Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran

7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran

1/127

BAB I

PENDAHULUAN

Lumpur pemboran adalahfluida yang digunakan untuk membantu proses

pemboran. Analisa yang terhadap lumpur pemboran sangat penting dilakukan

untuk mengenali sifat-sifat fisik suatu lumpur pemboran tersebut. Komposisi dan

sifat-sifat fisik lumpur pemboran menjadi salah satu faktor yang sangat

berpengaruh untuk menentukan keberhasilan suatu operasi pemboran. Karena

berbagai faktor-faktor seperti kecepatan, efisiensi, keselamatan, dan biaya operasi

pemboran sangat tergantung dari lumpur pemboran yang dipakai. oleh karena itu

lumpur pemboran mutlak digunakan selama operasi pemboran berjalan.

Awal mulanya mud engineerhanya menggunakan air untuk mengangkat

serpihan pemboran (cutting) pada lubang sumur. eiring dengan berkembangnya

peradaban serta teknologi perminyakan, maka lumpur telah menggantikan tugas

air untuk mengangkat cutting. !etapi faktor-faktor pada formasi dapat mengubah

sifat-sifat fisik pada lumpur pemboran. "leh karena itu, untuk memperbaiki dan

mempertahankan sifat-sifat fisik lumpur, #at-#at kimia (additive) ditambahkan ke

dalam lumpur dan akhirnya digunakan pula udara dan gas untuk pemboran

walaupun lumpur tetap digunakan.

Gambar 1.1. Lumpur Pemboran

$


2/127

%

&ada awal sistem rotary drilling, lumpur dimaksudkan untuk mengangkat

serbuk bor (cutting) dari dasar sumur ke permukaan saja. !etapi dengan majunya

teknologi, lumpur mempunyai banyak fungsi dalam dunia pemboran untuk

mengatasi masalah pada pemboran. Lumpur pemboran merupakan cairan yang

berbentuk lumpur, dibuat dari percampuran #at cair, #at padat dan #at kimia. 'at

cair disini sebagai bahan dasar agar lumpur dapat dipompakan. 'at padat ada dua

macam yaitu untuk memberikan kenaikkan berat jenis (density) dan untuk

membuat lumpur mempunyai kekentalan (viscosity) tertentu. edangkan #at kimia

dapat berupa #at padat maupun #at cair yang bertugas untuk mengontrol sifat-sifat

lumpur agar sesuai dengan yang dinginkan. Adapun penjelasan tentang (tiga)

komponen-komponen utama lumpur pemboran, sebagai berikut

$. *raksi +airan.

a. Air.

Lebih dari lumpur pemboran menggunakan air, disini air

dapat dibagi menjadi dua, yaitu air tawar dan air asin, sedangkan

air asin dapat dibagi menjadi dua, yaitu air asin jenuh dan air air

asin tak jenuh. /ntuk pemilihan air hal ini perlu disesuaikan

dengan lokasi setempat, manakah yang mudah didapat dan juga

disesuaikan dengan formasi yang akan ditembus.

b. 0inyak.

Lumpur dengan komponen minyak dikembangkan untuk

menanggulangi sifat-sifat lumpur dasar air (water base mud) yang

tidak diinginkan. /ntuk itu digunakan lumpur dasar minyak (oil

base mud) yang mempunyai keuntungan antara lain mempunyai

sifat lubrikasi 1 meleburkan 1 menghancurkan yang baik, stabilitas

temperatur yang tahan sampai 22o*, corrosion resistance,

meminimalisasi kerusakan formasi, dan mencegah terjadinyashale

problem.


3/127

c. 3mulsi 0inyak dan Air.

Invert emulsion adalah pencampuran minyak dengan air dan

mempunyai komposisi minyak 2 4 2 5olume (sebagai

komponen yang kontinyu) dan air sebanyak 2 4 2 5olume

(sebagai komponen diskontinyu). 3mulsi terdiri dari dua macam,

yaitu

Oil In Water Emulsion.

6isini air merupakan komponen yang kontinyu dan minyak

sebagai komponen teremulsi. Air bisa mencapai sekitar 2

5olume, sedangkan minyak sekitar 2 5olume.

Water In Oil Emulsion.

6isini yang merupakan komponen kontinyu adalah minyak,

sedangkan komponen yang teremulsi adalah air. 0inyak bisa

mencapai sekitar 2 4 2 , sedangkan air 2 4 2 .

%. *raksi &adatan.

a. ReactiveSolid(Clay,Bentonite,Attapulgite).

Reactive solidadalah padatan yang apabila bereaksi dengan fasa

cair akan membentuk sifat koloidal pada lumpur. alah satu dari

material ini adalah bentonite, dimana bila bentonite dicampur

dengan air akan menyebar (terdispersi) karena muatan negatif pada

permukaan plat-plat materialnya akan saling tolak - menolak dan

pada saat itu akan menyerap air sehingga membentuk koloid

(suspensi) yang lunak dan 5olumenya membesar (swelling).

b. InnertSolid.

Innert solid merupakan komponen padatan dari lumpur yang tidak

bereaksi dengan #at-#at cair lumpur bor. 6alam kehidupan sehari-

hari pasir yang diaduk dengan air dan kita diamkan beberapa saat,

akan turun ke dasar bejana dimana kita mengaduknya. 6isini pasir


4/127

7

disebut inert solid. 6idalam lumpur bor inert solidberguna untuk

menambah berat atau berat jenis lumpur, yang tujuannya untuk

menahan tekanan dari formasi.

. *raksiAdditive.

a. 0aterial pemberat.

b. Filtration loss reduce agent.

c. iscosi!ier.

d. "hinner.

e. p# ad$uster(pengontrol).

f. Shale stabilitator agent.

Adanya bermacam-macam fraksi tersebut, maka 'aba dan 6oherty ($82),

mengelompokan lumpur bor berdasarkan fasa fluidanya, menjadi

$. Lumpur Air !awar (Fresh Water %ud).

Lumpur air tawar (!resh water mud) adalah lumpur yang fasa cairnya

adalah air tawar dengan (jika ada) kadar garam yang kecil (kurang dari

$2222 ppm 9 $ berat garam). :enis-jenis lumpur !resh water mud

adalah

a. Spud %ud, adalah lumpur yang digunakan pada pemboran awal

atau bagian atas bagi conductor casing. *ungsi utamanya adalah

untuk mengangkat cuttingdan membuka lubang di permukaan.

b. &atural %ud, yaitu dibentuk dari pecahan-pecahan cutting dalam

fasa cair, sifat-sifatnya ber5ariasi tergantung formasi yang di bor.

Lumpur ini digunakan untuk pemboran yang cepat seperti

pemboran padasur!ace casing.

c. Bentonite ' treated %ud, yaitu mencakup sebagian besar dari tipe-

tipe air tawar. Bentonite adalah material paling umum yang

digunakan untuk koloid inorganik yang berfungsi mengurangi


5/127

!iltration lossdan mengurangi tebal mud ca(e.Bentonitejuga dapat

menaikkan 5iskositas.

d. )hospate treated %ud, yaitu mengandung polyphospate untuk

mengontrol 5iskositas, gel strength dan juga dapat mengurangi

!iltration lossserta mud ca(edapat tipis.

e. Organic Colloid * treated %ud, terdiri dari penambahan

pregelatini+ed starch atau carbo,ymethyl cellulose pada lumpur

yang digunakan untuk mengurangi!iltration losspada!resh water

mud.

f. Red %ud, yaitu mendapatkan warnanya dari warna yang dihasilkan

oleh treatment dengan caustic soda dan -ueobracho(merah tua).

:enis lumpur ini adalah al(aline tannate treatment dengan

penambahanpolyphospateuntuk lumpur dengan p; dibawah $2.

g. Calcium %ud, yaitu lumpur yang mengandung larutan kalsium (di

sengaja). Kalsium bisa ditambah dengan bentuksla(e lime(kapur

mati), semen, plaster (+a"7) atau +a+l%.

%. Lumpur Air Asin (Salt Water %ud).

Lumpur ini digunakan terutama untuk membor garam massive (salt

dome) atau salt stringer(lapisan formasi garam) dan kadang-kadang

bila ada aliran air garam yang terbor. Filtration loss-nya besar dan

mud ca(e-nya tebal bila tidak ditambah organic colloid, p; lumpur

dibawah


6/127


7/127

produktif (jadi ia juga untuk completion mud). Kegunaan terbesar

adalah pada completiondan wor(oversumur.

. 0aseuos 1rilling Fluids.

Lumpur pemboran jenis ini jarang dipergunakan, hanya dipakai untuk

daerah-daerah yang sangat sensitif terhadap tekanan hidrostatik, yaitu

daerah yang membutuhkan berat jenis lumpur yang sangat rendah.

0aseous drilling !luids, fluidanya hanya terdiri dari gas atau udara

maupun aerated gas. Lumpur jenis ini biasanya digunakan untuk

pemboran yang formasinya keras dan kering dan juga pada pemboran

dimana kemungkinan terjadinya blow out (ecilsekali atau dimana lost

circulationmerupakan bahaya utama.

Ada hal-hal yang harus diperhatikan juga dalam pengeboran selain hal-hal

diatas yaitu mekanika batuan yang merupakan gaya yang bekerja pada batuan

dalam proses pemboran. Ada beberapa macam mekanika batuan antara lain

$. +ompressi5e strength

+ompressi5e strenght merupakan kekuatan batuan untuk menerima

beban kompresif sebelum batuan itu pecah. +ompressi5e ini hanya

berlaku untuk menembus batuan. +ompressi5e stregth berpengaruh pada

?"& 2rate o! per!oration3 yaitu waktu yang dibutuhkan untuk menembus

formasi yang memiliki satuan!t4hour5 6alam hubungannya dengan ?"&

jika compressi5e stregth besar maka ?"& akan turun karena waktu yang

di butuhkan dalam menembus batuan akan semakin lama sesuai dengan

satuannya yaitu ft1hour.


8/127

amun, di lapangan

umumnya dipakai satuanpound per gallon (ppg). 6engan asumsi-asumsi

sebagai berikut

$. Eolume setiap material adalah additiveVs+Vml=Vmb


12/127

$%

%. :umlah berat adalah additive, maka

FsEs G Fml H Eml 9 Fmb H Emb

Keterangan

Es 9 Eolumesolid, gallon

Eml 9 Eolume lumpur lama, gallon

Emb 9 Eolume lumpur baru, gallon

Fs 9 6ensitassolid, ppg

Fml 9 6ensitas lumpur lama, ppg

Fmb 9 6ensitas lumpur baru, ppg

6ari persamaan $ dan % di dapat

Es 9(mb- ml ) Vmls-mb

Karena #at pemberat (solid) beratnya adalah

@s 9 Es H Fs

ila dimasukkan ke persamaan

Ws =(mb- ml ) Vmls-mb

x s

5olumesolid

VsVmb

x 100% = (mb- ml )s- ml

x 100%

beratsolid

s x Vs

mb x Vmbx 100% =

(mb- ml)s

(s- ml)mlx 100%


13/127

$

0aka bila yang digunakan sebagaisolidadalah baritedengan I

7. untuk menaikkan densitas lumpur lama seberat Fml ke lumpur baru

sebesar Fmb setiap bbl, lumpur lama memerlukan berat solid, @s

sebanyak

@s 9684 x

(mb- ml)

(35.8- mb)

Keterangan

@s 9 eratsolid#at pemberat , kg barite1bbl lumpur.

edangkan apabila yang digunakan sebagai pemberat adalah

bentonitedengan I %. maka untuk tiap barrellumpur diperlukan

@s 9398

(mb- ml)

(20.825- mb)

Keterangan

@s 9 Kg bentonite1bbl lumpur lama

2.2.2. Sand Content

!ercampurnya serpihan-serpihan formasi (cutting) ke dalam

lumpur pemboran akan membawa pengaruh pada operasi pemboran.

erpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat

mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini

akan menambah beban pada mud pump. "leh karena itu, setelah lumpur

disirkulasikan maka harus mengalami proses pembersihan dengan

berbagai jenis-jenis peralatan, terutama menghilangkan partikel-partikel

yang masuk ke dalam lumpur selama sirkulasi. &eralatan-&eralatan

tersebut disebut dengan Conditioning E-uipment, antara lain

a5 Shale Sha(er.


14/127

$7

erfungsi membersihkan lumpur dari serpihan-serpihan atau

cutting yang berukuran besar. &enggunaan screen (saringan)

untuk problematika padatan yang terbawa dalam lumpur

menjadi salah satu pilihan dalamsolidcontrol e-uipment. Solid

1 padatan yang mempunyai jari-jari yang lebih besar dari jari-

jari screen akan tertinggal 1 tersaring dan dibuang, sehingga

jumlah solid dalam lumpur bisa terminimalisasi. :ari-jari

screendiatur agar polimer dalam lumpur tidak ikut terbuang.

Kerusakanscreendapat diperbaiki dan diganti.

Gambar 2.1. Shale Shaker

b5 1egassser.

erfungsi membersihkan lumpur dari gas yang mungkin masuk ke

dalam lumpur pemboran. &eralatan ini sangat berfungsi pada saat

pemboran menembus #ona permeable, yang ditandai dengan

pemboran menjadi lebih cepat, densitas lumpur berkurang dan

5olume lumpur pada mud pitbertambah.


15/127

$

Gambar 2.2. Degasser

c5 1esander.

erfungsi membersihkan lumpur dari partikel-partikel padatan

yang berukuran kecil yang biasanya lolos darishale sha(er.

Gambar 2.3. Desander

d5 1esilter.

erfungsi seperti desander, namun desiltermembersihkan lumpur

dari partikel-partikel yang berukuran lebih kecil. elain dapat

menggunakan penyaringan dengan screen terkecil, penyaringan

dengan menggunakan mud cleaner, karena dapat lebih murah dan

lebih praktis. &enggunaan desilter dan mud cleaner harus

dioptimalisasi oleh beberapa faktor, seperti berat lumpur, nilai fasa

cair, komposisi solid dalam lumpur, biaya logistik yang


16/127

$=

berhubungan dengan bahan kimia dan lain-lain. >ormalnya berat

lumpur yang dikehendaki sekitar $2.


17/127

$

sebesar J $ 4 %2 . Kadar minyak dalam lumpur emulsi mempunyai

pengaruh yang cukup besar terhadap laju pemboran. ;al ini terutama

karena minyak akan memberikan pelumasan sehingga pahat lebih awet,

mengurangi pembesaran lubang bor dan mengurangi penggesekan pipa bor

dengan formasi serta mengurangi kemungkinan terjadinya jepitan terhadap

pahat. Akan tetapi setelah melewati kandungan minyak optimum tersebut,

kenaikan kadar minyak akan menyebabkan penurunan laju pemboran, hal

ini tejadi pada permukaan bit yang lebih licin saat kontak dengan batuan

formasi karena adanya pelumasan yang berlebihan.

2.%. Pera*a$an (an Ba+an

2.%.1. Pera*a$an

:5 %ud Balance

65 Retort ;it

75 %ulti %i,er

7. Wetting Agent

95 Sand Content Set

=. Ielas /kur 22 cc

e.

f.g. Gambar 2.5. Mud alan!e

h.

i.


18/127

$5 Cup %ud Funnel

7u.

7(.

jw.

7&. Gambar 3.2. Marsh unnel

7-.

78.

ka.

kb.

k!.

kd.

ke. Gambar 3.3. imbangan

k.

kg.

kh.

ki.

k7.


41/127

7$

kk.

kl. Gambar 3.4. Gelas 0kur 5// !!

km.

kn. Gambar 3.5. ann G

ko.

kp.k'.

kr.

ks. Gambar 3.". Mud Mi&er

'$.

'u.

'8.


42/127

7%

'.

k&. Gambar 3.%. Cup Mud unnel

k-.

'9. %.%.2. Ba+an

:5 Bentonite

%. Air tawar (a-uades)

. ahan-bahan pengencer ("hinner)

la.

lb. Gambar 3.). entonite

lc5

ld5

le5

l!5


43/127

7

*&. Gambar 3.. +ir a,ar -+'uades

lh.

li.

l7.

lk.ll. Gambar 3.1/. hinner

lm.

ln. %./. Pr#e(ur Perc!aan

*. %./.1. Me0!ua$ *u0ur

lp. &rosedur pembuatan lumpur sama dengan prosedur

pembuatan lumpur pada acara $.

*. %./.2. Cara Kerja (en&anMarsh unnel

$. 0enutup bagian bawah dari marsh !unnel dengan jari tangan.!uangkan lumpur bor melalui saringan sampai lumpur menyinggung

bagian bawah saringan ($22 cc).

%. 0enyediakan bejana yang telah tertentu isinya ( $ -uart9 87= ml).

&engukuran dimulai dengan membuka jari tadi sehingga lumpur

mengalir dan ditampung dengan bejana tadi.

. 0encatat waktu yang diperlukan (detik) lumpur untuk mengisi bejana

tertentu isinya tadi.

lr.

*#. %./.%. Men&u'urShear Stress(en&an ann G

$. 0engisi bejana dengan lumpur sampai batas yang telah ditentukan.

%. 0eletakkan bejana pada tempatnya, serta atur kedudukannya

sedemikian rupa sehingga rotor dan bob tercelup kedalam lumpur

menurut batas yang telah ditentukan.


44/127

77

. 0enggerakkan rotor pada posisi ;igh dan tempatkan kecepatan putar

rotor. pada kedudukan =22 ?&0. &emutaran terus dilakukan sehingga

kedudukan skala (dial) mencapai keseimbangan. +atat harga yang

ditunjukkan skala.

7. 0encatat harga yang dilakukan oleh skala penunjuk setelah mencapai

keseimbangan dilanjutkan untuk kecepatan 22, %22, $22, = dan

?&0 dengan cara yang sama seperti diatas.

lt.

*u. %././. Pen&u'uran Gel Strength(en&an ann G

$. etelah selesai mengukur shear stress, aduk lumpur denganFann

0pada kecepatan =22 ?&0 selama $2 detik.

%. 0atikanFann 0kemudian diamkan lumpur selama $2 detik.

. etelah $2 detik gerakkan rotor pada kecepatan ?&0. aca

simpangan maksimum pada skala penunjuk.

7. Aduk kembali lumpur dengan Fann 0pada kecepatan rotor =22

?&0 selama $2 detik. /langi kerja diatas untuk gel strength$2 menit

(untutk gel strenght $2 menit, lama pendiaman lumpur $2 menit)

%.3. Da$a (an Ha#"* Perc!aan

*8. 6ari percobaan diperoleh hasil sebagi berikut

l,.

l&. abel 3.1. asil Per!obaan iskositas dan Gel Strength

l#. K

o

m

p

o

si

s

i

l

u

m

p

u

mb. md. me.


45/127

7

r

mg.Lu

m

p

u

r

6

a

s

a

r

(

L

6

)

0+.0j. 0'. 0*.

mm.

mn.

L6

G

%

g

r

d

e

H

t

r

i

d

0.0.

0.0#.

mu.

L6

G

%

.

=

g

08. 0. 0


46/127

7=

r

de

H

r

t

i

d

nb. L

6

G

g

r

b

e

n

t

o

n

i

t

e

nc. n&.

ni. L

6

G

8

g

r

b

e

n

t

o

n

n0. nn.


47/127

7

i

t

eno.

%.5. Pe0!a+a#an

n. %.5.1.

............................................................................................................

Pe0!a+a#an Pra'$'u0

n.

&ada praktikum ini membahas tentang pengukuran 5iskositas dan

gel strength. Eiskositas dan gel strengthmerupakan bagian yang pokokdalam sifat-sifat rheologi fluida pemboran. Eiskositas didefinisikan

sebagai kemampuan lumpur untuk mengalir dalam suatu media. ertagel

strength adalah lumpur akan mengagar atau menjadi gel apabila tidak

terjadi sirkulasi, hal ini disebabkan oleh gaya tarik-menarik antara

partikel-partikel padatan lumpur.

nr. &engukuran sifat-sifat rheologi fluida pemboran penting

mengingat efekti5itas pengangkatan cuttingmerupakan fungsi langsung

dari 5iskositas. ifat gel pada lumpur juga penting pada saat round trip

sehingga dapat mencegah cuttingmengendap didasar sumur yang dapat

menyebabkan masalah pemboran selanjutnya. Eiskositas dangel strength

merupakan sebagian dari indikator baik tidaknya suatu lumpur.

ns. &ada praktikum perhitungan 5iskositas dan gel strength,

yang ditentukan dalam perhitungan adalah 5iskositas,yield point, dangel

strengthselama $2 detik dan $2 menit. &ada hasil percobaan di peroleh

lumpur dasar dengan 5iskositas relatif sebesar 32 c, plastic viscocity

sebesar %.3 c, yield point sebesar 21.3, dangel strength pada $2 detik

sebesar %dan pada $2 menit sebesar 16.

nt. &ada pengukuran ini juga dilakukan penambahan additive

de,trid dan bentonite. &ada saat ditambahkan deHtrid terjadi perubahan

pada nilaiplastic viscocity,yield pointsertagel strengthyang dimana nilai


48/127

7a;+"G 2.7

gram a-uades>a"; G 2.% +a+".

$. Ambil ml filtrat tesebut, masukkan kedalam labu titrasi %2 ml,

kemudian tambahkan %2 ml a-uades.

yd. %. !ambahkan % tetes indikator phenolphalein dan titrasi dengan

;%"7standar sampai warna merah tetap merah. ?eaksi yang terjadi

ye.";- G ;G ;%"

yf. . +atat 5olume pemakaian ;%"7(& ml).

yg. 7. Kemudian pada larutan hasil titrasi, tambahkan % tetes indikator

methyljingga, lanjutkan reaksi dengan ;%"7standar sampai terbentuk

warna jingga tua, ?eaksi yang terjadi

yh. ;+"G ;G ;%" G +"%

yi. . +atat 5olume pemakaian ;%"7total ( 0 ml ).

yj. +atatan

%& D0 menunjukkan adanya gugus ion ";

dan

%

(

CO

%& 9 0 menunjukkan adanya +"

saja

%& C 0 menunjukkan adanya

(CO

dan

(#CO

& 9 2 menunjukkan adanya

(#CO

saja

& 9 0 menunjukkan adanya ";

saja

yk.

yl. &erhitungan


76/127

=

$. !otalAl(alinity

ym.

yn5mlFiltrat

,SOas#%,&ormalit $2227%

9 epm total al(alinity

yo.

yp.

y.

yr. %.

%

CO

Al(alinity

:ika ada ";

ys.

yt. &pm +"

%

(

9

%

7% $222)( ,B%COmlFiltrat

,SO,)%

yu.

:ika tidak ada ";

y5.

yw. &pm +"

%

(

9

%

7% $222)( ,B%CO

mlFiltrat

,SO,)

yH.

yy. . ";

Alkalinity

y#.

#a. &pm ";

9

,B%O#mlFiltrat

,SO,%) $222)%( 7%

#b.


77/127

#c. 7.

#CO

Alkalinity

#d.

#e. &pm

#CO

9

7% $222)%(

,B%#CO

mlFiltrat

,SO,)%

#f.

#g. 3./.2. Ana*"#a Ke#a(a+an T$a*

#h. uatlah lumpur dengan komposisi sebagai berikut

#i. 2 ml a-uadesG %%. gram bentoniteG = ml larutan

%+CaG = ml

larutan

%+%g

$. Ambil ml filtrat lumpur tersebut masukkan kedalam labu filtrasi %2

ml.

%. !ambahkan dengan % ml a-uades, ml larutan bu!!erp; $2.

. !itrasi dengan 36!Astandartsampai terjadi warna biru tua.

#j.

7. +atat 5olume pemakaian 36!A reaksi yang terjadi

#k.

+ + %

%

%


78/127

K%+r%"9 6.61 N

aci.Eol K%+r%"

9 16 0*a!7.

a!k.abel 5.2. asil Perhitungan +nalisa $imia Lumpur Pemboran

acl.

acm. &ercoba

an

acn. ;asil

&erhitungan

aco. Alkalinit

asac. 22.57 0

ac. Kesadah

an !otalacr. 6.%% 0

acs. Kesadah

an +a%G

dan 0g%G

ac$. 1655.54 0

(an 5/6.64 0

acu. Kandun

gan

Klorida

ac8. 2%5.57 0

acw. Kandun

gan Non

esi (N)

ac


83/127


84/127


85/127


86/127


87/127


88/127


89/127


90/127

82

secara tiba-tiba yang dapat mengganggu jalannya operasi pemboran.

eberapa penyebab secara mekanis, antara lain

afw.

$. 3rosi.

afH. Karena kecepatan lumpur annulus yang terlalu

tinggi dapat menyebabkan gesekan terlalu kuat dengan dinding

formasi (sumur) sehingga dapat menyebabkan runtuhnya

dinding lumpur lubang pemboran.

%. Iesekan &ipa &emboran !erhadap 6inding Lubang &emboran.

afy.;al ini juga dapat menyebabkan dinding lubang pemboran

yang getas dan rentan akan runtuh karena seringnya rangkaian

pipa bor menggesek lubang pemboran.

. Adanya &enekanan ()ressure Surge) atau &enyedotan

(Swabbing).

af#.&eristiwa ini terjadi pada saat keluar masuknya rangkaian

pipa bor dapat menyebabkan terjadinya sloughing karena

adanya perbedaan tekanan secara tiba-tiba saat dilakukan

penekanan dan penarikan rangkaian pipa pemboran.

7. !ekanan atuan *ormasi.

aga. ;al ini berhubungan dengan tekanan abnormal

dimana tekanan hidrostatis lumpur pemboran lebih kecil dari

tekanan formasi.

. Air *iltrat atau Lumpur 0emasuki &ori-&ori *ormasi atuan.

agb. &eristiwa tersebut menyebabkan batuan

mengembang dan terjadi swelling yang akan melemahkan

ikatan antar batuan dimana akhirnya dapat menyebabkan

terjadinyasloughing.

agc.

agd. ecara umum dapat dikatakan bahwa pembesaran lubang

pemboran dan shale problemberkaitan erat dengan dua masalah pokok,


91/127

8$

yaitu adanya tekanan formasi dan kepekaan terhadap lumpur atau air

filtrat. Iejala-gejala umum yang terlihat jika sedang terjadishale problem

antara lain

$. erbuk bor bertambah banyak.

%. Lumpur menjadi lebih kental.

. Air filtrat bertambah besar.

7. Ada banyak endapan serbuk bor di dalam lubang pemboran.

. !orsi bertambah besar.

>5 Bit balling.

age.

agf. Adapun usaha-usaha yang dapat dilakukan untuk

menanggulangishale problemantara lain

$. &emakaian lumpur secara tepat, yaitu densitas lumpur cukup

untuk menahan tekanan formasi. p; sesuai dengan jenis

lumpur, semisal untuk lumpur &;&A p; ideal sekitar eraca

7. p;Indicator

. Komprsesor

=. Ielas /kur

5 %ud %i,er

5 Stop Watch

D5 "itration 1is(


92/127

8%

$2. :angka orong

::5 Filter "rap

a)

b)!: Gambar ".1. ann G

d)e)f)g)h)

i)

7: Gambar ".2. aroid *all uilding ester

k:

l:

m:

n:

o:


93/127

8

p:

': Gambar ".3. ester ;era!a

r:

s:t:

u:

(: Gambar ".4. P


94/127

87

ag:

ah:

ai:

a7: Gambar ".". Gelas 0kur

ak:al:

am:

an:

ao:

ap: Gambar ".%. Mud Mi&er

a':

ar:

as:

at:

au:

a(:

a,: Gambar ".). Stop *at!h

a&:


95/127

8

a-:

a8:

ba:

bb:

b!:bd: Gambar "..itration Disk

be:

b:

bg:

bh:

bi:

b7: Gambar ".1/. 9angka Sorong

bk:

bl:

bm:

bn: Gambar ".11. ilter rap

bo:


96/127

8=

5.%.2. Ba+an

:5 A-uades

65 Bentonite

. >acl

=5 0ypsum

. emen

>5 Soda Ash

5 %onosodium )hosphate

5 Caustic Soda

8. 36!A Standart

$2. 0ureHid

$$. Asam ulfat

$%. Nndikator)henolphtalin$. Nndikator%ethyl:ingga

a)

b: Gambar ".12. +'uades

!:

d:

e:

:

g)

+ Gambar ".13. entonitei)j)k)


97/127

8

l)

m:

n: Gambar ".14. G-psum

o)

Gambar ".15. Soda +sh)r)s)

t)

u Gambar ".1". Monosodium Phospate

(:

5./. Pr#e(ur Perc!aan


98/127

8a+l sebanyak $ gr kedalam lumpur standar. /kur p;,

5iskositas,gel strength,!luid lossdan ketebalan mud ca(e.

. Lakukan langkah b dengan penambahan >a+l masing-masing .

gr, . gr dan $. gr. /kur p;, 5iskositas,gel strength,!luid lossdan

ketebalan mud ca(e.

7. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G . gr

>a+l G 2. gr >a";. /kur p;, 5iskositas, gel strength,!luid lossdan

ketebalan mud ca(e.

. Lakukan langkah d dengan penambahan $ gr >a";. /kur p;,

5iskositas,gel strength,!luid lossdan ketebalan mud ca(e.

#)

aa 5./.2. Kn$a0"na#" G-psum

$. uat lumpur standar /kur p;, Eiskositas,gel strength,!luid loss

dan ketebalan mud ca(e.

%. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G 2.%%

gr 0ypsum. /kur p;, 5iskositas,gel strength,!luid lossdan ketebalan

mud ca(e.

. Lakukan langkah b dengan penambahan gypsum masing-masing

2. gr, $ gr dan $. gr. /kur p;, Eiskositas,gel strength,!luid lossdan

ketebalan mud ca(e.

7. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G $. gr

0ypsum G 2.% gr %onosodium )hosphate. /kur p;, 5iskositas,gel strength,!luid lossdan ketebalan mud ca(e.

. Lakukan langkah d dengan penambahan $ grsoda ash.

ab)

ac 5./.%. Kn$a0"na#" Se0en

$. uat lumpur standar /kur p;, Eiskositas,gel strength,!luid loss

dan ketebalan mud ca(e.


99/127

88

%. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G 2.%%

gr semen. /kur p;, 5iskositas, gel strength, !luid lossdan ketebalan

mud ca(e.

. Lakukan langkah b dengan penambahan semen masing-masing 2.

gr, $ gr dan $. gr. /kur p;, Eiskositas, gel strength, !luid loss dan

ketebalan mud ca(e.

7. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G $. gr

semen G 2.% gr %onosodium )hosphate. /kur p;, 5iskositas,

gel strength, fluid loss dan ketebalan mud ca(e.

. Lakukan langkah d dengan penambahan $ gr %onosodium

)hosphate.

ad)

ae 5.3. Da$a (an Ha#"* Perc!aan

af) 6ari percobaan di peroleh hasil sebagai berikut

ag:

ah: abel ".1 asil Per!obaan $ontaminasi Lumpur Pemboran

ai) Komposisilumpur

a$31

a(30

al3 Filtration/oss

an)ao) ap)

a)as) at) a5)

aw) Lumpur 6asar (L6)

aa+l

!+!" !j !'

!0!n !

b) L6 G $. gr

>a+l

!r !#!$ !u !8 ! !a+l G 2.

>a";

c!cc c( ce c: c& c+ cj

ck) L6 G 2.8 gr0ypsum

c* c0cn

ccr c$

cu) L6 G $. gr0ypsum

c8 cc


100/127

$22

soda ash

do) L6 G $ grsemen

(

( (r (# (u (8 ( (;(;%&"7)

eje' e*

e0e er

es:

et: abel ".2. asil Per!obaan $ontaminasi Lumpur Pemboran

eu) KomposisiLumpur

e5) !ebalmud

(mm)

ew)Eol

u

m

e

eH) ;

%

"

7

ey) Eolu

m

e

3

6

!

A

(

m

l)

fb) fc) fd) fe) ff) fg)fh) Lumpur 6asar

(L6):"

:j :':* :0 :n :

fp) L6 G . gr>a+l

:r :#:$ :u :8 :

fH) L6 G $. gr>a+l

:9 &a&! &c &( &e

gf) L6 G . gr

>a+l G 2.

>a";

&&&+ &"

&j &' &* &0

gn) L6 G 2.8 gr0ypsum &

& &&r &$

&u

g5) L6 G $. gr0ypsum

&&


101/127

$2$

ht) L6 G $. grsemen

+u+8 +

+a+lW L6 G $. gr >a+LW L6 G . gr >a+l

G 2. >a";W L6 G 2.8 gr gypsumW L6 G $. gr gypsumW L6 G $ gr

gypsumG soda ashW L6 G $ gr semenW L6 G $. gr semenW L6 G $. gr

semen G >;(;%&"7). 6ari data tersebut kita dapat mengetahui nilai dari

dial reading=22 maupun 22,gel strength$2X dan $2P, !iltrationlossE2,

E.,E%2, E%, E2, tabel mud ca(e(mm), 5olume ;%"7, dan 5olume

36!A (ml). &ada setiap proses pemboran, hampir selalu terjadi

kontaminasi-kontaminasi pada lumpur pemboran. ;al itu dapat

mempengaruhi sifat fisik lumpur pemboran tersebut. &arameter-parameter

yang berubah antara lain 5iskositas,gel strength, p;, dan ketebalan mud

ca(e. Kontaminasi yang umumnya selalu terjadi adalah >a+l, gypsum, dan


102/127

$2%

semen. ;asil percobaan diperoleh setelah lumpur dasar diberi kontaminan.

&ada percobaan pertama ditambahkan >a+l, percobaan kedua diberikan

gypsum, dan percobaan terakhir diberikan semen. /ntuk lebih mudah

menjelaskan hasil percobaan, maka dari data tabel diberi contoh grafik

hanya pada perubahangel strength$2P,!iltration lossE2, dan mud ca(e

di percobaan ketiga setelah diberikan masing-masing kontaminan.

io)

ip)

i': Graik ".1. $ontaminasi ;aCl

ir3

!

1!12!2"!

"#!# "2 2 26

1"

"!#1

1.$ #.2 #.6

%e& stre'gt( 1!)) *i&tratio' &oss +"! mud ca,e perco-aa' ,e"

is3

it) 6ari grafik terlihat lumpur dasar dengan gel strength $2P

sebesar %2, !iltration lossE2 sebesar 1%, dan mud ca(edi percobaan

sebesar 1.7. etelah diberikan . gr >a+l sebagai kontaminan, terjadi

kontaminasi pada lumpur. &ada lumpur pemboran terjadi penurunan gel

strengthdari %2ke 23, akan tetapi terjadi peningkatan!iltration lossdari


103/127

$2

1% menjadi %6 dan peningkatan tebal mud ca(e dari 1.7 menjadi /.2.

etelah itu, setelah ditambahkan 2. gr >a";, terjadi peningkatan gel

strengthmenjadi25,!iltration loss menjadi /1, dan mud ca(e menjadi /.5.

;al ini mengindikasikan apabila terjadi kontaminasi >a+l, maka mud

ca(eakan semakin tebal dan menjadi masalah bagi pipa pemboran, karena

semakin tebal mud ca(emaka pipa pemboran akan terjepit dan sulit untuk

berputar serta diangkat ke permukaan. Kontaminasi >a+l juga

mempengaruhi nilai gel strength, apabilagel strengthterlalu besar maka

akan mempersulit sirkulasi lumpur pemboran serta menambah beban mud

pump.

iu) 6alam operasi pemboran kontaminasi >a+l, dapat

menyebabkan rheologi lumpur (plastic viscosity, gel strength8 !iltration

loss,pembentukan mud ca(e) berubah sehingga perlu ditambahkan #at

additiveseperti >a"; untuk menanggulanginya.

i5)

i,:

iH) Graik ".2. $ontaminasi G-psum


104/127

$27

i-:

!

2!

#!6!

/!

1!!

12!

"2

12!

92

1" 1/"2

1.$ 1. 2.

%e& stre'gt( 1!))

*i&tratio' &oss +"!

mud ca,e perco-aa' ,e

"

i#)

ja) &ada kontaminasi gypsum, awal mulanya lumpur dasar

dengan gel strength $2P sebesar %2, !iltration loss E2 sebesar 1%, dan

mud ca(e percobaan ke sebesar 1.7. Kemudian diberikan kontaminan

gypsum sebesar 2.8 gram, akibatnya terjadi peningkatan gel strength

menjadi 126 dan !iltration loss menjadi 14, sementara mud ca(e

mengalami penurunan menjadi 1.3. Kemudian saat ditambahkansoda ash,

terjadi penurunan gel strength dari sebesar 126 menjadi ?2, akan tetapi

terjadi peningkatan !iltration loss dari sebesar 14 menjadi %2, dan mud

ca(emengalami penebalan menjadi 2.3 dari 1.3.

jb) 6alam operasi pemboran kontaminasi gypsum, dapat



additivesepertisoda ashuntuk menanggulanginya.

jc)


105/127

$2

jd)

je)

jf)

jg)

jh)

ji)

77: Graik ".3. $ontaminasi Semen

7k:

!2!#!6!/!

1!!12!1#!16!1/!

"2

1$/

$"

1" 19 1/1.$ ". "

%e& stre'gt( 1!))

*i&tratio' &oss +"!

mud ca,e perco-aa' ,e

"

7l:

jm) Lumpur dasar dengangel strength$2P sebesar %2,!iltrationloss E2 sebesar 1%, dan mud ca(e pada percobaan ketiga sebesar 1.7.

Kemudian diberikan kontaminan semen sebesar 1.3gram, hasilnya terjadi

kontaminasi lumpur yang ditandai dengan peningkatangel strengthsecara

signifikan menjadi 174,!iltration lossmenjadi 1?, dan mud ca(emenjadi

%.3. &ada saat ditambahkan monosodium phosphate sebagai additive,


106/127

$2=

terjadi penurunangel strengthdari 174menjadi 7%,!iltration loss E2 dari

1?menjadi 14, dan tebal mud ca(e dari %.3menjadi %.

jn) 6alam operasi pemboran kontaminasi semen, dapat



additiveseperti >;(;%&"7) untuk menanggulanginya.

jo)

5.5.2. Pe0!a+a#an Sa*

$. Apa yang saudara dapatkan simpulkan tentang perubahan sifat fisik

lumpur setelah terkontaminasi jp) :awab &erubahan sifat fisik lumpur setelah terkontaminasi

dipengaruhi adanya material4material yang tidak diinginkan

masuk ke dalam lumpur pada saat operasi pemboran sedang

berjalan, biasanya terjadi pada saat pemboran menembus

lapisan gypsum dan juga karena operasi penyemenan yang

kurang sempurna.

j)

%. :ika tidak ditanggulangin apa yang akan terjadi dengan pemboran

sumur OYP selanjutnya

jr) :awab Akan terdapatnya gypsum dalam jumlah besar

didalam lumpur pemboran. 0aka akan merubah sifat4sifat

fisik lumpur sepertiplastic viscosity,yield point,gel strength

serta!iltration loss.

js)

. :ika ingin menangulangi setiap jenis kontaminan, langkah apa yang

saudara lakukan M (analisa untuk masing-masing kontaminan).jt) :awab - Kontaminasi >a+l penanggulangannya

denganmenambahkan >a"h pada lumpur pemboran.

ju) - Kontaminasigypsumpenanggulangannya dilakukan

penambahansoda ashagar mud ca(emenjadi tipis dan

menjadi bantalan bagi pipa pemboran.


107/127

$2

j5) - Kontaminasi semen penanggulangannya dengan

menambahkan monosodium phosphate.

jw)

7. :ika perlu dapat ditambahkan bahan-bahan additive. ebutkan dan

jelaskan macam bahan additive tersebut Z berikan contohnya M

jH) :awab -E,tender9 0enaikkan suspense semen

dan mengurangi densitas lumpur semen.

+ontoh bentonite dansodium sili(at.

jy) - Rerasder 9 0emperpanjang

waktu pemompaan misalnya untuk #at4#atyang temperaturnya besar, karena temperatur

mempercepat reaksi kimia antar lumpur dan

air.

j#) -Accelerator 9 0empercepat

pengerasan suspense semen. +ontoh

Calcium chloridadansodium chlorida.

ka) -/ow !iltration additive 9

0engontrol pengendapan

padatan bila ada perbedaan

tekanan yang besar antara lumpur

dengan #ona yang mempunyai

permeabilitas.

kb) -/ost circulation additive 9

0engatasi masalah pada lost

circulation. +ontoh Wood !iber.

(c3

. Apakah tujuan ditambahkannyasoda ashpada komposisi lumpur dasar

dangypsum

kd) :awab /ntuk menipiskan mud ca(e, menambahkan 5olume

;%"7, meningkatkan 5olume 36!A, menaikangel strength,

dan menurungkan!iltration loss.


108/127

$2; (;%&"7) itu :elaskan maksud dari penambahan

>;(;%&"7) tersebut pada komposisi lumpur Z semen M

kf) :awab >; (;%&"7) atau monosodium phopate merupakan

additive yang ditambahkan pada lumpur sebagai cara

penanggulangan lumpur yang terkontaminasi semen.

kg)

. :elaskan terjadinya kontaminasi oksigen dan +"%M

kh) :awab - Kontaminasi oksigen ("%) pada lumpur pemboran

terjadi pada saat air yang digunakan sebagai bahan

pembuatan lumpur pemboran yang terkandung "% sehingga"% tersebut masuk dalam sistem lumpur pemboran.

ki) - Kontaminasi karbon dioksida (+"%) disebabkan

pemboran menembus lapisan yang mengandung +"%

sehingga +"% tersebut masuk dalam sistem lumpur

pemboran.

kj)


109/127

$28

'$ 5.7. Ke#"0u*an

$.Kontaminan adalah material-material tidak diinginkan yang masuk

dalam lumpur pemboran saat pemboran berlangsung.

%.:enis-jenis kontaminasi antara lain kontaminasi sodium chloride,

gypsum, semen, hardwater, +"%, "%, dan ;%.

.+ara untuk penanggulangan kontaminasi lumpur pemboran yaitu

menambahkan #at additive ke dalam lumpur pemboran seperti soda

ash, >a";, monosodium phosphate (>;(;%&"7)), dan lain 4 lain.

7.Kontaminasi lumpur pemboran dapat merubah rheologi lumpur, p;,

plastic viscosity,gel strength,!iltration loss, dan tebal mud ca(e.

.'at-#at kontaminan antara lain >a+l, gypsum, semen, +a%G dan 0g%G,

carbon dio,ide, o,ygen, dan hydrogen sul!ide.

'uBAB =II

'8 PENGUKURAN MBT - METHYLENE BLUE

TEST

'

'


110/127

$$2

merupakan campuran matriH dan semen, serta kadang-kadang

mendominasi batuan sebagai batu lempung 2clay stone3.

lb) ifat kimia mineral clay yang paling penting adalah

kemampuan penyerapan anion dan kation tertentu yang kemudian

merubahnya ke anion dan kation yang lain dengan pereaksi suatu ion di

dalam air (Ionic E,change Capacity). ?eaksi pertukaran tejadi disekitar

sisi luar dari unit struktur silika alumina. ebagai contoh, pada

pengembangan mineral claysebagai akibat terjadinya in5asi fasa cair dari

lumpur ke dalam formasi yang mengandung clayreaktif terhadap air.

lc) eperti kebanyakan metode pengukuran kation, tes dengan

menggunakan methylene bluedigunakan untuk mengukur total kapasitas

pertukaran kation dalam suatu sistem clay, dimana pertukaran kation

tersebut tergantung dari jenis dan kristal salinitas mineral, p; larutan, jenis

kation yang diperlukan dan konsentrasi kandungan mineral yang terdapat

didalam clay.

ld)

le) Kemampuan pertukaran kation didasarkan atas urutan dari

kekuatan ikatan-ikatan ion-ion berikut ini

lf)

lg) LiGC>aGC;GCKGC>;7G0g%GC+a%GCAlG

lh)

li) ;arga pertukaran kation yang paling besar dimiliki oleh

mineral allogenic (pecahan batuan induk). edangkan yang paling kecil

dimiliki oleh mineral authogenic(proses kimiawi). Kapasitas tukar kation

dari beberapa jenis mineral clay dapat dilihat pada tabel .$. (pada

halaman selanjutnya) kapasitas tukar kation dari beberapa jenis mineral

clay.

lj) edangkan laju reaksi pergantian kation tergantung pada

jenis kation yang dipertukarkan dan jenis serta kadar mineral clay


111/127

$$$

(konsentrasi ion). Adapun hal yang menyebabkan mineral clay memiliki

kapasitas tukar kation adalah

$. Adanya ikatan yang putus disekeliling sisi unit silika alumina, akan

menimbulkan muatan yang tidak seimbang sehingga agar seimbang

kembali (harus ber5alensi rendah) diperlukan penyerapan kation.

%. Adanya subtitusi alumina ber5alensi tiga didalam kristal untuk

silika e-uivalenserta ion-ion ber5alensi terutama magnesium didalam

struktur tetrahedral.

. &enggantian hydrogenyang muncul dari gugusan hidroksil yang

muncul oleh kation-kation yang dapat ditukar-tukarkan

(e,changeable). /ntuk fakta ini masih disangsikan kemungkinannya

karena tidak mungkin terjadi pertukaran hydrogensecara normal.

lk)

ll)

lm)

ln)

lo)

lp)

l)

lr: abel %.1. $apasitas ukar $ation dari eberapa 9enis Mineral Cla-

ls)a) :enis

0ineral

Clay

b) Kapasitas

!ukar Kation

c) 0e1$22

gram

d) ;aolinite e) -$f) #alloysit

e.%;%"g) -$2

h) #alloysit

e.7;%"i) $2-72

j) %ontmor

illonitek)


112/127

$$%

lt)

lu)

l5)

lw)

lH)

ly)

l#)

ma)

mb)

mc)

md)

me)

mf)

mg) ?eaksi pertukaran kation kadang-kadang bersamaan dengan

terjadinya sweeling. :ika permukaan clay kontak dengan air dan

menganggap bahwa satu plate clay terpisah dari matriknya, maka ion-ion

yang bermuatan positif (kation) akan meninggalkanplate claytersebut.

mh) Karena molekul air adalah polar maka molekul air akan

ditarik balik oleh kation yang terlepas maupun plate claydan molekul air

yang bermuatan positif akan ditarik olehplate clay-nya sendiri, sehingga

seluruh clayakan mengembang.

mi) Kemampuan terjadinya pertukaran mineral clay dapat

disebabkan oleh penarikan dan pertukaran kation. &ermukaan koloid

mineral yang bermuatan negatif akan menarik kation-kation membentuk

lapisan atau medan yang disebut di!!use ion layers. Nnteraksi di!!use ion

layers pada partikel yang berdekatan memberikan petunjuk mengenai

sifat-sifat swelling clay8 plasticitydan konsentrasi kandungan air dalam

clay.

mj) Ketidakstabilan lubang bor pada formasi umumnya

disebabkan oleh dua hal yaitu imbibisi dengan konsekuensi swellingdan


113/127

$$

penutupan lubang bor. edangkan penyebab kedua adalah faktor

mekanisme yang disebabkan oleh rotasi drill string dan aliran fluida

pemboran di annulusyang akan menggerus dinding lubang bor sehingga

akan mengganggu kestabilan lubang bor.

mk) Nmbibisi air suatu hal yang paling umum dan hal ini terjadi

karena dua hal yaitu Crystalin hydrational !orcedan osmotic hydrational

!orce. Crystalin hydrational !orce adalah gaya-gaya yang berasal dari

substitusi elemen di lapisan tengah clay. Iaya ini sangat sulit diatasi,

karena air di ekstrasikan ke permukaan plateyang sama besarnya dengan

arah ke sisiplate. Osmotic hydrational !orceterjadi bila adanya perbedaan

konsentrasi ion antara formasi dengan fluida pemboran, dimana air akan

tertarik dari lumpur ke dalam formasi.

ml) "perasi pemboran yang menembus lapisan shale akan

mempunyai permasalahan tersendiri. &ermasalahan tersebut meliputi

penjagaan agar shale tetap stabil, tidak longsor atau runtuh. eberapa

akibat yang dapat ditimbulkan dengan runtuhnya shale tersebut didalam

lubang bor diantaranya adalah

$. !erjadinya pembesaran pada lubang bor.

%. !erjadinya permasalahan pada proses pembersihan lubang bor.

. ?angkaian pipa bor akan terjepit.

7. Kebutuhan terhadap lumpur akan menjadi bertambah, sehingga

bernilai tidak ekonomis.

. Kesulitan dalam pelaksanaan logging, bridgesdan!ill up.

mm3

mn) Shaleumumnya terdiri dari lumpur,siltdan clay(lempung)

yang merupakan hasil endapan didalam marine basin. Shale dalam

bentuknya yang lunak atau bercampur dengan air disebut clay. 6an apabila

clayyang terbentuk terletak pada suatu kedalaman yang memiliki tekanan

dan temperatur yang tinggi, maka endapan clay tersebut akan mengalami

perubahan bentuk, peristiwa ini disebutshale. &erubahan bentuk yang lain,


114/127

$$7

misalnya karena metamorfosa yang disebutslate,phyliteatau mi(a schist.

erdasarkan kandungannya, apabila shale tersebut mengandung banyak

pasir disebut dengan carbonaceous shale. Shale juga mengandung

berbagai jenis mineral clay dimana sebagian diantaranya berdehidrasi

tinggi. edangkan pengaruh dehidrasi yang tinggi tersebut disebabkan

karena shale mengandung banyak mineral montmorillonite. Shale yang

berdehidrasi tinggi ini biasanya terdapat dalam formasi yang relatif

dangkal atau tidak dalam. Iejala-gejala problem shale dapat dilihat

sebagai berikut

$. 6i atas shale*s(a(us terdapat banyak runtuhan-runtuhan shale

yang berasal dari dinding lubang bor.

%. Kenaikan pada tekanan pompa karena di annulus diisi oleh

banyak runtuhan-runtuhanshale.

. Kenaikan torsi (tor-ue) dan drag, biasanya diikuti dengan tig

connection. ;al ini dapat menyebabkan terjepitnya pipa karena

saat pompa dihentikan reruntuhan shaleakan jatuh ke bawah

dan terkumpul di sekitar drill collars.

mo)

mp) eperti yang diketahui bahwa formasi shale mengandung

mineral clay. Claybersifat e,pandingdan non e,pandingbila bertemu air.

/ntuk mengetahui tingkat reaktif claydapat dilakukan pengujian dengan

methylene blue test (0!), ,*ray di!!raction dan scanning electron

microscope.

m) &ada lumpur &;&A pengukuran methylene blue test (0!)

harus dilakukan pada angka $ 4 % lb1bbl (7%,< 4 $, kg1m ). Apabila

0! lebih kecil daripada %2 lb1bbl maka disebut ideal. >amun jika lebih

tinggi dari %2 lb1bbl akan mengakibatkan angka-angka rheologi yang

tinggi dan akan memerlukan pengenceran atau deflokulasi yang tinggi.

mr) Kontrol fluida pemboran dengan seksama diperlukan pada

beberapa pengukuran yang dilakukan untuk memberikan informasi tentang


115/127

$$

sifat dan jenis clay yang terdapat dalam lumpur, dan diperlukan pula

informsi yang sama yaitu tentang lapisan claydanshaleyang sedang dibor

yang menjadi bagian pada sistem lumpur yang digunakan. 0!

merupakan pengukuran untuk kapasitas tukar kation (K!K) untuk clay.

ms)

0$ 7.%.

............................................................................................................

Pera*a$an (an Ba+an

0u 7.%.1.

............................................................................................................

Pera*a$an

$. !imbangan

%. Ielas /kur 22 cc

. Ielas 3rlenmeyer %22 cc

7. 0agnet atang

95 #ot plate

>5 %ulti magneti+er

. &ipet


116/127

$$=

09

na: Gambar %.2. Gelas =rlenme-er 2// !!

nb:

n!: Gambar %.3. Magnet atang

nd:

ne:n:

ng:

nh:

ni:

n7: Gambar %.4. Pipet

nk:

nl:

nm:

nn:

no:


117/127

$$

np:

n': Gambar %.5. $ertas Saring

nr:

ns: Gambar %.". Stop *at!h

nt:

nu 7.%.2. Ba+an

:5 Bentonite

65 A-uades

. ;%"7 >

=5 %ethylene Blue

nv3

n,:


118/127

$$ilai tukar

kation dari bentonite indobentadalah 73 0e166 &rdan bentonite baroid

adalah /4 0e166 &r.

oo) &engaruh baik serta buruknya dari kedua nilai kapasitas

tukar kation (K!K) bentonitedi atas tergantung dari kepentingan. Apabila

dibutuhkan untuk menyerap air atau bereaksi dengan lingkungan ion

sekelilingya, maka menggunakan bentonite indobent. !etapi normalnya

dalam operasi pemboran dibutuhkan yang tidak terlalu reaktif, maka

menggunakan bentonite barid.

7.5.2. Pe0!a+a#an Sa*

$. andingkan dari % jenis bentonite tersebut mana yang lebih bagus

berikan alasan dan pembahasannya.

op) :awab 6ari % (dua) jenis bentonie (indobent dan baroid),

maka diketahui bahwa yang paling baik adalah bentonite

baroid, dikarenakan memiliki harga kapasitas kation yang

rendah. Karena apabila suatu jenis bentonite memiliki

kapasitas tukar kation yang tinggi, maka saat pelepasan

kation kemudian terjadi pertukaran kation saat terkontak

dengan air, maka kation tersebut akan mengikat molekul-

molekul air sehingga akan terjadi swelling yang

mengakibatkan rusaknya formasi.

o)

7.7. Ke#"0u*an


121/127

$%$

$. %ethylene blue test (0!) digunakan untuk mencari nilai dari

kapasitas tukar kation (K!K).

%. Kapasitas tukar kation (K!K) pada clayadalah total kapasitas kation

suatu sistem clay.

. Swellingadalah peristiwa pengembangan 5olume claykarena terjadi

kontak terhadap air.

7. >ilai kapasitas tukar kation (K!K) berbanding lurus dengan peristiwa

swelling pada clay. Apabila nilai kapasitas tukar kation (K!K) besar

maka semakin besar kemungkinan tejadinya peristiwa swelling pada

clay. egitu pula sebaliknya, Apabila nilai kapasitas tukar kation

(K!K) rendah maka semakin rendah kemungkinan tejadinya peristiwa

swellingpada clay.

. %ethylene blue test (0!) dipakai untuk mengukur total kapasitas

pertukaran kation dari suatu sistem claydan dari nilai tukar kation

tersebut dapat diprediksikan terjadinyaswelling.

rPEMBAHASAN UMUM

os)

ot) Lumpur pemboran adalahfluida yang digunakan untuk membantu

proses pemboran. 6alam komposisi pembuatannya lumpur terdapat (tiga) fraksi,

antara lain fraksi cairan, fraksi padatan, dan fraksi additive. Adapun macam-

macam fungsi lumpur pemboran, antara lain mengangkat cuttingke permukaan,

mengontrol tekanan formasi, mendinginkan dan melumasi bit dan drillstring,

membersihkan dasar lubang bor, membantu stabilitas formasi, melindungi formasi

produktif, membantu dalam e5aluasi formasi.

ou) Lumpur memiliki peranan yang sangat besar dalam menentukan

keberhasilan suatu operasi pemboran sehingga perlu diperhatikan sifat-sifat dari

lumpur tersebut seperti densitas, 5iskositas8 gel strength ataupun !iltration loss.

6ensitas lumpur berhubungan langsung dengan fungsi lumpur bor sebagai

penahan tekanan formasi. 6engan densitas lumpur pemboran yang terlalu besar


122/127

$%%

akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi (lost circulation), sedangkan apabila

densitas lumpur pemboran terlalu kecil akan menyebabkan (ic((masuknya fluida

formasi ke dalam lubang sumur). !ercampurnya serpihan-serpihan formasi

(cutting) ke dalam lumpur pemboran akan membawa pengaruh pada operasi

pemboran. erpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat

mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini akan

menambah beban pada mud pump. Kandungan minyak adalah banyaknya minyak

yang terkandung dalam lumpur emulsi dimana air sebagai bahan dasarnya.

Lumpur emulsi yang baik adalah lumpur pemboran dengan kadar minyak

maksimal sebesar J $ 4 %2 . Kadar minyak dalam lumpur emulsi mempunyai

pengaruh yang cukup besar terhadap laju pemboran karena minyak akan

memberikan pelumasan sehingga pahat lebih awet, mengurangi pembesaran

lubang bor dan mengurangi penggesekan pipa bor dengan formasi serta

mengurangi kemungkinan terjadinya jepitan terhadap pahat. Akan tetapi setelah

melewati kandungan minyak optimum tersebut, kenaikan kadar minyak akan

menyebabkan penurunan laju pemboran, hal ini tejadi pada permukaan bit yang

lebih licin saat kontak dengan batuan formasi karena adanya pelumasan yang

berlebihan.

o5)

Eiskositas dangel strengthmerupakan bagian yang pokok dalam sifat-sifat

rheologi fluida pemboran. Eiskositas lumpur adalah kemampuan lumpur untuk

mengalir dalam suatu media. ifatgelpada lumpur juga penting pada saat round

trip sehingga dapat mencegah cutting mengendap didasar sumur yang dapat

menyebabkan masalah pemboran selanjutnya.. 0el strengthmerupakan salah satu

indikator baik atau tidaknya lumpur pemboran. 0el strength merupakan ukuran

gaya tarik menarik partikel lumpur yang statik. Eiskositas dan gel strength

merupakan sebagian dari indikator baik tidaknya suatu lumpur.

ow) Ketika terjadi kontak antara lumpur pemboran dengan batuan

poros, batuan tersebut akan bertindak sebagai saringan yang memungkinkan

fluida dan partikel-partikel kecil melewatinya. *luida yang hilang kedalam batuan


123/127

$%

disebut filtrat. Karena terjadi proses filtrasi maka dapat terbentuk mud ca(e5 %ud

ca(e adalah padatan lumpur yang menempel pada dinding lubang bor.%ud ca(e

yang tipis akan merupakan bantalan yang baik antara pipa pemboran dan

permukaan lubang bor. %ud ca(e yang tebal akan menjepit pipa pemboran

sehingga sulit diputar dan diangkat. *iltrat yang terlalu banyak menyusup ke pori-

pori batuan dapat menimbulkan kerusakan pada formasi. &eralatan untuk

mendiagnosis !iltration loss dan mud ca(e adalah ;&;! (#igh )ressure #igh

"emperature).

oH) 6alam operasi pemboran, pengontrol kualitas lumpur pemboran

harus terus menerus dilakukan sehingga lumpur pemboran tetap berfungsi dengan

kondisi yang ada. &erubahan kandungan ion4ion tertentu dalam lumpur pemboran

akan berpengaruh terhadap sifat4sifat fisik lumpur pemboran, oleh karena itu kita

perlu melakukan analisa kimia untuk mengontrol kandungan (analisis kimia

alkalinitas, analisis kesadahan total, analisis kandungan ion chlor, ion kalsium, ion

besi serta p; lumpur bor (dalam hal ini filtratnya). ion4ion tersebut untuk

kemudian dilakukan tindakan4tindakan yang perlu dalam penanggulangannya.

oy)

o#)

pa) alah satu penyebab berubahnya sifat fisik lumpur pemboran

adalah adanya material-material yang tidak diinginkan (kontaminan) yang masuk

kedalam lumpur pada saat operasi pemboran sedang berjalan. Kontaminasi yang

sering terjadi antara lain kontaminasi sodium chloride, kontaminasi gypsum,

kontaminasi semen, kontaminasi hard water, kontaminasi carbon dio,ide,

kontaminasi hydrogen sul!ide, kontaminasi o,ygen. etelah mengetahui jenis-jenis

kontaminasi pada lumpur pemboran, maka dapat ditentukan langkah-langkah

untuk mengatasinya sesuai kontaminasi yang terjadi.

pb) Shaleadalah batuan sedimen yang terbentuk dari endapan-endapan

lempung (clay). Lempung (clay) merupakan batuan sedimen klastik yang berasal

dari pelapukan batuan beku atau metamorf. %ethylene blue test (0!)

digunakan untuk mengukur harga kapasitas tukar kation (K!K) dari suatu sistem


124/127

$%7

clay. ?eaksi pertukaran kation kadang-kadang bersamaan dengan terjadinya

sweeling, dimana swellingadalah peristiwa pengembangan 5olume clay karena

terjadi kontak terhadap air. Swellingitu mempunyai pengaruh terhadap pertukaran

kation yaitu apabila semakin cepat pertukaran kation maka semakin cepat pula

swellingakan terjadi, begitu juga sebaliknya. Apabila semakin lambat pertukaran

kation maka semakin lambat pulaswellingakan terjadi.

pc)

( KESIMPULAN UMUM

pe)

$. Kadar minyak ideal pada lumpur pemboran berkisar antara $ 4 %2.

%. &ada data praktikum, #at additive barite lebih efektif dan ekonomis dalam

meningkatkan densitas dibandingkan +a+".

. /ost circulation disebabkan karena besarnya harga densitas, namun kick

disebabkan karena kecilnya harga densitas.

7. &engertian material additiveadalah material yang ditambahkan untuk merawat

sifat lumpur sesuai dengan yang dibutuhkan.

. Apabila dua #at additiveyang berbeda ditambahkan dengan jumlah yang sama

pada lumpur berbeda maka densitas lumpur lebih besar dinaikkan oleh barite

dibandingkan kalsium karbonat.

=. ?heologi lumpur pemboran yaituyield pointdanplastic viscocity.

. Eiskositas terlalu tinggi menyebabkan lumpur terlalu berat dan mengganggu

siklus pemboran, dan 5iskositas terlalu rendah maka serpihan bor (cuttings)

kembali mengendap di dasar sumur.


125/127

$%

$. Ketebalan mud ca(e dijaga untuk tetap tipis yang diperlukan sebagai bantalan

antara pipa pemboran dan permukaan lubang bor. !etapi ketebalan mud ca(e

tidak boleh terlalu tebal, karena dapat menjepit pipa serta menimbulkan

masalah pemboran lainnya.

1/./ost circulationadalah masalah yang terjadi selama proses pemboran dimana

prosesnya fluida (lumpur pemboran) yang hilang ke dalam batuan berporos.

ehingga dapat mengurangi 5olumelumpur pemboran saat sirkulasi dari dasar

pemboran ke permukaan.

$. 'at additive yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah !iltration loss

adalah !ilration loss agent@s. erta untuk mengatasi masalah ketebalan padamud ca(edapat menggunakan deHtrid.

$=. Kontaminasi garam yang terjadi pada lumpur pemboran dapat diketahui

dengan metode analisa kandungan ion chlor.

$. emakin cepat proses terjadinya korosif pada drill string diakibatkan oleh

kandungan ion besi yang tinggi.

$a";, monosodium phosphate (>;(;%&"7)), dan lain 4 lain.


126/127

$%=

%7. Kontaminasi lumpur pemboran dapat merubah rheologi lumpur, p;, plastic

viscosity,gel strength,!iltration loss, dan tebal mud ca(e.

%. 'at-#at kontaminan antara lain >a+l,gypsum, semen, +a%Gdan 0g%G, carbon

dio,ide, o,ygen, dan hydrogen sul!ide.

%=.%ethylene blue test (0!)digunakan untuk mencari nilai dari kapasitas tukar

kation (K!K).

%. Kapasitas tukar kation (K!K) pada clayadalah total kapasitas kation suatu

sistem clay.

%ilai kapasitas tukar kation (K!K) berbanding lurus dengan peristiwa

swelling pada clay. Apabila nilai kapasitas tukar kation (K!K) besar maka

semakin besar kemungkinan tejadinya peristiwa swelling pada clay. egitu

pula sebaliknya, Apabila nilai kapasitas tukar kation (K!K) rendah maka

semakin rendah kemungkinan tejadinya peristiwaswellingpada clay.

2.%ethylene blue test (0!) dipakai untuk mengukur total kapasitas pertukaran

kation dari suatu sistem clay dan dari nilai tukar kation tersebut dapat

diprediksikan terjadinyaswelling.

:

& DA>TAR PUSTAKA

Bu(u )etun$u( )ra(ti(um Analisa /umpur )emboran %2$. ekolah !inggi

!eknologi 0inyak dan Ias umi alikpapan alikpapan.

Kosasih, ?i#ky Arya. %2$%. /aporan Resmi )ra(ti(um Analisa /umpur

)emboran. ekolah !inggi !eknologi 0inyak dan Ias umi alikpapan

alikpapan.


127/127

$%

*atharoni, Arief ?achmat. %2$%. /aporan Resmi )ra(ti(um Analisa Fluida

Reservoir. ekolah !inggi !eknologi 0inyak dan Ias umi alikpapan

alikpapan.

Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran

Documents

Transcript of Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran