perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
-
Upload
safriwahdi -
Category
Documents
-
view
247 -
download
0
Transcript of perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
1/35
DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN
Alasan dilakukan penyemenan
Pada umumnya operasi peemenanbertujuan utk
melekatkan casing pada dinding lubang sumur, melindungicasing dari masalah-masalah mekanis sewaktu operasipemboran (sptgetaran), melindungi casing dari fluidaformasi yg bersifat korosi dan memisahkan zona yang satuthd zona yang lain dibelakang casing
Menurut alsan dan tujuan, penyemenan apat dibagi 2 :Primary Cementing (penyemenan utama) dan Secondaryatau remidial Cementing (Penyemenan kedua ataupenyemenan perbaikan).
Primary cementing adalah penyemenan pertama kali ygdilakukan stl casing diturunkan kedalam sumur.Sedangkansecondary cementing adalah penyemenan ulang utkmenyempurnakan primary cementing atau ,memperbaiki
penyemenan yg rusak.
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
2/35
Pembuatan Semen
Pembuatan semen Portland melalui beberapa tahap,:
1. Proses peleburan
Dalam bagian ini ada dua cara yg umum digunakan, yaitu :
Dry Process
Pd awal proses ini, mineral clay dan limestone sama2 dihancurkan,
lalu dikeringkan di rotary dries.Hasilnya dibawa ketempat
penggilingan utk dileburkan.Kemudian hasil leburan ini masuk
ketempat penyaringan, dan partikel-partikel yg kasar dibuang dengan
sistim sentrifugal.
Wet Proses
Material2 ,entah dicampur dengan air, lalu dimasukkan ketempat
penggilingan (Grinding Mill).Campuran ini kemudian dipompa melalui
Vibrating screen.Material2 yg kasar dikembalikan kepenggilingan,
sementara campurann yg lolos yg berupa suspensi ini ditampung pd
suatu tempat berbentuk kolom-kolom.
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
3/35
2. Proses Pembakaran
Setelah melalui satu proses peleburan diatas, campuran tsb
dimasukkan ketempat pembakaran (Kiln). Ada 6 tahap tem,peratur yg
harus dilalui campuran di Kiln, yaitu :
Tahap 1 (sampai 200oC): thp ini mngalami prses pnguapn air bbas
Tahap 2 (200-800oC): pd thp ini mngalami prses pra-pmnsan, dmn
prtkel2 clay mngalami dihidroksidasi 9pmbbasan unsr2 hidroksida)
Tahap 3 (800-1100oC):Tahap 4 (1100-1300oC): pd thp ini mngalami prses pmbbasan unsr
krbon (dekarbonisasi).Dehidroksidasi mneral2 clay dismpurnakan dan
d dpt hsil yg brbntuk kristal.Klsium karbonat mmbbaskan sjmlh bsr
karbondioksida.Prduk brmcm2 klsium aluminat & ferit mlai trjd
Tahap 5 (1300-1500-1300oc), pd thp ini sbgian cmprn reaksi mncair.&
suhu 1500oC (Clinkering temperature),C2S & C3S trbntk.Smntr it lime,
alumina & oksida besi ttp dlm fasa cair.
Tahap 6 (1300-1000oC), thp ini C3A & C4AF brbh dr fasa likuid mjd pdt
& brbntk kristal
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
4/35
3. PROSES PENDINGINAN
Prses pndnginan sbnrnya tlh d mlai dr sbgian thp 5, ktika tmpratur
mlai mnrun dr clinkering tmpratureKalsifikasiSemen
Kls A, d gnakan dr kdlman 0-6000 ft, semen tpe biasa ASTM C-150 tpe1.Kls B, d gnakan dr kdlman 0-6000 ft, khusus than trhdap kndungan
sulfat mnngah & tinggi.Kls C, d gnakan dr kdlman 0-6000 ft, &
mmpnyai sfat high early strength (prses pngerasannya cpt), trsdia dlm
jnis moderate & high sulfate resistant.Kls D, utk kdlman 6000-12000 ft,
utk kndisi sumur yg mmpnyai tknan & tmpratur tngg.Semen ini trsdia
dlm jnis moderate & high sulfate resistant.Kls E,dihuakan utk kdlman
6000-14000 ft, & utk kndisi sumur yg mmpnyai tknan & tmpratur
tngg.Semen ini trsdia jg dlm jnis moderate & high sulfate resistant.Kls
F, kdlman 10000-16000 ft, & utk kndisi sumur yg mmpnyai tknan &tmpratur sngt tngg,semen ini trsdia dlm jnis high sulfate resistant.
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
5/35
4. Proses Penggilingan
Pada tabung penggilingan ada bola2 baja, yang dapat
mengakibatkan sekitar 97-99% energi yang masukdiuabh menjadi panas,oleh karena itu diperlukan
pendinginan, karena bila terlalu panas akan banyak
gipsum yg menghidrasi menjadi kalsium sulfat
hemihidrat (CSH1/2) atau larutan anhidrit (CS).
Akhirnya dari proses penggilingan didapat bubuk
semen yang diinginkan, yang dihasilkan dari
penggilingan clinker dengan gipsum (CSH2).
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
6/35
SIFAT-SIFAT SEMEN
Densitassuspensi semen sangat berpengaruh thd tekananhidrostatik suspensi semen didalam lubang sumur, bila formasi
tidak sanggup menahan tekanan suspensi semen,maka akanmenyebebkan formasi pecah, shg tjd lost circulation
Densitas suspensi semen yang rendah sering digunkan dalamoperasi primary cementing dan remedial cementing, guna
menghindari tjdnya fracture pada formasi yang lemah.Untukmenurunkan densitas dapat dilakukan dengan hal2 brikut :
Menambahkan clay atau zat-zat kimia silikat jenis extender
Menambahkan bahan2 g dapat memperbesar volume suspensi
semen, seperti pozzolan Sedangkan densitas suspensi semenyang tinggi digunakan bila tekanan formasi cukup besar, untukmemperbesar densitas dapat ditambahkan pasir atau material2pemberat kedalam suspensi semen, seperti barite.
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
7/35
THICKENING TIME DAN VISKOSITAS
Didefinisikan sebagai waktu yg diperlukan suspensi
semen utk mencapai konsistensi sebesar 100 Uc(Unit of Consistency).Konsistensi sebesar 100 Uc
merupakan batasn bagi suspensi semen masih
dapat dipompa lagi, Dalam penyemenan yang
dimaksud dengan konsistensi adalah viskositas,
Cuma dalam pengukurannya ada sedikit perbedaan
antara viskosiata dialam proses penyemenan dan
pemboran.
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
8/35
Teknik Lumpur Pemboran/Pemilihan Fluida Pemboran
Fungsi lumpur pemboran :
1. Mngangkat cutting kprmukaan
2. Mndnginkan & mlumas bit & drill string
3. Mmbri dnding pd lbang dng mud cake
4. Mngontrol tknan frmasi
5. Mmbwa cutting & mtrial2 pmbrat pd suspensi bilasirkulasi lmpur d hntikan smntra
6. Mlpaskan psir & cutting d prmukaan
7. Mnahan sbgian brat drillpipe & casing8. Mngrangi efek (-) pd frmasi
9. Mndptkan infrmasi (mud log, sample log)
10.Mdia logging
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
9/35
Soal.
1. Hitunglah material yg diperlukan untuk memperbaiki
350 bbl dari 11.4 lb/gal CaCl2 brine.
Solusi :
Berdasarkan tabel B3
- Air yg dibutuhkan = 0.854 bbl/bbl
- 1 bbl = 42 gal (1gal = 3.78 liter)
- 350 bbl x 0.854 bbl/bbl = 299 bbl (water)- CaCl2 yang dibutuhkan = 180 lb/bbl
- 350 bbl x 180 lb/bbl = 63.000 lb
- (asumsi : 1 sack = 80.687 lb CaCl2, 1 lb = 0.4536 kg)
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
10/35
2. Hitunglah volume air yang diperlukan untuk menurunkandensity/berat jenis dari 200 bbl CaCl2 dengan berat jenis 11.5lb/gal menjadi 10.5 lb/gal.
Jawab:
Berdasarkan tabel B4% CaCl2 I = 36.6 ( I = initial=mula2)
% CaCl2 F = 26.7 (F = final = akhir)
SG = 1.3806
Solusi:Formulasi:
H2O/CaCl2 = 42x(SG)x(%CaCl2 I - %CaCl2 F)/%CaCl2 F
H20/CaCl2 = 42x(1.3806) x(36.6-26.7)/26.7
= 21.5 gal/bbl
21.5 gal/bbl x 200 bbl = 4300 gal
= 102 bbl (water)
(1 gal = 42.157 bbl, 1 bbl=158 liter)
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
11/35
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
12/35
PEMBORAN MINYAK DAN GASBUMIBUILD CURVE DESIGN
Adanya bagian pertambahan sudut menimbulkan
pesoalan dalam pemboran, masalah yang timbulberhubungan erat dengan efek friksi, gravitasi danpengangkatan cutting serta karakteristik formasi yangakan ditembus ditambah dengan kegagalan mekanis
peralatan yang digunakan dalam pemboran berlangsung.Penggambaran bagian pertambahan sudut dilakukan
dengan metode radius of curvature. Metode inimenganggap segmen2 lubang bor berupa suatulingkaran yg menyinggung dua titik survey ygmempunyai sudut kemiringan tertentu. Perumusan ygdipergunakan selama perancangan ini adalah sebagai
berikut :
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
13/35
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
14/35
TVL/TVD MD Sin a = TVL/MD
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
15/35
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
16/35
Dimana :
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
17/35
Dimana :
B= build rate (o/100ft)
R = Build radius (ft)
TVD = Ketinggian vertikal (ft)
H=Displacement (ft)MD = Panjang lintasan lubang bor (ft)
1= Inklinasi awal lubang bor (derajat)
2=Inklinasi akhir lubang bor (derajat)
Sedangkan penggambaran bagian lubang tanpa pertambahan sudut
digunakan metoda tangential dengan peumusan :
Dengan adalah sudut kemiringan lubang bor (derajat)
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
18/35
Gambar Dasar Perhitungan Build Curve
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
19/35
Interval prhtngan dssuaikan dgn lju prtmbhan sdut, yait 100 ft, hsil
prhtngan tiap bgian lbang dgmbrkan dlm bntk pryeksi vrtkal & hrzontal,
yg slnjutnya d jdkan pmbnding hsil prhtngan dta survey oprasi pmbran
d lpangan.Tipe2 bgian prtmbhan sdut dpt d dsain dgn bbrpa cra yg
trgtung dr kmmpuan prlatan yg akn d gnakan,d smping it pla utk
mghindari mslh2 yg mngkn tmbl akbt efek frmasi dgn mnydiakan
interval yg ssuai utk mnghdapi prmslhn tsb.Idealnya lntasan lbang bor
dpt brupa kurva lngkungan, utk bgian prtmbhan sdut,& dpt d
kmbnasikan dgn prinsip2 tangential utk pmbntukan bgian dgnkmringan yg konstan.Tipe desain lintasan lubang bor, yang terdiri dari :
1. SINGLE BUILD CURVE
Single build curve adalah cara pembentukan buld up rate dengan
satu lengkungan dengan build rate yg konstan dan denganmenggunakan jari2 lengkungan sumur yang konstan (lihat gambar
dibawah)
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
20/35
2. SIMPLE TANGENT BUILD CURVE
Simple tangent build curve adalah carapemebetukan bagian pertambahan sudut dengan
melalui beberapa fasa, yaitu :1. Lengkungan pertama, dengan laju pertambahan
sudut dan jari2 kelengkungan sudut tertentu, yangkemudian dilanjutkan dengan
2. Bagian tangential, yaitu bagian/seksi dengankemiringan yg konsta, dan
3. Bagian lengkungan kedua dengan laju pertambahan
sudut dan jari2 kelengkungan lubang bor tertentuyang sama.Besarnya pertambahan sudut serta jari2untuk kelengkungan dan kedus besarnya sama (lihatgambar dibawah)
3 COMPLEX TANGENT BUILD CURVE
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
21/35
3. COMPLEX TANGENT BUILD CURVE
Adalah suatu cara pembentukan bagian pertambahansudut yang hampir sama dengan metode SingleTangent Build Curve, tetapi pada tipe ini lajupertamabahan sdut dan jari2 lengkungan lubang borfasa pertama dan kedua besarnya berbeda.
Dalam merubah BUR dari suatu alat BHA yg mempunyai BUR
tertentu dapat dilakukan dengan cara memutar pipapemboran kekiri atau kekanan yg biasa disebut denganTool Face Angel ().Besarnya tool face angel tersebuttergantung dari besarnya build rate total (Bt) dan buildrate yang direncanakan (Bv), seperti terlihat dalam
persamaan berikut.
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
22/35
Akibat adanya perputaran alat maka akan diperoelh suatu
perubahan azimuth (Az) dengan besarnya Dog leg (DL) yglebih besar dari pertambahan sudut inklinasi.
Dimana :
DL = Dog leg yg terbentuk (derajat)
1 = Sudut inklinasi awal (derajat)
2 = Sudut inklinasi akhir (derajat)
Az = Azimuth yang terbentuk
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
23/35
4. IDEAL BUILD CURVE
Adalah metoda pembentuan daerah
pertambahan sudut dengan menggunakan satulengkungan yg mulus, tetapi dengan laju
petambahan sudut dan jari kelengkungan sumur
yang berbeda (gambar dibawah ini)
5 END BUILD CURVE
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
24/35
5. END BUILD CURVE
Build rate akhir yang harus dilakukan untuk dapat
mencapai posisi target dengan toleransi yang diijinkan,
dapat diperkirakan dengan menggunakan persamaanberikut :
Dimana :
B = Build rate yg dibutuhkan untuk mencapai target
(derajat/100 ft)
t =Inklinasi target (derajat)
= Inklinasi lubang terakhir (derajat)
TVDt = Kedalaman vertikal target (ft)
TVD = Kedalaman vertikal terakhir yang dicapai (ft)
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
25/35
G G D l Fl id T k
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
26/35
GayaGaya Dalam Fluida Tekanan
Mekanika fluida suatu ilmu yg mmplajari prilaku
fluida baik dlm keadaan diam (static) maupun brgrak
(dynamic) srta akbat intraksi dgn mdia btsnya(zat pdt
/ fluida dgn yg lain). Mnrut teori hidrolika, fluida adlh
suatu kontinyum (CONTINUUM)ykni suatu bhn yg
brsfat kontinyu,brsaha mnmpati slrh ruangan,tnpa adyg ksng.Krn fluida sll brsaha molor(YIELDS) wlaupun
tgngannya sngat kcil mka ia tak bsa mnimbulkan gya
yg trpusat. Smua gya2 yg dibrikan pdnya akndidistribusikan mrata dlm slrh volume
(massa)/searah dgn prmukaannya.Jd gya luar yg bsa
bkrja pd stiap volume fluida hnyalah gya inersia (
BODY FORCE / a rmukaan SURFACE FORCE .
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
27/35
Gaya inersia sebanding massa fluida, untuk bahan
yang homogen sebanding dengan volume fluida. Ini
timbul terutama akibat pengaruh gravitasi, dan juga
gaya yang dialami fluida dalam bejana yang bergerak
dengan akselerasi, atau fluida yang mengalir dengan
akselerasi dalam saluran yang stasioner. Besaran ini
didapat dari teori DALEMBERT.Gaya permukaan terbagi kontinyu pada seluruh
permukaan fluida; jika distribusinya merata maka
sebanding dengan luas permukaan. Ini timbul akibatpengaruh lingkungan dari fluida yang kita tinjau atau
akibat pengaruh benda lain yang bersinggungan
dengan volume tersebut ( benda padat; cair;gas ).
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
28/35
k k k b l k d
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
29/35
Viskositet merupakan kebalikan dari FLUIDITAS. Zat
cair yang kental (GLYCERINE & LUBRICANTS )
fluiditasnya rendah. Apabila cairan-kental mengalir
terhadap bidang padat maka terjadi perubahan
kecepatan (dalam arah tegak lurus) terhadap arah
aliran; hal mana disebabkan oleh viskositet.
5. PENGUAPAN ( EVAPORABILITY).
Sifat ini dimiliki oleh semua jenis cairan.
Intensitasnya berbedabeda untuk setiap jenis cairan,
dan tergantung kondisinya.
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
30/35
l l
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
31/35
Natural Flow
Para ahli geologi produksi menginginkan hidrokarbon
akan mengalir kepermukaan dengan tekanan
alamiah reservoir. Namun yang terjadi tekanan
dalam reservoir akan menurun secara perlahan yang
pada akhirnya sisa tekanan yang ada tidak lagi
mampu mendorong atau mengangkat hidrokarbonkepermukaan.
Artificial Lift
Adalah Metode untuk mengangkat hidrokarbon,
umumnya minyak bumi, dari dalam sumur
keatas.artificial lift dbgi mnjdi 5 :
1 P i C it P
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
32/35
1. Progressive Cavity Pump
(sejenis dngn Mud motor). Pompa dipasang di dalamsumur tetapi motor dipasang dipermukaa. Keduanya
dihubungkan dengan batang baja yang Sucker rod.2. Gas Lifting
Menginjeksi gas (umumnya gas alam) kedalam kolom
minyak di dalam sumur sehingga berat minyakmenjadi lebih ringan dan lebih mampu samapai kepermukaan.
3. Sucker Rod Pumping atau Beam Pump
Menggunakan prinsip katup searah (check Valve),pompa ini akan mengangkat fluida formasikepermukaan.
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
33/35
4. Jet Pump
Fluida dipompakan ke dalam sumur bertekanan
tinggi lalu disemprotkan lewat nosel kedalam kolomminyak. Melawati lubang nosel, fluida ini akan
bertambah kecepatan energi kinetiknya sehingga
mampu mendorong minyak sampai kepermukaan.
5. Subsurface Electrik Pumping
Menggunakan pompa sentrifugal bertingkat yang
digerakan oleh motor listrik dan dipasang jauh di
dalam sumur.
EOR(Enhanced Oil Recovery)
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
34/35
EOR(Enhanced Oil Recovery)
teknik lanjutan untuk mengangkat minyak jikaberbagai tekni dasar sudah dilakukan hasilnya tidak
seperti yang diharapkan atau tidak ekonomis.Teknik Thermal
Menginjeksikan fluida bertemperatur tinggi ke dalam
formasi untuk menurunkan Viskositas minyaksehingga mudah mengalir. Sering menggunakan airpanas (water Injection) / uap air (steam injection).
Teknik Chemical
Menginjeksikan bahan kimia berupa surfactant ataubahan polimer untuk mengubah properti fisika dariminyak atau pun fluida yang dipindahkan.
P Mi ibl
-
8/11/2019 perminyakan DISAIN SEMEN DAN PENYEMENAN.pptx
35/35
Proses Miscible
Menginjeksikan fluida pendorong yang akan
bercampur dengan minyak untuk lalu diproduksi.
Fluida yang digunakan midalnya larutan hidrokarbon,
gas hidrokarbon, CO2 atau pun gas hidrogen.