Tommy Supratama (21100112130014)

Tugas Teknik Pemboran

1. Jelaskan bagaimana pemboran geotermal dan metode samplingnya ?

Proses pengeboran sumur geothermal pada dasarnya serupa dengan proses

pengeboran pada sumur minyak/gas, baik ditinjau dari tahapan proses, teknologi/alat-alat,

serta ahli pengeborannya (SDM).Dan berikut adalah tahapan teknis dan peralatan pengeboran

sistem geothermal :

1. Rotary Drilling

Sistem pengeboran rotary drilling menggunakan mata bor bergerigi yang diputar.

Mata bor dipasang di ujung pipa yang disebut sebagai drill pipe atau pipa bor. Panjang pipa

bor kurang lebih adalah 30-33 ft, yang dipasang satu persatu, menurut kedalaman

pengeboran. Seluruh rangkaian pipa bor dan mata bor, digantung pada sebuah sistem

penggantung (hoisting system). Hoisting system ini adalah bagian utama dari sebuah menara

besar yang disebut rig. Pemutaran mata bor dilakukan dengan salah satu dari 3 cara tersebut

dibawah ini.

a. Menggunakan mesin yang terletak tepat di atas lantai rig, yang disebut sebagai

meja pemutar (rotary table)

b. menggunakan motor yang terpasang pada ujung atas tempat penyambungan pipa

bor, disebut sebagai pemutar atas (top drive).

c. pada kasus-kasus khusus (pengeboran berarah/directional drilling dan pengeboran

mendatar/horizontal drilling) menggunakan motor yang dipasang pada ujung bawah

pipa bor, yang disebut sebagai motor bawah permukaan (downhole motor).

Tommy Supratama (21100112130014)

Gambar 1. Drilling rig dengan top drive (Engine Drilling and well construction; gene culver geo-heat

center klamath falls, or 97601)

2. Drilling Fluid

Selama melakukan proses pengeboran, dilakukan sirkulasi fluida. Fluida yang

disirkulasikan disebut sebagai drilling fluid. Fungsi dari sirkulasi fluida di dalam lubang bor

adalah:

a. menstabilkan lubang bor selama proses pengeboran.

b. mengontrol formasi, mencegah masuknya fluida geothermal ke dalam lubang bor.

c. membersihkan mata bor dari serpih-serpih pengeboran, mendinginkan dan melumas

mata bor, mengurangi pengaratan pada mata bor.

Drilling Fluid dibuat oleh seorang mud engineer, berdasarkan perkiraan tekanan fluida dan

jenis batuan formasi. Idealnya, tekanan hidrostatis di dalam lubang bor sama dengan tekanan

formasi, sehingga tidak ada ekspansi dari dan ke dalam lubang bor. Jenis-jenis Drilling fluid

yang selama ini digunakan dalam eksplorasi adalah:

a. water-based mud, adalah campuran fluida dengan material solid, berbahan dasar air

b. oil-based mud, adalah campuran fluida dengan material solid, berbahan dasar

minyak

c. foam s , dibentuk dari campuran air, gas ( udara, nitrogen) dan penambah

busa.

d. Udara

3. Casing dan Liner

Casing adalah selubung lubang bor yang terbuat dari bahan campuran logam. Ragam

campuran akan mempengaruhi kekuatan casing, termasuk ketahanan terhadap proses

perkaratan. Kegunaan casing antara lain adalah:

a. Untuk menahan dinding lubang bor dari keruntuhan akibat tidak stabilnya formasi

b. Untuk memisahkan/mengisolasi lubang bor dengan formasi, yang mempunyai

gradien tekanan yang berbeda

c. Untuk mengisolasi formasi yang satu dengan formasi yang lainnya.

Sedangkan liner adalah selubung yang menutup reservoir geothermal. Liner berukuran lebih

kecil dari casing, dan mempunyai lubang-lubang di seluruh permukaan vertikalnya. Dengan

menggunakan liner, akan diperoleh flow rate dari fluida geothermal yang cukup tinggi. Hal

ini sangat penting karena apabila flow rate terlalu rendah, akan terjadi penurunan tekanan

yang cukup tinggi sehingga diperlukan tambahan pompa re-injeksi. Ini juga berarti kenaikan

Tommy Supratama (21100112130014)

biaya produksi. Pemasangan casing dan liner di dalam lubang bor dengan menggunakan

bantuan centralizer untuk membuat posisi setepat mungkin di tengah lubang bor.

4.Cementation

Formasi belum benar-benar terisolasi meskipun casing sudah terpasang di dalam

lubang bor. Masih ada celah antara casing dan dinding lubang bor yang disebut sebagai

anulus. Bagian ini harus diisi semen untuk menghindarkan komunikasi antara formasi. Proses

penyemenan tidak dilakukan pada bagian yang menggunakan liner.

5.Mengalirkan Fluida dari Formasi

Sebelum tahap pengambilan fluida dari reservoir, lubang bor adalah berupa sebuah

sumur yang dindingnya dilapisi oleh casing. Casing terlekat erat pada lubang bor dengan

menggunakan semen. Tidak ada komunikasi antara formasi dengan lubang bor, maupun

antara formasi satu dengan lainnya. Untuk mengalirkan fluida reservoir ke dalam lubang bor,

dilakukan proses perforasi. Proses perforasi adalah penembakan atau pelubangan pada

dinding casing dengan menggunakan bahan peledak. Jumlah dan besarnya lubang yang

akandibuat pada casing dapat di disain sesuai dengan besarnya flowrate yang diinginkan.

Beberapa lubang bor tidak menggunakan casing pada zona reservoirnya, sehingga tidak

diperlukan proses perforasi. Fungsi casing digantikan oleh liner. Sebagai ganti semen, antara

dinding liner dan lubang bor, dimasukkan gravel, yang antara lain berfungsi sebagai filter.

Untuk reservoir yang berupa batuan yang cukup keras, tidak digunakan casing maupun liner.

Lubang dibiarkan terbuka dan fluida mengalir langsung dari formasi (barefoot completion).

Setelah fluida reservoir mengalir masuk ke dalam lubang bor, selanjutnya dibawa naik ke

atas. Hal tersebut bisa dilakukan dengan menggunakan pompa ataupun secara alami.

Untuk metode pengambilan sample pada pengeboran geothermal ini dilakukan

dengan metode pemboran mesin (core drilling).Pada pemboran inti, contoh batuan yang

terambil dapat berupa inti dan sludge yang masing-masing diletakkan dalam core box untuk

inti dan sludge box untuk sludge. Sludge aadalah hasil gesekan pahat dengan batuan yang

kemudian diangkat oleh air pembilas, karena itu sludge akan berupa lumpur. Pengujian harus

meliputi semua karakteristik litologi yang terlihat seperti warna, mineralogi, ukuran dan

bentuk kristal, sorting, alterasi hidrothermal yang terlihat dan lain sebagainya, tetapi juga

sifat lain seperti densitas dan induration. Hal yang paling penting ada tidaknya kemungkinan

permiabilitas, porositas, perlapisan, kekar, urat, rongga, dan lain-lain

Tommy Supratama (21100112130014)

Tugas Teknik Pemboran

2. Jelaskan bagaimana pemboran di dunia MIGAS untuk tahap awal dan penggunaan

lumpur dalam pemboran

Pengeboran minyak bumi adalah usaha teknis yang dilaksanakan dengan membuat

lubang ke perut bumi dengan aman (sesuai standar tertentu) sampai ke formasi yang kaya

akan kandungan minyak bumi dan gas. Lubang ini kemudian dilapisi dengan casing (pipa

besi dengan ukuran standar) dan dilakukan penyemenan (cementing) untuk melekatkan

casing pada dinding formasi. Dengan terhubunganya lapisan formasi dengan permukaan

melalui lubang hasil pengeboran ini maka kandungan minyak bumi di dalam perut bumi

dapat dimanfaatkan secara komersial dalam jumlah yang ekonomis.Dalam kegiatan

pemboran,pelaratan dibagi menjadi bebapa sistem yaitu :

1.Hoisting System

Hosting System atau Sistem pengangkat adalah sistem katrol besar yang digunakan

untuk menurunkan dan menaikkan peralatan masuk dan keluar dari sumur. Secara khusus,

sistem pengangkat digunakan untuk menaikan dan menurunkan drillstring dan casing ke

dalam dan keluar dari sumur. Berikut ini gambaran dari hoisting system:

Gambar 1. Hoisting System

Tommy Supratama (21100112130014)

2.Rotating System

Seluruh peralatan yang digunakan untuk mentranmisikan putaran dari permukaan

(mejaputar/rotary table) hingga ke dasar sumur (matabor/bit) disebut dengan rotary

system.Komponen – komponen yang termasuk sistem pemutar diantaranya (dari atas ke

bawah) :

a.Swivel,

b.Kelly and accessories,

c.Rotary table and components,

d.Drillstring tubulars (drill pipe, drill collars, etc.),

e.Drill bit

Gambar 2.Rotating System

3.Circulating System

4.Power System

5.BOP System

Fungsi utama dari sistim pencegahan semburan liar (BOP System)adalah untuk

menutup lubang bor ketika terjadi “kick”. Blowout terjadi karena masuknya aliran fluida

formasi yang tak terkendalikan ke permukaan.Blowout 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

sistim pencegahan semburan liar (BOP System) terdiri dari tiga sub komponen utama yaitu

Rangkaian BOP Stack, Accumulator dan Sistim Penunjang.

Tommy Supratama (21100112130014)

Rangkaian BOP Stack

Rangkaian BOP Stack ditempatkan pada kepala casing atau kepala sumur langsung

dibawah rotary table pada lantai bor. Rangkaian BOP Stack (lihat Gambar 2.15)

terdiri dari peralatan sebagai berikut :

a. Annular Preventer.

Ditempat 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.

b. Ram Preventer.

Ram 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 :

Pipe ram

Pipe ram digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor

berada pada lubang bor.

Blind or Blank Rams

Peralatan tersebut digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian

pipa bor tidak berada pada lubang bor.

Shear Rams

Shear rams digunakan untuk memotong drill pipe dan seal sehingga lubang

bor kosong (open hole), digunakan terutama pada offshore floating rigs.

c. Drilling Spools.

Drilling spools adalah terletak diantara preventer. Drilling spools berfungsi

sebagai tempat pemasangan choke line (yang mensirkulasikan “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.

d. Casing Head (Well Head).

Merupakan alat tambahan pada bagian atas casing yang berfungsi sebagai

fondasi BOP Stack.

Accumulator

Biasanya 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

Tommy Supratama (21100112130014)

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.

Sistim Penunjang

Peralatan penunjang yang terpasang rangkaian peralatan sistim pencegahan

semburan liar (BOP System) meliputi choke manifold dan kill line.

a. Choke Manifold.

Choke 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 alirandan langsung ke reserve pits), mud-gas separator atau mud

conditioning area back pressure dijaga sampai lubang bor dapat dikontrol kembali.

b. Kill Line.

Kill 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.

Gambar 3. BOP System

Penggunaan lumpur pemboran (circulating system) merupakan faktor yang penting

dalam operasi pemboran. Kecepatan pemboran, efisiensi, keselamatan dan biaya pemboran

sangat tergantung dari lumpur pemboran yang dipakai.Lumpur pemboran diperkenalkan

Tommy Supratama (21100112130014)

pertama kali dalam pemboran putar pada sekitar awal tahun 1900. Pada mulanya orang hanya

menggunakan air untuk mengangkat serbuk bor (cutting) secara kontinyu. Kemudian dengan

berkembangnya teknologi pemboran, lumpur mulai digunakan, dan fungsi lumpur menjadi

semakin komplek dan untuk memperbaiki sifat-sifat lumpur tersebut ditambahkan bahan-

bahan kimia (additive). Ada tiga jenis fluida pemboran :

1. Water–based mud, lumpur pemboran yang paling banyak digunakan adalah water-

base mud(80%). Komposisi lumpur ini terdiri dari air tawar atau air asin, clay dan

chemical additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor.

2. Oil–based mud, digunakan pada pemboran dalam, hotholes, formasi shale dan

sebagainya. Lumpur ini lebih mahal, tetapi mengurangi terjadinya korosi pada

rangkaian pipa bor, dsb.

3. Air or gas–based mud, keuntungan dari lumpur jenis ini terutama adalah dapat

menghasilkan laju pemboran yang lebih besar. Karena digunakan kompressor,

kebutuhan peralatan dan ruang lebih sedikit.

Fungsi utama lumpur pemboran adalah :

1. Mengangkat serbuk bor ke permukaan

2. Mengontrol tekanan formasi

3. Mendinginkan serta melumasi pahat dan drillstring

4. Membersihkan dasar lubang bor

5. Membantu dalam evaluasi formasi

6. Melindungi formasi produktif

7. Membantu stabilitas formasi