OPTIMASI SECONDARY CEMENTING

DENGAN SEMEN KARBONAT UNTUK MENURUNKAN WATER CUT

PADA SUMUR X LAPANGAN Y

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

PRIBADI WICAKSONO

111201169

PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN

AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN

INDRAMAYU

2015

OPTIMASI SECONDARY CEMENTING

DENGAN SEMEN KARBONAT UNTUK MENURUNKAN WATER CUT

PADA SUMUR X LAPANGAN Y

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Diajukan Guna Memenuhi Syarat

Penulisan Tugas Akhir Untuk Meraih Gelar Ahli Madya Pada Program

Studi Teknik Perminyakan

Akademi Minyak Dan Gas Balongan Indramayu

Disusun Oleh :

PRIBADI WICAKSONO

111201169

PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN

AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN

INDRAMAYU

2015

I. JUDUL

Optimasi Secondary Cementing Dengan Semen Karbonat Untuk

Menurunkan Water Cut Pada Sumur X Lapangan Y.

II. LATAR BELAKANG

Dari suatu pekerjaan pengeboran hingga produksi suatu sumur minyak,

yang diharapkan adalah naiknya minyak dalam jumlah yang tidak

mempengaruhi nilai keekonomisan suatu sumur itu sendiri. Tetapi pada

kenyataannya tidak semua sumur-sumur yang ada dapat memproduksikan

minyak atau gas sesuai yang telah diprediksikan dan juga diharapkan. Banyak

hal yang mempengaruhi hal tersebut, seperti adanya human error saat

melakukan pekerjaan, atau kondisi dari reservoir itu sendiri yang tidak

diharapkan.

Salah satu masalah yang dapat mempengaruhi turunnya produktivitas

suatu sumur adalah adanya masalah water cut, yang dapat menyebabkan lifting

cost menjadi tinggi dan juga menurunnya efisiensi recovery. Untuk mengatasi

masalah tersebut dapat ditanggulangi dengan cara melakukan secondary

cementing yaitu dengan memperhitungkan slurry, additive dan juga metode

penempatan bubur semen yang tepat agar nantinya dapat dihasilkan kualitas

penyemenan yang sesuai dengan harapan agar masalah water cut dapat

ditanggulangi.

III. MAKSUD DAN TUJUAN

Maksud dari penelitian yang akan dilakukan ini adalah agar dapat

mengoptimasikan pekerjaan secondary cementing dengan semen karbonat

untuk menurunkan water cut. Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah

mengetahui serta dapat menganalisa additif, jenis semen, dan metode yang

tepat untuk menanggulangi permasalahan water cut, dan juga dapat melakukan

desain serta perhitungan yang tepat dalam membuat bubur semen.

IV. TINJAUAN PUSTAKA

Definisi cementing adalah suatu proses pekerjaan yang meliputi

perancangan, pengujian, pencampuran additives, pengadukan dan pemompaan

Slurry Cement (Bubur Semen) ketempat yang telah ditentukan didalam sumur.

Pekerjaan cementing sendiri dapat dibagi menjadi 2 jenis berdasarkan tujuan

dan waktu dilakukannnya, yaitu pekerjaan primary cementing dan secondary

cementing.

Primary Cementing dilakukan setelah menurunkan Casing (Pipa

Selubung) kedalam lubang sumur, selanjutnya bubur semen dipompakan

kedalam annulus diantara selubung dan dinding lubang. Dengan tujuan

menahan serta mengikat pipa selubung dengan formasi, melindungi pipa

selubung dari korosi yang diakibatkan oleh air tanah, melindungi pipa selubung

dari getaran, goncangan selama pemboran, mencegah perpindahan cairan antar

zona (Zone Isolation). Dan terdapat beberapa metode dalam pekerjaannya,

yaitu: Single Stage Cementing (Penyemenan Satu Tahap) dimana rangkaian

casing disemen langsung dari bawah keatas sepanjang kedalamannya, dan Two

Stage Cementing (Penyemenan Dua Tahap) penyemenan ini biasanya

dilakukan pada intermediate atau production casing yang intervalnya cukup

dalam.

Squeeze cementing secara umum dapat diartikan sebagai suatu proses

dimana bubur semen (cement slurry) didorong dibawah tekanan sampai pada

titik tertentu didalam sumur untuk maksud-maksud perbaikan. Squeeze

cementing dilakukan pada saat pengeboran, penyelesaian sumur, dan kerja

ulang.

Squeeze cementing juga dapat digunakan untuk menurunkan ratio

fluida produksi. Volume gas yang besar memungkinkan untuk terjadinya

pengurangan tekanan reservoir lebih cepat, bersamaan dengan pembentukan

harga pemisah yang berlebih pada fasilitas produksi permukaan oleh volume

air yang besar. Bagian perforasi tertentu mungkin harus ditutup dengan

pemompaan suspensi semen, sehingga volume gas dan air dapat dikurangi

dengan penyemenan dibagian atas dan bawah perforasi secara berurutan.

Pertimbangan yang paling penting dalam operasi squeeze cementing

adalah pembuatan suspensi semen yang akan digunakan, bahan atau additif

yang digunakan, dan teknik penempatan yang dipakai seperti:

A. Teknik Tekanan Tinggi

Teknik tekanan tinggi, tekanan ini mencakup perekahan formasi

dan pemompaan bubur semen kedalam rekahan hingga tekanan tertentu

tercapai dan terlaksana tanpa kebocoran. Biasanya digunakan semen

bersih yaitu dengan fluid loss yang sangat tinggi.

B. Teknik Tekanan Rendah

Teknik tekanan rendah atau lebih dikenal dengan semen fluid

loss rendah. Teknik ini mencakup penempatan semen diatas interval

perforasi dan memberikan tekanan yang cukup untuk membuat filter

cake dari semen yang didehidrasi didalam perforasi dan didalam

saluran-saluran atau yang mungkin terbuka pada perforasi tersebut.

C. Bradenhead Method

Metode ini digunakan dengan cara menempatkan cement slurry

di depan perforasi dan di sebut balancing plug setelah slurry

dicampur, slurry kemudian di pompa ke dalam tubing dan di ikuti oleh

sejumlah fluida work over yang sudah di hitung sehingga membentuk

suatu keseimbangan (kesamaan tinggi) kolom slurry di dalam tubing

dan annulus.

D. Retrievable Squeeze Packer Method

Pada metode ini retrievable packer atau retainer packer

diturunkan hingga berada tepat diatas zona yang akan di squeeze off.

Retrievable packer, ditempatkan pada pipa bor. Retainer packer

dijalankan dengan wire line dan diset dengan special setting kit.

E. Hesitation Squeeze

Metode ini mencakup penempatan semen dalam tahapan

tunggal, tetapi membagi-bagi penempatan semen alternatif pemompaan

atau periode secara bergantian, secara khusus digunakan pada zona

dengan permeabilitas rendah.

Selain metode penempatan bubur semen yang tepat, hal lain yang harus

diperhitungkan adalah mengenai perhitungan pembuatan desain bubur semen

yang akan digunakan. Seperti penentuan fluid loss control, penentuan

thickening time, slury viscosity, dan juga perhitungan volume slurry.

A. Perhitungan kapasitas dan volume cement slurry.

Kapasitas / luas suatu ruang yang akan di semen dan volume

annulus harus diketahui, jumlah volume annulus yang akan disemen

sama dengan jumlah volume cement slurry yang dibutuhkan. Volume

bubur semen dapat di hitung dengan persamaan :

1. Volume casing

Depth

IDV gca

4.1029

2

sin

.......(4-1)

2. Volume annulus

Depth

ODIDVannulus

4.1029

)( 22

................................................(4-2)

Dimana :

ID = inside diameter previous casing, inch

OD = outside diameter casing, inch

1029.4 = konversi dalam satuan volume, bbl

V = volume cement slurry, bbl

Depth = kedalaman / ft

B. Perhitungan yield dan jumlah semen

Jumlah sak semen dapat didefinisikan sebagai jumlah sak semen

yang dibutuhkan dalam suatu proses penyemenan. dapat di hitung

dengan rumus sebagai berikut :

yield

rycementslurvolcementSak

.

...(4-3)

481.7

additivewatercement VVVyield

.(4-4)

Dimana :

7.481 = konversi satuan dari gallon volume menjadi cuft volume

C. Perhitungan mixing water.

Mixing water adalah jumlah air yang dibutuhkan campuran

semen dan additive untuk menjadi cement slurry. Perhitungan mixing

water ditentukan dengan persamaan:

Mixing water = total sak semen x mix water ...(4-5)

D. Perhitungan volume displacement

Volume displacement merupakan volume fluida pendorong

yang dibutuhkan untuk mendorong suspensi semen dari dalam casing

agar keluar ke annulus. Besarnya displacement volume merupakan

volume casing dari permukaan sampai collar. Volume displacement

ditentukan dengan persamaan:

Displacement volume = Ccasing x Hcollar ....(4-6)

Dimana :

C = kapasitas casing, bbl

H = kedalaman, ft

Sedangkan untuk menghitung besarnya pressure yang dibutuhkan

untuk melakukan pekerjaan squeeze adalah dengan menggunakan persamaan:

A. Tekanan formasi

Pf = 0,65 psi/ft h 3,281 .................(4-7)

B. Tekanan hidrostatik

Pf = 0,052 psi/ft h 3,281 ....(4-8)

C. Pressure yang dibutuhkan pompa dipermukaan

Pf - Ph = .. psi ....(4-9)

Untuk lebih spesifik mengenai sifat-sifat dari bubur semen yang akan

dijadikan pertimbangan dalam membuat slurry yang sesuai dengan kondisi

formasi dapat dijelaskan sebagai berikut: Densitas adalah suspensi semen

didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah berat bubuk semen, air

pencampur dan additif terhadap jumlah volume bubuk semen, air pencampur

dan additif. Thickening time adalah waktu yang diperlukan suspensi semen

untuk mencapai konsistensi sebesar 100 Uc (Unit Of Consistency). Konsistensi

sebesar 100Uc merupakan batasan bagi suspensi semen masih dapat di pompa

lagi. Filtration loss adalah peristiwa hilangnya cairan dari suspensi semen ke

dalam formasi permeabel yang dilaluinya. Cairan ini sering disebut dengan

filtrat. Water Cement Ratio (WCR) adalah perbandingan air yang dicampur

terhadap bubuk semen sewaktu suspensi semen dibuat. Sedangkan Waiting On

Cement (WOC) atau waktu menunggu pengerasan suspensi semen.

Sedangkan untuk tipe semen yang biasanya digunakan adalah Semen

Kelas G, digunakan untuk penyemenan sumur dikarenakan kelas G dapat

digunakan pada permukaan sampai kedalaman 8,000 FT (2,400 m) dan untuk

menyesuaikan range dari kedalaman dan temperatur maka dapat digunakan

accelerators dan retarders pada semen ini.

Accelerator adalah additif yang digunakan untuk mempercepat proses

pengerasan suspensi semen, contohnya : kalsium klorida, sodium klorida,

gipsum, sodium silikat, dan air laut. Retarder adalah additif yang dapat

memperlambat proses pengerasan suspensi semen. Extenders adalah additif

yang berfungsi untuk menaikkan volume suspensi semen, contohnya :

bentonite, perlite dan gilsonite. Weightening Agents adalah additif yang

berfungsi menaikkan densitas semen, contohnya : hematite, ilmenite, barite dan

pasir. Dispersant merupakan additif yang dapat mengurangi viscositas suspensi

semen. Additif-additif yang termasuk dalam dispersant antara lain :

polymelamine sulfonate, polynapthatalena sulfonate. Fluid-loss Control Agent

merupakan additif yang berfungsi mencegah hilangnya fasa liquid semen

kedalam formasi. Lost Circulation Control Agents merupakan additif-additif

yang mengontrol hilangnya suspensi semen ke dalam formasi yang lemah atau

bergua (rekahan).

V. METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi penelitian tugas akhir meliputi yaitu :

1. Mengumpulkan data yang diperlukan sebelum melakukan kegiatan proses

operasi perforasi seperti :

Data produksi : WOR, Qo, Wc,

Data reservoir : Data batuan ( , K, SW ), data fluida ( pH, pv, oi )

Data sumur : Pf, fracture gradient

Data temperatur : BHTC, BHST, DT

Data penetrasi : Ukuran casing, trayek open hole, tipe string

2. Melakukan analisa :

Uji tipe semen dan additif yang digunakan

Desain dan perhitungan slurry cement

Persiapan peralatan yang akan digunakan

Melakukan operasi squeeze cementing

3. Mendapatkan hasil :

Bonding semen dengan kualitas yang bagus.

Menurunnya nilai water cut.

Meningkatnya angka produksi minyak.

VI. DIAGRAM ALIR

Well Completion

Data Yang Diperlukan

Optimasi Squeeze

Cementing

Analisa

- Uji Tipe Semen Dan Additif Yang Digunakan

- Desain Dan Perhitungan Slurry Cement

- Persiapan Peralatan Yang Akan Digunakan

- Melakukan Operasi Squeeze Cementing

Data Produksi

- WOR

- Qo

- Wc

Data Temperatur

- BHTC

- BHST

- DT

Data Reservoir

-Data Batuan = ,

K, Sw

-Data Fluida = o,

Boi, pH, pv, a, ,

do,

Data Sumur

- Pf

- Fracture

Gradient

Data Penetrasi

- Ukuran Casing

- Open Hole

- Tipe String

Hasil Tidak Optimum Optimum

VII. HASIL YANG DIHARAPKAN

1. Mengetahui seberapa penting peranan data untuk melakukan pekerjaan

secondary cementing.

2. Dapat menentukan jenis dan metode yang digunakan dengan data yang

telah didapat.

3. Dapat mengetahui hasil bonding setelah melakukan pekerjaan

secondary cementing.

4. Menurunnya nilai water cut pada sumur x setelah dilakukan pekerjaan

secondary cementing.

VIII. RENCANA KEGIATAN PENELITIAN

IX. RENCANA DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

KATA PENGANTAR

LEMBAR PERSEMBAHAN

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

RINGKASAN

BAB I PENDAHULUAN

BAB II TINJAUAN UMUM LAPANGAN

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Pengertian secondary cementing

3.2 Teknik secondary cementing

3.3.1 Low-Pressure Squeeze

3.3.2 High Pressure Squeeze

3.3.3 Bradenhead Placement Technique (No Packer)

3.3.4 Squeeze Tool Placement Technique

3.3.5 Running Squeeze Pumping Method

3.3.6 Hesitation Squeeze Pumping Method

3.3 Aplikasi pekerjaan secondary cementing

3.4 Job prosedur

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN ANALISA

4.1 Uji tipe semen dan additif yang digunakan

4.2 Desain dan perhitungan slurry cement

4.3 Persiapan peralatan yang akan digunakan

4.4 Melakukan operasi squeeze cementing

BAB V PEMBAHASAN

BAB VI KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR SIMBOL

LAMPIRAN

X. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

Nelson, Erik B. 1990 Well Cementing . Saint-Etienne, France

Suman, George O. 1977 World Oils Cementing Hand Book. World Oil:

Huston, Texas