DRILLING FLUIDS (LUMPUR PEMBORAN)

Lumpur pemboran merupakan bagian penting dalam suatu proses pemboran. Untuk itu diperlukan pengontrolan sifat fisik dan kimia ( chemical treatment) yang kontinu selama pemboran berlangsung. Lumpur yang mempunyai sufat fisik dan kimia yang baik akan memberikan fungsi secara optimum. Adapun fungsi Lumpur pemboran adalah : 1. Sebagai media pengangkat cutting 2. Penahan tekanan formasi 3. Sebagai pelumas dan pendingin pahat. 4. Media Wireline logging

Berdasarkan media pelarutnya, Lumpur pemboran dibagi menjadi 3 macam yaitu :1. Water Base Mud -- air sebagai media pelarutnya2. Natural Oil Base Mud ---- Saraline ( palm crude oil/minyak sawit ) sebagai media pelarutnya 3. Oil Base Mud ---- Diesel/Solar sebagai media pelarutnya.

SIFAT-SIFAT LUMPUR

1. MUD WEIGHT ( BERAT LUMPUR )Berat Lumpur merupakan sifat lumpur yang menyatakan berat per satuan volume ( berat jenis )Biasanya dinyatakan dengan ppg (pound per gallon) atau Sg (specific gravity). Mud weight Lumpur sangat berpengaruh dalam menahan tekanan formasi. Mud weight masuk dan keluar harus selalu dipantau, karena akan memberikan gambaran sifat lobang/formasi .

2. FUNNEL VISCOSITYDapat digunakan sebagai indicator perubahan sifat-sifat alir, walaupun bukan suatu hal yang harus dipakai sebagai pengukuran viscositas yang sebenarnya.

3. PLASTIC VISCOSITYAdalah ukuran tahanan alir akibat interaksi mekanik dari padatan (solid ) dalam system Lumpur dan dikontrol dengan pengenceran atau alat mekanik seperti centrifuge, dan lain-lain.

4. YIELD POINTAdalah ukuran daya tarik menarik antara partikel padatan dalam Lumpur. Yield Point yang terlalu rendah dapat mengakibatkan pengendapan barite dan pembersihan lobang tidak optimal. Sedangkan Yield Point tinggi dapat mengakibatkan naiknya tekanan sirkulasi (SPP), sulit diaduk dalam tank dan cenderung menahan gas dalam Lumpur. Untuk menaikkan Yield Point dibutuhkan bentonite dan bahan lainnya. Data penelitian penunjukkan padatan asing merukapan factor utama pengganggu terhadap yield point. Padatan penggangu akan menjadi masalah bila proses perawatan secara kimia gagal.

5. GEL STRENGTH Adalah ukuran dari ketahanan Lumpur untuk mengalir dari kondisi diam. Gel strength harus cukup tinggi untuk menahan cutting tidak bergerak turun ketika Lumpur dalam keadaan diam/tidak disirkulasikan.

6. WATER LOSSWater loss biasanya mempunyai batas yang didasarkan atas pengalaman di lapangan. Oleh karena banyaknya factor yang mempengaruhi tinggi rendahnya water loss, maka bukan merupakan ukuran yang mutlak tentang kondisi Lumpur. Setiap pertimbangan menentukan water loss harus mepertimbangkan pula sifat-sifat filter cake. Analisa filter cake lebih merupakan seni dari pada ilmiahnya, tetapi membutuhkan keahlian tersendiri. Suatu cake yang baik bersifat tipis, halus dan kenyal. Sebaliknya cake yang jelek adalah tebal, berpasir dan getas. Hal yang perlu diperhatikan pada saat pengujian filter cake adalah : Ketebalan cake adalah hal yang pertama yang harus diukur. Ini hanya merupakan suatu ukuran kualitatif Kelicinan dapat diukur/diraba dengan telunjuk Cake sebaiknya dapat ditekuk sebelum patah. Cake yang jelek hanya dapat ditekuk sedikit dan kemudian patah, cake yang baik dapat ditekuk menjadi lipatan sebelum patah. Pengujian lain adalah meletakkan cake pada permukaan datar dan tusuk dengan jari di atasnya. Cake yang baik akan tembus sebelum patah atau pecah. Cake yang jelek akan patah dan pecah. Meskipun pengujian tersebut di atas bersifat subyaktif dan tidak pasti, namun dianggap cukup valid. PENGALAMAN DALAM MENILAI KUALITAS FILTRAT CAKE MERUPAKAN ALAT BERHARGA UNTUK MENDIAGNOSE PERMASALAHAN LOBANG BOR.

7. SOLID CONTROLPermasalahan solid control merupakan permasalahan klasik untuk Lumpur dengan Sg melebihi air. Biasanya padatan (solid) dikontrol dengan pengenceran, desilter dan menggunakan saringan halus shale shaker. Ketika solid konten yang dibutuhkan lebih rendah, desilter diganti dengan centrifuge dan saringan shale shaker diganti yang lebih halus.

8. CHLORIDEChloride sebaikknya selalu diukur secara tetap agar perubahan penting yang terjadi dapat segera dianalisa, dan segera diambil tindakan yang tepat dan cepat terhadap perubahan yang terjadi. Chloride dilaporkan dalam ppm (part per million) adalah fungsi beberapa factor : Kandubgan garam dalam Lumpur Kandunga garam formasi Aliran air asin (salt water ) Tambahan garam ntuk memperbaiki sifat Lumpur.

9. TITRATION TESTTitration test pada Lumpur pemboran dilakukan menurut tipe dan jenis Lumpur. Hal hal tang perlu dipahami tentang cara uji dan hasil yang didapatkan : PH adalah suatu pengukuran yang berhubungan dengan alkalinitas, pada Lumpur diperlukan PH > 7. Penambahan thinner membutuhkan PH alkaline dan efek kontaminasinya dapat diperkecil dengan penggunaan PH tinggi Pf phenolphthalein alkalinityadalah alkalinity akibat ion hydroxyl dalam filtrate Lumpur. Perawatan pf secara umum membutuhkan caustic soda. Mf Methyl orange alkalinityadalah alkalinity akibat hydroxyl, karbonat dan bicarbonate. Ketika diinterpretasikan secara bersama Pf dan Mf dapat digunakan untuk menentukan asal dan jumlah dari alkalinity filtrate. Pm Seluruh alkalinitas Lumpur, yang sering dilakukan untuk mengukur jumlah kelebihan unsur kapur pada Lumpur. Perbedaan antara Pf (dissolved hydroxyl ion) dan Pm (all hydroxyl ion) dapat digunakan untuk menghitung pound per barrel dan kelebihan kapur (lime

Lumpur Pemboran Tujuan utama dari sistem sirkulasi pada suatu operasi pemboran adalah untuk mensirkulasikan fluida pemboran (lumpur bor) ke seluruh sistem pemboran, sehingga lumpur bor mampu mengoptimalkan fungsinya. Sistem sirkulasi pada dasarnya terdiri dari empat komponen, yaitu :1. Fluida pemboran (lumpur bor)2. Tempat persiapkan3. Peralatan sirkulasi4. Conditioning area

LUMPUR PEMBORAN (DRILLING FLUID, MUD) Fluida pemboran merupakan suatu campuran cairan dari beberapa komponen yang dapat terdiri dari : air (tawar atau asin), minyak, tanah liat (clay), bahan-bahan kimia, gas, udara, busa maupun detergent. Di lapangan fluida dikenal sebagai "lumpur" (mud). Lumpur pemboran merupakan faktor yang penting serta sangat menentukan dalam mendukung kesuksesan suatu operasi pemboran. Kecepatan pemboran, efisiensi, keselamatan dan biaya pemboran sangat tergantung pada kinerja lumpur pemboran. Fungsi lumpur dalam suatu operasi pemboran antara lain adalah sebagai berikut : 1. Mengangkat cutting ke permukaan. 2. Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string. 3. Memberi dinding lubang bor dengan mud cake. 4. Mengontrol tekanan formasi. 5. Membawa cutting dan material-material pemberat pada suspensi bila sirkulasi lumpur dihentikan sementara. 6. Melepaskan pasir dan cutting dipermukaan. 7. Menahan sebagian berat drill pipe dan cutting (bouyancy efect). 8. Mengurangi effek negatif pada formasi. 9. Mendapatkan informasi (mud log, sampel log).10. Media logging.

Komposisi lumpur pemboran.Komposisi lumpur pemboran ditentukan oleh kondisi lubang bor dan jenis formasi yang ditembus oleh mata bor. Ada dua hal penting dalam penentuan komposisi lumpur pemboran, yaitu : Semakin ringan dan encer suatu lumpur pemboran, semakin besar laju penembusannya. Semakin berat dan kental suatu lumpur pemboran, semakin mudah untuk mengontrol kondisi dibawah permukaan separti masuknnya fluida formasi bertekanan tinggi (dikenal sebagai "kick"). Bila keadaan ini tidak dapat diatasi maka akan menyebabkan semburan liar (blowout).

Lumpur umumnya campuran dari tanah liat (clay), biasanya bentonite, dan air yang digunakan untuk membawa cutting ke atas permukaan. Lumpur berfungsi sebagai lubrikasi dan medium pendingin untuk pipa pemboran dan mata bor. Lumpur merupakan komponen penting dalam pengendalian sumur (well-control), karena tekanan hidrostatisnya dipakai untuk mencegah fluida formasi masuk ke dalam sumur. Lumpur juga digunakan untuk membentuk lapisan solid sepanjang dinding sumur (filter-cake) yang berguna untuk mengontrol fluida yang hilang ke dalam formasi (fluid-loss).Sistem yang paling penting di rig adalah sistem sirkulasi lumpur pemboran. lumpur pemboran dipompakan ke dalam pipa bor yang akan disemprotkan keluar melalui nozzle pada pahat dan kembali ke permukaan melalui ruang antara pipa dan lubang. Lumpur pemboran akan mengangkat potongan-potongan batu yang dibuat oleh pahat (disebut cuttings) ke permukaan. Hal ini mencegah penumpukan serbuk bor di dasar lubang. selama pemboran, lubang sumur selalu penuh terisi lumpur pemboran untuk mencegah mengalirnya fluida seperti air, gas atau minyak dari batuan bawah tanah ke lubang sumur. Jika minyak atau gas dapat mengalir ke permukaan saat pemboran, akan menyebabkan kebakaran. Bahkan jika hanya air yang mengalir saja dapat menggugurkan lubang dan membuat kita kehilangan sumur. dengan adanya lumpur pemboran, fluida ini tertahan berada di dalam batuan. pemboran sumur di lepas pantai hampir sama dengan pemboran di daratan. Untuk sumur wildcat di lepas pantai, rig dinaikkan di atas barge, anjungan (platform) terapung, atau kapal yang dapat berpindah. apabila lapangan lepas pantai sudah ditentukan, anjungan (platform) produksi akan dipasang untuk membor sumur-sumur lainnya dan memproduksi migas.Karena lumpur pemboran menjaga agar migas tetap berada di dalam batuan, cadangan migas bawah tanah pun dapat dibor tanpa mengindikasikan adanya migas, sehingga diperlukan evaluasi sumur dengan cara menurunkan peralatan rekam wireline. Truk alat rekam dipanggil, menurunkan tabung berisi instrumen yang disebut sonde ke dalam lubang sumur. ketika sonde diangkat keluar lubang, instrumen akan merekam secara elektrik, suara dan radioaktif sifat-sifat batuan dan fluida yang dilaluinya. Pengukuran ini direkam pada kertas panjang bergaris yang disebut well log. well log ini memberi informasi tentang komposisi lapisan batuan, pori-pori, dan fluida yang mungkin ada di dalamnya.Dari hasil pembacaan well log, sumur dapat saja ditutup dan ditinggalkan sebagai sumur kering atau diselesaikan untuk diproduksikan. pemasangan pipa produksi adalah cara awal menyelesaikan sumur. untuk memasang pipa, pipa baja panjang yang bergaris tengah besar (disebut selubung atau casing) dimasukkan ke dalam sumur. Semen basah dipompakan ke dalam ruang antara casing dan dinding sumur hingga mengeras untuk menjaga lubang sumur. pada kebanyakan sumur, pemasangan casing bertahap yang disebut casing program dilakukan sebagai berikut: bor sumur, pasang casing, bor lebih dalam, pasang casing lagi, bor lebih dalam lagi, dan pasang casing lagi.

Fungsi Lumpur PemboranMenurut Preston L. Moore (1974), lumpur pemboran mulai dikenal pada sekitar tahun 1900-an bersamaan dengan dikenalnya pemboran rotari. Pada mulanya tujuan utama dari lumpur pemboran adalah untuk mengangkat serbuk bor secara kontinyu. Dengan berkembangnya zaman, banyak fungsi-fungsi tambahan yang diharapkan dari lumpur pemboran. Banyak additif dengan berbagai fungsi yang ditambahkan kedalamnya, menjadikan lumpur pemboran yang semula hanya berupa fluida sederhana menjadi campuran yang kompleks antara fluida, padatan dan bahan kimia.Dari adanya perkembangan dalam penggunaan lumpur hingga saat ini, fungsi-fungsi utama dari lumpur pemboran yang diharapkan adalah sebagai berikut:1) Mengendalikan tekanan formasi.2) Mengangkat serbuk bor kepermukaan dan membersihkan dasar lubang bor.3) Memberi dinding pada lubang bor dengan mud-cake.4) Melumasi dan mendinginkan rangkaian pipa pemboran.5) Menahan padatan dari formasi dan melepaskannya dipermukaan.Masing-masing fungsi akan dijelaskan satu persatu. Dan dalam penulisan ini yang berkaitan erat dengan judul penulisan adalah fungsi yang nomor kedua dari kelima fungsi utama dari lumpur pemboran tersebut.

1. Mengendalikan Tekanan FormasiTekanan formasi umumnya adalah sekitar 0,465 psi/ft. Pada tekanan yang normal, air dan padatan pada pemboran telah dapat untuk menahan tekanan formasi ini. Untuk tekanan yang lebih kecil dari normal (sub-normal) densitas lumpur harus diperkecil supaya perolehan hilang lumpur atau loss circulation tidak terjadi. Tetapi sebaliknya untuk tekanan yang lebih besar dari tekanan normal maka penambahan barite sebagai pemberat perlu dilakukan.

2. Mengangkat Serbuk Bor ke Permukaan dan Membersihkan Dasar Lubang Bor.Pembersihan lubang bor adalah fungsi pokok dari lumpur pemboran. Fungsi ini juga paling sering dilalaikan dan salah dinterpretasikan. Serbuk bor biasanya mempunyai SG sekitar 2,3 samapai 3,0 dan rata-rata adalah 2,5. Jika serbuk bor lebih berat dari lumpur, maka serbuk bor akan jatuh dengan kecepatan yang disebut dengan kecepatan slip.Kecepatan slip dari serbuk bor dalam aliran fluida, dipengaruhi secara langsung oleh sifat fisik lumpur antara lain kekentalan fluida. Jadi jika kecepatan lumpur di annulus dibatasi oleh kemampuan pompa atau pembesaran lubang, maka lumpur perlu dikentalkan untuk mengurangi kecepatan slip serbuk bor agar lubang bor tetap bersih. Keberhasilan pengangkatan juga dipengaruhi oleh luasan permukaan atau bentuk daripada partikel serbuk bor, semakin besar luasan dari partikel, maka gaya angkat fluida meneruskan tenaga dorong dari pompa akan semakin bagus sehingga kecepatan slip serbuk bor juga bisa dikurangi dengan memperbaiki sifat-sifat fisik lumpur, disamping itu juga mengoptimalkan tekanan pemompaan. Bentuk fisik daripada partikel serbuk bor tergantung juga kepada jenis formasi yang ditembus.Pada aliran laminer kecepatan fluida pada sisi dinding lubang bor sangatlah kecil sehingga efek torsi mudah terjadi karena ujung alirannya yang parabolik, hal ini akan menyebabkan serbuk bor mudah jatuh lagi ke dasar lubang bor, ini akan dapat menghambat berhasilnya pengangkatan serbuk bor. Pengangkatan serbuk bor akan mendapatkan hasil yang lebih bagus dengan menggunakan aliran turbulen, karena distribusi kecepatannya datar bukan parabolik seperti pada aliran laminer.Kekurangannya adalah mudah terjadi pengikisan lubang bor bila formasi yang ditembus tidak kompak, hal ini akan mengakibatkan runtuhnya dinding lubang bor yang menyebabkan semakin mengendapnya serbuk bor dan tidak terangkatnya serbuk bor dengan baik.Lumpur dasar air dapat dikentalkan dengan menambahkan bentonite, dengan menambahkan banyak padatan, dengan flokulasi padatan atau dengan additif khusus. Jadi ada beberapa pilihan, dan penentuan pilihan tergantung dari tujuan lain yang ingin dicapai. Bentonite adalah pilihan yang murah, tetapi jika ada masalah hilang air, maka harus ditambah pengencer untuk mencegah flokulasi.Hasil yang didapat mungkin hanyalah sedikit penambahan pada kapasitas pengangkatan dan masalah dalam lubang tetap terjadi. Penambahan banyak padatan akan menaikkan densitas, pilihan ini tidak dianjurkan jika tidak digunakan untuk tujuan mengontrol tekanan. Penerapan flokulasi lumpur adalah pilihan yang mudah dan murah, tetapi juga dibatasi oleh masalah hilang air. Additif khusus mungkin merupakan pilihan yang paling tepat, tetapi hal ini akan menaikkan biaya lumpur.Lumpur pemboran yang baik untuk pembersihan dasar sumur apabila memiliki karakteristik mengencer akibat gesekan (shear thining) yang baik, karena semakin bersih lubang bor berarti semakin bagus pula pengangkatan serbuk bornya sampai kepermukaan.

3. Memberi dinding Pada Lubang Bor Dengan Mud Cake.Lumpur akan membuat mud cake atau lapisan zat padat tipis didinding formasi permeabel (lulus air), pembentukan mud cake ini akan menyebabkan tertahannya aliran fluida masuk ke formasi (adanya aliran yang masuk yaitu cairan plus padatan menyebabkan padatan tertinggal/tersaring). Mud Cake yang dikehendaki adalah mud cake yang tipis karena dengan demikian lubang bor tidak dipersempit dan cairan tidak banyak yang hilang. Sifat wall building ini dapat diperbaiki dengan penambahan :a. Sifat koloid drilling mud dengan bentonite.b. Memberi zat kimia untuk memperbaiki distribusi zat padat dalam lumpur dan memperkuat mud cake.

4. Melumasi dan Mendinginkan Pahat.Panas yang ditimbulkan terjadi karena gesekan pahat serta drillstring dengan formasi. Konduksi formasi umumnya kecil, sehingga sukar sekali menghilangkan panas dalam waktu cepat, tetapi umumnya dengan adanya aliran lumpur telah cukup untuk mendinginkan sistem serta melumasi pahat. Umur pahat bisa lebih lama sehingga biaya pergantian pahat bisa ditekan, karena dengan tertembusnya formasi yang cukup keras, kalau tidak terlumasi dengan baik, bit akan cepat tumpul sehingga daya tembusnya menjadi lambat dan memperlambat proses pemboran.

5. Menahan Padatan Dari Formasi dan Melepaskannya di Permukaan.Lumpur pemboran yang baik mempunyai sifat tixotropi yang menyebabkan partikel-partikel padatan dapat dibawa sampai kepermukaan, dan menahannya didalam lumpur selama sirkulasi berhenti. Kemampuan lumpur untuk menahan serbuk bor selama sirkulasi dihentikan terutama tergantung terhadap gel strength, dengan cairan menjadi gel tekanan terhadap gerakan serbuk bor kebawah dapat dipertinggi. Serbuk bor dapat ditahan agar tidak turun kebawah, karena bila ia mengendap dibawah bisa menyebabkan akumulasi serbuk bor dan pipa akan terjepit. Selain itu ini akan memperberat kerja pompa untuk memulai sirkulasi kembali. Tetapi gel yang terlalu besar akan berakibat buruk juga, karena akan menahan permbuangan serbuk bor dipermukaan (selain pasir). Penggunaan alat seperti desander dan shale shaker dapat membantu pengambilan serbuk bor dari lumpur dipermukaan. Patut ditambahkan bahwa pasir harus dibuang dari lumpur karena sifatnya yang abrassive pada pompa, sambungan-sambungan

Pemeliharaan Pompa-pompa di Rig Pemboran Pompa lumpur adalah suatu alat untuk memompakan cairan dengan mengubahtenaga mekanis menjadi tenaga hidrolis. Fungsinya untuk memberikan dayahidrolis berupa tekanan dan volume aliran/debit lumpur, dengan mengalirkanlumpur dari tangki melalui manifold stand pipe masuk ke drill string, menuju ke nozzle pahat dengan mengefektifkan jet velosity-nya. Kemudian dengan tekananyang dihasilkan oleh pompa lumpur, cairan pemboran akan membawa serbuk bordari dasar lubang menuju permukaan melalui annulus.Sedangkan prinsip kerja pompa triplex single acting itu sendiri adalahdengan satu kali gerakan bolak-balik akan menghasilkan satu kali kerja. Dimana pada saat piston bergerak ke belakang terjadi langkah pengisapan sehingga liner terisi oleh cairan. Karena pompa triplex bekerja cepat maka pengisian liner dilakukan oleh pompa centrifugal sebagai super charging-nya. Sedangkan pada saat piston bergerak ke depan, maka terjadi langkah penekanan (discharge) sehingga volume cairan yang ada di salam liner terdorong keluar menuju discharge manifold.

Tipe Lumpur PemboranSesuai 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 LumpurSeperti 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 Acrylate4) Filtrat Reducers: Starch, CMC, PAC, Acrylate, Bentonite, Dispersant5) Lost Circulation Materials: Granular, Flake, Fibrous, Slurries6) Aditif Khusus: Flocculant, Corrosion Control, Defoamer, pH Control, Lubricant

Modern Open Hole Log Interpretation Analisa Penilaian Formasi (analisa logging)Secara umum, analisa log dibedakan atas tiga kompenen, berupa Log Lithologi, Log Resistivity dan Log Porosity. Log Lithologi antara lain Gamma Ray (GR) Log dan Spontaneous Potential (SP) Log. Untuk Log Resistivity diantaranya adalah Induction Log, Short Normal Log, Microlog, Lateral Log dan MSFL. Sedangkan untuk Log Porosity terdiri dari Neutron Log dan Sonic Log.Pada prakteknya di lapangan tidak semua jenis log diatas dapat dilakukan. Hal ini mengingat biaya (cost) yang besar untuk tiap jenis log sehingga hanya digunakan beberapa jenis log tertentu dan kecenderungan untuk mengkombinasikan beberapa jenis log (combination log) dan ini yang biasa digunakan.Beberapa analisa jenis log yang umum digunakan antara lain Analisa Spontaneous Potential (SP) Log, Analisa Log Induksi, dan Analisa Log Radioaktif yang terdiri dari Gamma Ray Log, Neutron Log, dan Formation Density Log.

-Analisa Sponteneous Potential Log (SP)Pada sumur yang mempunyai kandungan hidrokarbon perlu dilakukan logging dengan berbagai jenis alat log. Log tersebut dapat berupa Log Listrik, Log Radioaktif serta berbagai jenis log lainnya. tahap pertama dalam analisa log adalah mengenal lapisan permeable dan serpih yang non permeable. Log yang digunakan adalah Spontaneous Potential (SP) Log.Log SP merupakan rekaman perbedaan potensial listrik antara elektroda di permukaan yang tetap dengan elektroda yang terdapat di dalam lubang bor yang bergerak naik turun, pada sebuah lubang sumur yang terdiri dari lapisan permeable dan non permeable. Secara alamiah karena perbedaan kandungan garam air, arus listrik hanya dapat mengalir di sekeliling perbatasan formasi di dalam lubang bor. Pada lapisan serpih yang tidak terdapat aliran listrik, potensialnya adalah konstan dengan kata lain pembacaan log SP nya rata.

-Analisa Log InduksiLog induksi digenakan untuk mendeteksi konduktivitas formasi yang selanjutnya dikonversi dalam satuan resistivity. Pengukuran dengan log induksi banyak menggunakan parameter dan korelasi grafik. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh hasil yang valid sehingga mempermudah analisa.

-Analisa Log Radioaktif1. Gamma Ray Log Untuk membedakan lapisan-lapisa shale dan non shale pada sumur-sumur open hole atau cased hole dan juga pada kondisi ada lumpur maupun tidak. Sebagai pengganti SP Log untuk maksud-maksud pendeteksian lapisan permeable, karena untuk formasi yang tidak terlalu resistif hasil SP Log tidak terlalu akurat. Untuk mengetahui korelasi batuan dan prosentase kandungan shale pada lapisan permeable. Mendeteksi mineral-mineral radioaktif. Menentukan kedalaman perforasi yang telah diinjeksi air (water plugging).2. Neutron Log Untuk menentukan total porosity. Mendeteksi adanya formasi gas setelah dikombinasikan dengan porosity tool lainnya seperti Density Log). Penentuan korelasi batuan.3. Formation Density Log Untuk mengukur porositas batuan. Mengidentifikasi mineral batuan. Mengevaluasi shally sand dan lithologi yang kompak. Log ini juga dapat digunakan sebagai indikasi adanya gas.Gamma Ray Log merupakan rekaman tingkat radioaktivitas alami yang terjadi karena tiga unsur yaitu Uranium (U), Thorium (Th) dan Potasium (K) yang dipancarkan oleh batuan. Pemancaran yang terus menerus terdiri dari semburan pendek tenaga tinggi sinar gamma yang mampu menembus batuan sehingga dapat dideteksi oleh detektor.Sinar gamma sangat efektif dalam membedakan lapisan permeable dan non permeable karena unsur-unsur radioaktif cenderung berpusat di dalam serpih yang non permeable dan tidak banyak terdapat dalam batuan karbonat atau pasir yang secara umum besifat permeable. Kadangkala lumpur bor mengandung sejumlah unsur Potasium karena zat Potassium Chloride ditambahkan kedalam lumpur untuk mencegah pembengkakan serpih. Radioaktivitas dari lumpur akan mempengaruhi pembacaan Log Gamma Ray berupa tingkatan latar belakang radiasi yang tinggi.

-Analisa Log KombinasiLog kombinasi diaplikasikan untuk semua junis log sebelumnya seperti Log Listrik, Log Induksi dan Log Radioaktif untuk mendapatkan kepastian jenis formasi beserta kandungan formasi tersebut. Kombinasi log yang sering digunakan dua jenis log yaitu Log Listrik dan Log Radioaktif. Log Listrik yang dimaksudkan adalah SP Log dan Log Induksi untuk Short Normal Log. Sedangkan Log Radioaktif yang dimaksud adalah Gamma Ray (GR) Log, Neutron Log dan Formation Density Log (FDL). Dari analisa Log Kombinasi ini dapat ditentukan kandungan HC dari formasi pada interval kedalaman tertentu.

Interpretasi log dilakukan untuk mengetahui harga Rw dan Sw serta menentukan lithologi batuannya. Interpretasi ini dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif. Interpretasi kualitatif meliputi penentuan lapisan permeable, penentuan batas lapisan dan penentuan zona interest. Log yang digunakan berupa SP Log, GR Log dan Resistivity Log. Sementara interpretasi kuantitatif meliputi penentuan porositas dan saturasi air (Sw). Jenis Log yang digunakan Neutron Log, Density Log, Sonic Log dan Resistivity Log. Adapun kondisi interpretasi yang dilakukan berupa Clean Formation (quick look) dan Shally Sand Formation (detailed).Pengukuran dengan SP Log dilakukan untuk menentukan Vclay sehingga dapat diketahui jenis fluida yang terdapat dalam formasi yang dianalisa serta kandungan batuan dan kondisi dari kedalaman formasi tersebut.Pada GR Log didapatkan suatu kurva yang menunjukkan besarnya intensits radioaktif yang ada dalam formasi. Dengan menarik garis GR yang mempunyai harga minimum dan harga maksimum pada penampang log maka kurva GR yang jatuh diantara kedua lapisan kurva tersebut merupakan indikasi adanya lapisan shale.Pada Neutron Log, bila konsentrasi hidrogen didalam formasi besar maka semua partikel neutron akan mengalami penurunan energi serta tertangkap tidak jauh dari sumber radioaktifnya. Hal yang perlu digarisbawahi bahwa neuton hidrogen tidak mewakili porositas batuan karena penentuannya didasarkan pada konsentrasi hidrogen. Neutron tidak dapat membedakan antara atom hidrogen bebas dengan atom hidrogen yang secara kimia terikat dengan mineral batuan, akibatnya pada formasi lempung yang banyak mengandung atom-atom hidrogen didalam susunan molekulnya seolah-olah mempunyai porositas tinggi.Faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk kurva Neutron Log adalah shale atau clay dimana semakin besar konsentrasinya dalm lapisan permeable akan memperbesar harga porositas batuan. Kekompakan batuan juga akan mempengaruhi defleksi kurva Neutron Log dimana semakin kompak batuan tersebut maka harga porositas batuan akan menurun dan kandungan fluida yang ada dalam batuan apabila mengandung minyak dan gas maka akan mempunyai harga porositas yang relatif kecil, sedangkan air asin atau air tawar akan memberikan harga porositas neutron yang mendekati harga porositas sebenarnya.Density Log menunjukkan besarnya densitas lapisan yang ditembus oleh lubang bor sehingga berhubungan dengan porositas batuan. Besar kecilnya density juga dipengaruhi oleh kekompakan batuan dengan derajat kekompakan yang variatif, dimana semakin kompak batuan maka porositas batuan tersebut akan semakin kecil. Pada batuan yang sangat kompak, harga porositasnya mendekati harga nol sehingga densitasnya mendekati densitas matrik.Kombinasi Log digunakan untuk memperoleh data yang diperlukan untuk mengevaluasi formasi serta menentukan potential productivity yang dikandungnya. Pada kombinasi log antara Neutron Log dan Density Log maka akan terdapat tampilan Log Density yang dari kiri ke kanan satuannya semakin besar sedangkan Neutron Log dari kiri ke kanan satuan porositasnya semakin kecil sehingga dapat diinterpretasikan sebagai berikut :1. Lapisan shale akan memberikan separasi negatif berdasar harga densitas yang besar pada Density Log dan harga porositas neutron yang besar pada Neutron Log.2. Lapisan hidrokarbon akan memberikan separasi positif dimana kurva Density Log akan cenderung mempunyai defleksi ke kiri dan Neutron Log cenderung mempunyai defleksi ke kanan.3. Lapisan air asin atau air tawar akan memberikan separasi positif sehingga untuk dapat membedakan antara separasi positif pada lapisan air dengan lapisan hidrokarbon maka jalan terbaik adalah dengan melihat kurva Resistivity Log dan SP Log.Blow Out Preventer (BOP) System

Fungsi utama dari sistem pencegahan semburan liar (BOP System) adalah untuk menutup lubang bor ketika terjadi kick. Blow out terjadi karena masuknya aliran fluida formasi yang tak terkendalikan ke permukaan. Blow out biasanya diawali dengan adanya kick yang merupakan suatu intrusi fluida formasi bertekanan tinggi kedalam lubang bor. Intrusi ini dapat berkembang menjadi blowout bila tidak segera diatasi.Rangkaian peralatan sistem pencegahan semburan liar (BOP System) terdiri dari dua sub komponen utama yaitu Rangkaian BOP Stack, Accumulator dan Sistem Penunjang.

A. Rangkaian Bop StackRangkaian BOP Stack ditempatkan pada kepala casing atau kepala sumur langsung dibawah rotary table pada lantai bor.Rangkaian BOP Stack terdiri dari peralatan sebagai berikut : Annular PreventerDitempat paling atas dari susunan BOP Stack. Annular preventer berisi rubber packing element yang dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor. Ram PreventerRam preventer hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuran pipa tertentu, atau pada keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang.Jenis ram preventer yang biasanya digunakan antara lain adalah :1. Pipe ramPipe ram digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa borberada pada lubang bor.2. Blind or Blank RamsPeralatan tersebut digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor tidak berada pada lubang bor.3. Shear RamsShear rams digunakan untuk memotong drill pipe dan seal sehingga lubang bor kosong ( open hole ), digunakan terutama pada offshore floating rigs. Drilling SpoolsDrilling spolls adalah terletak diantara preventer. Drilling spools berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line ( yang mengsirkulasikan kick keluar dari lubang bor ) dan kill line ( yang memompakan lumpur berat ). Ram preventer pada sisa-sisanya mempunyai cutlets yang digunakan untuk maksud yang sama. Casing Head ( Well Head )Merupakan alat tambahan pada bagian atas casing yang berfungsi sebagai fondasi BOP Stack.

2. AccumulatorBiasanya ditempatkan pada jarak sekitar 100 meter dari rig. Accumulator bekerja pada BOP stack dengan high pressure hydraulis ( saluran hidrolik bertekanan tinggi ). Pada saat terjadi kick Crew dapat dengan cepat menutup blowout preventer dengan menghidupkan kontrol pada accumulator atau pada remote panel yang terletak pada lantai bor.Unit accumulator dihidupkan pada keadaan darurat yaitu untuk menutup BOP Stack. Unit ini dapat dihidupkan dari remote panel yang terletak pada lantai bor atau dari accumulator panel pada unit ini terdiri dalam keadaan crew harus meninggalkan lantai bor.

3. Sistem Penunjang (Supporting System)Peralatan penunjang yang terpasang rangkaian peralatan sistem pencegahan semburan liar (BOP System) meliputi choke manifold dan kill line. Choke ManifoldChoke Manifold merupakan suatu kumpulan fitting dengan beberapa outlet yang dikendalikan secara manual dan atau otomatis. Bekerja pada BOP Stack dengan high presure line disebut Choke Line.Bila dihidupkan choke manifold membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi. Lumpur bor dapat dialirkan dari BOP Stack kesejumlah valve ( yang membatasi aliran dan langsung ke reserve pits ), mud-gas separator atau mud conditioning area back pressure dijaga sampai lubang bor dapat dikontrol kembali. Kill LineKill Line bekerja pada BOP Stack biasanya berlawanan berlangsung dengan choke manifold ( dan choke line ). Lumpur berat dipompakan melalui kill line kedalam lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.

DESKRIPSI ALAT1. Komponen Utama BOP System Komponen utama BOP System terdiri dari dua sub komponen, yaitu Rangkaian BOP Stack, Accumulator dan Sistem Penunjang (Supporting system) Fungsi :a) Rangkaian BOP Stack, berfungsi untuk menahantekanan lubang bor saat terjadi kick, dimana rangkaian tersebut terdiri dari sejumlah valve yang dapat menutup lubang bor bila terjadi kick.b) Choke manifold, bekerja pada BOP stack dengan high pressure line yang dapat memindahkan aliran lumpur pada saat terjadi "kick".c) Kill line, disambung berlawanan letaknya dengan choke line sehingga memungkinkan pemompaan lumpur berat ke dalam lubang bor.2. Rangkaian BOP Stack Rangkaian BOP Stack terdiri dari Annular Preventer, Pipe ram preventer, Drilling Spool, Blind ram preventer, dan Casing head Fungsi:a) Annular preventer, dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor.b) Ram preventer, hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuran pipa tertentu, atau dalam keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang.c) Drilling spools, tempat pemasangan choke line dan kill line.d) Casing head, sebagai fondasi BOP Stack.3. Sistem Penunjang (Supporting System)Komponen utama dari sistem penunjang adalah Choke manifold, dan Kill line.Fungsi:a) Choke manifold, membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi. b) Kill line, tempat lalunya lumpur berat yang dipompakan ke dalam lubang bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.PEMBAHASANBOP sangat diperlukan dalam operasi pemboran, sebagai pengaman apabila sewaktu-waktu terjadi kick. Apabila terjadi kick maka crew dengan cepat menutup Blowout Preventer dengan menghidupkan kontrol pada accumulator yang terletak pada lantai bor.Pada perencanaan BOP Stack, ada beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain adalah sebagai berikut : Kekuatan penahanan tekanan Pemilihan dan pengaturan komponen Variasi penempatan, serta Sistem pembelokProsedur yang lazim digunakan dalam memperkirakan besarnya tekanan yang terjadi pada pemboran sumur dangkal adalah dengan estimasi tekanan yang mungkin terjadi dengan berat lumpur yang digunakan serta kedalaman operasi pemboran. Sedangkan untuk sumur dalam memerlukan perhitungan yang lebih kompleks.Blow out preventer sistem sangat berguna untuk mencegah terjadinya suatu aliran fluida formasi yang tidak terkendalikan sampai ke permukaan, yaitu dengan menutup lubang bor ketika terjadi kick. Faktor utama yang harus diperhatikan adalah tentang keadaan lumpur bor. Lumpur bor harus terus dikontrol sehingga kita dapat mengetahui kalau terjadi kick. Tanda-tanda terjadinya kick antara lain lumpur bor memberikan tekanan hidrostatik lebih kecil dari tekanan formasi, volume lumpur dalam mud pit terlalu besar, dan lain-lain.Sistem ini terdiri dari dua sub-komponen utama, yaitu BOP stack dan accumulator serta supporting system. Adapun fungsi dari BOP Stack adalah menahan tekanan lubang bor bila terjadi kick dan apabila keadaan darurat maka accumulator akan menutup BOP Stack. Dan untuk menggerakkan accumulator yang bekerja pada sistem BOP stack, menggunakan "High Pressure Hydraulic" (saluran hidrolik bertekanan tinggi).KESIMPULAN Dari hasil pengamatan tentang penjelasdan di atas, praktikan dapat mengambil kesimpulan bahwa :1. Blow out preventer system sangat diperlukan dalam operasi pemboran untuk mencegah jika sewaktu-waktu terjadi kick.2. Faktor utama yang penting adalah sangat diperhatikannya lumpur pemboran, pengamatan dan perhitungan terus menerus harus dilakukan pada saat operasi pemboran untuk mengetahui ada tidaknya tanda-tanda kick.3. Kick merupakan hal yang sangat penting diperhatikan selama operasi pemboran berlangsung. Hal tersebut dilakukan karena kick merupakan indikasi untuk terjadinya blow out, maka dari itu bila kick terjadi maka kita sudah harus bersiap diri seperti menghitung tekanan pada casing head, tekanan pada choke manifold, tekanan pompa lumpur, kelebihan volume lumpur di mud pit, dan yang terpenting pengendalian tekanan dengan menyiapkan BOP.4. Pada perencanaan BOP Stack, ada beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain adalah sebagai berikut : Kekuatan penahanan tekanan Pemilihan dan pengaturan komponen Variasi penempatan, serta Sistem pembelok

Coiled Tubing

Coiled tubing merupakan salah satu penemuan teknologi baru dan sedang mengalami perkembangana sekarang ini di industri perminyakan. Sedangkan pengertian coiled tubing adalah suatu tubing yang dapat digulung dan bersifat plastis, terbuat dari bahan baja yang continue (tidak bersambung). Peralatan dipermukaan coiled tubing tidak tidak memerlukan lahan yang luas untuk operasinya. Kelebihan-kelebihan dari coiled tubing tersebut dapat menjadi pilihan teknologi yang diharapkan dalam aplikasi terhadap operasi dilapangan. Coiled tubing dapat diapakai dalam operasi produksi, operasi pengeboran dan operasi kerja ulang.Pada tahun 1988 Dowel schlumberger mengidentifikasikan bahwa coiled tubing berfungsi sebagai :1. Penggunaan konvensional : Pembersihan sumur dan kickoff Drill Stem Test Media untuk injeksi fluida untuk stimulasi Untuk memisahkan zona produksi pada squeeze cementing2. Penggunaan Unconvensional : Menurunkan packer dan penataan bridge plugs Coiled tubing Conveyed perforating(CTCP) Survei tekanan dan temperatur Pemasangan gravel pack Fishing3.Penggunaan sebagai wireline : Keperluan logging (pada kondisi open hole dan cased hole) Perforasi Penggambaran metoda produksi Test In-situ stress4. Pengunaan dan keperluan masa depan : Untuk keperluan multi zone completion system Keperluan survey radioaktif Melewatkan tubing Down hole traetment dan monitoringnyaKomponen- komponen Coiled tubingA. Peralatan diatas PermukaanPeralatan di atas permukaan yang harus tersedia dalam operasi coiled tubing , meliputi :1. Tubing Injector HeadsTubing heads didesain untuk tiga fungsi dasar, yaitu :a) Menyediakan/memberikan daya dorong yang dibutuhkan untuk mendorong tubing masuk ke dalam sumur.b) Menanggulangi/mengatasi gesekan dari dinding lubang sumur.c) digunakan untuk mengontrol kecepatan masuknya tubing ke dalam sumur dan kecepatan pada waktu menarik tubing keluar dari sumur serta menahan seluruh berat rangkain coiled tubing.Tubing dapat diangkat atau dapat digunakan untuk mengetahui peralatan downhole maupun keadaan dasar tubing. Tubing injector head digerakkan rantai menggunakan tenaga kontra rotating hydraulic motor. Tubing injector heads terdiri dari beberapa komponen yaitu:a) Hydroulic motorsHydraulic motor bertugas memberikan daya tarik yang diperlukan untuk menggerakkan tubing keluar maupun masuk ke dalam sumur. Dengan cara mengontrol tekanan dan flowrate dari fluida hidrolik dihubungkan untuk mengontrol motor, kecepatan dan yang lebih penting lagi energi potensial yang dapat digunakan oleh injektor head.b) Drive chains (rantai)Rantai terdiri dari mata rantai, block pegangan (gripper blocks) dan pada rantai konvensional digunakan roller bearings. Pada waktu terjadi beban pada rangkaian tubing yang disebabkan oleh adanya gesekan pada material penyusun blok sangata penting untuk menjamin effisiensi operasi dari tubing injektor head dan menjaga keruskan mekanik pada tubing.c) Chain tensionersPada waktu tubing dimasukkan ke dalam sumur, beban pada Inctor chain bertambah sehingga diperlukan tenaga pada gripper blok untuk mempertahankan daya tarik efisien. Untuk mengatasi hal ini digunakan tekanan hidrolik pada bagian samping dari sistem chain tensioner.d) GooseneckGooseneck berbentuk lengkungan yang mempunyai sudut tertentu berfungsi untuk menggerakkan tubing masuk injektor head melalui bagian atas dari injektor head chains.e) Weight indicatorWeight indicator berfungsi untuk menunjukkan besarnya tegangan yang terjadi pada tubing yang tergantung dalam sumur mulai dari injector head chains, 0termasuk efek yang terjadi karena tekanan di kepala sumur maupun efeak bouyancy. Weight indicator daspat di jalankan dengan cara hydrolic, elektronik maupun kombinasi diantara keduanya.

2. Coiled Tubing ReelCoiled tubing reel berfungsi sebagai tempat (wadah) bagi coiled tubing . Coiled tubing reel terbuat dari baja yang mempunyai diameter tertentu sesuai dengan ukuran dari coiled tubing. Reel dikendalikan oleh hydraulic motor yang dilengkapi dengan peralatan untuk menjaga reel dari sistem hydraulic bilamana terjadi kesalahan mekanik ataupun kesalahan operator. Motor menggerakkan rangkaian reel dengan cara memutar rantai yang dihubngkan dengan gigi-gigi yang terdapat pada reel. Pada beberapa desain reel terbaru antara motor dan gearbox dibentuk pada satu rangkaian reel.Coiled tubing reel juga dilengkapi dengan breaking system untuk menjaga putaran reel (menahan dan melambatkan putaran reel) dan selama control valve dari injector heads pada posisi netral.Tubing digulung kedalam reel melaui mekanisme yang disebut levelwind assembly agar tubing dapat teratur terbungkus di reel. Levelwind assembly memebentuk gulungan lebar dan dapat diangkat untuk ketinggian yang diinginkan pada jalur antara injector tubing guide dan reel. Levelwind dilengkapi dengan tubing integrity monitor untuk menilai dan memperhatikan luar coiled tubing.

3. Power PackPower pack berfungsi untuk memberikan tenaga hidrolik untuk mengoperasikan dan mengontrol unit coiled tubing dengan peralatan pengontrol tekanan. Umumnya power pack terdiri dari diesel engine sebagai penggerak untuk mengatur system dan sirkulasi suplai pompa hydraulic dengan tekanan dan laju aliran yang dikehendaki. Diesel engine dilengkapi dengan sitem protection untuk menjaga kebisingan dalam pengoperasian. Pressure control valve berfungsi untuk membatasi pengaturan dan sistem tekanan maksimum pada bagian sirkulasi. Fluida dalam sistem hidroluk dijaga agar tetap bersih dengan menggunakan filter disetiap bagian.

4. Control CabinAdalah suatau ruangan yang merupakan tempat dari control console yang berfungsi untuk mengontrol pengoperasian dan memonitor component coiled tubing unit.

5. StripperBerfungsi untuk memberikan tekanan kecil untuk menutup dan mengerakkan coiled tubing masuk atau keluar dari sumur sehingga tidak terjadi hubungan antara tekanan sumur dengan tekanan permukaan. Tekanan pada stripper dapat diatur oleh operator didalam kontrol kabin.

6. BOP (Blow Out Preventer) StackSuatu alat yang melindungi coiled tubing dan mengisolasi tekanan dalam lubang sumur, melindungi pada saat terjadi situasi darurat (blow out). Terdapat beberapa tipe BOP Stack :1. Shear/seal BOP2. Combi BOP3. Quad BOP

B. Peralatan di Bawah PermukaanPeralatan di bawah permukaan yang harus tersedia dalam operasi coiled tubing adalah :1. ConnectorBerfungsi untuk menghubungkan bermacam-macam peralatan bawah permukaan dengan ujung dari coiled tubing.2. Check ValveDihubngkan dengan connector yang berada pada ujung dari coiled tubing yang berfungsi untuk mencegah masuknya aliran balik fluida sumur ke dalam coiled tubing.3. Swivel JointDigunakan untuk menyusun agar peralatan peralatan bawah permukaan dapat dirangkaikan secara berurutan dan dapat digerakkan atau diputar. Dapat dilihat pada.4. Release JointBerfungsi untuk melepas string kerja coiled tubing string, metoda yang digunakan adalah :a) Tension-Active Release JointDengan menganggap sebagian sebuah titik lemah di dalam tool string sebelum mengakibatkan beberapa kerusakan dalam tool string retrieve atau coiled tubing, menggunakan shear pin atau screw.b) Pressure-Active Release JointDigerakkan dengan menggunakan tekanan yang melewati coiled tubing, kemudian berbalik dengan menggunakan perbedaan tekanan didalam dan diluar coiled tubing, ini menggunakan semacam bola didalamnya.5. Debris filterDigunakan bersama dengan peralatan peralatan Coiled Tubing di bawah permukaan yang lain dan sangat peka sebagai penyaring material-material tertentu yang berukuran kecil.6 . Nozzle dan Jetting SubsSalah satu bagian sirkulasi yang pada ujungnya memiliki ukuran yang relatif kecil dibanding pada bagian lain. Dengan demikian pada bagian yang lebih kecil pancaran fluidanya akan lebih keras. Biasanya digunakan untuk membersihkan scale yang lunak.7 .CentralizerAdalah suatu peralatan bawah permukaan yang berfungsi untuk :a) Menjaga agar peralatan coiled tubing tetap ditengah-tengah lubang bor.b) Mencegah rintangan dalam lubang bor.c) Meminimalkan distorsid) Memeberikan stabilitas ketika operasi pemborane) Memeberikan tempat untuk aliran fluida.8 . JarsSuatu alat yang menghasilkan sebuah efek kejut (sentakan) ke atas terhadap pipa di bawah jars bila terjadi stuck (jepitan), dapat dilihat pada.Tipe Jars :a) Tenaga mekanikb) Tenaga hidrolikc) Fluida (imopact drill)9. AcceleratorAlat ini digunakan bersama-sama dengan jars dalam operasi pemancingan

4.10.3. Problem Utama Pemboran HorizontalSasaran pemboran horizontal adalah membuat lubang horizontal dengan pertambahan sudut tertentu dari titik belok pertama. Masalah utama timbul karena adanya bagian pertambahan sudut dari bagian horizontal, yang berhubungan dengan efek gravitasi, friksi dan pengendapan partikel (cutting) pemboran. Masalah-masalah dalam pemboran horizontal diantaranya :1. Problem terhadap rangkaian, yaitu torsi, drag, buckling dan tension.1. Problem lumpur dan hidrolika, yaitu pengendapan cutting dan gugurnya dinding lubang sumur. 1. Kecenderungan penyimpangan sudut.1. Rendahnya laju penembusan.1. Differential pipe sticking.

4.10.3.1. Problem Terhadap Rangkaian Perencanaan rangkaian pipa bor yang akan dipergunakan harus mempertimbangkan beban drag, beban torsi, buckling, dan tension. Dalam hal ini yang akan kita bicarakan adalah masalah kekuatan dan beban dari rangkaian pipa bor.

4.10.3.1.1. TorsiTorsi yang berlebihan akan membatasi panjang bagian lubang yang dapat ditembus. Sebab-sebab terjadinya beban torsi :1. Torsi di atas maksimal yang dapat dilakukan oleh rotary table.1. Beban torsi pada sambungan yang terlalu besar. 1. Adanya beban torsi pada bagian pipa yang tipis.Perhitungan beban torsi akan semakin kritis apabila pemboran sudah memasuki phase pertambahan sudut dengan membentuk suatu busur dengan kelengkungan tertentu (Build-up) serta pada phase pemboran horizontal.A. Usaha Pencegahan1. Menghitung beban torsiDengan diketahui beban di masing-masing phase pemboran, maka total beban torsi yang diderita drill string dapat diperhitungkan. Dengan demikian kita dapat memperkirakan besar prime mover (penggerak mula) yang harus disiapkan untuk mengatasi beban torsi tersebut. Beban torsi / puntiran juga dibatasi oleh kekuatan tool joint serta jenis pipa yang digunakan.Berikut ini beberapa persamaan yang telah diturunkan untuk menghitung besarnya beban torsi yang timbul untuk masing-masing phase pemboran.a. Menentukan torsi untuk lubang lurus menggunakan persamaan (4-28)

dimana :T= torsi, lb-ft/ft= friction factor, lb/ftFc= gaya kontak lateral, lb/ftOdtj= outside diameter tool joint, inb. Menentukan torsi untuk lubang miring dengan persamaan (4-29)

c. Menentukan torsi untuk lubang horizontal menggunakan persamaan (4-30), dengan asumsi sudut kemiringan sebesar 90 dan friction factor (u) sebesar 0.33, maka :

d. Menentukan torsi untuk lubang melengkung menggunakan persamaan (4-31), (4- 32), dan (4-33). Sedangkan penentuan torsi pada bagian pertambahan sudut dengan batasan-batasan berikut ini :K= WOB 0.33 Wm R

Untuk K negatif :

Untuk K positif : Dimana :T= torsi friksi pada sumur miring, ft-lbfTH= torsi friksi pada sumur horizontal, ft-lbfTB= torsi friksi pada bagian pertambahan sudut, ft-lbfOD= diameter luar tool joint atau collar, inL= panjang pipa, ftu= koefisien friksi (diambil 0.33)= sudut kemiringan sumur, derajatWm= berat pipa dalam lumpur, lb/ftR= jari-jari bagian pertambahan sudut, ftK= konstanta perhitungan, lbe. Menghitung beban torsi yang dapat ditanggung oleh pipa pada kondisi tensile/tertarik, menggunakan persamaan (4-24) dan (4-25)

dimana :T= minimum torsi pada kondisi tension, lb-ftI= polar momen inersia, inOD= outside diameter, inY= minimum yield strength, psi.Te= beban tension, lbA= luas permukaan pipa, inB. Usaha PenanggulanganBeban torsi/puntiran juga dibatasi oleh kekuatan tool joint serta jenis pipa yang digunakan. Apabila kita menghadapi kendala seperti ini, maka langkah selanjutnya adalah mendesain ulang lintasan lubang bor sehingga diperoleh beban torsi minimum.

4.10.3.1.2. DragTujuan penentuan / mengetahui besar beban drag adalah untuk mempersiapkan kekuatan rig serta kemampuan prime mover untuk menurunkan, menahan dan menarik drill string serta untuk mengatur distribusi WOB akibat adanya beban drag.

A. Usaha PencegahanTepatnya desain lintasan lubang bor akan mengurangi beban drag yang timbul, tergantung dari desain pada bagian lubang horizontal, desain rangkaian pipabor, serta WOB yang diderita pahat. Untuk itu perlu memperkirakan besar beban drag yang timbul akibat adanya daerah pertambahan sudut.1. Perhitungan beban drag untuk lubang lurus, menggunakan persamaan (4-34)D = Wm L sin 2. Peerhitungan drag untuk lubang horizontal, menggunakan persamaan (4-35) . Dengan asumsi kemiringan lubang 90 dan koefisien friksi sebesar 0.33, maka :

3. Sementara untuk phase bagian pertambahan sudut, beban drag dapat diperkirakan dengan menggunakan persamaan (4-36), (4-37), dan (4-38) yang hanya berlaku pada saat penurunan pipa ke dasar sumur.K = FA 0,25 Wm R Untuk K negatif : DB = 0,40 Wm R Untuk K positif : DB = 0,25 Wm R + 0,69 FA4. Sedangkan perhitungan untuk phase pertambahan sudut pada saat penarikan drill string, besar beban drag dapat diperkirakan dengan menggunakan persamaan (4-39), (4-40), dan (4-41).K = FA 0,85 Wm R

Untuk K negatif : Untuk K positif : DB = 0,69 FA 0,25 Wm R Dimana :D= drag pada lubang miring, lbfDH= drag pada lubang horizontal, lbfDB= drag pada phase build rate, lbfWm= berat pipa dalam lumpur, lb/ftL= panjang pipa yang bersentuhan dengan drag, ftm= koefisien friksi (diambil 0,33)= sudut kemiringan sumur, derajatR= jari-jari build curve, ftFA= beban kompresi pada EOC, lb

B. Usaha PenanggulanganHal-hal yang perlu dipertimbangkan untuk menanggulangi masalah drag di atas adalah sebagai berikut :1. Memperkecil Harga Koefisien FriksiYaitu dengan jalan menggunakan lumpur yang memberikan harga koefisien friksi (Cf) sekecil mungkin. Hasil eksperimen menunjukkan penggunaan lumpur yang berbeda akan memberikan koefisien yang berbeda pula. Penggunaan lumpur minyak dengan additive memberikan harga Cf paling kecil, yaitu 0,1 0,3 pada lubang terbuka. Perkiraan harga Cf berdasarkan jenis lumpur seperti ditunjukkan pada gambar 4-47.Lumpur tipe lain merupakan lumpur dasar yang terdiri dari fasa cair dan fasa pembentuk koloid tanpa dicampur dengan fasa kimia. Lumpur type treated adalah lumpur type plain yang telah dicampur dengan fasa kimia pengontrol viscositas seperti : Polyposphate, Lignosulfonate, Tannin, Surfactant, dan Material yang sedikit pengaruhnya terhadap mud cake.

Gambar 4-47. Perkiraan Harga Cf Berdasarkan Jenis Lumpur Yang Digunakan(Maurier Engineering Inc., 1990)

Lumpur type additive merupakan lumpur yang sudah ditambahkan material pengontrol water loss dan yang mempunyai sifat mud cake, seperti :1. CMC,1. Starch,1. Gam, dan jenis polymer yang dapat menghasilkan mud cake yang halus dan licin.

1. Rotasi dan Sirkulasi yang KontinyuPengaruh gesekan dapat dikurangi dengan memutar rangkaian peralatan saat penurunan, pengangkatan, dan saat operasi pemboran sedang berlangsung. Rotasi kontinyu dapat merubah arah resultan kecepatan sehingga gaya gesekan akan berkurang dan kecepatan pengangkatan atau penurunan peralatan lebih besar. Begitu juga dengan pembebanan, proporsi beban aksial akan lebih besar, tetapi memerlukan rotary power lebih besar.Sirkulasi lumpur yang kontinyu akan mencegah mengendapnya cutting yang dapat memperbesar koefisien friksi dan menyebabkan penjepitan pipa. Rotasi dan sirkulasi kontinyu dapat dilakukan bila menggunakan sistem peralatan Top Drive Drilling Motor. Peralatan tersebut mempunyai sistem peralatan rotasi dan sirkulasi yang terintegrasi dan bekerja secara simultan.1. Menggunakan Drill Pipe yang Lebih RinganPenggunaan drill pipe yang ringan pada bagian yang horizontal akan mengurangi beban dorong yang diperlukan untuk memenuhi WOB yang memadai. Drill pipe aluminium mempunyai syarat untuk kebutuhan tersebut.1. Memasang Drill Collar Pada Bagian VertikalTindakan lain yang dapat dilakukan dalam memenuhi WOB yang memadai adalah memasang drill collar pada bagian vertikal sehingga seluruh beratnya dapat diaplikasikan sebagai beban dorong untuk menghasilkan WOB.4.10.3.1.3. BucklingR.F. MITCHEL, telah menurunkan persamaan untuk meramalkan tertekuknya (buckling) pipa pada lubang miring, dengan persamaan (4-42).

dimana :BL= beban minimum penyebab tertekuknya pipa, lbsBF= gaya apung, psi= sudut kemiringan lubang, derajatOD= diameter luar pipa, inchiID= diameter dalam pipa, inchiH= diameter lubang (bukan ukuran bit), inchiA. Usaha Pencegahan1. Menentukan besar axial load yang dapat menyebabkan pipa melengkung pada lubang lurus, menggunakan persamaan (4-43).

Dimana :FC= maximum axial load pada dasar lubang vertikal, lbf

I= As= 0,7854 (OD2 ID2)I= moment inersia, in4OD= diameter luar pipa, inID= diameter dalam pipa, inWa= berat pipa di udara, lbf/ftMw= densitas lumpur, ppgDH= diameter lubang bor, in Dtj= diameter tool joint, in

2. Menentukan beban aksial pada EOC dengan menggunakan persamaan (4-44).FCEOC = 0,59 F + 0,39 Wm R Dimana :FEOC= Axial load pada EOC, lbsF= axial kompresi load di KOP, lbsMw= berat pipa dalam lumpur, lb/ftR= radius build curve, ft3. Menghitung aksial load yang menyebabkan tertekuknya pipa pada lubang horizontal, menggunakan persamaan (4-45) dan (4-46).

dimana :F= axial load pipe di lubang horisontal, lbfFEOC= axial load di EOC, lbfDH= diameter lubang bor, inDtj= diameter tool joint, inI= moment inersia, in4L= panjang dari EOC sampai panjang pipa terakhir, ft

dimana :Dbuck= axial drag pipe tertekuk, lbf/ftFA= gaya axial pada pipa tertekuk, lb

B. Usaha PenanggulanganMendesain ulang pemakaian pipa bor yang mampu menahan beban aksial sepanjang pipa.

4.10.3.1.4. TensionGaya apung mengurangi berat total benda dan besarnya tergantung pada berat isi fluida. Berat total (P) dibebankan pada sambungan di atas pipa bor, yaitu :

P= (berat pipa bor dalam lumpur) + (berat drill collar pada lumpur) (4-45)P= [(Ldp x Wdp) + (Ldc x Wdc)] x BFDimana :Ldp= panjang pipa borWdp= berat pipa bor persatuan panjangLdc= panjang drill collarWdc= berat drill collar persatuan panjang

BF = Bouyancy Factor ; BF= ..(4-99)Dimana :m= SG lumpurs= SG baja (7,85)m= densitas lumpurs= densitas bajaA. Usaha Pencegahan 1. Desain Lumpur PemboranDari persamaan Bouyancy Factor dapat ditarik kesimpulan bahwa lumpur pemboran juga berpengaruh terhadap penentuan berat rangkaian pipa bor. Untuk hal itu perlu diperhitungkan densitas lumpur pemboran yang dapat meminimumkan MOP (Margin of Over Pool) atau batas kelebihan tarikan.2. Desain Rangkaian Pipa BorDalam prakteknya, keadaan pipa dan umur pemakaiannya harus diperhitungkan saat drill string didesain. Desain Drill string tidak pernah didasarkan pada tabulasi penilaian kuat yang dihasilkan, tetapi untuk 90% kuat yang dihasilkan yang memberikan tambahan keamanan dalam desain pipa yang dihasilkan.Desain tarikan maksimum beban, Pa = kuat hasil teoritis x 90% atau :Pa = Pt x 0,9 .(4-100)Dimana :Pt = kuat yang dihasilkan pipa borPerbedaan antara persamaan (4-45) dan (4-46) memberikan batasan kelebihan tarikan (Margin of Over Pool = MOP) dimana :

MOP = Pa P .(4-101)

Nilai-nilai desain MOP umumnya berkisar antara 50.000 100.000 lb.Perbandingan antara persamaan (4-45) dan persamaan (4-100) memberikan faktor keamanan yang sesungguhnya.

..(4-102)Pemilihan nilai pendekatan faktor keamanan (SF) tergantung pada kondisi pengeboran keseluruhan, mencakup juga tarikan lubang (hole drag) dan kemungkinan terjadinya pipa melekat. Pembebanan yang muncul dari penahanan pipa bor akibat slip juga harus diperhitungkan. Penyederhanaan persamaan (4-102) adalah :

.(4-103)Persamaan (4-103) juga dinyatakan sebagai MOP daripada faktor keamanan (SF dengan menggabungkan persamaan (4-45)dengan persamaan (4-101).

(4-104)Istilah Ldp kadang-kadang dinyatakan sebagai Lmax, untuk menyatakan panjang maksimum dari suatu grade pipa bor yang diberikan yang bisa dipilih untuk suatu situasi pembebanan yang diberikan.Dari persamaan (4-103) dan 4-104) juga bisa dipakai untuk mendesain suatu rangkaian yang mengecil (meruncing), yang terdiri dari grade-grade dan ukuran-ukuran pipa bor yang berbeda-beda. Dalam masalah ini grade paling ringan yang ada adalah yang pertama ditentukan dan panjang maksimum pada bagian terbawah. Penambahan grade selanjutnya berturut-turut untuk menentukan panjang yang dapat digunakan.B. Usaha PenanggulanganKuat pipa bor dinyatakan dengan istilah kuat hasil (yield strength), yang didefinisikan sebagai beban pada saat terjadinya deformasi. Di bawah semua kondisi pembebanan pemanjangan baja awal berhubungan lurus dengan pembebanan yang diberikan hingga mencapai batas elastis. Sampai batas ini (elastis), pemindahan beban yang ada terjadi dalam pipa baja yang dibatasi oleh dimensi (ukuran) aslinya.Pembebanan suatu pipa baja di atas batas elastis menyebabkan deformasi yang tidak dapat diatasi (dilindungi), meskipun setelah beban tersebut dipindahkan. Deformasi ini digambarkan sebagai akibat dan hasil dalam suatu reduksi (pengurangan) kekuatan pipa.

4.10.3.2. Pipe StickingMasalah yang timbul karena pengangkatan cutting yang kurang sempurna adalah differential pipa sticking, dimana cutting yanag mengendap akan memperbesar harga koefisien (Cf) dan menutupi permukaan pipa. Mekanisme terjadinya masalah ini diperlihatkan pada gambar 4-48. Jepitan ini terjadi bila :1. Formasi porous dan permeable1. Lumpur kurang stabil (water loss tinggi, mud cake tebal)

4.10.3.2.1. Usaha PencegahanUsaha pencegahan yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut :1. Lumpur :16. Kurangi air filtrasi16. Gunakan pelumas, dapat dipakai oil emulsion mud atau oil base mud2. Dalam rangkaian pipa bor menggunakan stabilizer, terutama jenis stabilizer type welded sleeve dan eccentric tool joint yang berfungsi membantu pengangkatan cutting dengan mendorong cutting yang akan mengendap.

4.10.3.2.2. Usaha PenanggulanganGaya F yang diperlukan untuk membebaskan drill string adalah sebesar :

F = P x A x C (lbs) .(4-105)Dimana :P = perbedaan tekanan fluida, psiA = daerah kontak dinding lubang bor, sq.inC = koefisien friksi

Gambar 4-48. Mekanisme Differential Pipe Sticking(Maurer Engineering Inc., 1990)

Differential pipe sticking dapat ditanggulangi dengan cara :1. Menurunkan perbedaan tekanan (P) antara lumpur dalam lubang bor dengan fluida formasi.1. Menurunkan daerah kontak (A) antara drill string dan dinding lubang bor.1. Menurunkan koefisien friksi antara drill string dan dinding lubang bor.Untuk menghitung kedalaman (L) dimana pipa terjepit dapat dihitung sebagai berikut :

..(4-106)dimana :K = berat konstan pipa (645 untuk steel)W = berat pipa, lb/ftE = pemanjangan akibat gaya tarik, inP= gaya tarikan, 1000 lb

4.10.3.3. Problem Lumpur dan Hidrolika

4.10.3.3.1. Pengendapan CuttingPembersihan lubang termasuk masalah utama dalam pemboran horizontal. Pada bagian lubang horizontal dan pertambahan sudut, cutting mencapai dasar lubang dengan lintasan jatuh yang pendek sekali, bahkan pada bagian horizontal hanya sebesar diameter lubang. Sedangkan cutting jatuh cenderung mengendap besar sekali bila proses pengangkatan cutting tidak direncanakan dengan baik.

Kecepatan cutting jatuh telah dirumuskan oleh Sze Foo Chien dan dibedakan berdasarkan kekentalan lumpur bor yang digunakan. Untuk kekentalan lumpur yang cukup besar dimana harga > 10, maka berlaku :

(4-107)

Sedangkan untuk kekentalan lumpur rendah, < 10, berlaku :

..(4-108)sebab-sebab terjadinya pengendapan cutting :1. Sifat-sifat lumpura. Sifat rheologi fluida (viscositas, gel strength, yield point) yang tidak baik.b. Filtration loss yang besar, sehingga menimbulkan mud cake yang tebal.c. komposisi kimia lumpur dan filtratnya tidak benar (kesadahan total, kandungan ion Cl, alkalinitan, pH).2. Hidrolika Lumpur Pemborana. Kehilangan tekanan pada permukaan b. Kehilangan tekanan pada pipac. Kehilangan tekanan pada annulusd. Kehilangan tekanan pada pahatA. Usaha Pencegahan1. Pemilihan jenis dan sifat lumpur19. Memilih jenis lumpur emulsi (mengandung minyak sekitar 5-10%. Hal ini dikarenakan bisa meningkatkan laju pemboran, mengurangi laju tapisan statis, meningkatkan lubrisitas, dan mengurangi kemungkinan jepitan).19. Menentukan densitas lumpur pemboran sebagai fungsi penahan tekanan dengan menggunakan persamaan :

..(4-106)dimana :Ws= berat solid, kg/bblDmb= berat jenis lumpur baru, bblDml= berat jenis lumpur lama, ppgVml= volume lumpur lama, bbl19. Menghitung viscositas dengan menggunakan alat Marsh Funnel, dimana jumlah detik yang diperlukan lumpur sebanyak 0,9463 liter untuk mengalir keluar dari corong Marsh Funnel.19. Menghitung gel strength dengan pengukuran alat Fann VG, dimana harga yang diperoleh merupakan simpangan maksimum pada kecepatan 3 RPM, setelah didiamkan selama 10 detik (untuk gel strength 10 detik) atau 10 menit (untuk gel strength 10 menit). Penghitungan ini perlu dilakukan untuk mengetahui kelayakan dari lumpur pemboran yang dipakai.19. Menghitung besarnya filtration loss dengan alat filter press, dimana tekanan kerja yang dipergunakan adalah 100 psi, dan lamanya pengukuran menurut standar API adalah 30 menit. Besarnya filtrat yang mampu menembus filtrat cake, ditentukan dengan persamaan :

.(4-107)dimanan :S= konstanta yang sebanding dengan luas saringan P= tekanan pendorong, psi= viscositas filtratro= Konstanta yang dipengaruhi tahanan pengaliran filtratb= konstanta compressibilitas filter caket= waktu filtrasi, menitW= berat padatan persatuan volume dari filtrat, gramV= volume filtrat yang diperoleh, cc19. Menganalisa sifat-sifat fisik dan kimia lumpur, demi menjaga lumpur dalam kondisi yang optimum.2. Merencanakan laju sirkulasi lumpur pemboran yang optimum.3. Menjaga faktor-faktor mekanis seperti perputaran rangkaian pipa dan pemakaian peralatan seperti stabilizer type welded sleeve dan eccentric tool joint akan membantu pengangkatan cutting dengan mendorong cutting yang akan mengendap.

Gambar 4-49. Faktor Kecepatan Pengangkatan Cutting(Maurer Engineering Inc., 1990)

B. Usaha Penanggulangan1. Agar cutting dapat terangkat ke permukaan diperlukan kecepatan aliran lumpur di annulus (Vann) yang lebih besar dari kecepatan jatuhnya cutting (Vs). Besar dan arah kecepatan pengangkatan cutting merupakan resultan dari kecepatan aliran lumpur dan kecepatan jatuh cutting (Vp), seperti ditunjukkan pada gambar 4-49. Pada bagian pertambahan sudut dan bagian horizontal diperlukan kecepatan annulus yang lebih besar agar cutting tidak mengendap ke dasar lubang. Kecepatan lumpur di annulus merupakan fungsi laju sirkulasi lumpur dan ukuran annulus.

.(4-108)1. Untuk kecepatan di annulus yang besar diperlukan laju sirkulasi lumpur yang besar pula. Tetapi kecepatan di annulus yang terlalu besar dapat merusak dinding lubang, oleh karena itu kecepatan di annulus dijaga agar tidak melewati kritisnya, yaitu kecepatan antara terjadinya aliran laminer dan aliran turbulen.

(4-109)

4.10.3.3.2. Gugurnya Dinding Lubang BorPemboran menembus lapisan shale mempunyai permasalahan tersendiri. Menjaga agar shale stabil, tidak runtuh atau longsor merupakan suatu masalah, tidak ada suatu cara yang pasti yang dapat diterapkan untuk semua keadaan.Untuk mengurangi masalah ini maka biasanya pemboran dilaksanakan dengan memakai drilling practice serta mud practice yang baik.Shale biasany merupakan hasil endapan di dalam marine basin, terdiri dari lumpur, silt, dan clay. Dalam bentuknya yang lunak, biasanya disebut clay, bila makin dalam, maka karena tekanan serta temperatur yang tinggi, endapan ini akan mengalami perubahan (consolidation), disebut shale. Selanjutnya perubahan bentuk karena metamorfose disebut slate, phyllite atau mica schist. Sedang yang banyak mengandung pasir disebut arenaceous shale dan yang banyak mengandung organik material disebut carbonaceous shale. Penyebab terjadinya problem gugurnya dinding lubang bor biasanya diakibatkan oleh :1. Erosi, karena kecepatan lumpur di annulus yang terlalu tinggi.1. Gesekan pipa bor terhadap dinding lubang bor.1. Adanya penekanan (pressure surge) atau penyedotan (swabbing) pada waktu cabut dan pasang pahat (tripping).1. Adanya tekanan dari dalam formasi.1. Adanya air filtrasi ataun lumpur yang masuk ke dalam formasi.Gejala-gejala yang timbul sering tampak bila menghadapi masalah caving antara lain :1. Serbuk bor (cutting) bertambah banyak.1. Lumpur menjadi kental.1. Air filtrasi bertambah.1. Bridges dan fill up, ada banyak endapan serbuk bor di dalam lubang bor.1. Torsi bertambah besar.1. Bit balling.Karena runtuhan atau longsornya dinding lubang bor ini, maka akibat seterusnya yang dapat timbul :1. Lubang bor membesar.1. Masalah pembersihan lubang bor.1. Pipa terjepit.1. Bridges dan fill up.1. Kebutuhan lumpur bertambah.1. Penyemenan yang kurang sempurna.

A. Usaha Pencegahan1. Membuat lumpur yang baik1. S.g. cukup untuk menahan tekanan formasi1. PH sesuai (sekitar 8,5 9,5)1. Filtrasi rendah2. Mengurangi kecepatan aliran lumpur di dalam annulus.3. Membikin pipa bor betul-betul dalam keadaan tegang.4. Mengurangi atau menghindari kemiringan lubang bor.5. Menghindari swabbing atau pressure surge pada waktu cabut dan masuk pahat.B. Usaha Penanggulangan1. Menaikkan tekanan pada dasar lubang bor, dalam hal ini menaikkan berat lumpur.1. Apabila terjadi swabbing, dilakukan jalan menurunkan viscositas dan gel strength.1. Apabila dalam pemboran menghadapi shale yang menghisap air atau lumpur, maka perlu mengganti lumpur pemboran dengan yang tidak berpengaruh atau bereaksi dengan shale.

4.10.3.4. Rendahnya Laju PenembusanDengan adanya lubang horizontal yang panjang untuk menembus lapisan produktif maka kesulitan yang akan dihadapi yaitu rendahnya laju penembusan mulai dari lubang horizontal sampai target.Rendahnya laju penembusan disebabkan karena pahat tidak mendapatkan beban (berat) vertikal dari peralatan pemboran itu sendiri (drill string). Hal ini dimungkinkan karena lubang bor yang horizontal, sehingga gaya-gaya yang bekerja pada rangkaian pipa bor tidak seimbang. Kemungkinan-kemungkinan lain terjadi rendahnya laju penembusan disebabkan beberapa hal, seperti berikut :a. Besar WOB yang tidak sesuai.b. Besar Hydroulic Horse Power tidak optimum (RPM tidak optimum).c. Akibat besarnya WOB menyebabkan pahat menjadi tumpul (WOB < 50% berat drill collar, atau WOB > 80% berat drill collar).d. Sistem lumpur yang tidak sesuai (hubungannya dengan Cf).

4.10.3.4.1. Usaha PencegahanUntuk mencegah masalah ini maka diperlukan berat WOB yang sesuai serta putaran RPM yang optimal (sesuai dengan keadaan formasi).1. Berat WOB Yang SesuaiKarena adanya bagian pertambahan sudut dan bagian horizontal, maka rangkaian pipa bor cenderung rebah pada dasar lubang yang menyebabkan adanya kehilangan beban akibat gesekan dan kemiringan lubang. Untuk mendorong peralatan yang rebah pada dasar lubang diperlukan beban yang cukup. Solusi yang dapat dipertimbangkan untuk penyediaan WOB adalah memperkecil harga Cf (koefisien friksi) dengan memilih sistem lumpur yang sesuai dan menggunakan rangkaian peralatan dengan berat mencukupi. Aluminium drill pipe dipasang pada bagian horizontal, HWDP dipasang pada bagian pertambahan sudut dan vertikal, dan bila perlu drill collar dipasang pada bagian vertikal agar seluruh beratnya dapat diaplikasikan sebagai beban dorong.Perhitungan WOB yang teliti dapat dilakukan dengan menghitung berat tiap joint yang dapat diaplikasikan sebagai WOB. Perhitungan dimulai dari peralatan yang paling ujung (bagian horizontal), bagian pertambahan sudut, dan bagian vertikal.Dengan demikian dapat diketahui berapa HWDP dan drill collar yang perlu dipasang pada bagian atas BHA.2. Putaran RPM yang OptimalAda dua cara untuk mendapatkan laju pemboran yang optimum melalui hubungan antara WOB RPM dan hidrolika, diantaranya metode Speer dan Metode Samerton.

4.10.3.4.2. Usaha Penanggulangan1. Menghitung kembali harga WOB, dengan cara menghitung setiap 100 ft, sesuai dengan satuan DABU, atau ketika mengangkat rangkaian pipa bor ke permukaan dicatat pertambahan gaya berat.1. Menghitung kembali besar RPM.1. Memeriksa pahat, apakah masih layak digunakan.1. Memeriksa sistem lumpur.

4.10.3.5. Kecenderungan Penyimpangan SudutPenyimpangan arah dan kemiringan yang tidak diinginkan akan menyebabkan lubang bor tidak menentu arahnya. Untuk mengatasi masalah tersebut dilakukan pengontrolan arah dan kemiringan untuk setiap kedalaman secara kontinyu.Perkembangan teknologi saat ini memungkinkan untuk mengetahui orientasi drill stem di dalam lubang bor dan mengidentifikasi parameter bawah permukaan lainnya selama operasi pemboran berlangsung yaitu dengan Measurement While Drilling (MWD), yang bekerja menggunakan lumpur pemboran sebagai media transmisi sinyal-sinyal dari peralatan sensor ke permukaan kemudian diteruskan ke komputer.Dalam pelaksanaan pemboran horizontal, kondisi ideal yang disesuaikan dengan sudut arah dan besar laju pertambayhan sudut kadang-kadang mengalami perubahan. Kondisi yang dimaksud adalah :1. Posisi KOP yang tidak tepat1. Arah target yang tidak benar1. Besar DABU dan besar DADO yang tidak sesuai1. Panjang bagian horizontal1. Ukuran dan kedalaman casing yang akan dipasang.1. Besar WOB dan RPM yang bekerja pada rangkaian pipa bor tidak optimum / sesuai

4.10.3.5.1. Usaha PencegahanLangkah awal dari perencanaan pemboran horizontal adalah merencanakan lintasan pemboran atau target pemboran. Design pembelokan berisikan proposal dari berbagai lintasan yang dapat dibor dan secara ekonomi menguntungkan.Lubang bor pada pemboran horizontal dibagi menjadi tiga phase, yaitu bagian lubang vertikal, bagian penambahan sudut kemiringan sampai kedalaman target dan bagian pemboran horizontal.Pada perencanaan, masing-masing bagian digambarkan dalam kondisi ideal sampai dengan sudut arah dan besar laju pertambahan sudut yang diinginkan. Dalam penggambaran tersebut ditunjukkan posisi KOP, arah target, besar DABU, besar DADO, panjang bagian horizontal, serta ukuran dan kedalaman casing yang akan dipasang. Untuk itu arah lubang bor dikontrol melalui peralatan MWD, seperti telah dijelaskan pada bagian di atas.

4.10.3.5.2. Usaha Penanggulangan Pembelokan lubang bor dalam pemboran horizontal dilakukan dengan besar sudut kemiringan dan arah tertentu sesuai dengan type pemboran horizontal yang dipilih. Pembelokan lubang bor dimulai dari KOP hingga target arah yang diinginkan (EOC/End Of Curvature), pembelokan arah diusahakan agar tidak mengalami penyimpangan terhadap rencana/ target, yang saat ini dikontrol melalui peralatan Measurement While Drilling (MWD).Sedangkan pengaturan sudut dilakukan dengan tiga cara, yang pada prinsipnya merupakan cara penyusunan peralatan pemboran horizontal (BHA), sehingga dapat menimbulkan efek tertentu terhadap sudut kemiringan pemboran yang dilakukan. Prinsip-prinsip tersebut adalah : Prinsip Pendulum, Prinsip Fulcrum, dan Prinsip Stabilisasi.Prinsip-prinsip ini berhubungan erat dengan pengaturan jarak antara titik tangential (titik sentuh peralatan dengan dinding sumur yang terdekat dekat dengan bit) terhadap bit. Pengaturan ini dilakukan dengan menempatkan stabilizer pada jarak tertentu pada bit.