Cementing7.1.2. JENIS PENYEMENAN

          Berdasarkan alasan dan tujuannya, penyemenan dapat dibagi dua, yaitu primary

cementing, dan squee-ze cementing.

         Primary Cementing

       Merupakan penyemenan pertama kali yang dilakukan setelah pipa selubung diturunkan kedalam

sumur.

Penyemenan antara formasi dengan pipa selubung bertujuan untuk :

1.      Melindungi formasi yang akan dibor dari formasi sebelumnya dibelakang pipa selubung yang

mungkin bermasalah .

2.      Mengisolasi formasi tekanan tinggi  dari zona dangkal sebelumnya.

3.      Melindungi daerah produksi dari water-bearing sands.

       Suspensi semen biasanya ditempatkan dibelakang pipa selubung. Suatu kondisi pemboran

tertentu mungkin mengharuskan untuk penyemenan annulus tanpa penyemenan annulus secara

keseluruhan.

       Penyebab yang umum adalah adanya zona lost circulation yang memungkinkan semen

bersirkulasi kembali keatas. Sebab lain yang mungkin adalah kesalahan dalam pembuatan suspensi

semen.

       Liner disemen dengan suspensi semen yang lebih ringan daripada rangkaian pipa selubung. Pada

saat liner diturunkan kedalam lubang sumur, suspensi semen harus langsung dipompakan.

Pensirkulasian suspensi semen dengan volume berlebih dapat me-nyebabkan masalah-masalah

pemboran, antara lain :

1.      Jika suspensi semen dengan volume berlebih disirkulasikan keatas melalui annulus, mungkin akan

diperlukan waktu tambahan, dimana kemungkinan semen akan mengeras di annulus.

2.      Sedangkan jika suspensi semen dengan volume berlebih tersebut sirkulasinya dikembalikan melalui

pipa bor, tekanan hidrostatik dan tekanan friksi pada dudukan pipa selubung akan menyebabkan

terjadinya lost circulation.

         Squeeze Cementing

       Untuk menyempurnakan dan menutup rongga-rongga yang masih ada setelah primary

cementing, dapat dilakukan squeeze cementing.

Aplikasi pokok untuk squeeze cementing antara lain adalah :

1.      Menyempurnakan primary cementing ataupun untuk perbaikan terhadap hasil penyemenan yang

rusak.

2.      Mengurangi water-oil ratio, gas-oil ratio dan water-gas ratio

3.      Menutup kembali zona produksi yang diperforasi apabila pemboran mengalami kegagalan dalam

mendapatkan minyak.

4.      Memperbaiki kebocoran pada pipa selubung

5.      Menghentikan lost circulation yang terjadi pada saat pemboran berlangsung

       Pertimbangan yang paling penting dalam operasi squeeze cementing adalah teknik penempatan

dan pembuatan suspensi semen yang akan digunakan.

       Squeeze cementing juga dapat digunakan untuk menurunkan ratio fluida produksi. Volume gas

yang besar memungkinkan untuk terjadinya pengurangan tekanan reservoir lebih cepat, bersamaan

dengan pembentukan harga pemisah yang berlebih pada fasilitas produksi permukaan oleh volume

air yang besar. Bagian perforasi tertentu mungkin harus ditutup dengan pemompaan suspensi semen,

sehingga volume gas dan air dapat dikurangi dengan penyemenan dibagian atas dan bawah perforasi

secara berurutan

       Lost circulation seringkali dapat diatasi dengan squeeze cementing, dengan catatan proses

penyemenan harus sesuai dengan jenis lost circulation yang terjadi.

     Ada empat metode squeeze cementing yang saat ini digunakan, yaitu bradenhead methods,

packer squeeze methods, balanced plug methods, dan dump bailer methods.

a. Bradenhead Method

Dalam metode ini drill pipe diturunkan hingga berada tepat diatas perforasi (atau zona) yang akan

mendapatkan squeezed off. Kemudian semen ditempatkan guna menutupi zona tersebut. Pipe rams

lalu ditutup dan diterapkan tekanan hasil perhitungan dari permukaan guna melakukan squeeze off

terhadap perforasi tersebut.

b. Packer Squeeze Method

Pada metode ini retrievable packer atau retainer packer diturunkan hingga berada tepat diatas zoana

yang akan di sqieezed off. Retrievable packer, ditempatkan pada pipa bor. Retainer packer dijalankan

dengan wire line dan diset dengan special setting kit. Jika volume total semen telah di squeezed off,

maka semen berlebih harus dipompakan agar kembali sehingga tidak akan menyemen pipa bor.

c. Hesitation Squeeze

Metode ini secara khusus digunakan pada zona dengan permeabilitas rendah. Sebuah pipa bor

digunakan dalam menempatkan semen sepanjang zone of interest dan bubur semen dipompa dan

dihesitasi.

d. Plugging-back Operation

Operasi ini meliputi penempatan cemen plug sepanjang zona yang akan di plug off.

Plug semen digunakan untuk :

      Meninggalkan lower depleted zones.

      Plug off atau meninggalkan seluruh sumur atau sebagian dari sebuah open hole.

      Memberikan kick of point untuk operasi side track drilling.

      Menutup zona lost circulation pada open hole.

e. Balanced Plug Method

Pada metode ini hanya digunakan pipa bor. Pre-flush dipompakan sebelum semen dan lalu diikuti

oleh fluida pembatas (spacer).

Prinsipnya adalah menempatkan kolom semen pada pipa bor yang tingginya harus sama dengan yang

terdapat pada annulus.

7.1.3. METODE PENYEMENAN

          Berdasarkan pada metode yang digunakan, proses penyemenan dapat dibedaka menjadi dua

jenis, yaitu single stage cementing, dan multy stage cementing.

a. Single Stage Cementing

Single stage cementing umumnya digunakan untuk melakukan penyemenan terhadap pipa konduktor

dan surface. Sejumlah lumpur disiapkan dan dipompakan ke dalam casing.

Perlu dicatat pula bahwa seluruh bagian internal dari peralatan casing, termasuk float shoe, wiper

plug dan lain sebagainya merupakan peralatan yang dengan mudah dapat hancur bila dibor.

b. Multi Stage Cementing

Multi stage cementing diterapkan pada penyemenan rangkaian casing yang panjang khususnya guna :

      Mengurangi tekanan total pemompaan .

      Mengurangi tekanan total hidrostatis pada formasi-formasi lemah sehingga tidak terjadi atau

terbentuk rekahan.

      Memungkinkan pemilihan penyemenan daripada formasi.

      Memungkinkan penyemenan keseluruhan total panjang casing.

      Memastikan penyemenan efektif di sekeliling shoe dari rangkaian casing sebelumnya.

     Pada multi stage cementing sebuah stage cementer dipasang pada posisi tertentu pada rangkaian

casing. Posisi stage cementer ditentukan oleh panjang total kolom semen dan kekuatan formasi.

     Untuk pekerjaan two-stage cementing, sebuah one-stage cementer digunakan pada rangkaian

casing. Casing lalu diturunkan ke dasar lubang. Kemudian casing disirkulasikan dengan sejumlah

volume sebesar dua kali kapasitas lubang. Tahap pertama penyemenan ditujukan sebagai operasi

tahap tunggal, akan tetapi bagian top kolom semen berakhir tepat dibawah stage cementer.

     Tahap kedua diawali dengan menjatuhkan sebuah opening bomb dari permukaan sehingga

memungkinkan untuk jatuh pada opening seat pada stage collar. Saat bomb telah ditempatkan,

tekanan pemompaan sebesar 1200 - 1500 psi diatas tekanan sirkulasi diterapkan pada penyeretan pin

penahan dan memungkinkan sebuah bottom sleeve bergerak turun. Gerakan sleeve akan membuka

terminal, sehingga menetapkan hubungan antara bagian dalam (internal) casing dengan annulus.

Lumpur kemudian disirkulasikan guna mengkondisikan sumur yang ditujukan untuk memulai tahap

kedua.

     Volume semen yang diperlukan untuk tahap kedua lalu dipompakan dan diikuti dengan sebuah

closing plug. Bubur semen melewati terminal dari stage cementer dan akan ditempatkan pada annular

area. Jika plug telah mencapai stage cementer maka tekanan sebesar 1500 psi diatas tekanan yang

diperlukan untuk mensirkulasikan semen diterapkan pada closing plug sehingga mendorong upper

sleeve turun dan dengan demikian akan menutup terminal dan menyekat ruang antara casing dengan

annulus. Sehingga dengan demikian keseluruhan rangkaian casing telah disemen.

7.1.4. MEKANIKA PENYEMENAN

      Persiapan dan pemompaan bubur semen

       Tergantung pada kedalaman lubang dan temperatur dasar lubang yang diperkirakan, additiv

kimia yang ditambahkan untuk mengontrol sifat-sifat semen yang akan dimiliki setelah semen

mengeras.

       Bubur semen disiapkan dengan mencampurkan semen kering dengan sebuah water jet. Hasil

campuran diarahkan ke dalam sebuah tangki, dimana akan diuji densitas dan viskositasnya. Bubur

semen kemudian dihisap oleh sebuah pompa tripleks yang kuat dan dipompakan pada tekanan tinggi

sehingga masuk ke dalam casing melalui cementing head.

       Cementing head menghubungkan top dari casing dengan unit pompa. Pada alat ini terdapat dua

katup penahan yang berfungsi menahan top dan bottom wiper plugs. Alat ini juga dilengkapi dengan

sebuah manifold yang dapat dihubungkan dengan unit pompa semen atau sebuah pompa rig.

       Operasi penyemenan berlanjut dengan membuka katup penahan bottom wiper plugs dan

mengarahkan bubur semen melewati top valve. Kemudian bubur semen akan mendorong bottom

plug masuk ke dalam casing sampai plug mencapai dan duduk diatas float collar. Pemompaan

diteruskan hingga meruntuhkan diafragma sentral pada plug yang akan memungkinkan semen agar

dapat mengalir lewat dan menempati sekeliling casing. Jika volume keseluruhan semen telah

tercampur, maka pemompaan dihentikan dan top wiper plug ditempatkan pada cementing head.

Kemudian lumpur pemboran dipompakan melalui top valve, yang akan mendorong top wiper plug

turun ke dalam casing. Jika top plug telah mencapai bottom plug maka sumur ditutup dan bubur

semen dibiarkan agar mengeras.

7.2. PERALATAN PENYEMENAN

          Proses penyemenan terdiri dari pencampuran air dengan semen dalam perbandingan tertentu dan

dengan additive tertentu pula. Pendorongan semen dapat dilakukan dengan sistem sirkulasi ke belakang

casing, ditekan masuk ke formasi atau ditempatkan sebagai suatu plug atau sumbat pada lubang yang

tidak merupakan perforasi completion (misalnya disini open hole completion).

          Peralatan penyemenan pada dasarnya dibagi menjadi dua bagian, yaitu peralatan di atas

permukaan (surface equipment), dan peralatan bawah permukaan.

7.2.1. PERALATAN DI ATAS PERMUKAAN

            Peralatan penyemenan terdapat di atas permukaan meliputi  Cementing unit, Flow line,

dan Cementing head.

A.  Cementing Unit

Cementing unit adalah merupakan suatu unit pompa yang mempunyai fungsi untuk memompakan bubur

semen (slurry) dan lumpur pendorong dalam proses penyemenan.

Cementing Unit terdiri dari :

      Tanki Semen

Untuk menyimpan semen kering.

      Hopper

Untuk mengatur aliran dari semen kering agar merata.

      Jet Mixer

Mixer yang umum digunakan sekarang ini adalah jet mixer dimana dipertemukan dua aliran yaitu bubur

semen dan air yang ditentukan melalui venturi agar dapat mengalir dengan deras dan dapat

menghasilkan turbulensi, yang dapat menghasilkan pencampuran yang baik dan benar-benar homogen.

Densitas slurry dapat diukur dengan mud balance

      Motor penggerak pompa dan pompa semen

berfungsi untuk memompa bubur semen.

Jenis-jenis sementing unit :

1. Truck mounted cementing unit

2. Marine cementing unit

3. Skit mounted cementing unit

Mengontrol rate dan tekanan, jenis pompa dapat berupa duplex double acting piston pump dan single acting

triplex plunger pump. Plunger pump lebih umum dipakai karena slurry dapat dikeluarkan dengan rate

yang lebih uniform dan tekanannya lebih besar.

B.  Flow Line

Pipa yang berfungsi untuk mengalirkan bubur semen yang dipompakan dari cementing unit ke cementing

head.

C. Cementing Head

Berfungsi untuk mengatur aliran bubur semen yang masuk ke lubang bor. Ada dua tipe cementing head, yaitu

:

1.  Mac Clatchie Cementing Head

Merupakan type cementing head yang cara penggunaannya pada waktu pemasukan bottom plug dan top plug

dengan jalan membuka dan memasang kembali.

2.  Plug Container

Jenis ini tidak praktis dari pada mac clatchie, karena pada plug contanier ini memasangnya top plug dan

bottom plug tidak perlu membukanya, akan tetapi sudah terpasang sebelumnya.