PEMILIHAN PAHAT BOR (DRILLING BIT) PADA OPERASI bit dan efisiensi kerja bit yang dipakai. Tipe Pahat

download PEMILIHAN PAHAT BOR (DRILLING BIT) PADA OPERASI bit dan efisiensi kerja bit yang dipakai. Tipe Pahat

of 14

  • date post

    04-Jul-2019
  • Category

    Documents

  • view

    268
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of PEMILIHAN PAHAT BOR (DRILLING BIT) PADA OPERASI bit dan efisiensi kerja bit yang dipakai. Tipe Pahat

  • 60

    FORUM TEKNOLOGI Vol. 05 No. 1

    PEMILIHAN PAHAT BOR (DRILLING BIT) PADA OPERASIPENGEBORAN MINYAK DAN GAS

    Oleh : Joko Susilo *)

    Abstrak

    Operasi pengeboran bertujuan untuk membuat lubang agar bisa terhubung antarapermukaan dengan formasi yang ada di bawah permukaan (reservoir). Dalam operasipengeboran diperlukan teknologi yang dipakai untuk membuat lubang tersebut dansalahsatu teknologi tersebut adalah pahat bor (drilling bit). Pahat bor (Drillingbit) merupakanalat penghancur bantuan sehingga bisa membentuk lubang. Pahat bor (Drilling bit)merupakan alat yang harus ada dalam operasi pengeboran sehingga perlu diperhitungkanjenis bit dan efisiensi kerja bit yang dipakai. Tipe Pahat bor (Drilling bit) yang digunakansangat berpengaruh dalam operasi pengeboran karena suat Pahat bor (Drilling bit)mempunyai batasan- batasan terhadap kriteria formasi yang ditembus. Batasan-batasantersebut antara lain kekerasan formasi yang ditembus, durability Pahat bor (Drilling bit),feature Pahat bor (Drilling bit), dll. Pemilihan Pahat bor (Drilling bit) juga dilihat dari Rate ofPenetration(ROP)dan umur Pahat bor (Drilling bit). Saat operasi pengeboran berlangsung,Pahat bor (Drilling bit) akan mengalami keausan sehingga efisiensi pengeboran akan turunjauh. Ada beberapa metode yang dipakai untuk megetahui kapan sebaiknya Pahat bor(Drilling bit) diganti, salah metode yang digunakan adalah pendekatan ekonomi yaitumetodaCost per Foot (CPF).

    I. LATAR BELAKANGDalam operasi pengeboran yang saat ini

    menggunakan sistem pengeboran putar(Rotary drilling) sangatlah penting untukmelakukan pemilihan-pemilihan peralatan-peralatan yang akan digunakan. Pemilihanperalatan-peralatan pada operasipengeboran dengan benar akanmemberikan hasil yang optimal. Beberapaperalatan pada operasi pengeboran sangatperlu diperhatikan dalam pemilihannnyaterutama hubungannya dengan formasiyang akan ditembus. Pada sistempengeboran putar (Rotary drilling),rangkaian pengeboran adalah peralatanyang utama dalam pembentukan lubangbor. Rangkaian pengeboran biasanyaterdiri dari pipa pengeboran (drillpipe), pipapemberat (dril collar), peralatan bawahpermukaan (BottomHole Assembly) danPahat bor (Drilling bit). Pahat bor (Drillingbit) merupakan alat yang bersentuhanlangsung dengan batuan yang ada di

    formasi-formasi yang ditembus. Batuantersebut akan dihancurkan oleh pahat bor(Drilling bit)hingga terbentuk lubang sumur.Formasi yang ditembus pahat bor(Drilling bit) akan berbeda-beda mulai darijenis batuan sampai tingkatkekerasannya. Pemilihan pahat bor(Drilling bit)harus dilakukan dengan telitidan benar agar penembusan formasitersebut berjalan dengan baik. Pemilihanpahat bor (Drilling bit) dilihatdarikekerasan formasi, compressivestrength,dan feature yang ada di pahat bor(Drilling bit) tersebut. Penggunaan pahatbor (Drilling bit) padaoperasipengeborandilakukan sampai batas efisiensipengeboranbaik dari segi ekonomi maupunkebutuhan energi. Salah satu metode yangdigunakan untuk pemilihan pahat bor(Drilling bit)yaitu Cost Per Foot (CPF).Selain itu dapat juga dilakukan denganmelihat fisik dari pahat bor (Drilling bit)tersebut. Seorang drillingengineer harus

  • 61

    FORUM TEKNOLOGI Vol. 05 No. 1

    mampu menentukan kapan sebaiknyapahat bor (Drilling bit)diganti.

    Pahat bor (Drilling bit) yang diproduksioleh beberapa perusahaan yang berbeda-beda akan memiliki karakteristik yangberbeda pula.Pahat bor (Drilling bit)yangmemiliki tipe yang sama belum tentumenunjukkan kinerja yang sama. Tulisanini membahas bagaimanamengoptimalkan pahat bor (Drillingbit)yang ada untuk mengurangi biayapengeboran dengan menaikkan lajupenetrasi sumur sehingga menghematwaktu dan mengurangi biaya sewa pahatbor (Drilling bit).

    II. TUJUAN PENULISANPenulisan ini dibuat agar dapat

    menjadi tambahan pengetahuan bagipembaca, khususnya bagi penulis sendiridan sebagai bahan kajian Pusdiklat Migasdalam peningkatan kompetensi bagi profesiyang terkait dengan operasi pengeboran.

    III. TINJAUAN TEORI3.1. Jenis-Jenis Pahat Bor (Drilling

    Bit).Pahat bor (Drilling bit) merupakan alat

    yang bersentuhan langsung denganbatuan yang ada di formasi-formasi yangditembus. Batuan tersebut akandihancurkan oleh pahat bor (Drillingbit)hingga terbentuk lubang sumur.Formasi yang ditembus pahat bor(Drilling bit) akan berbeda-beda mulai darijenis batuan sampai tingkatkekerasannya. Oleh karenanya dalamoperasi pengeboran pada umumnya pahatbor (drilling bit)dibedakan menjadibeberapa jenis, antara lain.- Drag bit- Rolling cutter bit- PolycrystalineDiamondCompact bit

    (PDC) dan Diamond bit

    3.1.1. Drag Bit

    Drag bitmerupakan salah satu pahatbor (drilling bit) tertua yang masih tetapdipakai sampai saatini, umumnyadigunakan untuk pengeboran dangkal dantidak memiliki bagian yangbergerak.Proses pembuatan lubangdilakukan dengan cara memotong batuanmenggunakan pisau-pisau pemotongbatuan yang menjadi satu bagian dengankerangka pahat bor (drilling bit). Pahat bor(drilling bit)tipe ini pada konstruksinyaditentukan oleh jumlah dan bentuk daripisau-pisau pemotongnya (cutterblades),letak dari lubang pancaran (watercauses)dan jenis jenis metal yang dipergunakan.Selain itu ada jenis drag bit dengan pisau-pisau dapat dilepas dan diganti(replacebleblade bit). Pahat bor (drilling bit)ini dipakai untuk formasi sangat lunak danlunak, sehingga dengan mudah pisau-pisaunya melakukan pengerukan atauscrapping.Keuntungan menggunakanPahat bor (drilling bit)tipe ini adalah :1. Tidak memerlukan bantalan yang

    kuat dan bersih karena tidak adabagian yang berputar sepertirollingcutter bit.

    2. Cocok digunakan untuk formasi-formasiyang lunak.

    Gambar 1. Pahat Bor (Drilling Bit)Tipe Drag Bit.

    3.1.2. Rolling cutter bitRolling cutterbit merupakan pahat bor

    (drilling bit)yang memiliki sejumlahconeyang dapat berputar danmenggunakan bantalan yang kuat sertabersih. Cone-cone tersebut terdapat gigi-

  • 62

    FORUM TEKNOLOGI Vol. 05 No. 1

    gigi yang akan kontak langsung denganbatuan yang akan ditembus. Kemampuanmengebor atau menembus batuan darirollingcutterbit ini tergantung pada offsetdari cones. Offset merupakan ukuranberapa besar sudut yang dibentuk olehsumbu conesterhadap titik pusat dari bodipahat bor (drilling bit). Pada rollingcutter bitterdapat 2 buah spesifikasi yang berbedayaitu : Milledtoothcutter

    Milledtoothcutter adalah rollingcutteryang gigi-giginya dibuat denganmemiling baja sehingga berbentukkerucut, biasanya dilapisi dengantungstencarbide.Bentuk bentuk dari gigidapat dilihat dari panjang pendeknyadan jumlah gigi tersebut. Bentuk gigi-gigiyang panjang dan bersudut kecil atautajam dan jumlahnya sedikitdipergunakan untuk formasi lunak.Sedangkan bentuk gigi-gigi yangbersudut besar atau tumpul danjumlahnya lebih banyak dipergunakanuntuk jenis formasi yang semakin keras.Untuk formasi lunak gigi bit harussepanjang mungkin agar didapatkankecepatan pembuatan lubang bor yangmaksimal karena kekerasan batuanyang rendah. Untuk formasi keras danabrasiveterhadap poros-poros conebertemu satu titik sehingga dapatmelakukan perusakan-perusakanbatuan dengan pemecahan murni

    Insert bitInsertbit adalah rollingcutterbit yang gigi-giginya terbuat dari tungsten. Tungstendibuat secara terpisah lalu dimasukkanatau ditanamkan ke dalam cone-coneyang ada padarollingcutter bit tersebut.Karena bentuk dan kekerasan giginya,maka keausan insertnya relatif sangatkecil. Gigi-gigi insert bituntuk formasilunak konstruksi atau bentuknyaberpangkal silinder dengan diameterbesar dan ujungnya tajam, panjang

    untuk bagian yang muncul sertadipasang jarang untuk jarak antara satugigi dengan lainnya. Untuk formasikerasgigi-gigi insertnya sedikit lebih kecilbagian yang muncul, dan ujungnyatumpul serta lebih pendek. Gigi yangdipasang lebih rapat dan jarang antarasatu gigi dengan gigi lainnya lebih dekat.

    Gambar 2. Pahat Bor (Drilling Bit)Tipea)MilledTooth bit dan b)Insert Bit.

    3.1.3. PolycrystalineDiamondCompact bit (PDC) dan Diamond bit

    PolycrystallineDiamondCompactmemiliki cutter berbahan PDC sebagaistruktur cutter utamanya. PDC dibuatdengan steelbody atau matrixbody. PDCcutter terdiri dari lapisan diamondyangdipasang pada substraksitungstencarbideuntuk menghasilkan cutterseutuhnya.PolycrystallineDiamondCompact memilikicara perusakan batuan yaitu :compressiveaction, plowingaction,abrassiveaction.

    Gambar 3. PolycrystalineDiamondCompact bit(PDC) dan Diamond bit

    a b

  • 63

    FORUM TEKNOLOGI Vol. 05 No. 1

    Gambar 4. Sistem Perusakan Batuan

    3.2. Klasifikasi Rolling Cutter Bitmenurut IADC

    International AssociationDrillingContractor (IADC)menerbitkansebuah standardcodepenamaan pahat bor (drillingbit)berdasarkan konstruksinya untukmemudahkan dalam memilih atau mencaripengganti yang sesuai dengan jenis pahatbor (drilling bit).Setiap perusahaan yangmemproduksi pahat bor (drilling bit)memiliki spesifikasi yang berbeda-bedasehingga diperlukan suatustandarisasiklasifikasi pahat bor (drilling bit). Padarollingcutter bit, terdapat 4 digit angka yangmemiliki arti masing-masing.

    Digit 1 : Seri struktur cutting Digit 2 : Tipe struktur cutting Digit 3 : Bearing Digit 4 : Feature bitBilangan pertama menunjukkan tipe

    pahat bor (drilling bit), angka satu sampaitiga menunjukkan milledtooth untuk formasilunak sampai keras, angka empat adalahuntuk spesifikasi khusus dari pahat bor

    (drilling bit), sedangkan angka lima sampaidengan delapan menunjukkan pahat bor(drilling bit) tipe inserttooth, untuk formasilunak sampai formasi sangat keras.Bilangan kedua menunjukkan tipe daritingkat atau grade kekerasan dari formasiuntuk setiap serie. Setiap serie dibagi atasempat tipe yaitu satu sampai empat, kodetipe yang berangka lebih besarmenunjukkan grade kekerasan yang lebihbesar, seperti pada tabel 2. korelasi kodeseri dan tipe IADC