BAB III sip

BAB III

PENGUKURAN DENSITAS DAN SAND CONTENT

3.1 Tujuan Percobaan

1. Mengetahui nilai densitas lumpur pemboran dengan menggunakan mud

balance.

2. Menentukan nilai kandungan pasir pada lumpur pemboran menggunakan

sand content set.

3. Mengetahui proses menentukan kandungan pasir pada lumpur pemboran.

4. Mengetahui proses menentukan densitas lumpur pemboran dengan

menggunakan mud balance.

5. Mengetahui cara pengukuran nilai densitas dan sand content.

3.2 Dasar Teori

Pengontrolan densitas dari lumpur pada hakekatnya adalah untuk

mencegah terjadinya semburan liar (blow out) dan juga digunakan untuk

menjaga kestabilan lubang bor. Berat lumpur maksimum yang diperlukan

pada pemboran sumur mkgas maupun geothermal ditentukan berdasarkan

gradient tekanan (psi/ft kedalaman) fluida formasi.

Lumpur yang terlalu berat dapat menyebabkan terjadinya loss

circulation, sedangkan lumpur yang terlalu ringan dapat menyebabkan

masuknya fluida formasi ke dalam lubang bor (kick) dan jika tidak segera

diatasi dapat menyebabkan terjadinya semburan liar (blow out).

23

24

Dalam operasi pemboran tekanan formasiharus selalu dikontrol

dengan tekanan hidrostatik lumpur. Tekanan hidrostatik lumpur bertambah

dengan kenaikan densitas fluida.

Tekanan hidrostatik dapat dihitung dengan persamaan:

......................................................(Persamaan 3.1)

Dimana :

Ph : tekanan hidrostatik (psi)

ρ : densitas lumpur (lb/gal)

TVD : true vertical depth / kedalaman vertikal (ft)

Densitas dari lumpur pemboran merupakan salah satu sifat yang

sangat penting karena peranannya berhubungan langsung dengan fungsi

lumpur pemboran, yaitu untuk menahan tekanan formasi. Oleh karena itu

densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan di

bor.

Lumpur mempunyai peranan yang sangat besar dalam menentukan

keberhasilan suatu operasi pemboran sehingga perlu diperhatikan sifat-sifat

dari lumpur pemboran tersebut seperti Densitas, Viskositas, Gel

Strength ataupun Filtration Loss. Densitas lumpur berhubungan langsung

dengan fungsi lumpur bor sebagai penahan tekanan formasi. Dengan

densitas lumpur yang terlalau besar akan menyebabkan lumpur hilang ke

formasi (Loss Circulation), sedangkan apabila densitas lumpur bor terlalu

kecil akan menyebabkan Kick (masuknya fluida formasi ke dalam lubang

Laporan Resmi Praktikum Analisa Lumpur Pemboran

Ph = 0,052 x ρ x TVD

25

sumur). Oleh karena itu, densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan

formasi batuan yang akan ditembus.

Persamaan umum yang digunakan serta asumsi asumsinya:

Volume setiap material adalah additive :

..................................................................(persamaan 3.2)

Jumlah berat adalah additive, maka :

.............................................(persamaan 3.3)

Keterangan :

Vs : volume solid (bbl)

Vml : volume lumpur lama (bbl)

Vmb : volume lumpur baru (bbl)

Ds : berat jenis solid (ppg)

Dml : berat jenis lumpur lama (ppg)

Dmg : berat jenis lumpur baru (ppg)

Dari persamaan 1 dan 2 didapatkan

......................................(persamaan 3.4)


Vs + Vml = Vmb

Ds x Vs + dml x Vml = dmb

x Vmb

Vs= (dmb-dml ) x Vml(ds-dmb)

26

Karena zat pemberat (solid) beratnya adalah Ws = Vs x ds

Bila dimasukkan ke dalam persamaan 3

........................................(persamaan 3.5)

% Volume solid :

.................................(persamaan 3.6)

% Berat solid :

...................(persamaan 3.7)

Maka bila yang digunakan sebagai Solid adalah barite dengan

SG=4,3. Untuk menaikkan densitas dari lumpur lama seberat dml ke lumpur

baru sebesar dmb setiap bbl lumpur lama memerlukan berat solid, WS

sebanyak :

............................................................(Persamaan3.8)

Keterangan :

Ws : Berat Solid / zat pemberat (kg barit/bbl lumpur)

Sedangkan jika yang digunakan sebagai zat pemberat adalah

Bentonite dengan SG=2,5, maka untuk tiap barrel diperlukan lumpur:


WS=684 x(dmb-dmt)(35 ,8-dmb)

Ws= (dmb-dml )(ds- dmb)

x (ds x Vml )

VsVmb

x 100= (dmb-dml)(ds-dml)

x 100

ds x Vsdmb x Vmb

x 100%=ds (dmb-dml)dml (ds-dml)

x 100

27

..................................................................(persamaan 3.9)

Sand Content merupakan Tercampurnya serpihan-serpihan formasi

(Cutting) ke dalam lumpur pemboran akan membawa pengaruh pada operasi

pemboran. Serpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan

dapat mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini

akan menambah beban pompa sirkulasi lumpur. Oleh sebab itu, setelah

lumpur disirkulasikan harus melalui proses pembersihan terutama

menghilangkan partikel-partikel yang masuk ke dalam lumpur selama

sirkulasi. Peralatan-Peralatan yang biasa digunakan disebut dengan

”Conditioning Equipment”, antara lain Shale Shaker yang berfungsi

membersihkan lumpur dari serpihan-serpihan atau Cutting yang berukuran

besar. Penggunaan Screen (saringan) untuk problematika padatan yang

terbawa dalam lumpur menjadi salah satu pilihan dalam Solid Control

Equipment. Solid atau padatan yang mempunyai ukuran yang lebih besar

dari jari-jari Screen akan tertinggal atau tersaring dan dibuang, sehingga

jumlah solid dalam lumpur bisa terminimalisasi. Jari-jari Screen diset agar

polimer dalam lumpur tidak ikut terbuang. Kerusakan screen dapat

diperbaiki dan diganti. Degassser yang berfungsi untuk membersihkan

lumpur dari gas yang mungkin masuk ke lumpur pemboran. Peralatan ini

sangat berfungsi pada saat pemboran menembus Zona Permeable, yang

ditandai dengan pemboran menjadi lebih cepat, densitas dari lumpur


WS=398 x(dmb-dmt)(20,8-dmb)

28

berkurang dan volume lumpur pada Mud Pit bertambah. Desander berfungsi

untuk membersihkan lumpur dari partikel-partikel padatan yang berukuran

kecil yang masih lolos dari Shale Shaker. Desilter memiliki fungsi yang

sama dengan Desander tetapi desilter dapat membersihkan lumpur dari

partikel-partikel yang berukuran lebih kecil. Penggunaan Desilter dan Mud

Cleaner harus dioptimalisasi oleh beberapa faktor seperti : berat lumpur,

biaya fasa liquid, komposisi solid dalam lumpur, biaya fasa liquid, biaya

logistik yang berhubungan dengan bahan kimia dan lain sebagainya.

Biasanya berat lumpur yang dikehendaki berkisar 10.8 biasanya lebih

praktis dengan menggunakan Mud Cleaner dibandingkan dengan

penyaringan dengan screen paling kecil. Selain itu penggunaan Mud

Cleaner lebih praktis dan juga biayanya lebih murah.

Penggambaran Sand Content dari lumpur bor merupakan persentase

volume dari partikel-partikel yang berdiameter lebih besar dari 74 mikron.

Hal ini dilakukan melalui pengukuran degan menggunakan saringan

tertentu. Jadi persamaan yang digunakan untuk menentukan kandungan

pasir (Sand Content) pada lumpur pemboran adalah :

................................................................(persamaan 3.10)

Keterangan :

n = Kandungan pasir

Vs = Volume pasir dalam lumpur

Vm = Volume lumpur


n = VsVm

x 100

29

3.3 Alat dan Bahan

3.3.1 Alat

Tabel 3.1

Nama Alat-alat Laboratorium yang Digunakan Pada Percobaan

Pengukuran Densitas dan Sand Content

No Nama dan Gambar Alat Fungsi

1.

Gambar 3.1

Cup Mixer

Digunakan sebagai wadah

pada saat mencampurkan

(mixing) bahan-bahan

lumpur pemboran.

2.

Gambar 3.2

Gelas Kimia

Digunakan untuk tempat

melarutkan suatu zat.


30

3.

Gambar 3.3

Gelas Ukur

Digunakan untuk

menghitung volume suatu

fluida

4.

Gambar 3.4

Mud Balance

Digunakan untuk

mengukur nilai densitas

dari lumpur pemboran

satuannya lb/gal.

5.

Gambar 3.5

Multi Mixer

Digunakan sebagai

pengaduk otomatis

putarannya mengikuti low,

medium, dan high

tergantung setiap

komponen material

lumpur


31

6.

Gambar 3.6

Sand Content Set

Digunakan untuk

menghitung nilai

kandungan pasir atau

pengotor di dalam sistem

lumpur dalam satuan

persen.

7.

Gambar 3.7

Stopwatch

Digunakan untuk

menghitung waktu dalam

satuan detik.


32

8.

Gambar 3.8

Tiang Statif

Digunakan untuk

menggantungkan Tube.

9.

Gambar 3.9

Timbangan Digital

Digunakan untuk

menimbang material yang

akan di pakai untuk

membuat lumpur

dinyatakan dalam satuan

gram.


33

10.

Gambar 3.10

Tube

Digunakan sebagai wadah

untuk menampung lumpur

yang akan diberi

kandungan pasirnya.

3.3.2 Bahan

a. Aquadest 350 mL

b. Barite 4 gr

c. Bentonite 22,5 gr

d. Cutting 1 gr

3.3.3 Gambar Rangkaian Alat


34

Mud Balance Sand Content Set

3.4 Prosedur Percobaan

3.4.1 Membuat Lumpur Dasar


Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

35


Mengambil aquadest subanyak 350 mL dengan menggunakan

gelas ukur.

Mencampurkan aquadest dan bentonite yang telah disiapkan ke

dalam cup mixer, lalu memixingnya dengan menggunakan

multi mixer selama 15 menit dengan kecepatan low.

Menimbang bentonite sebanyak 22,5 gram menggunakan

timbangan.

36

3.4.2 Mengukur Densitas Lumpur dengan Menggunakan Mud

Balance


Membersihkan dan merapihkan alat dan bahan yang telah

digunakan.


37


Mengkalibrasi mud balance dengan menggunakan aquadest.

Mencampurkan lumpur dasar dengan barite sebanyak 4 gram ke

dalam cup mixer lalu memixingnya kembali selama 5 menit

dengan kecepatan low.

38


Menutup cup dan membersihkan bagian luar cup, lalu mengatur

rider sehingga level glass seimbang.

Mengisi cup mud balance dengan lumpur.

Membaca densitas yang ditunjukkan oleh skala lalu mencatat

hasil yang di dapat.

39

3.4.3 Mengukur Kandungan Pasir dengan Menggunakan Sand

Content Set



digunakan.


40

.


Mencampur lumpur dasar dan cutting sebanyak 2 gram ke dalam

cup mixer lalu memixingnya kembali selama 5 menit

dengan kecepatan low.

Mengisi tube dengan lumpur pemboran sampai batas mud to

here, lalu menambah air pada batas water to here.

41


Menutup tube dengan ibu jari, lalu menggoyang – goyangkan

tube sampai lumpur dan air merata.

Menuangkan lumpur dan air yang telah tercampur di dalam tube

ke dalam sieve hingga di dapat kandungan pasir yang

tersaring.

42


Membalik rangkaian sieve lalu memasang funnel dan tube di

bagian bawah.

Membilas pasir yang tersaring di sieve dan membaca persen

volume yang di dapat pada skala tube.

43

3.5 Hasil Pengamatan

Tabel 3.2

Hasil Pengamatan Densitas pada Lumpur Pemboran

Bahan Lumpur Dasar

Komposisi SatuanUrutan Mixing

Hasil Pengamatan

(lb/gal)Aquadest 350 mL

15’ Low8,8Bentonite 22.5 Gr

Barite 4 Gr 5’ Low

Tabel 3.3

Hasil Pengamatan Kandungan Pasir pada Lumpur Pemboran

Bahan Lumpur Dasar

Komposisi SatuanUrutan Mixing

Hasil Pengamatan

(%)Aquadest 350 mL

15 ’Low0,31Bentonite 22.5 Gr

Cutting 2 Gr 5’ Low

3.6 Pembahasan



digunakan.

44

Pada percobaan ini berjudul pengukuran densitas dan sand content

bertujuan agar praktikan mampu mengetahui nilai densitas lumpur

pemboran dengan menggunakan mud balance, mampu menentukan nilai

kandungan pasir pada lumpur pemboran menggunakan sand content set,

mampu mengetahui cara menentukan kandungan pasir pada lumpur

pemboran, mampu mengetahui cara menentukan densitas lumpur pemboran

menggunakan mud balance, serta mengetahui proses pengukuran nilai

densitas dan sand content.

Densitas dari lumpur pemboran merupakan salah satu sifat yang

sangat penting karena peranannya berhubungan langsung dengan fungsi

lumpur pemboran, yaitu untuk menahan tekanan formasi. Oleh karena itu

densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan di

bor. Lumpur pemboran memiliki peranan yang sangat penting dalam

menentukan keberhasilan suatu operasi pemboran sehingga perlu

diperhatikan sifat-sifat dari lumpur tersebut seperti Densitas, Viskositas, Gel

Strength ataupun Filtration Loss. Densitas lumpur pemboran bor

berhubungan langsung dengan fungsi dari lumpur pemboran sebagai

penahan tekanan formasi. Dengan densitas lumpur yang terlalu besar akan

dapat menyebabkan lumpur hilang ke formasi (Loss Circulation), sedangkan

apabila densitas lumpur bor yang terlalu kecil akan dapat

menyebabkan Kick (masuknya fluida formasi ke dalam lubang sumur). Oleh

karena itu, densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang

akan ditembus pada saat pemboran.


45

Sand Content merupakan Tercampurnya serpihan-serpihan formasi

(Cutting) ke dalam lumpur pemboran akan membawa pengaruh pada operasi

pemboran. Serpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan

dapat mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini

akan menambah beban pompa sirkulasi lumpur. Oleh sebab itu, setelah

lumpur disirkulasikan harus melalui proses pembersihan terutama

menghilangkan partikel-partikel yang masuk ke dalam lumpur selama

sirkulasi. Peralatan-Peralatan yang biasa digunakan disebut dengan

”Conditioning Equipment”.

Alat yang digunakan pada percobaan pengukuran densitas dan sand

content diantaranya Cup Mixer berfungsi sebagai wadah untuk menampung

bahan pembuat lumpur, Gelas Kimia untuk menampung lumpur pemboran

yang akan diuji, Gelas Ukur digunakan untuk mengukur Aquadest sebanyak

250 ml, Mud Malance digunakan untuk mengukur densitas dari lumpur

yang diuji, Multi Mixer digunakan untuk mencampurkan Aquadest, barite,

bentonite dan cutting yang digunakan untuk membuat lumpur dasar yang

akan diuji, Sand Content Set digunakan untuk mengukur kandungan pasir

pada lumpur pemboran, Stopwatch digunakan untuk menghitung waktu saat

membuat lumpur dasar, Tiang Statif digunakan untuk menggantung Tube,

Timbangan digunakan untuk mengukur barite dan bentonite dan Tube

digunakan untuk mengukur kandungan pasir yang terdapat pada lumpur.

Serta bahan yang digunakan ialah 350 ml Aquadest digunakan sebagai fasa

kontinyu dari lumpur pemboran, 4 gram Barite digunakan untuk menambah


46

densitas lumpur pemboran , 22,5 gram bentonite digunakan untuk bahan

dasar lumpur bor, dan 1 gram cutting digunakan untuk memberikan

kandungan pasir pada lumpur bor.

Langkah langkah percobaan yang dilakukan adalah pertama tama

membuat lumpur dasar dengan cara menyiapkan alat dan bahan yang akan

digunakan. Mengambil aquadest subanyak 350 mL dengan menggunakan

gelas ukur. Menimbang bentonite sebanyak 22,5 gram menggunakan

timbangan. Mencampurkan aquadest dan bentonite yang telah disiapkan ke

dalam cup mixer, lalu memixingnya dengan menggunakan multi mixer

selama 15 menit dengan kecepatan low. Membersihkan dan merapihkan

alat dan bahan yang telah digunakan. Selanjutnya mengukur densitas

lumpur dengan cara menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

Mencampurkan lumpur dasar dengan barite sebanyak 4 gram ke dalam cup

mixer lalu memixingnya kembali selama 5 menit dengan kecepatan low.

Mengkalibrasi mud balance dengan menggunakan aquadest. Mengisi cup

mud balance dengan lumpur. Menutup cup dan membersihkan bagian luar

cup, lalu mengatur rider sehingga level glass seimbang. Membaca densitas

yang ditunjukkan oleh skala lalu mencatat hasil yang di dapat.

Membersihkan dan merapihkan alat dan bahan yang telah digunakan.

Terakhir mengukur kandungan pasir dengan cara menyiapkan alat dan

bahan yang akan digunakan. Mencampur lumpur dasar dan cutting sebanyak

2 gram ke dalam cup mixer lalu memixingnya kembali selama 5 menit

dengan kecepatan low. Mengisi tube dengan lumpur pemboran sampai batas


47

mud to here, lalu menambah air pada batas water to here. Menutup tube

dengan ibu jari, lalu menggoyang – goyangkan tube sampai lumpur dan air

merata. Menuangkan lumpur dan air yang telah tercampur di dalam tube ke

dalam sieve hingga di dapat kandungan pasir yang tersaring. Membalik

rangkaian sieve lalu memasang funnel dan tube di bagian bawah. Membilas

pasir yang tersaring di sieve dan membaca persen volume yang di dapat

pada skala tube. Membersihkan dan merapihkan alat dan bahan yang telah

digunakan.

Dari percobaan pengukuran densitas dan sand content didapatkan

densitas lumpur pemboran sebesar 8,8 ppg dan kandungan pasir pada

lumpur pemboran sebesar 0,31%.

3.7 Analisa Kesalahan

Pada percobaan mengenai pengukuran densitas dan sand content

memiliki beberapa kesalahan:

a. Mud balance dalam pembacaan tidak akurat.

b. Cutting ada yang tumpah.

3.8 Kesimpulan


48

Berdasarkan percobaan Pengukuran Densitas dan Sand Content

dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Densitas dari lumpur pemboran ialah sebesar 8,8 ppg.

2. Kandungan pasir pada lumpur pemboran sebesar 0,31%

3. Proses untuk menentukan kandungan pasir dengan cara menyiapkan alat

dan bahan yang akan digunakan. Mencampur lumpur dasar dan cutting

sebanyak 2 gram ke dalam cup mixer lalu memixingnya kembali selama 5

menit dengan kecepatan low. Mengisi tube dengan lumpur pemboran

sampai batas mud to here, lalu menambah air pada batas water to here.

Menutup tube dengan ibu jari, lalu menggoyang – goyangkan tube

sampai lumpur dan air merata. Menuangkan lumpur dan air yang telah

tercampur di dalam tube ke dalam sieve hingga di dapat kandungan pasir

yang tersaring. Membalik rangkaian sieve lalu memasang funnel dan tube

di bagian bawah. Membilas pasir yang tersaring di sieve dan membaca

persen volume yang di dapat pada skala tube. Membersihkan dan

merapihkan alat dan bahan yang telah digunakan.

4. Proses untuk menentukan densitas lumpur dengan cara menyiapkan alat

dan bahan yang akan digunakan. Mencampurkan lumpur dasar dengan

barite sebanyak 4 gram ke dalam cup mixer lalu memixingnya kembali

selama 5 menit dengan kecepatan low. Mengkalibrasi mud balance

dengan menggunakan aquadest. Mengisi cup mud balance dengan

lumpur. Menutup cup dan membersihkan bagian luar cup, lalu mengatur

rider sehingga level glass seimbang. Membaca densitas yang ditunjukkan


49

oleh skala lalu mencatat hasil yang di dapat. Membersihkan dan

merapihkan alat dan bahan yang telah digunakan.

5. Nilai densitas dapat diketahui dengan cara melihat rider yang terdapat

pada mud balance dan nilai sand content dapat diketahui dengan cara

melihat skala yang terdapat pada tube.


BAB III sip

Documents

Transcript of BAB III sip