Casing

I. PENDAHULUAN

Setelah lubang terbentuk sampai kedalaman tertentu, maka segera dipasang casing, agar dinding lubang jangan runtuh. Casing diturunkan sebatang demi sebatang kedalam lubang. Hubungan satu batang casing dengan yang lainnya dihubungkan dengan sistim ulir.

Dalam buku ini disajikan antara lain :

Spesifikasi pipa selubung.

Nama dan fungsi pipa selubung.

Pemeliharaan pipa selubung.

Gaya-gaya yang diderita pipa selubung.

Perencanaan pipa selubung.

Apabila rangkaian casing sudah diturunkan kedalam lubang maka ruang annulus antara casing dengan dinding lubang diisi dengan semen, sehingga sumur menjadi kokoh.

Pendorongan bubur semen ke dalam sumur melalui casing, bubur semen keluar dari casing shoe dan kemudian bubur semen terus naik ke annulus antara casing dengan dinding lubang ataupun ke annulus antara casing dengan casing, dan dibiarkan bubur semen mengeras di sana. Penyemenan casing seperti ini disebut dengan Primary Cementing.

Adakalanya pendorongan bubur semen adalah dengan menggunakan drill pipe atau tubing ke dalam lubang, bubur semen keluar dari casing shoe dan naik ke annulus antara casing dengan dinding lubang sampai ke permukaan additive.

II. PIPA SELUBUNG (CASING)

Casing atau pipa selubung terbuat dari besi baja, yang umumnya mempunyai berat jenis 65,5 ppg, yang dipakai untuk menyelubungi dinding lubang.

Diwaktu menyambung casing, ulir disambungkan ke dalam coupling casing yang satu lagi dengan jalan diputar.

Gambaran sebatang casing dapat dilihat pada gambar 1.

GB. 1 GAMBARAN SEBATANG CASING

2.1. Spesifikasi Casing

Spesifikasi casing perlu diketahui untuk mencirikan suatu casing. Spesifikasi dari casing adalah sebagai berikut :

a. Diameter luar.

b. Berat Nominal.

c. Sambungan.

d. Grade.

e. Length Range.

2.1.1. Diameter luar

Diameter luar atau out side diameter (OD) harus disebutkan untuk suatu casing. Parameter lain yang sangat erat hubungannya dengan diameter luar adalah diameter dalam atau inside diameter (ID) dan tebal casing (t).

2.1.2. Berat Nominal

Berat nominal dari pipa selubung merupakan berat rate-rate badan dan coupling per satu satuan panjang.

Berat casing dapat kita hitung dengan rumus :

W = BN x L (2-1)

Dimana :

W = berat casing, lb

BN = berat nominal, lb/ft

L = panjang casing, ft

2.1.3. Jenis Sambungan

Satu batang casing dengan yang lain dalam rangkaian casing disambung dengan menggunakan sistim ulir.

Ada beberapa jenis sambungan, antara lain adalah :

Round Thread and Coupling.

Buttress Thread and Coupling.

Extreme Line Casing.

2.1.4. Grade

Grade casing menyatakan mutu bahan pembuat casing itu. Grade casing yang diberi standard oleh API (American Petroleum Institute) adalah sebagai berikut :

Angka yang dinyatakan oleh setiap grade menunjukkan harga yield strength minimum dari bahan casing :

Tabel-1. Grade dan Minimum Yield Strength.

GradeMinimum Yield Strength (psi)

F 2525000

H 4040000

J 5555000

N 8080000

P 110110000

2.1.5. Length Range

Length range adalah panjang casing.

Length range casing dibagi tiga, seperti pada tabel berikut :

Tabel-2. Range dan Interval panjang casing.

Range Interval panjang, ft

I16 25

II25 34

IIIlebih dari 34

2.2. Nama Dan Fungsi Casing

Penamaan casing adalah berdasarkan fungsi casing tersebut. Rangkaian casing yang sama spesifikasinya dapat diberi nama berlainan.

Nama-nama casing adalah sebagai berikut :

conductor casing

surface casing

intermediate casing

production casing

Conductor casing berfungsi untuk menutupi formasi permukaan dan formasi air tawar.

Seteleh conductor terpasang, dilanjutken pemboran untuk membor formasi yang lebih dalam.

Makin dalam formasi yang ditembus umumnya tekanan formasinya makin besar, dan juga sering dijumpai formasi yang abnormal. Casing yang berfungsi sebagai tempat kedudukan blowout preventer disebut dengan Surface Casing.

Setelah kick dapat dimatikan, pemboran dilanjutkan menembus formasi bertekanan tinggi.

Casing yang berfungsi untuk menutup formasi-formasi yang akan menimbulkan masalah pada operasi pemboran selanjutnya, disebut dengan intermediate casing.

Setelah ditemukan formasi yang akan diproduksikan, dan sumur sudah dimaksud untuk diproduksikan, maka dipasang casing.

Casing ini menghubungkan formasi pnoduktif ke permukaan.

Nama casing ini adalah Production Casing.

Liner

Liner merupakan selubung yang digantungkan kepada casing yang sudah terpasang. Tujuannya adalah untuk menghemat pemakaian casing. Biasanya dipasang untuk sumur-sumur dalam. Alasan lain adalah kekuatan menara. Casing yang terlalu panjang mungkin menara tidak dapat mengangkatnya. Hal ini karena kemampuan menara lebih kecil dari berat rangkaian casing kalau dipasang dari dasar lubang sampai ke permukaan.

2.3. Pemeliharaan Casing

Pemeliharaan dan pemeriksaan pipa selubung (casing) sangat diperlukan. Hal ini bertujuan agar casing dipasang dalam lubang bor dapat melaksanakan fungsinya dengan baik.

Pemeliharaan casing adalah sebagai berikut :

Pasang protektor untuk melindungi ulir

Hindari benturan casing dengan benda-benda keras

Ditempat penyimpanan casing disusun dengan rapi, dimana satu lapisan susunan casing dengan lapisan yang lain diberi bantalan kayu balok

Ulir casing harus dipelihara dengan selalu membersihkan dan memberi gemuk (compound ). Kemudian dipasang kembali protectornya.

Casing yang akan dipasang atau yang akan diturunken ke dalam lubang harus diperiksa terlebih dahulu, yaitu :

a. Casing yang akan dipakai diperiksa spesifikasinya apakah sudah sesuai dengan yang direncanakan.

b. Casing harus tidak ada yang rusak pada body (badan casing) maupun couplingnya.

Diperiksa apakah ada yang kena benturan barang yang keras atau tidak.

c. Apakah casing cukup lurus, dan juga apakah tidak ada yang collapse.

d. Casing diperiksa drift diameternya atau dilakukan penyablonan.

e. Casing yang akan dipasang diberi nomor sesuai dengan urutan yang akan diturunkan ke dalam lubang.

f. Persiapan peralatan penyemenan yang akan diturunkan bersama-sama dengan casing, seperti :

Casing Shoe.

Casing Collar.

Scratcher.

Centralizer.

g. Periksa dan persiapkan alat-alat penyambung dan penurunan casing, seperti :

Otomatic elevator yang dilengkapi dengan spider.

Hydraulic power tong.

Hydraulic hose.

Power Unit.

Torque gauge.

Sleep.

Setelah dibuat urutan casing yang mau dipasang, maka dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :

Gulirkan casing dari pipe rack keatas cat walk.

Angkat casing dengan menggunakan air hoist atau cat dan sandarkan peda v door. Pada cat walk dipasang penahan agar casing tidak meluncur lagi. Untuk casing yang besar mengangkatan casing adalah pakai crane.

Pasang casing elevator dan angkat dengan traveling block. Lubang rotary table masih ditutup.

Pasang float shoe, dan ulirnya diberi baker lock (lock compound).

Keraskan ikatan sesuai dengan torsi yang disarankan.

Masukkan casing kedalam lubang dan sisakan sebagian masih diatas rotary table, pasang slip.

Pasang float collar, dan juga diberi lock compound, serta kencangkan.

Pasang casing berikut.

Isikan lumpur kedalam casing untuk memudahkan dalam menurunkan casing. Karena memakai float shoe dan float collar, maka perlu untuk mengisikan lumpur agar lumpur dapat masuk dari dalam lubang kedalam casing melalui float shoe dan float collar.

2.4. Gaya dan Tekanan yang Diderita Casing

Didalam lubang casing menerima gaya-gaya dan tekanan yang dapat merusak casing.

Gaya-gaya dan tekanan yang bekerja pada casing adalah sebagi berikut :

Joint Load (Tensile Load / TL)

External Pressure (P Ext)

Biaxial Stress

Internal Pressure (P Int)

Tensile load adalah gaya tarikan yang diderita casing saat casing masih dalam kondisi tergantung.

External pressure adalah tekanan yang menyerang casing dari luar. Sedangkan internal pressure adalah tekanan yang menyerang casing dari dalam.

Sebagai Tensile load adalah berat casing itu sendiri, dimana :

TL = BN x L . (2-3)

Dimana :

TL = tensile load, lb

BN = berat nominal, lb/ft

L = panjang casing, ft.

External pressure adalah tekanan yang meyarang casing dari luar. Dalam perencanaan casing dianggap bahwa external pressure adalah tekanan hydrostatik dibelakang casing.

Pext = 0.02 x BJ x L .(2-3)

Dimana

Pext = external pressure, psi

BJ = berat jenis lumpur, ppg

Internal pressure dianggap tekanan formasi yang menyebabkan terjadi kick pada trayek casing selanjutnya.

Casing yang menggantung di dalam lubang sebelum disemen akan menderita gabungan gaya dan tekanen disetiap titik. Gaya dan tekanan yang dimaksud disebut dengan biaxial stress, yaitu gaya yang menarik casing dan tekanan dari luar casing.

2.5. Kekuatan Casing

Setiap casing dengan spesifikasi tertentu mempunyai kekuatan untuk menanggulangi gaya-gaya yang dideritanya.

Kekuatan-kekuatan tersebut adalah sebagai berikut :

joint strength

body yield strength

collapse resistance

internal yield pressure

2.5.1. Joint Strength

Joint strength adalah kekuatan joint casing untuk menahan beban tarikan sebelum dia putus. Kekuatan ini disebut dengan Joint strength (Fj).

Contoh joint srength dari casing jenis sambungan round thread and coupling dapat dilihat pada tabel 3.

Sedangkan untuk jenis buttress thread and coupling dapat dilihat pada tabel 4, dan jenis extreme line dapat dilihat pada table

2.5.2. Body Yield Strength

Body yield strength dari casing adalah kekuatan body casing untuk menahan beban tarikan sebelum dia putus.

Tabel 3. Joint Strength

OD, inchBerat Nominal lb/ftJoint Strength, 1000 lb

H-40J-55C-75N-80P-110

SSLLLL

717.00122

20.50176234

23.00284313416442

26.00334367489519693

29.00627597797

32.00633672897

33.00703746996

38.507678141087

Tabel 4. Joint Strenght untuk Buttress

Thread & Coupling


J-55C-75N-80P-110

717.00

20.50

23.00499632666

26.00566717759944

29.008038451056

32.008448891111

33.008448891111

38.508448891111

Tabel 5. Joint Strenght untuk Extreme Line


J-55C-75N-80P-110

717.00

20.50

23.00499632666

26.00506641675844

29.00685721902

32.007618011002

33.008508951118

38.509179651207

Body yield strength suatu casing dapat dilihat pada tabel 6 berikut ini.

Tabel 6. Body Yield Strenght Casing


J-55C-75N-80P-110

717.00196

20.50230316

23.00369499

26.00415566830

29.00634929

32.006991025

33.007631119

38.508221205

Bila dibandingkan body yield strength casing dengan joint strength casing round thread and coupling dan extreme line casing, body casing lebih kuat dari jointnya. Hal ini dapat dibandingkan tabel 6 dengan tabel 3 dan table .

Sedangkan bila dibandingkan body yield strength casing dengan joint strength casing buttress thread and coupling, body casing lebih lemah dari jointnya. Hal ini dapat dibandingkan tabel 6 dengan tabel .

2.5.3. Collapse Resistance

Collapse resistance casing adalah kekuatan casing untuk menahan tekanan yang datang dari luar.

Collapse resistance dan casing dapat dilihat pada tabel 7.

Tabel 7. Collapse Resistance


J-55C-75N-80P-110

717.001380

20.5019202500

23.0032803910

26.00407049906880

29.0061108710

32.00720010520

33.00828012310

38.50908013350

Harga collapse resistance yang tercantum pada tabel 7 akan berkurang harganya bila ada beban tarikan. Hal ini terjadi disaat casing dalam keadaan menggantung didalam lubang, sebelum rangkaian casing disemen.

Collapse resistance casing yang menerima beban tarikan akan menjadi :

.. (6-1)

Dimana :

Pc : collapse resistance, psi (dari tabel 6)

Pcc : collapse resistance casing dalam menerima beban tarikan, psi

K : konstanta koreksi, lb (tabel 6)

W : beban tarikan, lb seperti pada gambar 11

Tabel 8. Konstanta Koreksi


J-55C-75N-80P-110

717.00491

20.50575747

23.008651132

26.0098112831857

29.0014362078

32.0015842292

33.0017292503

38.5018632696

2.5.4. Internal Yield Pressure

Internal yield pressure (Pi) adalah kekuatan casing untuk menahan tekanan dari dalam.

Internal yield pressure casing dapat dilihat pada tabel 8 berikut ini :

Tabel 9. Internal Yield Pressure (Pi)


J-55C-75N-80P-110

717.002310

20.5027203740

23.0043605940

26.00498067909950

29.00765011220

32.00849012460

33.00934013700

38.501013014850

2.6. Perencanaan Casing

Dalam perencanaan casing mempunyai dua prinsip, yaitu :

prinsip teknis

prinsip ekonomis

Prinsip teknis adalah casing direncanakan agar dia tidak rusak selama pemasangan casing maupun selama umur sumur. Jadi casing yang dipasang tidak akan :

Putus

Collapse

Pecah

Prinsip ekonomis adalah agar casing yang dipasang semurah mungkin.

Jadi dalam perencanaan casing-casing yang dipasang tidak akan rusak dan harus semurah mungkin, mengingat casing merupakan barang yang mahal.

Untuk itu harus dianalisa mengenai :

tensile load

external pressure

internal pressure

2.6.1. Analisa Tensile Load

Agar casing tidak putus pada jointnya, maka dipilih casing yang mempunyai joint strength yang lebih besar dari tensile load.

Selain dari itu agar casing tidak putus pada bodynya, maka dipilih casing yang mempunyai body yield strength yang lebih besar dari tensile load.

Agar casing tidak putus pada joint maka casing yang dipasang harus mempunyai joint strength minimum

Fj min = JL x Nj (2-5)

Dimana Nj design factor terhadap joint load, yang harganya berkisar 1.6 s/d 2.0.

Agar casing tidak putus pada body maka casing yang dipasang harus mempunyai joint strength minimum :

Fb min = JL x Nb . (2-6)

Dimana Nb : design factor terhadap body yield load, yang harganya dianggap sama dengan Nj.

2.6.2. Analisa Terhadap External Pressure

Agar casing tidak collapse, maka dipilih casing yang mempunyai Collapse resistance minimum :

Pc min = 0.052 x L x BJ x Nc.. (2-7)

Dimana Nc : design factor terhadap external pressure, yang harganya berkisar 1.0 s/d 1.25.

2.6.3. Analisa Terhadap Internal Pressure

Agar casing tidak bursting atau pecah, maka dipilih casing yang mempunyai internal yield pressure minimum :

Pi min = Pint x Ni (2-8)

Dimana Ni : design factor terhadap external pressure, yang harganya berkisan 1.0 s/d 1.125.

DAFTAR PUSTAKA

1. Bambang, T. : Teknik Pemboran. HMTM PATRA, ITB, Bandung, 1980.

2. Casing and Cementing, Unit II, Lesson 4, Petroleum Extension Service, Texas, 1968.

3. Drilling Tecgnique, Pertamina EP, 1971.

4. Gatlin, C. :Petroleum Engineering Drilling and Well Completion, Englewood Cliffs, Prentice Hall Inc. , 1960.

5. Neal J, Adams : Drilling Engineering, A Complete Well Planning Approach, PennWell Books, Oklahoma, 1985.

DAFTAR ISI

Halaman

I. PENDAHULUAN

1

II. PIPA SELUBUNG

2

2.1. Spesifikasi Casing

2

2.1.1. Diameter Luar

2

2.1.2. Berat Nominal

3

2.1.3. Jenis Sambungan

3

2.1.4. Grade

3

2.1.5. Length Range

4

2.2. Nama dan Fungsi Casing

4

2.3. Pemeliharaan Casing

5

2.4. Gaya dan Tekanan Vabf diderita Casing

7

2.5. Kejuatan Casing

9

2.5.1. Joint Strength

9

2.5.2. Body Yield Strength

9

2.5.3. Collapse Resistance

12

2.5.4. INTERNAL Yield Pressure

13

2.6. Perencanaan Casing

14

2.6.1. Analisa Tensile Load

15

2.6.2.Analisa Terhadap External Pressure

15

2.6.3. Analisa Terhadap Internal Pressure

16

DAFTAR PUSTAKA

PAGE 18

_1057243441.unknown

Casing

Documents

Transcript of Casing