingga

seimbang. *embaca densitas yang ditunjukkan oleh skala.

1. Langkah 0 diulang untuk komposisi campuran yang diberikan oleh asisten.

,.&., Sa$d Co$t $t

+. *engisi tabung gelas ukur dengan lumpur pemboran dan tandai. *enambahkan air

pada batas berikutnya. *enutup mulut tabung dan kocok dengan kuat.

-. *enuangkan campuran tersebut ke saringan. 6iarkan cairan mengalir keluar melalui

saringan. *enambahkan air kedalam tabung, kocok dan tuangkan kembali ke

saringan. *encuci pasir yang tersaring pada saringan untuk melepaskan dari sisa sisa

lumpur yang melekat.

. *emasang funnel tersebut pada sisi atas dari sie e. Dengan perlahan lahan balik

rangkaian peralatan tersebut dan masukkan ujung funnel kedalam gelas ukur.

@anyutkan pasir kedalam tabung dengan menyemprotkan air melalui saringan hingga

STT MIGAS BALIKPAPAN C


31/90

semua pasir tertampung ke dalam gelas ukur.6iarkan pasir mengendap. Dari skala

yang ada pada tabung, baca prosen olume dari pasir yang mengendap.

/. *encatat sand content dari lumpur dalam prosen olume.

,.&. P $ $tua$ Kadar Caira$ Tapi)a$

+. *engambil himpunan retort keluar dari insulator block, keluarkan mud chamber dari

retort.

-. *engisi upper chamber dengan steel wall.

. *engisi mud chamber dengan lumpur dan menempatkan kembali tutupnya,

membersihkan lelehan lumpurnya.

/. *enghubungkan mud chamber dengan upper chamber, kemudian menempatkan

kembali ke dalam insulator.0. *enambahkan setetes wetting agent pada gelas ukur dan menempatkan di bawah

kondensator.

1. *emanaskan lumpur sampai tak terjadi kondensasi lagi yang ditandai dengan

matinya lampu indikator.

2. *encatat dan menghitung

F olume minyak A ml minyak E +C

F olume air A ml air E +C

F olume padatan A +CC H (ml minyak G ml air) E +C

?ram minyak A ml minyak E C,3

?ram lumpur A lb gall E +,-

?ram padatan A gram lumpur H (gram minyak G gram air)

*l padatan A +C H (ml minyak G ml air)

Specific gra ity padatan rata rata A gram padatan ml padatan

F berat padatan A ?ram padatan gram lumpur) E +CC

STT MIGAS BALIKPAPAN +


32/90

,. 0. PERHITUNGAN

+. Densitas

Lumpur dasar 0C ml air G --,0 6entonite

Densitas lumpur dasar G + gr barite 3,10 ppg

-. Sand 5ontent

%enambahan pasir sebesar 3.0 gr menghasilkan sand content C.-0 F

. #adar cairan lapisan

>olume minyak C, ml

>olume air 4 ml

F olume minyak C, ml E +C A F

F olume air 4 ml E +C A 4CF

F olume padatan +CC (4CG )A 2Fgr minyak ml minyak E C.3 A C. ml E C.3 A C.-/ gram

gr lumpur lb gallon lumpur E +.- A 3.1 lb gall E +.- A +C. - gram

gr padatan gr lumpur H (gr minyak G gr air) A +C. - H (C.-/ G 4) A +.C3 gr

ml padatan +C H (ml minyak G ml air) A+C H (C, ml G4 ml) A C.2 gram

S? padatan rata rata gr padatan ml padatan A 0/.+2.C

C3.+ =ml

g!am

F berat padatan A F/2.+CF+CC-,+CC3.+ =



33/90

,.4. HASIL PERCOBAAN

,.4.' Data da$ Gam5ar Gra1i+

Tabel -.+. Data Densitas, Sand 5ontent,

Dan %engukuran #adar *inyak Lumpur 6or (8dditi e 6arite)

%lug

L D 8dd

6ari

te

gr

ppg

6erat

%asir

(gr)

Sand

5ontent

(F)

#dr

Solar

(ml)

#dr

'il

(F)

#dr

%dtn,

(F)

#dr

air,

(ml)8ir,cc

6ento

nite gr

8 0C --.0 C 3.0 + C.-0 + + 1.- 4.16 0C --.0 + 3.1 +.0 C.-0 +.0 + +/ 3.0

5 0C --.0 - 3.2 - C.-0 - + -4. + 2.

D 0C --.0 3.2 -.0 C.-0 -.0 + -0. / 2.2

7 0C --.0 / 3.2 C.-0 +.0 +2.// 3./

? 0C --.0 0 3.2 .0 C.-0 .0 - /.40 2./

@ 0C --.0 1 3.2 / C.-0 / - --.31 2.1

0C --.0 2 3.2 /.0 C.- /.0 - ++.C 4

: 0C --.0 3 3.24 0 C.-0 0 -. +0.C- 3.02



34/90

Tabel -.-. Data Densitas, Sand 5ontent, N %engukuran #adar *inyak Lumpur 6or

(8dditi e 8ir)

%lug

L D8dd

8ir

cc

ppg

6erat

pasir

(gr)

Sand

5ont

(F)

#dr

Solar

(ml)

#dr

'il

(F)

#dr

%dtn,

(F)

#dr

air,

(ml)

8ir,c

6ent

onite

,

gr # 0C --.0 - 3.10 0.0 C.-0 0.0 - -0 2.

L 0C --.0 3.2 1 C.- 1 + - 2.1

* 0C --.0 / 3.2 1.0 C.-0 1.0 - +-.-1 4

; 0C --.0 0 3.1 2 C.-- 2 - + 3.1

' 0C --.0 1 3.3 2.0 C.-2 2.0 + -0 1.0

% 0C --.0 2 3.0 3 C. 3 -.0 -C 2.20

9 0C --.0 3 3.10 3.0 C.-0 3.0 +C./2 4

S 0C --.0 4 3.10 4 + 4 - -C.0/ 1.1T 0C --.0 +C 3.10 4.0 C.0 4.0 - -0.0 2.-

,.6. PEMBAHASAN

STT MIGAS BALIKPAPAN /


35/90

Dalam operasi pemboran, densitas lumpur sangat penting karena salah satu

fungsinya sebagai penahan tekanan formasi. Densitas merupakan berat per satuan

olume. 6esarnya densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi untuk

mencegah serendah mungkin terjadinya lost circulation dan kick, serta mengoptimalkan

laju penembusan.

%engukuran densitas dilakukan dengan alat *ud 6alance, yang awalnya telah

dikalibrasi dengan aJuadest (3. ppg). Dari percobaan yang dilakukan, didapatkan

densitas lumpur 3.1 ppg. 7aktor yang mempengaruhi pengukuran densitas dengan

menggunakan peralatan *ud 6alance antara lain

+. %engadukan yang merata

-. #ebersihan dari peralatan *ud 6alance

. 6erat per olume komponen penyusun lumpur /. si lumpur dalam mud balance harus mewakili lumpur yang dibuat

Salah satu fungsi dari lumpur pemboran adalah menahan tekanan formasi. #arena

lumpur memiliki densitas juga memiliki tekanan hidrostatik sehingga diharapkan tekanan

hidrostatik lumpur (%h) sama dengan tekanan formasi (%f).

?rafik %enambahan 6arite s Densitas, terlihat adanya kecenderungan untuk

meningkat. @al itu menunjukkan bahwa penambahan 6arite akan menambah densitas

dari lumpur. Sehingga 6arite dapat dikatakan sebagai additi e yang berfungsi menambah

densitas dari lumpur dan secara langsung mempengaruhi tekanan hidrostatik dari lumpur

yang dinyatakan dengan persamaan

%h A C.C0- E E h

Dimana %h A Tekanan @idrostatik, psi ft

A densitas lumpur, ppg

h A kedalaman, ft

Sedangkan pada grafik %enambahan air >s Densitas ada kecenderungan stabil

menurun, hal itu menunjukkan bahwa penambahan air dapat menurunkan densitas

lumpur.

Dalam percobaan Sand 5ontent, penambahan ,0 gr pasir didapatkan F sand

content sebesar C.-0. Semakin tinggi nilai sand content dari lumpur pemboran, artinya



36/90

semakin besar pula akumulasi pasir yang terdapat dalam lumpur tersebut. 6erarti,

semakin banyak pasir yang ditambahkan, maka akan menaikkan sand content dan

densitas dari lumpur pemboran. @anya saja, bila pasir yang bersifat korosif terakumulasi

dalam jumlah banyak akan menimbulkan masalah pada peralatan produksi, pompa,

maupun bit, berupa korosi. $ntuk mengantisipasi hal tersebut, biasanya digunakan sand

control yang berfungsi untuk menghalangi pasir masuk ke dalam sumur pemboran.

%ercobaan penentuan kadar tapisan dengan menggunakan retort kit, dilakukan

dengan cara menganalisa lumpur pemboran, dengan memasukkan lumpur tersebut ke

dalam mud chamber, dan diletakkan ke insulator. #emudian memanaskan lumpur

tersebut sampai gelas ukur terisi filtrat. Dari percobaan diperoleh kadar minyak F dan

kadar air 4 ml dengan penambahan solar pada lumpur sebanyak 3.0 ml dan satu tetesemulsifying agent, berat padatan yang diperoleh dalam prosen sebesar +C./2 F. Dalam

retort kit ada steel wall yang berfungsi sebagai pemanjang jalannya uap sehingga terjadi

kondensasi yang sempurna.

,.7. KESIMPULAN

+. Dari percobaan didapat



37/90

o Densitas lumpur A 3.10 ppg

o >olume minyak A C. ml

o >olume air A 4 ml

o F olume air A 4C F

o F olume padatan A -- F

o F olume oil A F

o F berat padatan A +C./2 F

o gram minyak A C,-/ gr

o gram lumpur A +C, - ppg

o gram padatan A +.C3 gr

o

ml padatan A C.-0 mlo Sand 5ontent A C.-0

-. Lumpur pemboran berfungsi sebagai penahan tekanan formasi. Densitas yang besar

menghasilkan tekanan hidrostatik yang besar. 6egitu pula sebaliknya, jika tekanan

hidrostatik lebih besar dari pada tekanan formasi, maka akan terjadi lost circulation.

Sedangkan apabila tekanan hidrostatik lebih kecil dari tekanan formasi, maka akan

terjadi kickM (masuknya fluida formasi ke dalam lubang bor).

. %ada umumnya bahan dasar lumpur, antara lain

a) 8ir *erupakan bahan dasar.

b) 6entonite 6ahan dasar lumpur yang berasal dari clay.

c) 6arite 6ahan pemberat.

/. Densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan dibor agar

dapat melakukan fungsinya secara optimal.

0. Densitas lumpur yang terlalu besar akan menyebabkan lumpur pemboran hilang ke

formasi (lost circulation), dan apabila terlalu kecil akan menyebabkan masuknya

fluida formasi ke lubang bor (kick).

1. %enambahan additi e dapat menambah mengurangi densitas lumpur. %enambahan

6arite dapat menaikkan densitas, sedangkan penambahan air menurunkan densitas

lumpur.



38/90


39/90

/.


40/90

+ ppg A C,+- gr cc

d barite A /,- gr cc

A /,- gr cc E + ppg C,+- gr cc

A 0 ppg.

Ditanya =s (jumlah 6arite) dlm lb A I

Solusi >ml)(dsdmbdl

dmldmb=s

=

)/.-gal bbl-CCbbl( 0lb gal+.00

++++.0=s

=

lb1-0.0=s =

BAB III

PENGUKURAN %ISKOSITAS DAN GEL STRENGTH

.'. TU(UAN PERCOBAAN

+. *enentukan iskositas relatif lumpur pemboran dengan menggunakan *arsh 7unnel.

STT MIGAS BALIKPAPAN /C


41/90


42/90

gaya ini disebabkan oleh muatan muatan pada permukaan partikel terdispersi dalam fasa

fluida.

?el strength dan yield point adalah gaya tarik menarik dalam suatu sistem lumpur

jika gel strength adalah gaya tarik menarik yang statik, maka yield point merupakan gaya

tarik menarik pada suatu keadan dinamik.

.,.'. P $ $tua$ Har*a S- ar Str )) Da$ S- ar Rat

@arga shear stress dan shear rate yang masing masing dinyatakan dalam bentuk

penyimpangan skala penunjuk (dial reading) dan 9%* motor, harus diubah menjadi

harga shear stress dan shear rate dalam satuan dyne cm - dan detik + agar diperoleh harga

iskositas dalam satuan cp (centipoise). 8dapun persamaan tersebut sebagai berikut

Q +.C2/ 9%*................................................................( H +)R 0.C22 5.....................................................................( H -)

dimana Q shear rate, sekon +

R shear stress, dyne cm -

5 dial reading, derajat

9%* re olution per minute dari rotor.

.,.,. P $ $tua$ Har*a %i)+o)ita) N9ata :Appar $t %i)!o)it9;

>iskositas nyata ( a) untuk setiap harga shear rate dihitung berdasarkan

a A +CC

..................................................................( H )

a A +PM

C )CC( ...............................................................( H /)

.,. . P $ $tua$ P#a)ti! %i)!o)it9 Da$ /i #d Poi$t

$ntuk menentukan plastic iscosity ( p) dan yielt point (< p) dalam fielt unitdigunakan persamaan 6ingham %lastic berikut

p A CC1CCCC1CC

.........................................................( H 0)

Dengan memasukkan persamaan (+) dan (-) kedalam persamaan (0) didapat

p A 5 1CC H 5 CC..............................................................( H 1)

STT MIGAS BALIKPAPAN /-


43/90

< b A 5 CC p.................................................................( H 2)

Dimana p A plastic iscosity, cp

< b A yielt point 6ingham, lb +CC ft -

5 1CC A dial reading pada 1CC 9%*, derajat

5 CC A dial reading pada CC 9%*, derajat

.,.&. P $ $tua$ Har*a G # Str $*t-

@arga gel strength dalam +CC lb ft - diperoleh secara langsung dari pengukuran

dengan alat 7ann >?. Simpangan skala penunjuk akibat digerakkannya rotor pada

kecepatan 9%*, langsung menunjukkan harga gel strength +C detik atau +C menit

dalam +CC lb ft - .

. . PERALATAN DAN BAHAN

P ra#ata$ ? *eter.

0. *ud *iEer.1. 5up *ud 7unnel.

Ba-a$ ? *eter.

STT MIGAS BALIKPAPAN //


45/90


46/90

. *enggerakkan rotor pada posisi @igh dan menempatkan kecepatan putar rotor

pada kedudukan 1CC 9%*. %emutaran terus dilakukan sehingga kedudukan skala

(dial) mencapai keseimbangan. *encatat harga yang ditunjukkan oleh skala.

/. %encatatan harga yang ditunjukkan oleh skala penunjuk setelah mencapai

keseimbangan dilanjutkan untuk kecepatan CC, -CC,+CC, 1 dan 9%* dengan cara

yang sama seperti diatas.

.&.&. M $*u+ur G # Str $*t- D $*a$ Fa$$ %*

+. Setelah selesai pengukuran shear stress, mengaduk lumpur dengan 7ann >? pada

kecepatan 1CC 9%* selama +C detik.

-. *ematikan 7ann >?, kemudian diamkan lumpur selama +C detik.

. Setelah +C detik menggerakkan rotor pada kecepatan 9%*. *embaca simpanganmaksimum pada skala penunjuk.

/. *engaduk kembali lumpur dengan 7ann >? pada kecepatan rotor 1CC 9%* selam

+C detik.

0. *engulangi kerja diatas untuk gel strength +C menit. (untuk gel strength +C menit,

lama pendiaman lumpur +C menit).

.0.PERHITUNGAN

=aktu alir lumpur dalam *ursh 7unnel A 1- detik

%engukuran dengan 7unn >?

%engukuran ?el Strenght dengan 7unn >?

+. Selama +C detik A +C

-. Selama +C menit A -

%lastic >iscosity ( p) A 5 1CC H 5 CC

> ++ H 1

> 0 cp


47/90

> + lb +CCftU

.4. HASIL PERCOBAAN

.4.' Data da$ Gam5ar Gra1i+

Ta5 # .' P $*u+ura$ %i)!o)ita) da$ G # Str $*t- S mua P#u*

%lug

Lumpur Dasar addicti e

* 7 7ann >?

8ir6entonit

e(detik

)%> +CV +CW

LD 0C --.0 C / 1 - + /8 0C --.0 C.0 2 0 0 / +6 0C --.0 + 4 +C 0 / -+5 0C --.0 +.0 2 1 3 / +4D 0C --.0 - /3.1 2 +/ +47 0C --.0 -.0 /3.1 2 +1 1 +-? 0C --.0 1- +/ +- +C -@ 0C --.0 .0 00 ++ +3 3 -0

0C --.0 / 03 +C +- 0 +4: 0C --.0 /.0 2 +- -/ + -2 Spersene# 0C --.0 C.0 0 /.0 0 - 3L 0C --.0 + / 0 -.0 +.0 0.0* 0C --.0 +.0 / 0 + + ; 0C --.0 - 2 / - +' 0C --.0 -.0 0 / / + -% 0C --.0 0.+ 1 + - /9 0C --.0 .0 0.0 0 - + -S 0C --.0 / 0.3 0 + - +T 0C --.0 /.0 0 1 - 2

.6 PEMBAHASAN

Dalam percobaan dengan menggunakan *ursh 7unnel untuk mengukur iskositas

kinematik lumpur dasar didapatkan waktu alir untuk penambahan ./ gr 5*5 pada

STT MIGAS BALIKPAPAN /2


48/90

lumpur dasar 0.0 detik. =aktu alir yang diukur menunjukkan kecepatan alir dari fluida

pemboran dalam melewati *ursh 7unnel yang menunjukkan iskositas kinematiknya.

%ada percobaan pengukuran shear stress dengan alat 7unn >? meter didapatkan data

untuk lumpur dasar pada CC 9%* dial readingnya 1 dan pada 1CC 9%* dial readingnya

++, dengan iscositas plastic sebesar 0 cp. Dengan demikian dapat diamati bahwa

penambahan5*5 dapat menaikkan shear stress dan iscositas plastic karena tingkat

iscositas kinematiknya tinggi., sedangkan penambahan spersene dapat menurunkan

shear stress dan iscositas plastiknya karena tingkat iscositas kinematiknya rendah.

>iscositas yang terlalu tinggi dapat menyebabkan penetration rate turun, pressure lost

tinggi, sukar melepaskan gas dan cutting dari lumpur dipermukaan, sedangkan jika

iscositasnya yang terlalu rendah dapat menyebabkan pengangkatan cutting tidak baik,

material material pemberat lumpur terendapkan sehingga akan terjadi penggerusankembali oleh pahat yang mengakibatkan cepat tumpulnya mata pahat. >iscositas pada

lumpur pemboran yang normal berkisar antara 1 H /0 detik.

Dala percobaan diawali dengan mengkalibrasikan alat *arsh 7unnel dengan air

kemudian untuk mengukur iscositas relatif dari lumpur dasar juga mengukur iscositas

relatif dari limpur yang telah dicampur dengan additi e. 8dditi e yang telah dicampurkan

ke dalam lumpur dasar adalah spersene dan 5*5. Dari hasil pencampuran dengan

additi e tersebut dapat dilihat (dari data percobaan) bahwa pencampuran lumpur dengan

spersene yang berfungsi sebagai tinner(pemgencer) akan memprkecil harga iscositas

relatif. Sedangkan pemcampuran 5*5 yang berfungsi sebagai thickiner (pengental) akan

memperbesar harga iscositas relatif.

Dalam pengukuran gel strenght dengan alat 7unn >? meter didapatkan gel

strenght untuk lumpur dasar sebesar + untuk +C detik dan - untuk +C menit. Dengan

demikian !at additi e 5*5 akan menaikkan gel strenght, sedangkan penambahan

spersene akan menurunkan gel strenght terhadap lumpur dasarnya. @arga gel strenght

pada +CX lebih besar dari gel strenght +CM karena dengan bertambahnya waktu

pembentukan padatan dapat terjadi karena gaya tari menarik antar partikel lebih banyak.

?el strenght yang terlalu kecil akan mengakibatkan terendapnya cutting pasir pada saat

sirkulasi berhenti, sedang gel strenght yang terlau tinggi mempersulit usaha pompa untuk

memulai sirkulasi lagi.

STT MIGAS BALIKPAPAN /3


49/90

%engukuran shear stress lumpur pemboran dilakukan dengan peralatan funn >?

meter. %engukuran ini dilakukan dengan memberikan putaran 9%* terhadap lumpur

yang akan di test dan membaca dial reading, dimana semakin kecil 9%* yang diberikan

maka semakin kecil pula simpangan yang terbaca pada dial reading, hal ini disebabkan

karena sesuai dengan sifatnya yaitu apabila lumpur didiamkan maka partikel partikel

claynya akan menggumpal.

&.6. KESIMPULAN

+) 8nalisa yang dilakukan untuk lumpur pemboran yang diberi additi e

)a >iskositas 9elatif

()+ CC 9%* A 1()- 1CC 9%* A ++

)b %lastic >iscosity A 0 cp

)c iskositas mempunyai hubungan yang setara dengan gel strength, densitas, dan

tekanan hidrostatis Lumpur.

(A2ABAN MODUL

;o #omposisi lumpur relati e

(cp)

plastic

(cp)


50/90

0 LDG4 gr bentonite +- 0C -/ +C/

+. Dengan melihat data diatas, maksud penambahan deEtrid kedalam Lumpur dasar

dalah untuk merubah sifat rheologi fluida pemboran terutama dari Lumpur pemboran

yaitu Lumpur dasar .8dditi e deEtride yang ditambahkan berfungsi untuk

meningkatkan iscositas dan gel strength dari Lumpur dasar sehingga efektifitas

pengangkatan cutting di lubang bor seoptimal mungkun,sehingga tidak terjadi

pengendapan pada dasar sumur yang dapat mengakibatkan kesukaran pada pemboran

selanjutnya.

-. %enambahan bentonite pada Lumpur dasar dapat mengakibatkan peningkatan gel

strength dan penurunan iscositas serta yield point sehingga apabila gel strength

terlalu besar maka Lumpur akan cepat mengalami pergeseran dan dapat danmeningkatkan pengendapan pada lubang sumur yang dapat menyulitkan sirkulasi

Lumpur pada lubang sumur.

. Dari data diatas terlihat bahwa harga S? +C menit selalu lebih besar dari S? +C

detik karena gel strength merupakan pembentukan padatan karena gaya tarik menarik

antara plot plt clay kalau didiamkan dan ini bukan sifat dalam aliran tapi dalam

keadaan statis dimana clay dapat mengatur diri. *aka itu bertambahnya waktu akan

meningkatkan gel strength.

9elati e iscosity ( relati e ) ialah iskositas dari fluida ;ewtonian yang

menunjukkan shear stress sama dengan shear rate.

8pparent iscosity ( p) ialah perbandingan antara shear stress dan shear rate yang

tidak konstan,ber ariasi terhadap shear stress.

%lastic iscosity ( p) ialah ukuran untuk menyatakan hambatan fluida untuk

mengalir yang disebabkan oleh jumlah type dan ukuran dari prosentase padtan

yang diberikan pada fluida, dinyatakan dalam dyne sgcm.

6ingham yield point (< b) ialah bagian dari resistensi untuk mengalir oleh gaya

tarik menarik dari partikel yang dinamis. ?aya tarik menarik ini disebabkan oleh

muatan muatan pada permukaan partikel yang terdispersi dalam fasa fluida.

STT MIGAS BALIKPAPAN 0C


51/90

BAB I%

FILTRASI DAN MUD CAKE

&.'. TU(UAN PERCOBAAN

+. *empelajari pengaruh komposisi Lumpur bor tehadap filtration loss dan mud cake.

-. *engenal dan memahami alat alatdan prinsip kerja 7ilter %ress.

&.,. DASAR TEORI

#etika terjadi kontak antara Lumpur pemboran dan batuan porous, batuan tersebut

akan bertindak sebagai saringan yang memungkinkan fluida dan partikel partikel kecil

melewatinya. 7luida yang hilang kedalam batuan disebut filtrateM. Sedangkan lapisan

partikel partikel besar bertahan dipermukaan disebut filter cakeM. %roses filtrasi diatas

STT MIGAS BALIKPAPAN 0+


52/90

hanya terjadi apabila terdapat perbedaan tekanan positif kearah batuan. %ada dasrnya ada

- jenis filtaration yang terjadi selama pemboran yaitu static filtation dan dynamic

filtration. Static filtration terjadi jika lumpur pemboran dalam keadaa diam, dan dynamic

filtration terjadi ketika lumpur pemboran dalam keadaan disirkulasikan.

8pabila filtration loss dan pembentukan mud cake tidak dikontrol, maka ia akan

menimbulkan berbagai maslah, baik selama operasi pemboranmaupun dalam e aluasi

formasi dan tahap produksi. *ud cake yang tipis akan merrupakan bantalan yang baik

antara pipa dan permukaan lubang pemboran.mud cake yang tebal akan terjadi

penyempitan lubang pemboran sehingga sulit diangkat dan diputar, sedangkan filtratnya

akan menyusup ke formasi dan akan menyebabkan damage pada formasi.

Dalam percobaan ini akan dilakukan pengukuran olume filtration loss dan tebal

mud cake untuk static filtration. Standart prosedur yang digunakan adalah 8% 9% + 6untuk L%LT (low pressure low temperature). Lumpur ditempatkan dalam silinder sandar

yang bagian dasrnya dilengkapi kertas saringan dan diberi tekanan sebesar +CC psi

dengan lama waktu pengukuran C menit. >olume filtrate ditampung dengan gelas ukur

dengan cubic centimeter (cc).

%ersamaan untuk olume filtrate dihasilkan dapat diturunkan dari persamaan darcy,

persamaannya adalah sebagai berikut

>f A 8

-

+

+-

PT $m

$$%

Dimana

8 7iltration 8rea

# %ermeabilitas 5ake.

5c >olume fraksi solid dalam mud cake.

5m >olume fraksi solid dalam lumpur.

% Tekanan filtrasi.

t =aktu filtrasi A iskositas filtrate.

%embentukan mud cake dan filtration loss adalah - kejadian dalam pemboran yang

berhubungan erat, baik waktu kejadiannya maupun sebab dan akibatnya. 'leh sebab itu

maka pengukurannya dilakukan secara bersamaan.

STT MIGAS BALIKPAPAN 0-


53/90

%ersamaan yang umum digunakan untuk static filtration loss adalah

K- A K+ x-+

+

-

t t

Dimana

+, A fluida loss pada waktu t +

-, A fluida loss pada waktu t -

&. . ALAT DAN BAHAN

&. .'. A#at

7ilter %ress

*ud *iEer

Stop watch

?elas $kur 0C cc

7ilter %aper

&. .,. Ba-a$

6entonite 8Juadest

%85 L

Spresene



54/90

?b. /.+

7ilter %ress

?b. /.-

*ud *iEer

&.&. PROSEDUR PERCOBAAN .

+. *embuat lumpur

*emuat lumpur standar

--,0 bentonite G 0C cc aJuadest.

Tambahkan additi es sesuai dengan petunjuk assisten.

8duk selama C menit.

-. *empersiapkan alat filter press dan segera pasang filter paper

serapat mungkin dan letakan gelas ukur dibawah slinder untuk menampung fluida

filtrate

. *enuangkan campuran lumpur kedalam silinder dan segera tutup

rapat. #emudian alirkan udara dengan tekanan +CC psi.

/. Segera mencatat olume filtrate sebagai fungsi dari waktu dengan

stop watch. nter al pengamatan setiap menit pada -C menit pertama, kemudian 0

menit untuk menit -C selanjutnya. 5atat juga olume filtrate pada menit 2,0.

STT MIGAS BALIKPAPAN 0/


55/90

0. *enghentikan penekanan udara, buangtekanan udara dengan

silinder (bleed off) dan sisa lumpur dalam silinder dituangkan kembali kedalam

breaker.

1. *enentukan tebal mud cake yang terjadi dan ukur p@ nya

&.0. PERHITUNGAN

Tebal mud cake A C.+30 cm

%@ A 4

>olume filtrat A +2 ml

Lumpur Da)ar I :LD ? 6 *r PAC @ L;

-.0/./+/

0)(+++/C

t

)>(n>m Cabs =

=

=

> corr A > abs G (mt)

to A 0 G-.0/(C) A C.0

t- A 4.0 G -.0/ (+./+/) A + .C4

t/ A ++ G -.0/ (-) A +1.C3

t1 A ++.0 G -.0/ (-.//4) A +2.2-t2.0 A +-. G -.0/ (-.2 4) A +4.-1

t3 A +-.0 G -.0/ (-.3-3) A +4.14

t+C A + .- G -.0/ ( .+1-) A -+.-

t+0 A +/ G -.0/ ( .32) A - .3

t-C A +1 G -.0/ (/./2) A -2. 0

t-0 A +2 G -.0/ (0) A -4.2

t C A +3 G -.0/ (0./3) A +.4-

> true A > corr > abs

to A 0 0 A C

t- A + .C4 H0 A .04

t/ A +1.C3 H ++ A 0.C3



56/90

t1 A +2.2- H ++.0 A 1.--

t2.0 A +4.-1 H +-. A 1.41

t3 A +4.14 H +-.0 A 2.+4

t+C A -+.- H + .- A 3.C

t+0 A - .3 H +/ A 4.3

t-C A -2. 0 H +1 A ++. 0

t-0 A -4.2 H +2 A +-.2

t C A +.4- H +3 A + .40

&.4. HASIL PERCOBAAN


;o. t t + -

>ol.

8bsolute

>ol.

#oreksi >ol. True8bs 5orr T9$&

+ C C 0 0 C- - +./+/ 4.0 + .C4 .04

/ - ++ +1.C3 0.C3/ 1 -./0 ++.0 +2.2- 1.--0 2.0 -.2 4 +-. +4.-1 1.411 3 -.3-3 +-.0 +4.14 2.+42 +C .+1- + .- -+.- 3.C3 +0 .32 +/ - .3 4.3

4 -C /./2 +1 -2. 0 ++. 0+C -0 0 +2 -4.2 +-.2++ C 0./3 +3 +.4- + .40

01


57/90

&.4.' Data da$ Gam5ar Gra1i+

Ta5 # &.' P $*u+ura$ Fi#tra)i da$ Mud Ca+ S mua P#u*

%lugLumpur Dasar 7ilter %ress

8ir 6entonite 8ddicti e7 L (ml)

* 5

(mc)% @(ml) (gram) Spersene

LD 0C --.0 C -4 C.+ 0 48 0C --.0 C.0 +.0 C.+- 46 0C --.0 + - C.-- 45 0C --.0 +.0 -0.1 C.+0 +CD 0C --.0 - -/ C.+0 +C7 0C --.0 -.0 --.4 C.-- 4? 0C --.0 -2 C.+0 4@ 0C --.0 .0 - .0 C.+0 +C

0C --.0 / -- C.+0 +C: 0C --.0 /.0 - C.- 4 %85 >5

# 0C --.0 C.0 +3.0 C.- 4L 0C --.0 + +2 C. 4* 0C --.0 +.0 +3 C. 4 ; 0C --.0 - +2.0 C.+0 4' 0C --.0 -.0 +2 C. / 4% 0C --.0 +0.0 C.+20 49 0C --.0 .0 +2 C.+30 4S 0C --.0 / +/ C.+3 4T 0C --.0 /.0 +1 C.--0 4

&.6 PEMBAHASAN

8pabila sirkulasi darilumpur pemboran telah mencapai dasar lubang bor dan

telah terjadi kontak antara lumpur pemboran dengan batuan reser oir, maka

batuan reser oir akan secara otomatis bertindak sebagai saringan dari lumpur

pemboran serta partikel partikel kecil yang mungkin terlarut pada lumpur bor.

#eadaan batuan reser oir yang bertindak sebagai saringan bagi lumpur pemboran

terjadi karena sifat porosity dari batuan reser oir tersebut sehingga

memungkinkan fluida untuk melewatinya yang disebut dengan filtrateM. ;amun



58/90

karena sifatnya sebagai saringan, dimana hanya fluida dan partikel tertentu yang

dapat melewatinya maka terdapat sebagian partkel yang tertahan di bagian atas

batuan yang disebut filter cakeM .

%engukuran filtration loss dan mud cake harus fiukur setiap saat agar

tidakterjadi masalah pada saat operasi pemboran maupun selama e aluasi formasi

dan tahap produksi.

*ud cake yang tipis akan merupakan bantalan yang baik antara pipa pemboran

dan permukaan lubang bor. Sedangkan mud cake yang tebal akan terjepit pipa

pemboran sehingga sulit untuk diangkat dan diputar.

%ada percobaan kali ini, kita menggunakan peralatan filter press untyuk

mengetahui besarnya filtration loss dari lumpur pemboran.

%rinsip yang digunakan pada peralatan filter press adalah cup dari filter presstersebut diumpamakan sebagai batuan reser oir yang berpori dimana pada cup

mud tersebut diberi saringan (filter paper) dan kemudian diberi tekanan udara

sebesar +CC psia agar fluida lumpur tersebut dapat keluar dan diukur sebagai

fungsi waktu dan juga nantinya akan terbentuk endapan (mud cake) pada filter

paper dalam cup mud yang kemudian diukur ketebalannya . selain itu kita juga

menentukan besarnya ph dari lumpur pemboran tersebut dengan menggunakan ph

paper.

&.7 KESIMPULAN

+. 6erdasarkan percobaan yang dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut

>olume filtrat (Lumpur dasar G spersene) A +2 ml

Tebal *ud 5ake (Lumpur dasar G spersene) AC.+30 cm

%@ (Lumpur dasar G spersene) A 4



59/90

-. %engukuran filtration loss dan mud cake dilakukan agar tidak terjadi problem saat

proses pemboran serta dalam e aluasi formasi dan tahap produksi.

. Semakin besar filtration loss maka semakin tebal mud cake yang terbentuk pada

dinding sumur.

/. %embentukan dan tebal tipisnya mud cake tergantung dari factor tekanan,

temperature, dan kedalaman.

0. 7iltration yang besar dan mud cake yang tebal mengakibatkan formasi pecah dan

terjepitnya rangkaian drill string.

(a8a5a$ P rta$9aa$ Modu# olume Spurt loss adalah olume filtrat yang hilang tersaring kedalam lapisan

partikel yang permeable sebelum terbentuknya mud cake.-. %erbedaan terjadi mungkin karena perbedaan ketelitian dalam pengamatan.

. 7ungsi bentonite

$ntuk meningkatkan kemampuan pembersihan lubang.

$ntuk mengurangi filtrate ke formasi yang permeable.

*enghindari loss circulation.

$ntuk membentuk filter cake yang tipis.

7ungsi penambahan Juebracho dan deEtrid

*engurangi filtration loss.

*emperkuat mud cake yang terbentuk.

/. 8da hubungan antara jumlah filtrate yang dihasilkan dengan tebal mud cake yang

terbentuk, dimana semakin besar filtrate yang hilang keluar maka semakin besar mud

cake yang terbentuk.

*engantisipasi mud cake dan filtration loss hingga perlu penambahan additi e serta

!at kimia seperti



60/90

5*5

?ipsum

#oloid

Stresch Sodium

0. %engukuran p@ dilakukan sebagai penunjuk !at kimia yang digunakan.

BAB %ANALISA KIMIA LUMPUR BOR

0.'. TU(UAN PERCOBAAN

+. *emahami prinsip prinsip dalam analisa kimia dan penerapannya di lapangan.

-. *engetahui alat dan bahan yang diperlukan dalam analisa kimia.



61/90

. *enentukan p@, alkalinitas, kesadahan total dan kandungan ion ion yang terdapat

dalam Lumpur.

0.,. DASAR TEORI

Dalam operasi pemboran, pengontrolan kualitas lumpur pemboran harus terus

menerus dilakukan sehingga lumpur bor tetap berfungsi dengan kondisi yang ada.

%erubahan kandungan ion ion tertentu dalam lumpur pemboran akan berpengaruh

terhadap sifat sifat fisik lumpur pemboran, oleh karena itu kita perlu melakukan analisa

kimia untuk mengontrol kandungan ion ion tersebut. $ntuk mengontrol kandungan ion

ion tersebut untuk kemudian dilakukan tindakan tindakan yang perlu dalam

penanggulangannya.

Dalam percobaan ini, akan dilakukan analisis kimia lumpur bor dan filtratnya, yaitu analisa kimia alkalinitas, analisa kesadahan total, analisa kandungan ion klor, ion

kalsium, ion besi, serta p@ lumpur bor (dalam hal ini filtratnya).

8lkalinitas berkaitan dengan kemampuan suatu larutan untuk bereaksi dengan suatu

asam. Dari analisa alkalinitas ini kita bisa mengetahui konsentrasi hidroksil, bikarbonat

dan karbonat. %engetahuan tentang konsentrasi ion ion ini diperlukan misalnya untuk

mengetahui kelarutan batu kapur yang masuk ke system lumpur pada waktu pemboran

menembus formasi limestone.

8nalisa kandungan ion klor (5+ ) diperlukan untuk mengetahui kontaminasi garam

yang masuk ke dalam system lumpur pada waktu pemboran menembus formasi garam

ataupun kontaminasi yang berasal dari air formasi.

8ir yang mengandung sejumlah besar ion 5a G- dan *g G- dikenal sebagai @ard water

atau air sadah. on ion ini bisa berasal dari lumpur pada waktu member formasi gypsum

(5aS' / .-@ - ').

*etode utama yang digunakan dalam analisa kimia lumpur pemboran adalah titrasi.

Titrasi meliputi reaksi dari sample yang diketahui olumenya dengan sejumlah olume

suatu larutan standar yang diketahui konsentrasinya. #onsentrasi dari ion yang kita

analisa dapat ditentukan dari pengetahuan tentang reaksi yang terjadi pada waktu titrasi.

0. . PERALATAN DAN BAHAN



62/90

4. .' P ra#ata$ olume 8g;' A +3.3 ml

*aka -% P * menunjukan adanya ion '@ dan 5'

+. total alkalinity A +CCCCC-,C-,1+CCC/-

x x xS- . No!malitas x M

A ml x x +CCCC-,C-,1

A /+. emp

-. 5' - 8lkalinity ada '@

ppm 5' - A filt!at ml

BM xS- . N x P M +CCC)( /-

A ml x x 1C+CCCC-.C)-.-(

A +-CC ppm

. '@ 8lkalinity

ppm '@ A filt!at ml -. BM x xS- . N x M P +CCC)-( /-

A+2+CCCC-.C)-.1-.-( x x x

A --.12 ppm

0.0.,. M $ $tu+a$ Ka$du$*a$ C-#orida

STT MIGAS BALIKPAPAN 1/


65/90

Lumpur dasar A 0C ml air A --.0 gr bentonite G +.- gr ;a5L

>olume 8g;' yang terpakai A 0.0 ml

ppm 5+ A filt!at ml CL BA x x AgNo N x AgN-ml +CCC

A 0.0-

+CCCC-.C3.+3 x

ml x xml

A 112/ ppm

0.4. Ha)i# P r!o5aa$0.6.

'.'. Ta5 # A$a#i)a Kimia Lumpur Bor S mua P#u*

PLU

G

Additi" Tota#CO

,OH

HCOC#NaHCO NaO

H

CaCO NaC

#

A#+a#

i

8 C./ C./ C.- C.- /0. +C 3 C10C.1

2+-/-.0

6 C./ C.0 C.- C./ . ++1C C-0.

+40-.0

5 C./ C.1 C.- C.1++C.1

22-C +/2 . C -+ C

D C./ C.2 C.- C.3 /4. +-CC +03. C -11-.07 C./ C.3 C.- + 0C.1 +-CC +3+. C 21? C./ C.4 C.- +.- 13 +1CC -/4. C /C/2

@ C./ + C.- +./ 3C +C/C22C.11

2

C 00C

C./ +.+ C.- +.1 11.12 ++-C /43.12 C -1C: C./ +.- C.- +.3 2C.12 +/3C 1-.12 C 2-22.0

# C./ C./ C./ - -C/CC.

-++ . C 0-0/

L C./ C.0 C.0 -.- 0+. +//C 01.12 C 0C1/.2* C./ C.1 C.1 -./ -C /CC C /C1.1 /1+0



66/90

2 ; C./ C.2 C.2 -.1 -C /CC ++ . C 14--.0

' C./ C.3 C.3 -.3 /+. +0C ++ . C0// .-

-% C./ C.4 C.4 /+. +-CC --.12 C /42C9 C./ + + .- /+. +-CC --.12 C 112/S C./ +.+ +.+ ./ 1 1/C -/4. C 014C

T C./ +.- +.- .1 0C.12 +//C C+1-.1

21/41.0

0.6. PEMBAHASAN

%engontrolan kualitas lumpur bor yang disirkulasikan harus tetap dilakukan pada

waktu pengeboran. #andungan !at kimia yang terserta dalam lumpur yang telahdisirkulasikan dapat mempengaruhi sifat sifat lumpur pemboran.

DataHdata yang perlu diketahui meliputi tingkat alkalinitas, kesadahan total,

kandungan ion 5l, ion 5a, ion 7e, serta p@ lumpur bor. Dalam hal ini yang dianalisa

hanyalah filtrat lumpurnya, dengan demikian kita dapat menginterpretasikan kondisi

reser oir yang sebenarnya dengan konsentrasi !at additi e tertentu.

9eaksi kimia dipengaruhi oleh lingkungannya, yang pada prinsipnya reaksi kimia ini

dipengaruhi oleh karakteristik p@ lumpur. %enganalisaan kimia alkalinitas meliputi

penetuan total alkalinity, 5' - alkalinity, '@ alkalinity, dan @5' alkalinity.

%ercobaan alkalinitas ini mempunyai prinsip dasar dalam analisanya yaitu dengan

titrasi menggunakan larutan standar @ - S' / Titrasi tahap pertama -.+ ml menggunakan

indikator phenolptalein, titrasi tahap kedua 0 ml menggunakan indikator methyl orange.



67/90

0.7. KESIMPULAN

+. Dari percobaan diperoleh

Total alkalinity A /+. epm

5' - alkalinity A +-CC ppm

#andungan '@ + 8lkalinity A --.12 ppm

%pm 5l A 112/ ppm

-. %rinsip 8nalisa 8lkalinitas adalah Titrasi yaitu membandingkan larutan sampel

dengan larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standart). Larutan

standart yang dipakai adalah @ - S' / C.C- ;.

. Dengan diketahuinya sumber alkalinitas, maka dapat diketahui sifat H sifat kimia

lumpur bor tersebut.

/. 8nalisa alkalinitas dapat menentukan konsentrasi hidroksil, bikarbonat, dan karbonat.

0. . (a8a5a$ Soa# Modu#

+. 8lkalinitas Total A7iltrat*

+CCCES'@ ;E* /-

A+CCCEC,C-E,/

A --,12 epm

#esadahan Total A7iltrat*

+CCCE&DT8*ml.&DT8 E

A+CCCEC,C+E+3

A 1C epm

#esadahan 5a -G A7iltrat*

+CCCE&DT8*ml.&DT8 E

A+CCCEC,C+E3

A -1,12 epm

ppm 5a -G A epm 5a -G E 68 5a



68/90

A -1,12 E /C

A +C11,3 ppm

ppm *g -G A (epm(5a -G G *g -G) H epm 5a -G) E 68 *g

A ((-1,12 G -1,12) H -1,12) E -/

A 1/C ppm

#onsentrasi 5 A7iltratml

+CCCE8g;' ;E8g;'ml

A+CCCEC,C-E+

A - . ppm

#onsentrasi ion 7e ( ) A7iltrat*

7e68E+CCCE#*n' ;E#*n'ml //

A01E+CCCEC,C+E2

A 23/ ppm

#onsentrasi ion 7e( ) A7iltrat*

7e68E+CCC E'5r # E'5r # ml /--/--

A01

01E+CCCEC,+E+C

A 01CC ppm

-. %enentuan alkalinitas berguna untuk mengetahui konsentrasi hidroksil, bikarbonat

dan karbonat, sehingga dapat digunakan untuk mengetahui kelarutan batu kapur yangmasuk ke sistem lumpur pada waktu pemboran menembus formasi limestone.

%enentuan kandungan ion 5a dan ion *g berguna untuk mengetahui

kesadahan air.



69/90

%enentuan kandunan ion 5 berguna untuk mengetahui kontaminasi garam

yang masuk ke sistem lumpur pada waktu pemboran menembus formasi

garam atau kontaminasi garam yang berasal dari air formasi.

ndikasi yang akan terjadi jika kandungan ion besi cukup tinggi adalah terjadinya

korosi pada peralatan pemboran

BAB %I

KONTAMINASI LUMPUR PEMBORAN4.'. TU(UAN PERCOBAAN

+. *empelajari sifat sifat fisik lumpur akibat kontaminasi garam, gypsum dan semen.

-. *emahami cara penanggulangan kontaminasi lumpur.

4.,. DASAR TEORI

Sejak digunakannya teknik rotary drilling dalam operasi pemboran lapangan minyak,

lumpur pemboran menjadi sangat penting. 6ahkan lumpur pemboran menjadi salah satu

pertimbangan dalam mengoptimasikan operasi pemboran. 'leh sebab itu mutlaklah untuk

memelihara atau mengontrol sifat sifat fisik lumpur pemboran agar sesuai dengan yang

diinginkan.

Salah satu penyebabnya berubahnya sifat sifat fisik lumpur adalah adanya material

material yang tidak diinginkan ( kontaminan ) yang masuk ke dalam lumpur pada saat



70/90

operasi pemboran sedang berjalan. #ontaminasi yang sering terjadi adalah sebagai

berikut

+. #ontaminasi Sodium 5lorida

#ontaminasi ini sering terjadi pada saat pemboran menembus kubah garam (salt

dome), lapisan garam, lapisan batuan yang mengandung konsentrasi garam cukup

tinggi atau akibat air formasi yang berkadar garam tinggi dan masuk ke dalam

sistem lumpur. 8kibat adanya kontaminasi ini, akan mengakibatkan berubahnya

sifat lumpur seperti iscositas, yield point, gel strength dan filtration loss. #adang

kadang penurunan p@ dapat pula terjadi bersamaan dengan kehadiran garam pada

sistem lumpur.

-. #ontaminasi ?ypsum

?ypsum dapat masuk ke dalam lumpur pada saat pemboran menembus formasi

gypsum, lapisan gypsum yang terdapat pada formasi shale atau limestone. 8kibat

adanya gypsum dalam jumlah yang cukup banyak dalam lumpur pemboran, maka

akan merubah sifat fisik lumpur tersebut seperti iscositas plastik, yield point, gel

strength dan fluid loss.

. #ontaminasi Semen

#ontaminasi semen dapat terjadi akibat operasi penyemenan yang kurang sempurna

atau setelah pengeboran lapisan semen dalam casing, float collar dan casing shoe.

#ontaminasai semen akan merubah iscositas plastik, yield point, gel strength, fluid

loss dan p@ lumpur.

Selain dari ketiga kontaminasi di atas, bentuk kontaminasi yang lain yang dapat

terjadi selama operasi pemboran adalah

a. #ontaminasi @ard =ater atau kontaminasi oleh air yang mengandung ion calsium

dan magnesium yang cukup tinggi.

b. #ontaminasi 5arbon DioEide.

c. #ontaminasi @ydrogen Sulfide.

d. #ontaminasi 'Eygen



71/90

Dalam praktikum ini akan dipelajari perubahan sifat lumpur akibat kontaminasi yang

sering terjadi sekaligus cara penanggulangannya.

4. . PERALATAN DAN BAHAN

P ra#ata$

o 7ann >?

o *ud miEer

o Stop watch

o 6aroid =all 6uilding Tester

o ;eraca

o p@ indikator

o #ompressor

o :angka Sorong

o 7ilter %aper

o ?elas $kur

Ba-a$

8Juadest 0C cc

6entonite --,0 gr

;a5l 2 gr

Semen

?ypsum

Soda 8sh

ndikator &6T

ndikator %henolphtalin

ndikator *ethyl :ingga

&DT8 Standar

Larutan 6uffer p@ +C

8sam Sulfat



72/90

*onosodium %hospate

4.&.PROSEDUR PERCOBAAN

Ko$tami$a)i NaC#

*embuat lumpur dasar dengan komposisi --,0 gr bentonite G 0C cc aJuadest.

+. *enambahkan ;a5l sebanyak 2 gr ke dalam lumpur standar.

-. *engukur iscositas dan gel strength dengan menggunakan >ann >?. Diperoleh

dial reading pada 1CC 9%* dan CC 9%*, sehingga dapat dihitung %lastic >iscosity

dan


73/90

4.0., Ko$tami$a)i NaC# d $*a$ Fi#t r Pr ))

Lumpur dasar A 6entonite --.0 gr G aJuades 0C cc G gr ;a5l

7iltration Loss A - ml

*ud 5ake A C.+10 mm

%@ A +C

4.4. Ha)i# P r!o5aa$

4.4.' Data da$ Gam5ar Gra1i+

Ta5 # 4.' Ko$tami$a)i Lumpur P m5ora$ S mua P#u*

plug kontaminan#ontaminasi

7iltration

loss

*ud

cake%@%lastic

>iscosity


74/90

: /.0 1 +C 0 - -4 C.-00 4# C.0 0 - + - -/ C.+0 +CL + 0.0 +.0 3 -1.- C.- +C* +.0 0.0 + 3 -0 C.-- 4

; - / + 3 -4 C.+1 +C

' -.0 2 - +.0 0 -2 C.-20 4% 1 - + -2 C.+30 +C9 .0 0 - - +C - C.+10 +CS / 0 / + ++ -0 C.+20 +CT /.0 0 +.0 +/ -1 C.+00 +C

4.6. PEMBAHASAN

%ada setiap proses pemboran, hampir selalu terjadi kontaminasi kontaminasi

pada lumpur pemboran. @al itu dapat mempengaruhi sifat fisik lumpur pemboran

tersebut.

%arameter parameter yang berubah antara lain iscositas, gel strength, p@, dan

ketebalan mud cake.


75/90

tinggi. $ntuk menanggulanginya sebaiknya menggunakan salt water based mud atau

oil based mud.

Dari grafik %enambahan ;a5l s *ud cake dapat dilihat bahwa grafik

menunjukkan kecenderungan untuk naik. @al itu menunjukkan bahwa semakin banyak kontaminasi oleh ;a5l semakin banyak ;a5l yang ditambahkan akan

menyebabkan mud cake semakin tebal. Demikan juga pada grafik penambahan ;a5l

s 7iltration loss, menunjukkan kecenderungan naik, dimana semakin banyak ;a5l

yang ditambahkan maka filtration loss nya akan semakin banyak. $ntuk percobaan

ini diperoleh olume filtrat CX adalah -4 ml.

Dalam keadaan di lapangan, perubahan tebal mud cake menjadi suatu masalah.

8pabila mud cake terlalu tebal maka akan menyebabkan pipa terjepit. Dari percobaan

yang dilakukan, ketebalan mud cake yang diperoleh adalah C.+/ mm.

#ontaminasi ;a5l juga dapat mempengaruhi iscositas dan gel strength lumpur.

Dalam aplikasinya di lapangan apabila nilai dari ?el Strength terlalu besar dapat

mempersulit sirkulasi lumpur pemboran, juga akan menambah beban pompa

sirkulasinya serta mempersulit pemisahan cutting. Sedangkan bila gel strength terlalu

kecil, maka lumpur tidak dapat menahan cutting pada saat round trip. Dari percobaan

diperoleh harga gel strength +CM adalah 2 lb +CCft - , sedangkan untuk +CX ialah -0

lb +CCft- .

4.7. KESIMPULAN

+. Dari percobaan diperoleh hasil sebagai berikut

%lastic >iscosity ( p)

$ntuk lumpur dasar G + gr ;a5l

p A 0 cp


76/90

:enis Lumpur ?el Strength

+CM

?el Strength

+C [Lumpur dasar G + gr ;a5l - +C

7iltration Loss CX A - ml

Tebal mud cake A C.+10 mm

p@ A +C

-. #ontaminasi terhadap lumpur pemboran sering terjadi pada saat pemboran

berlangsung. "at kontaminan tersebut antara lain ;a5l, gypsum, semen, hard water,

karbon dioksida, hydrogen sulfida.

. #ontaminasi lumpur pemboran dapat menyebabkan perubahan terhadap p@,

iscositas plastic, gel strength, filtration loss, dan tebal mud cake.

(a8a5a$ Soa# Modu#

+. Dari data di atas dapat disimpulkan sebagai berikut

a. #ontaminasi ;a5l

;a5l merupakan garam yang terbentuk pada lapisan batuan yang terjadi pada

batuan dangkal. 8ir garam yang terendapkan akan membentuk endapan garam

akibat dari e aporasi yang dipengaruhi oleh suhu dan temperatur. Dampaknya

tyerhadap lumpur pemboran

?el strength meningkat (jumlah yang sedikit) dan berlaku sebaliknya pada

jumlah yang besar.

7iltration loss meningkat.

*ud cake akan semakin tebal (meningkat) pada lumpur dasar 2,0 gram,

ketebalan mud cake menjadi kali lipat apabila dibandingkan dengan

lumpur dasar.

Dial reading akan menurunkan iscositas plasticnya dan menaikkan

iscositas nyatanya.

b. #ontaminasi ?ypsum



77/90

*erupakan hasil e aporasi air laut yang terjadi pada laut dangkal dengan rumus

(5aS' / .-@ - '). ?ypsum memiliki sifat sifat menyerat, kekerasannya - kali lebih

besar dibandingkan ;a5l.

*eningkatkan gel strength.

7iltration loss mengalami peningkatan.

*ud cake meningkat (tergantung dari jumlah gypsum yang dicampurkan).

%ada pembacaan dial reading, kontaminasi gypsum dapat merubah sifat H

sifat fisik lumpur tertentu baik iscositas plastic, iscositas nyata, dan

yield point.

c. #ontaminasi Semen

Terjadi akibat operasi penyemenan yang kurang sempurna atau setelah

penyebaran lapisan semen dalam casing float collar dan casing shoe. #ontaminasi

akan merubah iscositas, yield point, gel strength, fluid loss, dan p@ lumpur.

Dapat meningkatkan gel strength dan iscositas.

%eningkatan titration loss (tidak begitu besar jika dibandingkan dengan

kontamisasi ;a5l dan gypsum).

%eningkatan dial reading pada pembentukan semen yang terlalu banyak

seperti peningkatan iscositas plastic dan yield point.

-. iscositas

>iscositas lumpur yang tinggi (%ada kontaminasi anhidrit, gypsum, semen,

garam yang dinetralisirkan gaya tolak menolak antar muatan negatif di

permukaan clay).

%enetration rate turun.

%essure loss tinggi.

%ressure surgoss yang berhubungan dengan loss circulation dan swelling

yang berhubungan dengan blow out.

Sukar melepaskan gas dan cutting dari lumpur di permukaan.

b. ?el Strength



78/90

?S yang terlalu kecil

%engendapan cutting atau pasir saat sirkulasi berhenti.

?S yang terlalu tinggi

*emperslit kerja pompa pada saat mulai bersirkulasi kembali.c. =ater Loss (7iltration Loss)

=ater loss terlau besar.

7ormation damage (bagi formasi dan lumpur).

Lumpur kehilangan cairan.

d. *ud 5ake

*ud cake yang besar.

*emperkecil diameter lubang bor.#enaikan pressure loss dan *emperbesar pressure surgoss swelling

. Langkah H langkah untuk menanggulangi setiap jenis kontaminan

a. #ontaminasi ?ypsum

%enambahan 5aS' / pada rate yang terkontrol, maka iskositas dan gel

strength yang berhubungan dengan kontaminan ini dapat dibatasi.

Ditambah ion 5a G- agar tidak akan terjadi pengentalanlebih lanjut.

*enambahkan pre entif untuk mencegah kontaminasi.

b. #ontaminasi ?aram

Diatasi dengan cara pengenceran lalu didispersi, namun sebelumnya dinaikkan

p@ nya dengan cartic.

c. #ontaminasi Semen

*elakukan penyemenan yang sempurna.

%engenceran iscositas lumpur dengan penambahan air thinner (!at kimiayang tanpa menimbulkan problem tertentu) begitu juga yang dilakukan

untuk penurunan gel strength.

8pabila tejadi kenaikan filter loss maka perlu adanya

%enambahan koloid

Stroch



79/90

5*5 Driscoss (5*5 tidak dianjurkan pada kontaminsi ;a5l)

*inyak

K 6roEin (baik untuk dinamik maupun static loss)

BAB %II

PENGUKURAN HARGA MBT

(*&T@


80/90

#emampuan pertukaran kation didasarkan atas urutan daeri kekuatan ikatan ikatan

ion ion berikut ini

LiG Z ;a G Z @G Z ;@ / GZ *g -G Z 5a -G Z 8l G

@arga pertukaran

137698808 Analisa Lumpur Pemboran

Documents

Transcript of 137698808 Analisa Lumpur Pemboran