U n d e r b a l a n c e d d r i l l i n g ( U B D ) a d a l a h m e t o d e p e m b o r a n d i m a n a

t e k a n a n hidrostatik kolom fuida pemboran yang dipakai akan lebih kecil

daripadat e k a n a n o r m a s i , s e h i n g g a a k i b a t n y a a k a n a d a a l i r a n g a s , a i r

m a u p u n hidrokarbon dari ormasi ke lubang sumur secara terus-menerus

Drilling UNDERBALANCED DRILLING Underbalanced drilling (UBD) adalah metode

pemboran dimana tekanan hidrostatik kolom fluida pemboran yang dipakai akan lebih kecil

daripada tekanan formasi, sehingga akibatnya akan ada aliran gas, air maupun hidrokarbon dari

formasi ke lubang sumur secara terus-menerus. Penggunaan metode UBD biasanya pada daerah

bertekanan subnormal karena mampu meminimalisasi dan menghindari terjadinya problem

hilang lumpur (loss circulation) dan terjadinya pipa terjepit (differential pipe sticking). Selain itu

dimaksudkan untuk menghindari terjadinya kerusakan formasi, serta pemboran dapat

berlangsung secara efektif dan efisien ( meningkatkan laju penembusan pahat, meningkatkan

hasil penilaian formasi dan pengurangan penggunaan biaya lumpur ). Identifikasi zona yang

sesuai dengan penggunaan metode UBD Pada umumnya suatu operasi pemboran memiliki

harapan agar dapat dilakukan secara efektif dan efisien sehingga diperoleh suatu hasil yang

optimum. Pada kenyataannya tidak semua metode pemboran ternyata cocok dengan kondisi

daerah dimana pemboran tersebut dilakukan. Sehingga identifikasi pada daerah operasi

pemboran merupakan hal yang harus diperhatikan dalam pelaksanaan operasi pemboran agar

didapatkan hasil yang optimum. Demikian pula pada pemboran underbalanced, aplikasi metode

ini akan berpotensial terhadap hasil yang optimum apabila dilakukan pada daerah-daerah, seperti

: 1. Depleted Reservoir (subnormal pressure) Depleted reservoir (daerah subnormal pressure),

dimana gradien tekanannya lebih rendah dibandingkan dengan tekanan hidrostatik kolom fluida

pemboran. Jika digunakan metode conventional maka daerah ini berpotensial terjadinya

fenomena lumpur masuk kedalam reservoir (hilang lumpur) dan pipa terjepit. Hilang lumpur ini

terjadi jika besarnya lubang pori lebih besar dari ukuran partikel lumpur pemboran. Ukuran

lubang pori yang mengakibatkan terjadinya hilang sirkulasi ini berada pada kisaran 0,1 - 1,00

mm. Biasanya terjadi pada daerah yang memiliki lapisan dengan permeabilitas sangat besar,

rekah-rekah, seperti sandstone dan unconsolidated sand. 2. Reservoir rekahan Reservoir dengan

rekahan alami ini biasanya memperlihatkan hilang fluida pemboran yang sangat besar.

Kehilangan fluida ini akan membuat masalah pemboran seperti well control atau memberikan

terjadinya mechanical sticking, karena tekanan hidrostatik fluida pemborannya lebih besar dari

tekanan formasinya. Sedangkan pada operasi pemboran underbalanced tekanan didesain lebih

kecil dari tekanan formasi. 3. Formasi yang terdiri atas batuan yang keras Salah satu faktor yang

dapat meningkatkan laju penembusan pahat pada batuan adalah densitas fluida pemboran. Studi

laboratorium dan lapangan memperoleh kesimpulan bahwa semakin ringan densitas fluida

pemboran yang dipakai, laju penembusan pahat akan semakin cepat, karena dengan semakin

kecilnya perbedaan tekanan atau differential pressure, yaitu (ph-pf) akan semakin kecil bahkan

pada UBD, perbedaan tekanan tersebut akan berharga negatif. Laju penembusan juga

terpengaruh oleh kekuatan batuan (compressive strength) yang ditembus, dengan menurunkan

perbedaan tekanan yang dimaksud, maka kekuatan batuan tadi akan menurun dan pahat bor

dapat dengan mudah menembus lapisan batuan. Contoh untuk formasi ini adalah Limestone

padat (batu gamping) dan jenis batuan yang faktor sementasinya besar (consolidated sand). 4.

Formasi dengan permeabilitas besar Salah satu penyebab terjadinya pipa terjepit adalah mud

cake, yang terjadi jika perbedaan (selisih) antara tekanan hidrostatik lumpur pemboran dan

tekanan g formasi menjadi sangat besar pada saat melewati formasi yang porous dan permeabel,

seperti batu pasir (sandstone) dan batu gamping (limestone). 5. Formation damage Formasi yang

berpotensi mengalami kerusakan (formation damage), bila dibor dengan metode overbalanced

drilling. Salah satu penyebab kerusakan formasi (formation damage) adalah karena penggunaan

lumpur yang terlalu berat sehingga partikel padatan lumpur (innert solids) akan masuk ke dalam

formasi produktif. Partikel padatan dan filtrat lumpur pemboran yang masuk ke formasi akan

menyebabkan beberapa hal, yaitu : - Menutup pori-pori formasi produktif. - Meningkatkan water

content pada formasi yang mengandung minyak sehingga saturasi minyak menurun dan akhirnya

ditempati oleh air. - Partikel clay pada formasi produktif mengembang dan menutup

permeabilitas formasi. - Dengan adanya kerusakan formasi tersebut tentunya akan meningkatkan

biaya stimulation suatu sumur dan berakibat terganggunya produktifitas formasi. Semua jenis

batuan memiliki kemungkinan menjadi tempat terjadinya hilang lumpur, akan tetapi formasi

yang lemah dan bergua-gua adalah yang paling sering. Pada formasi yang lunak seperti

batupasir, hilang lumpur pada prinsipnya diakibatkan oleh tingginya permeabilitas dan

kemungkinan terjadinya rekahan. Pada batuan keras, seperti batu gamping, dolomit dan serpih

yang keras, hilang lumpur terjadi sebagai akibat adanya vugs, caverns, rekahan alami dan

induced fracture. Perencanaan Lumpur Pemboran Underbalanced Pada pemboran UBD,

besarnya tekanan hidrostatik fluida yang digunakan lebih kecil dari tekanan formasi. Untuk itu

digunakan fluida pemboran yang memiliki harga densitas relatif rendah, seperti : gas, udara

kering (O2), busa (foam), gas yang dilarutkan kedalam fluida cairan (aerated liquid) dan

beberapa jenis fluida fasa cair lainnya. Dalam perencanaan lumpur perlu diperhatikan komposisi

fluida underbalanced sehingga nantinya lumpur tersebut sesuai dengan formasi yang akan

ditembus. Tekanan lumpur underbalanced 200-500 psi dibawah tekanan formasi. Sifat fisik dari

lumpur underbalanced perlu diperhatikan karena nantinya akan berpengaruh pada tekanan

hidrostatik dan pembersihan lubang sumur.Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan

lumpur underbalanced antara lain :volume fluida injeksi, densitas lumpur, fraksi cairan dan gas

dalam lumpur(lumpur aerasi),viskositas lumpur, kecapatan serta pola aliran lumpur. Pada

pemboran dengan menggunakan lumpur aerasi, gas yang diinjeksikan ke dalam lumpur berfungsi

untuk meringankan berat lumpur dasar tersebut sampai didapat berat yang diinginkan untuk

memberikan kondisi underbalanced terhadap formasi yang sedang dibor. Sedangkan salah satu

fungsi lumpur aerasi yang bersirkulasi adalah untuk mengeluarkan serbuk bor dari lubang bor.

Volume gas berpengaruh terhadap kondisi temperatur dan tekanan pada sutu kedalaman. Dengan

demikian fraksi udara atau nitrogen dan lumpur dasar akan berubah terhadap kedalaman.

Perubahan fraksi ini akan mempengaruhi perubahan densitas dan viskositas lumpur pada setiap

kedalaman. Selain masalah fluidanya, dalam merencanakan suatu pemboran UBD perlu

diperhatikan hal-hal sebagai berikut agar keberhasilan UBD dapat dicapai secara optimum.

Perencanaan itu meliputi peralatan yang akan digunakan untuk menunjang pemboran UBD, baik

dibawah maupun dipermukaan sumur, desain wellhead, drill string, casing dan pemilihan bitnya.

Untuk wellhead, drill string, casing dan bit pada prinsipnya sama dengan pemboran dengan

menggunakan kondisi overbalanced (konvensional), hanya saja mengalami sedikit modifikasi

yang disesuaikan dengan jenis fluida yang akan digunakan. Kendala yang dihadapi Kendala-

kendala yang sering dihadapi dalam pemboran underbalanced, seperti : Kestabilan sumur akan

terganggu dan lubang akan gugur sehingga menyebabkan drill string terjepit. Adanya aliran air

formasi menuju lubang sumur dapat menyebabkan penyumbatan pada annulus sumur karena

penggunaan fluida dari gas sehingga air formasi dapat membasahi serpih bor dalam annulus.

Terjadinya ledakan didalam sumur, ini terjadi apabila menggunakan udara sebagai fluida

pemboran. Kesulitan pada penggunaan MWD, Pada pemboran dimana menggunakan udara

kering dan gas sebagai fluidanya, karena tidak adanya media lumpur untuk meneruskan pulse

kepermukaan untuk mendapatkan data. Hubungan antara UBD dengan formasi yang ditembus

Beberapa kondisi yang mendasari kita untuk merencanakan model Underbalanced Drilling

tertentu berdasarkan formasi yang ditembus dan jenis fluida yang akan digunakan, yaitu : 1. Pada

formasi yang terdiri atas batuan yang keras Cara UBD yang sebaiknya dipakai adalah dengan

menggunakan udara kering sebagai fluida pemborannya, tetapi bila permeabilitasnya besar

sehingga memungkinkan air formasi mengalir ke dalam lubang sumur, maka model mist drilling

atau mengebor dengan fluida pemboran yang dibuat menyerupai kabut bisa digunakan.

Sedangkan pemboran dimana busa digunakan sebagai fluidanya atau foam drilling sangat baik

digunakan pada formasi yang berpermeabilitas besar sehingga aliran air formasi mampu

mencapai lubang sumur. Tapi jika terdapat aliran gas dari formasi ke dalam lubang sumur,

nitrogen atau gas alam dapat digunakan sebagai fluida yang akan diinjeksikan kedalam sumur

dengan menggunakan bantuan tubing berdiameter 1”- 2” yang ditempatkan pada salah satu sisi

luar casing (parasite tubing injection). 2. Pada formasi dengan porositas dan permeabilitas batuan

yang besar Bila terdapat aliran gas dari formasi ke dalam lubang sumur, maka penginjeksian

nitrogen kedalam sumur yang berisi lumpur bor bisa digunakan sebagai fluida UBD. Dan jika

aliran gasnya tidak dijumpai, maka fluida campuran antara cairan dan gas dapat digunakan.

Sedangkan bila pipa terjepit terjadi pada formasi yang bertekanan sangat rendah dan formasinya

keras, maka busa dapat digunakan sebagai fluida UBD. Untuk mencegah terjadinya pipa terjepit

tersebut secara umum dapat digunakan semua jenis fluida yang direkomendasikan pada model

UBD. 3. Pada formasi yang berpotensi mengalami kerusakan (formation damage) Bila kerusakan

formasi terjadi pada suatu reservoir yang mengalami penurunan tekanan dapat digunakan

nitrogen atau crude oil sebagai fluida UBD. Adapun cara untuk mendapatkan kondisi UBD bila

menggunakan fluida jenis ini adalah : - Dengan menginjeksikan fluida pemboran pada drill string

melalui stand pipe, jika tekanan formasinya sangat rendah. - Parasite tubing injection, bila

tekanan formasinya agak tinggi dan pemboran sumur membutuhkan MWD. - Temporary casing

injection, jika tekanan formasi medium dan diperlukan laju gas yang cukup tinggi. - Busa, jika

tekanan formasi kecil dan menggunakan sistem terbuka (jika tidak dijumpai kandungan gas H2S

pada formasi). Bila kerusakan formasi terjadi pada reservoir dengan tekanan normal, disarankan

menggunakan UBD dengan model flow drilling (menggunakan sistem tertutup bila ada gas H2S

dari formasi). Hilang lumpur atau kerusakan formasi pada reservoir fractured dan bertekanan

normal, flow drilling dengan sistem terbuka tanpa ada H2S dapat diterapkan. Bila kerusakan

formasi pada reservoir yang bertekanan sangat tinggi, digunakan UBD dengan model Snubb

Drilling. Copy the BEST Traders and Make Money : http://bit.ly/fxzulu

Copy the BEST Traders and Make Money : http://bit.ly/fxzulu

dengan cara menyemprotkan air ke udara (air ke dalam udara) atau dengan memberikan gelembung-

gelembung halus udara dan membiarkannya naik melalui air (udara ke dalam air). [1] Sumber lain

menjelaskan bahwa aerasi adalah suatu proses atau usaha dalam menambahkan konsentrasi oksigen

yang terkandung dalam air limbah, agar proses oksidasi biologi oleh mikroba akan dapat berjalan

dengan baik.[2] Dalam melakukan proses Aerasi ini perlu menggunakan alat yang dinamakan aerator.[1]

Prinsip kerja alat ini adalah untuk menambahkan oksigen terlarut di dalam air tersebut. Kemudian yang

menjadi tugas utama dari aerator ini adalah memperbesar permukaan kontak antara air dan udara

3.3. Peralatan yang DigunakanPeralatan yang digunakan dilapangan pada dasarnya hampirsama pada pemboran overbalanced kecuali pada unit injeksigas dan penambahan RBOP (Rotating Blow Out Preventer)tipe Williams 7100.Untuk pemutar drillstring tidak digunakan rotary table,melainkan top drive. Dengan menggunakan top drive dapatdilakukan operasi keluar-masuk rangkaian sepanjang 3 joint(1 stand). Dengan demikian top drive berfungsi sebagaisebagai alat pengganti traveller hook, alat angkat, alat putardan sebagai tempat awal sirkulasi menuju drillstring karenaswivel terletak pada top drive ini. RBOP ini sanggup menahantekanan balik sampaisebesar 2500 psi ketika beroperasi.Unit injeksi gas terdiri dari dua unit kompressor yang akanmemasok udara bertekanan 200 psi ke NPU (NitorgenProcessing Unit). Selanjutnya di NPU ini dihasilkan gasNitrogen dengan proses pemurnian (purifier) hingga didapatNitrogen berkadar 95 %. Sebenarnya yang diinginkan adalahNitrogen dengan kadar 97% untuk menghindari resiko korosiyang lebih besar.Selanjutnya Nitrogen yang dihasilkan oleh NPU dialirkan kebooster (low booster) yang akan menaikkan tekanan sampaisebesar yang diinginkan (maksimum 1500 psi).Sebelum menuju ke swivel, gas bercampur dengan lumpurdasar (air tawar) setelah itu akan masuk bersama-sama kedrillstring. Lumpur akan bersirkulasi terus sampai kepermukaan kembali menuju ke manifold dan langsung keseparator. Untuk mencegah aliran balik fluida ke drillstring,maka digunakan float valve.Separator yang digunakan adalah separator empat fasa untukmemisahkan gas, air, minyak dan serbuk bor. Separator terdiridari empat kompartemen yang dapat bekerja sampai padatekanan sampai 200 psi.3.4. Lumpur Dasar yang DigunakanLumpur dasar yang digunakan adalah air tawar dengan berat8.33 ppg dan viskositas funnel sebesar 28 MF detik. Ke dalam

air ini ditambahkan beberapa zat kimia seperti caustic sodauntuk menjaga pH lumpur 11 dan penambahan corrosioninhibator.