Drilling SPE UI

7/16/2019 Drilling SPE UI

1/23


2/23

Tim Penyusun

Muthia Putri Hidayati (MPH)

Annisa Kurnia (AK)

Fajar Nur Hidayati (FNH)

Faris Razanah Zharfan (FRZ)

Ikhwan Muttaqin (IM)


3/23

I. Farm in dan Farm out

Farm in adalah proses masuknya oil company ke suatu Wilayah Kerja migas dengan

cara mengambil alih sebagian/seluruh share oil company existing.Sedangkan farm out

diartikan melepaskan/menjual sebagian/seluruh sharenya. Pelaku farm out tidak hanya oil

company yang menjadi operator suatu wilayah kerja migas tetapi bisa juga pemegang

sebagian sharenya saja. Lebih lengkapnya farm out adalah pengalihan interest dari pemegang

wilayah kerja yang ada ke perusahaan lain atau bentuk konsorsium. Hal ini diatur dalam PP

No 35 tahun 2004 tentang kegiatan Usaha Hulu Minyak dan Gas Bumi.

Direktur Pembinaan Usaha Hulu Migas Naryanto Wagimin mengatakan

bahwa Farm out merupakan alat fundamental bagi perusahaan untuk berbagi potensi dan

resiko geologi, konsep eksplorasi dan modal resiko untuk program eksplorasi.

II. Site Preparation

Jenis dan Platform Rig

Rig adalah rangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk mendrill suatu sumur.

Rig dapat terlihat dengan jelas karena mempunyai menara yang digunakan untuk

menaikkan/menurunkan pipa-pipa turbular ke sumur. Berdasarkan lokasinya, rig dibagi

menjadi :

- Rig Darat (Land Rig)Merupakan rig yang beroperasi di darat. Rig darat dibagi lagi menjadi dua berdasarkan

ukuran rignya, yaitu rig kecil dan rig besar. Rig kecil digunakan untuk pekerjaan yang

sederhana seperti well service. Sementara itu rig besar digunakan untuk kegiatan drilling

baik secara vertikal maupun directional. Rig darat bersifat portable artinya bisa denganmudah dibongkar dan dipasang kembali sehingga mudah dipindahkan.

- Rig LautMerupakan rig yang beroperasi di atas permukaan air seperti di laut, rawa, sungai, dan

danau.


4/23

Rig laut (offshore rig) terbagi lagi menjadi beberapa jenis berdasarkan kedalaman air yaitu :

1. Swamp Barge, adalah jenis rig laut yang mempunyai kedalaman maksimum hanya 7meter. Rig ini sering digunakan pada daerah rawa-rawa dan delta sungai. Rig ini

dibuat dengan cara memobilisasi rig ke dalam sumur, kemudian ditenggelamkan

dengan cara mengisi bagian rig yang disebut ballast tanks menggunakan air.

Gambar 1. Swamp Barge

2. Jack Up Rig, rig ini menggunakan platform yang bisa mengapung. Kaki-kaki pada rigini dapat dinaikkan dan diturunkan. Saat beroperasi, semua kaki harus diturunkan

hingga ke dasar laut. Operasi drilling dengan rig jenis ini dapat menjadi kedalaman

200 meter.


5/23

Gambar 2. Jack Up Rig

3. Semi-Submersible Rig, rig yang mengapung menggunakan hull (semacam kaki). Rigini bersifat stabil dan dapat digunakan pada lokasi berombak besar dan kedalaman

hingga 750 meter. Rig ini sering dipakai jika Jack Up Rig tidak mampu menjangkau

permukaan dasar laut.

Gambar 3. Semi-Submersible Rig


6/23

4. Drill ship, rig yang bersifat mobile dan berada di atas kapal laut. Rig ini sangat cocokdigunakan di laut dalam (kedalaman lebih dari 2800 m).

Gambar 4. Drillship

Gambar 5. Perbandingan Jenis-Jenis Rig


7/23

Rig tersusun atas berbagai macam komponen. Ada 5 komponen utama pembuatan rig yaitu :

1.Hoisting System (Sistem Angkat)Hoisting System berfungsi menurunkan dan menaikkan pipa-pipa masuk atau keluar

sumur. Komponen hoisting system terdiri atas drawworks, derrick, crown block, traveling

block, dan wire rope.

2.Rotary System (Sistem Pemutar)Adalah sistem yang berfungsi memutar pipa-pipa di dalam sumur. Terdiri atas 3 sub-

komponen yaitu rotary assembly (rotary table, master bushing, Kelly bushing), drillstring

(kelly, drillpipe), dan bit (mata bor).

3. Circulation System (Sistem Sirkulasi)Sistem ini berfungsi mensirkulasikan fluida pemboran untuk keluar dan masuk sumur dan

menjaga propertis dari lumpur yang dimasukkan. Sistem ini terdiri atas pompa, shale

shaker, desander, dan desilter. Pompa berfungsi memompakan lumpur keluar dan masuk

sumur. Shale shaker berfungsi memisahkan padatan hasil pemboran dari lumpur.

Desander berfungsi memisahkan pasir dari lumpur. Desilter berfungsi memisahkan

partikel berukuran kecil dari lumpur.

4.Blowout Prevention System (Sistem Pencegahan Sembur Liar)Berfungsi mencegah terjadinya blowout(meledaknya sumur di permukaan karena tekanan

terlalu tinggi dalam sumur). Komponen sistem ini terdiri dari valve yang dipasang di

kepala sumur (wellhead).

5. Power System (Sistem Tenaga)Adalah sistem yang berfungsi sebagai sumber tenaga sehingga dapat menggerakkan

semua sistem secara keseluruhan. Sumber tenaga yang biasa digunakan adalah mesin

diesel berkapasitas besar. Daya yang dihasilkan bergantung pada kebutuhan dan seberapa

besar rig tersebut.

Power system terdiri atas 2 sub-komponen yaitu power supply equipment dan distribution

equipment. Pada power supply equipment, tenaga dihasilkan oleh penggerak utama (prime

mover). Tenaga yang dihasilkan antara 500 sampai 5000 hp. Tenaga yang dihasilkan akandidistribusikan oleh distribution equipment. Ada 2 metode distribusi tenaga yaitu

mechanical (tenaga diteruskan secara mekanis) dan electrical (tenaga diteruskan ke

generator, sehingga menghasilkan arus listrik).


8/23

Gambar 6. Skema Rig

III. Arah Drilling

Vertical dan Horizontal Drilling

Drilling adalah salah satu tahapan terpenting dalam memperoleh minyak/gas. Secara definisi,

drilling adalah suatu proses eksploitasi minyak/gas dari lapisan bumi. Berdasarkan arah

melakukannya, drilling terbagi menjadi vertical drilling dan horizontal drilling.


9/23

Vertical Drilling

Vertical drilling adalah kegiatan drilling yang dilakukan lurus vertikal ke bawah. Drilling

jenis ini sudah umum dilakukan sejak dahulu. Vertical drilling sangat efisien ketika tekanan

reservoir tinggi dan mempunyai permeabilitas tinggi karena dapat langsung naik ke atas.

Vertical drilling dapat mencapai reservoir dalam jarak yang lebih singkat dibanding

horizontal drilling. Namun, jumlah minyak/gas yang mampu diperoleh lebih sedikit karena

batuan reservoir yang menghasilkan minyak biasanya berbentuk horizontal.

Directional Drilling

Dahulu, satu-satunya cara memperoleh minyak/gas adalah vertical drilling. Namun hal

tersebut terkadang sulit dilakukan, kurang ekonomis, dan kurang efisien. Perkembangan

teknologi yang pesat telah menemukan cara baru dalam drilling yaitu directional drilling.

Directional drilling baik digunakan ketika area di bagian atas target kita sulit untuk di drill

atau ada hambatan-hambatan lain di bagian atas. Drilling tipe ini pertama kali dilakukan di

Pennsylvania pada tahun 1944.

Pada directional drilling, ada bagian dimana kita mendrill secara vertikal, lalu berikutnya

mendrill membentuk sudut, dan terakhir mendrill secara

horizontal. Bentuk directional drilling antara lain dapat

membentuk huruf S, J, atau L. Horizontal drilling

termasuk dalam bagian directional drilling. Directional

drilling sangat berguna untuk lokasi offshore. Dari sisi

ekonomi, sangat tidak efisien untuk membuat 1 sumur

secara vertikal di daerah offshore. Kekurangan tersebut

dapat diatas oleh directional drilling dimana 20 atau lebih

sumur dapat di drill dalam 1 rig.

Tahapan directional drilling adalah dengan melakukan vertical drilling terlebih dahulu,

menganalisis fragmen-fragmen batuan yang muncul ke kedalaman, menentukan kedalamanshale, menghitung serta menentukan tempat untuk mulai drilling secara horizontal. Tempat

tersebut sering disebut kickoff point. Dari situ, kita mulai drilling dengan membentuk sudut

sampai mencapai entry point. Setelah itu, drilling secara horizontal dilakukan.


10/23

Ada beberapa kelebihan directional drilling dibandingkan vertical drilling antara lain :

1. Mampu menjangkau area yang lebih luas2. Mampu mendrill reservoir yang sulit di drill secara vertikal3. Meminimalisir pergerakan rig karena banyak wellhead yang dapat disatukan

bersamaan

4. Dapat memperoleh minyak/gas secara keseluruhan area horizontal yang kita drill

Untuk melakukan drilling secara berarah, dibutuhkan survey yang lama karena kita

membutuhkan data mengenai lapisan batuan pada area yang luas. Namun hal tersebut sudahdapat ditutupi dengan adanya metode measurement while drilling (MWD) dimana kita dapat

memperoleh informasi setiap lapisan batuan yang sedang kita drill secara real time dan

mampu menganalisis lapisan batuan dibawahnya.

Drilling secara berarah jauh lebih kompleks dibandingkan drilling secara vertikal. Biaya

operasinya juga tinggi terutama yang sudut inklinasinya lebih besar dari 40o

karena

dibutuhkan peralatan yang lebih canggih dan mahal untuk menggerakan peralatan masuk ke

lubang.

IV. Drilling fluid

Definisi

Peningkatan teknologi pengeboran terus berkembang dari tahun ke tahun,

salah satunya adalah drilling fluid yang lebih efisien dan efektif. Drilling fluid

biasanya merupakan campuran air, clay, material berat dan beberapa bahan kimia.

Pada kondisi tertentu minyak juga ditambahkan. Drilling fluid biasanya digunakan

untuk membersihkan serpihan dalam drilling dengan cara mengangkat ke permukaan

sebagai pembuangan. Secara umum tujuan dari dilakukannya drilling fluid adalah

menghilangkan serpihan (kototran), mengontrol tekanan, menstabilkan alat dari

gesekan dengan batu, memberikan gaya apung, pendingin dan pelumas alat.


11/23

Dalam prosespengeboran, stek (cutting) / serpihan / kotoran akan terbentuk

dalam proses, sebenernya stek tidak akan menimbulkan masalah ketika dalam proses,

melainkan masalah akan muncul ketika proses berhenti akibat penggantian mata bor.

Ketika hal ini terjadi, dan drilling fluids tidak digunakan, maka stek akan mengisi

pada hole. Drilling fluid dalam hal ini digunakan sebagai suspension tool untuk

mencegah stek menempati lubang (hole) ketika mata bor diganti. Ketika proses tidak

berlangsung, viskositas dari fluid dalam drilling fluid akan bertambah, hal ini

menyebabkan fluid akan berubah menjadi bentuk solid ketika tidak ada proses

pengeboran. Stek akan tersuspended dalam sumur hingga proses pengeboran

dilakukan kembali. Fluid merupakan substansi gel-like, yang mana akan menjadi

liquidkembali ketika proses pengeboran dilakukan.

*keterangan : viskositasfluidakan berkurang ketika proses pengeboran dilakukan,

dan bertambah ketika proses berhenti.

Drilling fluiddigunakan sebagai pengontrol tekanan dalam sumur. Prinsip kerja dalam

hal ini adalah mengimbangi tekanan hidrokarbon dan penyusun batu dalam sumur.Fluid

dalam drilling fluid mengandung material berat atau agen pemberat yang berfungsimeningkatkan kepadatan fluid yang akan memberikan efek menekan sehingga akan

memberikan tekanan pada dinding sumur.

Drilling fluidjuga berfungsi menjaga kestabilan batu (rock stabilization). Beberapa zat

aditif ditambahkan ke dalam campuranfluidagarfluidtidak diserap oleh bebatuan dan

mencegah penyumbatan pada batu (rock formation).

Fungsi penting lain dari drilling fluid adalah menjaga alat. Semakin panjang / dalam

sumur, semakin banyak pipa pengeboran yang dibutuhkan untuk mengebor sumur.

Penambahan pipa pengeboran tersebut akan menambah beban dalam sistem dan akan

menyebabkan stress. Dengan adanya drilling fluid, penambahan daya apung akan

mengurangi stress. Drilling fluid juga berperan mengurangi gesekan dengan bebatuan

sehingga mengurangi pemanasan. Sifat pendingin dan pelumas dari drilling fluidakan

memanjangkan umur alat pengeboran, terutama mata bor.


12/23

Gambar 1.Drilling flui

Fungsi atau kegunaan

Sepuluh fungsi penting

Berperan dalam Bersih d Mending Sebagai

Membantu pem

Menduk Mengura

Lainnya Mengura Menyedi

Gambar 2. Me

arifluid drilling

membuat hole agar

ri stek / pengotor

inkan dan melumasi drill bit dan drill string

ower untuk mentransmisikan ke bit nozzles

liharaan hole dengan

ng pengeboran hole pada dindingngi gesekan

ngi efek berat dari pipa dan casing dengan e

akan medium untuk logging

kanisme kerja

atau turbin

ek apung


13/23

Drilling fluidtidak boleh Memberikan efek korosi pada bit, drill string dan casing, serta

permukaan peralatan lainnya.

Merusak produktivity Menyebabkan polusi pada lingkungan

Jenis-jenis

Jenis-jenis dari drilling fluidada banyak dalam industri. Kategori umum nya adalah

water baseddan oil based fluids.

Water Based Fluids

Drilling fluids jenis ini mengandung 4 komponen kategori besarm yaitu ait, padatan

kolid aktif, padatan inert dan bahan kimia. Air merupakan continues phase dalam jenis

drilling fluids ini. Fungsi primer continues phase adalah intuk menyediakan viskositas

inisial yang bisa dimodifikasi tergantung sifat reologi yang diinginkan. Fungsiberikutnya adalah mensuspend padatan. Pada jenis ini juga, clay ditambahkan untuk

menambahkan densitas, viskositas dan sifat gel untuk mengurangi efekfluid loss. Clay

yang digunakan biasanya adalah bentoinite, kaolinites dan illites. Bahan kimia

digunakan sebagai fungsi thinners, dispersants dan deflocculants.

Jenis-jenis water based, seperti

Clear water : digunakan biasanya untuk drill hard formations Calcium mud : jenis ini memiliki kelebihan dapat mentoleransi

konsentrasi tinggi dari drilled solids tanpa menimbulkan efek pada

keviskositasannya.

Lignosulphonate mud : jenis ini membutuhkan densitas yang tinggidan dapat mentoleransi kontaminasi drilled solids yang tinggi dan dapat

bekerja di temperatur tinggi.


14/23

KCL/polymer Mud : kelebihan dari jenis ini adalah dapat mengurangikehilangan tekanan sirkulasi dan memiliki yield tinggi serta kesetabilan bore

hole.

Oil Based Fluids

Oil based fluids memiliki komponen seperti

Suitable oil Asphalt Air Pengemulsi Surfaktan Kalsium Hidroksida Agen pemberat Additif kimia

Dari semua komponen, yang memiliki peran sangat penting dalam funsi jenis ini adalah

oil dan asphalt. Dalam pemilihan minyak yang digunakan, terdapat beberapa

spesifikasi seperti

Specific Weight untuk tujuan pertimbangan viskositas aniline point pertimbagnan konten aromatik dalam minyak flash point kemampuan terhadap temperatur mempertimbangkan

titik nyala

fire point kemampuan terhadap temperatur mempertimbangkantitik api


15/23

Komponen lain digunakan untunk tujuan meningkatkan dan menstabilkan sifat reologi

dan karakteristikplastering. Air digunakan dalam jenis ini karena air dibutuhkan untuk

mereaksikan additif kimia untuk meningkatkan sfat reologi dan karakteristik

plastering.Asphalt memiliki peran seperti clay pada water based fluid. Pengemulsi

biasanya menggunakan sabun logam berat dengan tujuan untuk mengemulsikan air dan

minyak. Selain itu, fungsi lain dari sabun logam berat adalah

Memberi efekgel strength Emulsification Mengontrolfluid lossOil based fluids dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan fasa continuos nya,

yaitu

Lease crued oil Refined oil

V. Cementing

Cementing adalah proses memasukkan semen ke dalam anulus antara casing dan

bagian yang terbuka ke wellbore. Tujuan utama dari cementing adalah menghasilkan isolasi

dalam wellbore sumur minyak, gas, dan air, sehingga setiap fluida mempunyai zona-nya

masing-masing. Tanpa proses cementing, sumur tidak dapat berproduksi secara maksimal.

Bagaimana proses cementing dapat dilakukan ? Proses cementing dilakukan dengan

menggunakan metode two plug. Setelah drilling sumur mencapai kedalaman yang diinginkan,

drillpipe akan diangkat ke atas dan casing yang lebih besar akan dimasukkan ke dalam sumur

sampai mencapai bagian bawah sumur. Sampai tahap ini, drilling mudmasih berada dalam

wellbore.Drilling mudtersebut harus dihilangkan dan digantikan dengan semen. Metode two

plug digunakan untuk mengisolasi semen ketika semen tersebut mulai dipompakan ke bawah

casing untuk mencegah terkontaminasi dari mud. Jumlah semen yang dipompakan ke dalam

casing harus memenuhi kolom annular dari bagian paling bawah sampai zona produktif

menghasilkan minyak dan gas. Namun biasanya semen terus ditambahkan, bahkan sampai

permukaan, untuk melindungi zona air bersih dan mencegah casing dari korosi. Proses

cementing selesai ketika tekanan pada bagian permukaan meningkat, dan proses perpindahan


16/23

mudsudah selesai. Setelah itu sumur akan didiamkan sementara waktu sampai semen

mengeras.

Semen membutuhkan bahan tambahan (cement additives) untuk menjaga kemampuan

semen dalam hal waktu pengerasan, konsistensi, laju kehilangan fluida, dan lainnya. Sudah

banyak jenis bahan tambahan semen yang tersedia saat ini. Contohnya kalsium lignosulfonat

yang dapat menjaga kemampuan semen pada kedalaman yang cukup dalam dan pada

temperatur yang tinggi. Contoh lain adalah clay, sodium silika, nitrogen, hematite, barite,

calcium chloride yang mempunyai fungsi masing-masing.

VI. Wireline Well logs

Definisi

Well logging adalah cara untuk memperoleh rekaman mengenai log yang detail

tentang formasi geologi yang ada dalam sumur. Well logging sering digunakan

dalam eksplorasi minyak dan gas. Well log dihasilkan dari probe yang diturunkan

dengan lubang bor ke dalam sumur hingga ujung dengan kabel yang terisolasi.

Well logg merupakan pengukuran berupa rekaman secara grafik atau digital yang

merupakan fungsi kedalaman.


17/23

Wireline terdiri atas outer wire rope dan inner wire group of wires. Kabel luar

memberikan kekuatan untuk menurunkan dan mengangkat instrumen dan kabel

dalam berupa transmisi untuk mengatur peralatan logging dan

untukmentelemetrikan data uphole ke perangkat perekaman di permukaan.

Prinsip Dasar

Well log sangat dibutuhkan dalam bidang eksplorasi migas. Ketika perusahaan

akan memutuskan untuk membangun sebuah lapangan migas, perusahaan harus

dapat menentukan berapa banyak minyak dan gas yang terkandung dan sifat

mudah untuk diproduksinya. Oleh karena itu dibutuhkanlah well logging.

Wireline well logging adalah jenis well logging yang menggunakan survey

elektrik. Kelebihan Wireline well loggingadalah akuisisi data yang sangat cepat

pada kedalaman yang luas. Hal ini sangat menguntungkan karena proses drilling

dapat segera dilakukan ketika data well log sudah didapat.

Prinsip dari Wireline well logging adalah sensing element terletak pada sonde,

elemen ini akan memperoleh informasi mengenai sumur ( dalam sumur ) dan

akan memasuki proses pengkondisian sinyak hingga informasi akan tercatatdalam bentuk sinyal data dan akan ditransmisikan. Data dari sonde akan di

transmisikan dengan kabel ke alat dalam truklogging dimana data akan di rekam

sebagai gragik (field print). Data akan di proses kemudian dan dihasilkan log.

Data dari proses akan didigitalkan, kemudian akan direkam dalam hard drive dan

dikirimkan ke logging company office.


18/23

Gambar 3. Meka

well log

Sonde

Sonde merupaka

meter dan dengan

akuisi transmitter

isme Wireline Well Log Gambar 4.

alat berbentuk silinder dengan panjang s

diameter sekitar 8 sampai 10 cm yang berisi

, receiverdan amplifier.

Hasil dari wireline

kitar 8 sampai 19

instrumen elektrik,


19/23

VII. Perforasi dan Fracturing

Perforasi (perforating) adalah proses pelubangan dinding sumur (casing dan lapisan

semen) dengan dilakukan peledakan sehingga sumur dapat berkomunikasi dengan formasi.

Minyak atau gas bumi dapat mengalir ke dalam sumur melalui lubang perforasi ini.

Proses Perforasi ini dilakukan dengan menggunakan Perforating gun. Perforating

gun merupakan suatu alat yang berisi beberapa shaped-charges. Dalam proses perforasi,

alat ini diturunkan ke dalam sumur sampai ke kedalaman formasi yang dituju. Shaped-

charges ini kemudian diledakan dengan tekanan tinggi (jutaan psi) dan kecepatan tinggi

(7000 m/s) sehingga mampu menembus casing baja dan lapisan semen. Semua proses ini

terjadi dalam waktu yang sangat singkat (17s).


20/23

Gambar A = Perforating gun berisi shaped charges diturunkan ke dalam sumur sampai ke

formasi yang dituju

Gambar B=Shaped charges diledakkan sehingga membuat beberapa lubang di casing dan

lapisan semen

Gambar C=Fluida mengalir dari lubang perforasi naik ke permukaan

Fracturing

Fracturing berasal dari kata "to fracture" yg berarti memecahkan. Hydraulic

Fracturing adalah salah satu proses stimulasi dimana formasi hidrokarbon kita "pecahkan"

dgn cara memompa fluida tertentu dalam kecepatan & tekanan tertentu (di atas fracture

pressure formasi terebut).

Fluida yang digunakan umumnya berbentuk gel dan terdiri dari bahan polymer -0.5-

1% Polysaccarida (Gelling agent)dan -0.01-0.1% Organic Titanate (cross linking agent).

Gelling agent yang lainnya adalah: Hydroxypropil, Carboxymethyl Cellulose atau

Carboxymethyl Hydropropil. Proppant atau pasir dipompa bersama-sama dgn fluida tersebut

dengan tujuan untuk menahan agar rekahannya tetap terbuka setelah proses pemompaan

berhenti. Rekahan (fractures) yang terisi proppant akan membypass damage di sekitar

wellbore, sehingga permeabilitas menjadi lebih tinggi dan hidrokarbon dapat mengalir lebih

efisien dari formasi ke dalam sumur.


21/23


22/23

Daftar Pustaka

Nelson, Erik B. Well Cementing. 1990. Texas : Schlumberger Educational Service

Nugroho, Noor A. 2007. Macam Sumur dan Rig Dalam Perminyakan. From :

http://nooradinugroho.wordpress.com/2007/09/27/macam-sumur-dan-rig-dalam-

perminyakan/

http://energy.wilkes.edu/pages/158.asp

http://www.cathedralenergyservices.com/services/drilling.php

(11 Mei.2013). How Do Drilling Fluids Work?.posted to

www.rigzone.com/training/insight.asp?insight_id=291&c_id=24

Hamilton, Craig.(11 Mei.2013). Wireline Logging. posted to

www.docstoc.com/docs/84796609/Wireline-Logging---Special-presentation-by-Craig-

Hamilton

( 12 Mei. 2013) posted to

www.slb.com/services/characterization/wireline_open_hole.aspx?entry=ad_google_wireline

&gclid=CJWrie_xi7cCFU0s6wod-ncA1Q


23/23

Drilling SPE UI

Documents

Transcript of Drilling SPE UI