DRILLING ( PEMBORAN )

Tujuan drilling

Penempatan bahan peledak; pemercontohan (merupakan metoda sampling utama dalam eksplorasi); dalam tahap development : penirisan, test fondasi dan lain-lain; dan dalam tahap eksplotasi untuk penempatan baut batuan & kabel batuan (dalam batubara pemboran lebih banyak dibuat untuk pemasangan baut batuan - bolting daripada untuk peledakan). Jika dihubungkan dengan peledakan, penggunaan terbesar adalah sebagai pemboran produksi.

Ada 4 komponen fungsional utama. Fungsi ini dihubungkan dengan penggunaan energi oleh sistem pemboran di dalam melawan batuan dengan cara sebagai berikut :• Mesin bor, sumber energi adalah penggerak utama, mengkonversikan energi dari bentuk asal (fluida, elektrik, pnuematik, atau penggerak mesin combustion) ke energi mekanik untuk mengfungsikan sistem.• Batang bor (rod) mengtransmisikan energi dari penggerak utama ke mata bor (bit).• Mata bor (bit) adalah pengguna energi didalam sistem, menyerang batuan secara makanik untuk melakukan penetrasi.• Sirkulasi fluida untuk membersihkan lubang bor, mengontrol debu,mendinginkan bit dan kadang-kadang mengstabilkan lubang bor.

Ketiga komponen pertama adalah komponen fisik yang mengontrol proses penetrasi, sedangkan komponen keempat adalah mendukung penetrasi melalui pengangkatan cuttings.

Mekanisme penetrasi, dapat dikategorikan kedalam 2 golongan secara mekanik yaitu rotasi dan tumbukan (percussion) atau selanjutnya kombinasi keduanya

Faktor-faktor yang mempengaruhi unjuk kerja pemboran :

1. Variabel operasi, mempengaruhi keempat komponen sistem pemboran (drill, rod, bit dan fluid). Variabel dapat dikontrol pada umumnya dan mencakup dua kategori dari faktor-faktor kekuatan pemboran :

(a) tenaga pemboran, energi semburan dan frekuensi, kecepatan putar, daya dorong dan rancangan batang bor dan(b) sifat-sifat fluida dan laju alirnya.

2. Faktor-faktor lubang bor, meliputi : ukuran, panjang, inklinasi lubang bor; tergantung pada persyaratan dari luar, jad i merupakan variabel bebas. Lubang bor di tambang terbuka pada umumnya 15 -

45 cm (6-18 inch). Sebagai perbandingan, untuk tambang bawah tanah 4-17,5cm (1,5-7 in.).3. Faktor-faktor batuan, faktor bebas yang terdiri dari : sifat-sifat batuan, kondisi geologi, keadaan tegangan yang bekerja pada lubang bor yang sering disebut sebagai drillability factors yang menentukan drilling strength dari batuan (kekuatan batuan untuk bertahan terhadap penetrasi) dan membat asi unjuk kerja pemboran.4. Faktor-faktor pelayanan, yang terdiri dari pekerja dan supervisi, ketersediaan tenaga, tempat kerja, cuaca dan lain-lain, juga merupakan faktor bebas.

Parameter Performansi (Unjuk Kerja)

Untuk memilih dan mengevaluasi sistem pemboran yang optimal, ada 4 parameter yang harus diukur at au dipe rkirakan,yaitu :1. Energi proses dan konsumsi daya (power)2. Laju penetras i3. Lama penggunaan bit (umur)4. Biaya (biaya kepemilikan + biaya operasi)

Pemilihan Alat Bor

Pemilihan suatu alat produksi haruslah melalui suatu prosedur yang telah didefinisikan dengan baik. Hal ini merupakan persoalan rancangan rekayasa yang sebenarnya (true engineering design) yang memerlukan suatu pertimbangan harga. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :

1. Mendeterminasi dan menentukan spesifikasi kondisi-kondisi dimana alat bor akan digunakan, seperti faktor-faktor yang berhubungan dengan pekerjaan (pekerja, lokasi, cuaca dan lain-lain) dengan konsiderasi keselamatan kerja.2. Menetapkan tujuan untuk fase pemecahan batuan dari siklus operasi produksi kedalam tonase, fragmentasi, throw, vibrasi dan lain-lain (mempertimbangkan batasan pemuatan dan pengangkutan, stabilitas kemiringan lereng, kapasitas crusher, kuota produksi, geometri pit,dll) . 3. Atas dasar pada persyaratan peledakan, merancang pola lubang bor (ukuran dan kedalaman lubang ledak, kemiringan, burden dan spasi).4. Menentukan faktor drillability untuk jenis batuan yang diantisipasi, mengindentifikasikan metoda pemboran yang mendekati kelayakan .5. Men-spesifikasikan variabel operasi untuk tiap sistem dibawah pengamatan, meliputi : mesin bor, batang bor, mata bor dan sirkulasi fluida.6. Memperhitungkan parameter unjuk kerja, termasuk ketersediaan alat, biaya dan perbandingan. Mengamati sumber tenaga dan memilih spesifikasi. Item biaya yang besar adalah mata bor, depresiasi alat bor,

tenaga kerja, pemeliharaan, energi dan fluida. Umur bit dan biaya merupakan hal yang kritis namun sulit untuk diproyeksikan.7. Memilih sistem pemboran yang memuaskan semua persyaratan biaya keseluruhan yang rendah dan memperhatikan keselamatan kerja.

Pemotongan (Cutting)

Jika pemotongan merupakan bagian integral dari siklus produksi, hal itu dilakukan dengan mesin yang dirancang sesuai dengan karakteristik batuan/mineral yang diinginkan. Pada saat ini, pemotongan (cutting) dilakukan pada dua aplikasi utama, yaitu :

1. Batubara dan mineral non-metal yang lebih lunak (tambang bawah tanah); jenisnya : Chain cutting machine, shortwall (fixed bar) atau universal (movable-bar).2. Batuan dimensi (tambang terbuka)a. Channeling machine, percussion atau flame jet b. Saw, wire, atau rotary

Tujuan dari kegiatan cutting adalah menghasilkan “kerf” yang dapat mengurangi atau menge liminir peledakan. Aksi penetrasi dasar dalam pemotongan batuan atau batubara sama dengan pemboran.

Penggalian Mekanik (Mechanical Excavating)

Aplikasi penggalian secara mekanis pada tambang terbuka a.l.:1. Penggaru (Ripper) Tanah yang sangat kompak, batubara, atau batuan yang lunakatau telah mengalami pelapukan.2. Bucket Wheel Excavator (BWE) & cutting-head excavatorsTanah dan batubara.3. Auger and highw all miners Batubara4. Mesin Gali Mangkuk mekanis (MGM - Mechanical dredges)Endapan aluvial/placer, koral dan tanah (di bawah air). Sebagai perbandingan, penggalian secara mekanis pada tambang bawah tanah dilakukan sebagai berikut :1. Continous miner dan longwall shearer Batubara atau batuan non-logam yang lunak2. Boom-type miner (roadheader) dan Tunnel-boring, raise -boring, serta shaft-sinking machine Batuan lunak sampai sedang-keras.

PEMUATAN DAN PENGGALIAN

Penanganan Material (Material Handling)

Semua satuan operasi yang terlihat dalam penggalian atau pemindahan tanah/batuan selama penambangan disebut penanganan material

(material handling). Pada siklus operasi, dua operasi utama adalah pemuatan dan transportasi, dan jika transportasi vertikal diperlukan, kerekan (hoisting) akan menjadi operasi opsi ketiga. Penanganan material pada tambang mekanisasi modern berpusat pada peralatan. Skala peralatan pada tambang terbuka semakin bertambah besar. Batas atas ukuran truk meningkat menjadi 300 ton, 170 m3 untuk drag line , 140 m3 untuk shovel dan 8400 m3 untuk bucket wheel excavator.

Pemilihan Alat

Secara garis besar, ada empat faktor yang pemilihan alat ekskavasi (P fileider, 1973 a, Martinetal, 1982 dalam Hartman, 1987), yaitu :

1. Faktor performansi (unjuk kerja)Faktor ini berhubungan langsung dengan produktifitas mesin, dan meliputi : kecepatan putar, tenaga yang tersedia, jarak penggalian, kapasitas bucket, kecepatan tempuh, dan reliabilitas.2. Faktor desainMencakup kecakapan pekerja, teknologi yang digunakan, jenis pengawasan dan tenaga (power) yang tersedia.3. Faktor penunjang (Support)4. Faktor biaya

Pengangkutan

Material dalam jumlah besar dalam industri pertambangan ditransport dengan haulage (pemindahan ke arah horizontal) dan hoisting (pemindahan vertikal).

Pengeboran serta Produksi Minyak Mentah dan Gas Alam— October 27, 2012

Tulisan berikut ini menjelaskan bagaimana pengeboran minyak mentah dan gas alam dilakukan.

Salah Satu pertanyaan penting dalam pengeboran dan produksi sumber daya alam adalah bagaimana kita menemukan trap (perangkap) tempat sumber daya alam ditemukan?

Beberapa tahun lalu penemuan sumber daya alam dilakukan berdasarkan keberuntungan. Para pencari sumber daya alam melakukan pengeboran di semua tempat tanpa perhitungan dan metode ilmiah. Pengeboran yang dilakukan sembarangan ini telah merusak banyak permukaan bumi.

Pengeboran sumber daya alam seperti minyak bumi dengan menggantungkan pada keberuntungan dan dugaan hari ini telah tergantikan dengan ilmu pengetahuan dan teknologi. Prinsip dan teknologi yang sama untuk mengebor minyak bumi dilakukan di berbagai belahan dunia seperti Alaska, Texas, di lepas pantai, bahkan di Timur Tengah.

Anggaplah seorang geoscientist (ilmuan yang mempelajari ilmu bumi) menemukan sebuah trap maka lokasi tersebut berpotensi mengandung minyak bumi maupun gas bumi. Penemuan trap ini akan memberikan kita beberapa pertanyaan.

Pertama, Apakah trap (tempat minyak bumi dan gas alam berkumpul) berupa kolam raksasa atau berupa formasi batuan di bawah tanah?

Kedua, Bagaimana caranya kita bisa mengambil sumber daya alam tersebut dari dalam bumi dan mengubahnya menjadi energi?

Ketika para geologist (orang yang pekerjaannya mengeksplorasi sumber daya alam) menemukan lokasi trap yang mengandung minyak mentah, barulah drilling rig (anjungan pengeboran) di pasang.

Apakah drilling rig itu dan bagaimana cara bekerjanya?

Drilling rig merupakan bagian dari peralatan yang dibawa ke rig (titik pengeboran), kemudian 5, 6, atau 7 hari drilling rig akan mengebor lubang seukuran bola sepak dengan kedalaman sampai beberapa ribu kaki (sekitar 1 Km) di bawah permukaan bumi. Ketika lubang telah selesai dibuat, selanjutnya berbagai macam alat sensitif disebut logging tool (peralatan utama logging, berbentuk pipa pejal berisi alat pengirim sensor dan penerima sinyal) mengirimkan sinyal elektronik yang memberikan catatan data detail mengenai batuan dan sifat cairan dari formasi geologi.

Sebuah metode standar pengeboran yaitu rotary (dengan cara memutar) dapat mengebor sedalam 5.000 kaki ke bawah (bayangkan panjang 16 lapangan sepakbola disatukan kemudian diberdirikan atau sekitar 1.500 Km). Proses di rig hampir sama dengan proses mengebor kayu, hanya saja ukuran bornya hampir sebesar ukuran bola sepak seperti saya sebutkan sebelumnya. Pekerjaan pengeboran sumber daya alam ini harus dilakukan oleh anggota sangat terlatih dari drilling crew (pekerja pengeboran).

Ketika rig telah di bor melalui berbagai macam formasi batuan, pipa baja dipasang, dan kemudian pelindung semen ditambahkan untuk melindungi pipa dari air tanah. Selanjutnya pada pipa dilakukan perforasi (pemberian lubang-lubang kecil) hanya pada bagian yang terkena minyak bumi dan formasi batuan gas alam untuk memberikan kemampuan gas dan cairan mengalir keluar melalui sumur bor. Bila formasi batuan mengandung cukup minyak mentah maupun gas alam, bor akan diganti dengan

pumping unit (pompa sumur minyak). Langkah sekarang yang harus dilakukan adalah tetap menjaga minyak mentah dan gas alam tetap mengalir. Minyak mentah kemudian dikirim ke storage tank (tempat penyimpanan) dan gas alam dikirim menuju pipa gas.

Dahulu sering kali kita tidak diperbolehkan mengebor langsung secara vertikal di daerah-daerah tertentu. Namun sekarang dengan beberapa teknologi terbaru kita dapat melakukan teknik pengeboran directional drilling (secara terarah). Seperti contohnya apabila sumber daya alam tersebut berada di bawah taman nasional dilindungi ataupun gedung-gedung sekolah maka kita dapat menggunakan teknik pengeboran directional drilling ini.

Berapa biaya yang dibutuhkan untuk mengebor minyak bumi dan gas alam?

Dibutuhkan biaya bervariasi mulai dari USD 350.000 sampai USD 1.000.000. Selain itu pengeboran di lautan membutuhkan biaya sampai satu juta dolar per sumurnya dan belum ada jaminan sumur tersebut akan menghasilkan.

Saya akan memakai contoh di Ohio Amerika sebagai studi kasus.

Di Ohio terdapat lebih dari 64 sumur minyak mentah dan gas yang sedang berproduksi di 49 wilayah Ohio (dari total 88 wilayah) dengan lebih dari 273 sumur telah di bor.

Apakah semua wilayah Ohio memproduksi minyak mentah dan gas?

Jawabannya adalah tidak! Formasi geologi potensial yang mengandung minyak mentah dan gas alam tidak menyebar secara merata di seluruh wilayah Ohio dan karena hal tersebut teknologi memainkan peranan penting dalam mengambil sumber daya alam ini.

Sekarang kita kembali ke pertanyaan awal dari tulisan ini.

Ketika kita telah mengebor formasi batuan yang diinginkan, bagaimana cara mengeluarkan minyak mentah dan gas alam tersebut dari dalam bumi?

Dengan memanfaatkan prinsip-prinsip pergerakan fluida minyak mentah dan gas dikeluarkan dari bawah tanah menuju permukaan tanah menggunakan berbagai macam alternatif pumping unit. Bagaimana caranya pumping unit ini bekerja? Pertama yang harus diingat adalah apabila pump jack (istilah lainnya yaitu pompa angguk untuk mengeluarkan minyak bumi dari perut bumi) tidak bergerak bukan berarti sumur tersebut tidak berproduksi. Pompa tersebut dinyalakan cukup lama untuk menciptakan “syphoning effect”. Teknisi perminyakan, supervisor produksi, maupun well tender akan menentukan secara standar berapa

lama setiap sumur harus dinyalakan dan dimatikan. Ingatlah juga bahwa motor di pumping unit juga membutuhkan energi untuk bekerja. Energi ini bisa berasal dari sumber gas sendiri, listrik, maupun dari panel surya.

Menuju kemanakah minyak bumi dan gas alam ketika keluar dari tanah?

Tempat pertama yang dituju adalah separator. Separator mempunyai fungsi memisahkan cairan minyak mentah dari gas. Minyak mentah selanjutnya dipindahkan ke tempat penyimpanan yaitu “tank battery”, selain itu gas alam akan ditransportasikan melalui perpipaan gas alam untuk kemudian didistribusikan.

Kenapa kita tak dapat melihat sumur-sumur minyak bumi dan gas alam ini? Berkembangnya teknologi baru memungkinkan kita untuk mengurangi dampak buruk yang diterima oleh lingkungan dari kegiatan pemanfaatan sumber daya alam ini. Sumur-sumur minyak bumi dan gas alam tersebut tersembunyi oleh rimbunan tanaman dan tatanan landscape. Meskipun begitu sumur-sumur ini dapat memproduksi energi sampai puluhan tahun.

TECHNOLOGI LUMPUR PEMBORAN

 Lumpur Pemboran (Drilling Fluid, Drilling Mud)

Lumpur Pemboran (Drilling Fluid, Drilling Mud) merupakan salah satu sarana penting  dalam operasi pemboran sumur-sumur minyak dan gas bumi untuk mencapai target yang direncaanakan. Ia berupa larutan (suspensi) berbagai bahan kimia dan mineral didalam air atau minyak dengan komposisi tertentu, sehingga nampak seperti lumpur dan karena itu diberi nama lumpur pemboran. Lumpur bor ini bekerja dengan jalan disirkulasikan meng-gunakan pompa lumpur (Mud Pump) yang kuat, masuk kedasar lubang melalui pipa bor dan naik kepermukaan melalui annulus (ruang antara pipa bor dan dinding sumur) sambil membawa tahi bor (cuttings). Dipermukaan terdaapat tangki-tangki pengendap dan alat-alat pemisah (Solid Control Equipment)  untuk memisahkan dan membersihkan lumpur dari cuttings, untuk kemudian disrkulasikan kembali kedalam lubang bor. Tekanan dari pompa oleh lumpur ditransformasikan menjadi energi hydraulik yang dipakai untuk men-jalankan fungsi fungsi external seperti mengankut cutting, membersihkan bit, memutar mud motor dalam pemboran berarah. Disamping itu lumpur juga memiliki potensi energi yang berasal dari bahan-bahan kimia dan mineral yang dikandungnya (potensi fisiko-kimia) untuk menjalankan fungsi internal seperti menigkatkan kekentalan, berat jenis (tekanan

hydrostatis), enkapsulasi (mencegah disinegrasi), gel strength (mencegah pengendapan cutting) dsb.

 

Fungsi  Utama Lumpur Bor

 

1. Membersihkan drill cuttings dari dasar sumur.                                  Kemampuan membersihkan ini dipengaruhi banyak variable seperti kadar zaat padat daalam lumpur (solid content), kadar filtrasi lumpur,  tekanan pahat (weight on bit), kecepatan pompa, jenis pahat, ukuran nozzle.

2. Mengangkut cutting ke permukaan         Ini merupakan fungsi vital lumpur, mengangkut cutting yang dihasilkan oleh pahat melaui annulus.Daya angkut ini terutama dipengaruhi oleh profil aliran lumpur (annular velocity profile), berat jenis, yield point serta gel strength. 

3. Menjaga kestabilan lubang bor dengan menimbangi tekanan formasi.                  Tekanan hydrostatis lumpur  yang tergantung dari berat jenis dan kedalaman lubang bor, harus sedikit lebih besar dari tekanan dari formasi agar gas dan cairan tidak menembus masuk kedalam lubang. Tetapi juga tidak boleh terlalu lebih besar karena lumpur akan hilang masuk kedalam formasi (lost circulation).                                                                          

4. Mendinginkan dan melumasi pahat.                                                                   Panas yang timbul karena gesekan pahat dengan batuan serta pipa bor dengan formasi cukup besar. Panas ini diserap oleh lumpur yang sekaligus juga melumasi pahat dan pipa bor dan mengurangi gesekan tersebut.

5. Membawa informasi untuk evaluasi formasi.                                                        Dari cutting yang dibawa oleh lumpur kepermukaan diketahui lapisan batuan disetiap kedalaman: lempung, pasir, batu kapur dll. Analisa lumpur yang keluar juga membawa informasi-informasi lain seperti adanya air asin dan gas.

 

Karakeristik Lumpur Bor

 

Berbagai aditif sengaja ditambahkan kedalam lumpur untuk menghasilkan karakteristik (properties) tertentu yang diperlukan untuk menjalankan

fungsinya. Lumpur bor harus bersifat thixotropis yaitu bersifat encer  (cair) bila diaduk atau dipompa dan bila adukan/ pompa berhenti lumpur akan membentuk sifat seperti agar-agar (gel). Sifat ini diperlukan kalau sirkulasi terhenti karena kerusakan pompa misalnya, cuttings tetap tersangga tidak turun kedasar sumur dan meyebabkan pipa terjepit.

Karakteristik utama lumpur yang diperlukan untuk menjalankan fungsinya adalah Mud Weight (berat jenis) yang akan memberikan tekanan hydostatis kepada lumpur yang di-perlukan untuk mengimbangi tekanan formasi agar tidak terjadi blow-out ataupun hilang sirkulasi. Untuk itulah ditambahkan Barit sebagai bahan pemberat (weighting materials).

Lumpur pemboran juga mempunyai karakeristik filtrasi tertentu dimana bila ia kontak dengan dinding lubang bor sebagian air dari lumpur tersebut akan tersaring menembus dinding tersebut, sedangkan partikel partikel padatnya akan membentuk lapisan tipis (filter cake) yang menempel pada dinding lubang dan mencegah filtrat menembus lebih jauh kedalam formasi. Ini berguna agar dinding lubang tidak mudah gugur karena proses pembasahan.

Kekentalan (viscositas ) juga harus dimiliki ole lumpur bor agar ia mampu mengangkut cutting kepermukaan. Gel strength juga merupakan karakteristik lumpur yang penting yang  mempengaruhi kemampuan membersihkan lubang dan mencegah pengendapan drill cuttings kedasar lubang.

Kadar padatan (solid content) terutama yang bersifat bentonitik (clay solids) yang berasal dari cutting yang terdispersi kedalam lumpur sangat berpengaruh terhadap kecepatan pemboran, pemakaian pahat, serta waktu pemboran. Solid content secara keseluruhan kecuali memperlamabat kecepatan bor, juga merangsang terjadinya jepitan pipa, menaikkan berat jenis yang tidak perlu serta menyebabkan kerusakaan pada formasi. Itulah sebabnya peralatan pebbersih (solim control equipment) seperti shale shaker, desander, desilter harus berfungsi maksimal agar program lumpur dapat berhasil. 

Dengan kata lain lumpur bor harus memiliki sifat alir (rheologi) dan filtrasi yang dibutuhkan untuk menjalankan fungsinya.

 

Type-type Lumpur Pemboran.

Sesuai dengan  lithologi dan stratigrafi yang berbeda-beda untuk setiap lapangan, serta tujuan pemboran yang berbeda-beda (eksplorasi, pengembangan, kerja ulang) kita mengenal type/ sistim lumput yang berbeda-beda pula.seperti:

1. Sistim Lumpur Tak Terdispersi (Non Dispersed).                                                 Termasuk diantaranya lumpur tajak untuk permukaan dan sumur dangkal dengan treatment yang sangat terbatas.

2. Sistim Lumpur Terdispersi untuk sumur yang lebih dalam yang membutuhkan berat jenis yang lebih tinggi atau kondisi lubanh yang problematis. Lumpur perlu didispersikan menggunakan dispersant seperti senyawa Lignosulfonat, Lignite serta Tannin

3. Lime Mud (Calcium Treated Mud), sistim Lumpur yang mengandalkan ion-ion Calcium untuk melindungi lapisan formasi shale yang mudah runtuh karena me-nyerap air.

4. Sistim Lumpur Air Garam yang mengandalkan larutan garam (NaCl, KCl)) untuk mengurangi pembasahan formasi oleh air.

5. Sistim Lumpur Polymer yang mengandalkan polymer-polymer seperti Poly Acrylate, Xanthan Gum, Cellulosa untuk melindungi formasi dan mencegah terlarutnya cuttings kedalam lumpur bor. Sistim ini dapat ditingkatkan kemam-puannya dengan menambahkan daram KCl atau NaCl, sehingga sistim ini disebut Salt Polymer System.

6. Oil Base Mud. Untuk membor lapisan formasi yang sangat peka terhadap air, digunakan sistim lumpur yang menggunakan minyak sebagai medium pelarut. Bahan-bahan kimia yang dipakai haruslah dapat larut atau  kompatibel dengan minyak., berbeda dengan bahan kimia yang larut dalam air. Sistim Lumpur ini  Sistim Lumpur ini sangat handal melindungi desintefrasi formasi, tahan suhu tinggi, akan tetapi kecuali mahal juga kurang ramah lingkungan

7. Sistim Lumpur Synthetis menggunakan fluida sintetis dar jenis ester, ether, dan poly alha olefin, untuk menggantikan minyak sebagai medium pelarut. Lumpur ini sekwaalitas dengan Oil Based Mud, ramah lingkungan, akan tetapi dianggap teralu mahal.

 

Bahan Kimia Lumpur

  Seperti  kita ketahui, berbagai aditif berupa bahan kimia (baik yang diproduksi khusus untuk keperluan lumpur pemboran maupun bahan kimia umum) dan mineral dibutuhkan untuk memberikan karakeristik pada lumpur pemboran. Bahan-bahan tesebut dapat diklasifikasi sebagai berikut:

1. Viscosifiers (bahan pengental) seperti Bentonite, CMC, Attapulgite dan polymer

2. Weighting Materials (Pemberat): Barite, Calcium Carbonate, Garam2 terlarut.

3. Thinners (Pengencer): Phosphates, Lignosulfonate, Lignite, Poly Acrylate

4. Filtrat Reducers : Starch, CMC, PAC, Acrylate, Bentonite, Dispersant5. Lost Circulation Materials : Granular, Flake, Fibrous, Slurries6. Aditif Khusus: Flocculant, Corrosion Control, Defoamer, pH  Control,

Lubricant

  Majalah World Oil setiap beberapa sekali tahun menerbitkan edisi khusus “Drilling Fluids Products Files” yang memuat nama perusahaan, nama bahan kimia lumpur yang diproduksi serta fungsinya masing-masing dari seluruh Dunia. Dalam Edisi tahun 2000 tercatat lebih dari 100 perusahaan dengan ribuan merk dagang produk-produknya.

Di Indonesia sebagian produk-produk itu diimport dan sebagian diproduksi dalam negeri.

 Mud Engineering dan Know How

Nampak dari uraian diatas bahwa untuk membuat program, formulasi serta pengelolaan serta evaluasi performance lumpur pemboran diperlukan pengetahuan dan keahlian tersendiri.

Mud Engineering adalah keahlian rekayasa dibidang lumpur pemboran yang berbasis ilmu-ilmu geologi, kimia, mekanikan fluida dan perminyakan. Cabang Engineering ini telah tumbuh bersama dengan keahlian-keahlian lain dalam industri pemboran minyak dan gas bumi dan proses alih teknologinya ke Indonesia sudah berjaalan sejak tahun tujuh puluhan. Disamping harus merekrut dan mendidik Mud Engineers, prusahaan lumpur juga harus memiliki laboratorium baik untuk penyiapan program lumpur menggunakan pilot testing,  monitoring kwalitas lumpur dilapangan maupun untuk meneliti kwalitas produk-produk yang akan dipakai.

Pengetahuan tentang lumpur pemboran bukan hanya harus dikuasai oleh perusahaan Lumpur (Service Company) tetapi juga oleh Oil Company serta Drilling Contractor. Perlu diketahui bahwa meskipun Mud Company memiliki tangggung jawab yang besar, peralatan seperti Mud Pump, Solid Control Equipment adalah milik dan dioperasikan oleh Drilling Contractor. Program Lumpur dapat gagal apabila kedua pihak tersebut tidak memberikan kerjasama yang cukup.

 

Biaya Lumpur (Mud Cost)

  Dibandingkan dengan jumlah biaya keseluruhan sebuah sumur, biaya lumpur hanyalah berkisar sekitar  8 – 10%. Biaya-biaya lain diantaranya:Sewa Menara Bor (Rig Rental Cost), Pemakaian Pahat (Bit Cost), Pemakaian Pipa Serubumbung (Casing & Tubing Cost), Biaya Semen (Cementing Cost), Logging Cost dsb.

 Namun demikian lumpur  dapat memberikan pengaruh sampai 60 – 70% terhadap jumlah biaya tersebut. Formulasi dan penanganan lumpur yang tidak benar dapat mengakibatkan biaya keseluruhan membengkak. Sebagai contoh, kadar padatan (solid content) yang tak terkontrol menyebabkan kendala-kendala sbb:

1. Merangsang terjadinya stuck pipe (pipa terjepit) sehingga operasi pemboran terhenti dan Rig Rental Cost naik ditambah biaya melepasken jepitan,

2. Berat jenis Lumpur naik melebihi yang diperlukan, kemungkinan terjadi lost circulation yang juga akan menghentikan pemboran, menaikkan  Rig Cost ditambah biaya pengatasannya makan yang  cukup besar.

3. Kecepatan pemboran rendah, biaya pemakaian pahat (bit Cost) naik 

Performance Lumpur yang rendah bahkan dapat berakibat fatal, misalnya bila sampai terjadi blow-out, atau pori-pori formasi tersumbat sehingga sumur tidak dapat diproduksi. 

 

        

DIAGRAM SIRKULASI LUMPUR

Petroleum Engineering

everything about petroleum engineering information

Jenis Sumur Pemboran Minyak Bumi

Jenis-jenis sumur pemboran yang digunakan dalam usaha eksplorasi dan eksploitasi hidrokarbon.

Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur:

1. sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.

2. Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.

3. sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.

Istilah persumuran lainnya:Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.

Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.

Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.

Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.

Sumur horizontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horizontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.

dalam pembuatan sumur bor dalam perminyakan, kita membutuhkan adanya rig. Apakah rig ? Apa saja jenis-jenisnya ?Rig adalah serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri utama rig adalah adanya menara yang

terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur.

Umumnya, rig dikategorikan menjadi dua macam menurut tempat beroperasinya:

Rig darat (land-rig): beroperasi di darat. Rig laut (offshore-rig): beroperasi di atas permukaan air (laut,

sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai).

Ada bermacam-macam offshore-rig yang digolongkan berdasarkan kedalaman air:1. Swamp barge: kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai.2. Tender barge: mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam.3. Jackup rig: platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.4. Drilling jacket: platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge.5. Semi-submersible rig: sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk.6. Drill ship: prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.

Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:1. Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru maupun memperdalam sumur lama.2. Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb.

Gambar 3Land rig

(gambar dari slb.com)

Gambar 4Swamp barge di delta sungai Mahakam, Kalimantan Timur

(gambar dari slb.com)

Gambar 5Jackup rig dengan platform jacket

(gambar dari slb.com)

Gambar 6Semi-submersible rig dengan platform jacket

(gambar dari slb.com)

Gambar 7Drill ship

(gambar dari slb.com)

DIAGRAM SIRKULASI LUMPUR

Apa saja komponen rig ?

Komponen rig dapat digolongkan menjadi lima bagian besar:1. Hoisting system: fungsi utamanya menurunkan dan menaikkan tubular (pipa pemboran, peralatan completion atau pipa produksi) masuk-keluar lubang sumur. Menara rig (mast atau derrick) termasuk dalam sistem ini.2. Rotary system: berfungsi untuk memutarkan pipa-pipa tersebut di dalam sumur. Pada pemboran konvensional, pipa pemboran (drill strings) memutar mata-bor (drill bit) untuk menggali sumur.3. Circulation system: untuk mensirkulasikan fluida pemboran keluar masuk sumur dan menjaga agar properti lumpur seperti yang diinginkan. Sistem ini meliputi (1) pompa tekanan tinggi untuk memompakan lumpur keluar masuk-sumur dan pompa tekanan rendah untuk mensirkulasikannya di permukaan, (2) peralatan untuk mengkondisikan lumpur: shale shaker berfungsi untuk memisahkan solid hasil pemboran (cutting) dari lumpur; desander untuk memisahkan pasir; degasser untuk mengeluarkan gas, desilter untuk memisahkan partikel solid berukuran kecil, dsb.4. Blowout prevention system: peralatan untuk mencegah blowout (meledaknya sumur di permukaan akibat tekanan tinggi dari dalam sumur). Yang utama adalah BOP (Blow Out Preventer) yang tersusun atas berbagai katup (valve) dan dipasang di kepala sumur (wellhead).5. Power system: yaitu sumber tenaga untuk menggerakan semua sistem di atas dan juga untuk suplai listrik. Sebagai sumber tenaga, biasanya digunakan mesin diesel berkapasitas besar