PROSES PENYEMENAN
-
Upload
ocky-bhimasto -
Category
Documents
-
view
1.638 -
download
2
description
Transcript of PROSES PENYEMENAN
MAKALAH SEMENTING
DISUSUN OLE
Nama : Ocky Bhimasto
NIM : 1001109
Kelompok: 7 (tujuh)
JURUSAN S1 TEKNIK PERMINYAKAN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK & GAS
BALIKPAPAN2012
Pendahuluan
Penyemenan (Cementing)
Mengapa sumur harus disemen ?
Penyemenan sumur digolongkan menjadi dua bagian :
Pertama, primary cementing, yaitu penyemenan pada saat sumur sedang dibuat. Sebelum
penyemenan ini dilakukan, casing dipasang dulu sepanjang lubang sumur. Campuran
semen (semen + air + aditif) dipompakan ke dalam annulus (ruang/celah antara dua
tubular yang berbeda ukuran, bisa casing dengan lubang sumur, bisa casing dengan
casing). Fungsi utamanya untuk pengisolasian berbagai macam lapisan formasi sepanjang
sumur agar tidak saling berkomunikasi. Fungsi lainnya menahan beban aksial casing
dengan casing berikutnya, menyokong casing dan menyokong lubang sumur (borehole).
Kedua, remedial cementing, yaitu penyemenan pada saat sumurnya sudah jadi.
Tujuannya bermacam-macam, bisa untuk mereparasi primary cementing yang kurang
sempurna, bisa untuk menutup berbagai macam lubang di dinding sumur yang tidak
dikehendaki (misalnya lubang perforasi yang akan disumbat, kebocoran di casing, dsb.),
dapat juga untuk menyumbat lubang sumur seluruhnya.
Semen yang digunakan adalah semen jenis Portland biasa. Dengan mencampurkannya
dengan air, jadilah bubur semen (cement slurry). Ditambah dengan berbagai macam
aditif, properti semen dapat divariasikan dan dikontrol sesuai yang dikehendaki.
Semen, air dan bahan aditif dicampur di permukaan dengan memakai peralatan khusus.
Sesudah menjadi bubur semen, lalu dipompakan ke dalam sumur melewati casing.
Kemudian bubur semen ini didorong dengan cara memompakan fluida lainnya, seringnya
lumpur atau air, terus sampai ke dasar sumur, keluar dari ujung casing masuk lewat
annulus untuk naik kembali ke permukaan. Diharapkan seluruh atau sebagian dari
annulus ini akan terisi oleh bubur semen. Setelah beberapa waktu dan semen sudah
mengeras, pemboran bagian sumur yang lebih dalam dapat dilanjutkan.
Untuk apa directional drilling dilakukan ? Secara konvensional sumur dibor berbentuk
lurus mendekati arah vertikal. Directional drilling (pemboran berarah) adalah pemboran
sumur dimana lubang sumur tidak lurus vertikal, melainkan terarah untuk mencapai
target yang diinginkan.
Tujuannya dapat bermacam-macam :
1. Sidetracking : jika ada rintangan di depan lubang sumur yang akan dibor, maka
lubang sumur dapat dielakkan atau dibelokan untuk menghindari rintangan
tersebut.
2. Jikalau reservoir yang diinginkan terletak tepat di bawah suatu daerah yang tidak
mungkin dilakukan pemboran, misalnya kota, pemukiman penduduk, suaka alam
atau suatu tempat yang lingkungannya sangat sensitif. Sumur dapat mulai digali
dari tempat lain dan diarahkan menuju reservoir yang bersangkutan.
3. Untuk menghindari salt-dome (formasi garam yang secara kontinyu terus
bergerak) yang dapat merusak lubang sumur. Sering hidrokarbon ditemui dibawah
atau di sekitar salt-dome. Pemboran berarah dilakukan untuk dapat mencapai
reservoir tersebut dan menghindari salt-dome.
4. Untuk menghindari fault (patahan geologis).
5. Untuk membuat cabang beberapa sumur dari satu lubung sumur saja di
permukaan.
6. Untuk mengakses reservoir yang terletak di bawah laut tetapi rignya terletak
didarat sehingga dapat lebih murah.
7. Umumnya di offshore, beberapa sumur dapat dibor dari satu platform yang sama
sehingga lebih mudah, cepat dan lebih murah.
8. Untuk relief well ke sumur yang sedang tak terkontrol (blow-out).
9. Untuk membuat sumur horizontal dengan tujuan menaikkan produksi
hidrokarbon.
10. Extended reach : sumur yg mempunyai bagian horizontal yang panjangnya lebih
dari 5000m.
11. Sumur multilateral : satu lubang sumur di permukaan tetapi mempunyai beberapa
cabang secara lateral di bawah, untuk dapat mengakses beberapa formasi
hidrokarbon yang terpisah.
Pemboran berarah dapat dikerjakan dengan peralatan membor konvensional, dimana pipa
bor diputar dari permukaan untuk memutar mata bor di bawah. Kelemahannya, sudut
yang dapat dibentuk sangat terbatas. Pemboran berarah sekarang lebih umum dilakukan
dengan memakai motor berpenggerak lumpur (mud motor) yang akan memutar mata bor
dan dipasang di ujung pipa pemboran. Seluruh pipa pemboran dari permukaan tidak perlu
diputar, pipa pemboran lebih dapat “dilengkungkan” sehingga lubang sumur dapat lebih
fleksibel untuk diarahkan.
PROSES PENYEMENAN
Penyemenan suatu sumur merupakan salah satu faktor yang tidak kalah
pentingnya dalam suatu operasi pemboran. Berhasil atau tidaknya suatu pemboran, salah
satu diantaranya adalah tergantung dari berhasil atau tidaknya penyemenan sumur
tersebut. Penyemenan sumur secara integral, merupakan salah satu aspek yang sangat
penting dalam suatu operasi pemboran, baik sumur minyak maupun gas. Semen ter-sebut
digunakan untuk melekatkan rangkaian pipa selubung dan mengisolasi zona produksi
serta mengantisipasi adanya berbagai masalah pemboran. Perencanaan penyemenan
meliputi :
1. Perkiraan kondisi sumur (ukuran, tem-peratur, tekanan, dsb).
2. Penilaian terhadap sifat lumpur pem-boran.
3. Pembuatan suspensi semen (slurry de-sign).
4. Teknik penempatan.
5. Pemilihan peralatan, seperti centralizers, scratchers, dan float equipment Program
perencanaan penyemenan secara tepat, merupakan hal pokok yang akan
mendukung suksesnya operasi pemboran.
Adapun tujuan dari penyemenan yang kita lakukan antara lain :
1. Melindungi dan melekatkan casing pada dinding formasi.
2. Menutup daerah hilang sirkulasi dan mengisolasi lapisan dibelakang casing agar
tidak terjadi komunikasi antar lapisan.
3. Mencegah penyusupan gas atau fluida formasi yang bertekanan tinggi ke celah
antara casing dan formasi, yang dapat menimbulkan masalah yang yang
membahayakan dipermukaan.
4. Menutup sumur yang akan ditinggalkan.
5. Memperbaiki casing yang rusak.
6. Memperbaiki kesalahan pada waktu perforasi.
MACAM-MACAM OPERASI PENYEMENAN
Operasi penyemenan yang tidak sempurna dapat menimbulkan banyak masalah,
antara lain sulitnya mengontrol produksi pada tiap-tiap lapisan formasi produktifnya.
Oleh karna itu type penyemenan terbagi menjadi 2 bagian yaitu :
1. Primary Cementing adalah penyemenan yang pertama kali dilakukan setelah
casing diturunkan kelubang sumur. Primary Cementing juga terbagi menjadi
beberapa bagian yaitu :
Penyemenan Conductor Casing.
Penyemenan Surface Casing.
Penyemenan Intermediate.
Penyemenan Production Casing.
2. Secondary Cementing adalah penyemenan tahap kedua atau penyemenan ulang
untuk menyempurnakan primary cementing . Secondary Casing juga terdiri dari
beberapa bagian yaitu :
Squeeze Cementing : Penyemenan yang bertujuan untuk memperbaiki
kebocoran atau kerusakan pada casing atau juga memperbaiki penyemenan
pada Primary cementing yang belum sempurna.
Re - Cementing : Untuk memperluas perlindungan casing diatas top semen
serta menyempurnakan penyemenan pertama.
Plug Back Cementing : tujuan untuk menutup atau meninggalkan sumur
(Abandonment Well) Dan menutup zona air dibawah zona produksi minyak.
Setelah melakukan tahap tersebut maka tujuan penyemenan yang kita
harapkan dapat tercapai.
Penyemenan sumur minyak adalah proses untuk menempatkan semen di annulus,
antara casing dan formasi untuk mengisolasi lubang sumur dari zona minyak, gas dan air
untuk mencegah cairan seperti air atau gas di satu zona dari minyak di lain zona.
Untuk mencapai tujuan ini sekat hidrolik harus diletakkan di antara casing dan
semen, dan semen dengan formasi. Di saat yang bersamaan untuk mencegah fluid
channel di dalam semen. Hal ini membuat penyemenan utama menjadi sangat penting di
dalam pengeboran. Tanpa
mengisolasi zona di dalam sumur pengeboran, sumur tidak akan mencapai produksi yang
maksimal.
PERALATAN PENYEMENAN
Proses penyemenan terdiri dari pencampuran air dengan semen dalam
perbandingan tertentu dan dengan additive tertentu pula. Pendorongan semen dapat
dilakukan dengan sistem sirkulasi ke belakang casing, ditekan masuk ke formasi atau
ditempatkan sebagai suatu plug atau sumbat pada lubang yang tidak merupakan perforasi
completion (misalnya disini open hole completion). Peralatan penyemenan pada dasarnya
dibagi menjadi dua bagian, yaitu peralatan di atas permukaan (surface equipment), dan
peralatan bawah permukaan.
1. Peralatan diatas Permukaan
Peralatan penyemenan di atas permukaan meliputi :
a. Cementing Unit
Adalah merupakan suatu unit pompa yang mempunyai fungsi untuk
memompakan bubur semen (slurry) dan lumpur pendorong dalam proses
penyemenan.
Cementing unit terdiri dari :
- Tanki semen
Untuk menyimpan semen kering.
- Hopper
Untuk mengatur aliran dari semen kering agar merata.
- Jet mixer
Untuk mengatur semen kering dan air yang ditempatkan bersama-sama
dalam hopper, sehingga akan menghasilkan bubur semen yang benar-
benar homogen.
- Motor penggerak pompa dan pompa
b. Cementing Head
Berfungsi untuk mengatur bubur semen yang masuk ke lubang bor.
Ada dua tipe cementing head yaitu :
1. Mac Clatchie Cementing Head
Merupakan tipe cementing head yang cara penggunaanya (pada waktu
pemasukan bottom plug dan top plug) dengan jalan membuka dan
memasang kembali.
2. Plug Container
Tipe ini tidak praktis daripada mac clatchie, karena pada container ini
memasangnya top plug dan bottom plug tidak perlu membukanya akan
tetapi sudah terpasang sebelumnya.
2. Peralatan dibawah Permukaan
Peralatan penyemenan di bawah permukaan meliputi :
a. Casing
Merupakan pipa selubung
b. Cementing Plug
1. Bottom Plug
Bottom plug berfungsi untuk mencegah adanya kontaminasi antara lumpur
dengan bubur semen. Jadi untuk mendorong lumpur yang berada dalam
casing dan memisahkan casing dari semen dan juga membersihkan mud
film di dalam dinding casing, pada bottom plug terdapat membran (selaput
tipis) yang pada tekanan tertentu dapat pecah, sehingga semen akan
mengalir keluar dan terdorong ke annulus sampai mencapai tujuan yang
diharapkan. Bottom plug dibuat dari bahan karet pada bagian luar dan cast
aluminium pada bagian dalamnya.
2. Top Plug
Top plug berfungsi untuk mendorong bubur semen, memisahkan semen
dari lumpur pendorong agar tidak terjadi kontaminasi, membersihkan sisa-
sisa semen di dalam casing. Alat ini sebagian besar terbuat dari karet dan
pada bagian bawahnya digunakan plat aluminium dan tidak mempunyai
membran (selaput tipis). Apabila top plug ini sudah duduk (sampai pada
bottom plug) di bawah, maka tekanan pemompaan akan naik secara tiba-
tiba (bumping pressure) dan pada saat itu pemompaan dihentikan.
METODE PENYEMENAN
Berdasarkan pada metode yang digunakan, proses penyemenan dapat dibedakan
menjadi dua jenis, yaitu single stage cementing, dan multy stage cementing.
a. Single Stage Cementing
Single stage cementing umumnya digunakan untuk melakukan penyemenan
terhadap pipa konduktor dan surface. Sejumlah lumpur disiapkan dan
dipompakan ke dalam casing. Perlu dicatat pula bahwa seluruh bagian internal
dari peralatan casing, termasuk floatshoe, wiper plug dan lain sebagainya
merupakan peralatan yang dengan mudah dapat hancur bila dibor.
b. Multi Stage Cementing
Multi stage cementing diterapkan pada penyemenan rangkaian casing yang
panjang khususnya guna :
1. Mengurangi tekanan total pemompaan .
2. Mengurangi tekanan total hidrostatis pada formasi-formasi lemah
sehingga tidak terjadi atau terbentuk rekahan.
3. Memungkinkan pemilihan penyemenan daripada formasi.
4. Memungkinkan penyemenan keseluruhan total panjang casing.
5. Memastikan penyemenan efektif di sekeliling shoe dari rangkaian casing
sebelumnya.
Pada multi stage cementing sebuah stage cementer dipasang pada
posisi tertentu pada rangkaian casing. Posisi stage cementer ditentukan oleh
panjang total kolom semen dan kekuatan formasi. Untuk pekerjaan two-stage
cementing, sebuah one-stage cementer digunakan pada rangkaian casing.
Casing lalu diturunkan ke dasar lubang. Kemudian casing disirkulasikan
dengan sejumlah volume sebesar dua kali kapasitas lubang. Tahap pertama
penyemenan ditujukan sebagai operasi tahap tunggal, akan tetapi bagian top
kolom semen berakhir tepat dibawah stage cementer.
Tahap kedua diawali dengan menjatuhkan sebuah opening bomb dari
permukaan sehingga memungkinkan untuk jatuh pada opening seat pada stage
collar. Saat bomb telah ditempatkan, tekanan pemompaan sebesar 1200 - 1500
psi diatas tekanan sirkulasi diterapkan pada penyeretan pin penahan dan
memungkinkan sebuah bottom sleeve bergerak turun. Gerakan sleeve akan
membuka terminal, sehingga menetapkan hubungan antara bagian dalam
(internal) casing dengan annulus. Lumpur kemudian disirkulasikan guna
mengkondisikan sumur yang ditujukan untuk memulai tahap kedua.
Operasi penyemenan merupakan bagian dari operasi pemboran yang
memakan biaya yang besar karena peralatan yang digunakan tidak dapat dipakai
kembali , karena tertanam dalam dalam sumur untuk seterusnya, seperti
centralizer, casing dan scratcher. Penyemenan harus benar-benar sempurna dan
tidak terjadi rongga-rongga pada tempat yang disemen sebabkan menyebabkan
kerusakan casing akibat mengembangnya udara atau fluida lainnya yang masuk
dalam rongga tersebut akibat terkena temperatur dan tekanan yang tinggi.
ADDITIVE PENYEMENAN
Sistem semen Portland ada yang didisain sampai temperatur 3710C (7000C) misal
untuk sumur-sumur geothermal. Juga ada yang didesain untuk tekanan 30000 psi, misal
untuk sumur-sumur yang dalam. Kondisi sumur ini memang mempengaruhi dalam
pemilihan jenis semen namun sangat jarang memilih bubuk semen hanya tergantung dari
kondisi sumur saja (seperti temperatur, tekanan dan kedalaman). Ada faktor-faktor
lainnya yang turut mempengaruhi dalam pembuatan suspensi semen, seperti waktu dan
harga. Selain itu pembuatan suspensi semen harus memperhatikan juga sifat dari suspensi
semen tersebut. Oleh karena itu perlu ditambah kedalaman ’neat semen’ (suspensi semen
yang hanya terdiri dari bubuk semen dan air) suatu zat-zat kimia agar dicapai hasil
penyemenan yang diinginkan. Zat-zat kimia tersebut dikenal sebagai aditive.
Hingga saat ini lebih dari 100 additive telah dikenal. Namun umumnya additive-
additive itu dapat dikelompokkan dalam 8 kategori, yaitu :
a. Accelerator
To accelerate maksudnya mempercepat. Accelerator artinya adalah additive
untuk mempercepat thickening time.
Pada umumnya accelerator ditambahkan bbila menyemen sumur yang
dangkal. Kalau tidak ditambahkan accelerator terlalu lama menunggu bubur
semen menjadi keras.
Bahan-bahan yang bertindak sebagai accelerator adalah :
1. Calcium chlorida (CaCl2)
CaCl2 dapat melipat duakan compressive strength semen, memperkecil
thickening time.
2. Natrium chlorida (NaCl)
Natrium chlorida atau garam dapur, dapat bertindak sebagai retarder dan
dapat juga sebagai accelerator. Hal ini tergantung kepada konsentrasi
garamnya. Penambahan NaCl akan menurunkan thickening time, dan akan
menaikkan compressive.
3. Densified cement
Densified cement maksudnya bubur semen yang dikurangi WCR-nya.
Dengan mengurangi air yang dicampurkan dalam membuat bubur semen,
maka dihasilkan semen yang padat. Dengan demikian akan didapatkan
berat jenis bubur semen yang lebih besar dan thickening bubur semen
yang lebih kecil. Pengurangan air yang dicampurkan dalam membuat
bubur semen boleh dilakukan kalau sudah memakai friction loss reducer.
Kalau tidak akan menyebabkan friksi diannulus besar. Jadi dengan kata
lain bila mengurangi air yang dicampurkan dalam membuat bubuk semen
harus diiringi oleh penambahan friction reducer. Agar tidak banyak
gesekan diannulus.
b. Retarder
Retarder adalah additive berfungsi untuk memperlambatkan atau
memperpanjang thickening time. Hal ini diperlukan untuk menyemen surat
bertemperatur tinggi, atau untuk sumur yang dalam atau kolom penyemenan
yang panjang. Atau bila air banyak terisap oleh penambahan additive lain
sehingga thickening time berkurang. Sebagaimana telah disebut diatas bahwa
bila thickening time lebih kecil dari waktu pemompaan bubur semen maka
bubur semen akan mengeras sebelum sampai ke tempat yang diinginkan.
Bahan-bahan yang bertindak sebagai retarder adalah sebagai berikut :
1. Calcium ligno sulfonate
2. CMHEC
CMHEC adalah singkatan dari Carboxy Methyl Hidroxy Etyl Cellulose.
Bahan ini digunakan untuk temperatur yang ekstrim. CMHEC
memerlukan banyak air dalam pencampurannya.
3. Garam NaCl
c. Extender
Extender adalah additive untuk menaikkan volume dari bubuk semen. Pada
umumnya penambahan extender diiringi dengan penambahan air. Kenaikan
volume tidak seimbang dengan kenaikan berat bubur semen. Sehingga akan
cepat penurunan berat jenis bubur semen.
Bahan-bahan yang termasuk sebagai extender adalah :
1. Bentonite
Bentonite merupakan bermineral clay. Sifat utamanya adalah dapat
mengisap air dengan banyak, sehingga volume bubur semen yang terjadi
bisa naik sampai 10 kali. Akibatnya berat jenis bubur semen dapat turun
lebih besar. Penambahan bentonite harus diiringi dengan penambahan air.
Pengaruh lain akibat penambahan bentonite adalah :
Yield semen naik
Biaya lebih murah
Perforating qualities baik
Compressive strength semen naik
Permeabilitas semen naik
Viskositas bubur semen naik
2. Pozzolan
Pozzolan merupakan extender yang tidak terlalu banyak menurunkan
compressive strength semen. Sedangkan pengaruh penambahan pozzolan
terhadap bubur semen adalah sama dengan penambahan bentonite.
3. Diatomaceous earth
Bahan ini berasal dari silika suatu sedimen. Diatomaceous earth
mempunyai surface area yang besar, sehingga memerlukan banyak air
dalam pembuatan bubur semen.
4. Gilsonite
Gilsonit tidak memerlukan banyak air. Sehingga menurunkan compressive
strength semen akan lebih kecil dibandingkan dengan extender yang lain,
untuk pengurangan berat jenis yang sama.
5. Expanded perlite
Expanded merupakan extender yang berasal dari vulkanik. Umumnya
ditambahkan juga bentonite 2% sampai dengan 6% untuk mencegah
pemisahan air. Pada umumnya juga penambahan perlu penambahan air
yang banyak, dibawah tekanan expended perlite bertindak sebagai spons.
Sehingga bubur semen akan mempunyai berat jenis yang lebih besar dan
volume yang lebih kecil untuk kondisi bertekanan dibandingkan dengan
kondisi permukaan.
d. Weighting agent
Weight material ditambahkan dalam bubur semen bila akan menyemen
formasi bertekanan tinggi. Untuk menaikkan berat jenis bubur semen
ditambahkan dalam pembuatan semen antara lain:
1. Ilmenite merupakan bahan yang tertarik sebagai weight material.
Material ini adalah inert solid dan tidak memberikan pengaruh terhadap
thickening time. Rumus kimia dari ilmenite adalah FeTiO3, mempunyai
SG 4.7. Distribusi ilmenite dalam bubur semen dapat merata atau uniform.
Berat jenis bubur semen yang terjadi dapat mencapai 22 ppg.
2. Barite merupakan bahan yang paling umum digunakan menaikkan
berat jenis bubur semen, maupun lumpur pemboran. SG dari barite adalah
4.3 dan dapat menaikkan berat jenis bubur semen menjadi 18 ppg. Kata
lain untuk barite adalah barium sulfate. Dalam penambahan barite, perlu
diiringi dengan penambahan air untuk membasahi partikelnya, karena
barite mempunyai surface area yang besar. Air ini dapat juga melarutkan
retarder dari bubuk semen. Sehingga thickening timenya jadi singkat.
Penambahan air yang banyak dapat menurunkan compressive strength dari
semen.
3. Pasir yang digunakan untuk menaikkan berat jenis bubur semen
umumnya adalah pasir ottawa (ottawa sand). Berat jenis yang terjadi dapat
mencapai 18 ppg. Biasanya digunakan untuk penyemenan lobang untuk
pemasangan whipstock dan untuk plug job yang lain. SG dari ottawa sand
adalah 2.6 sehingga untuk menaikkan berat jenis bubur semen diperlukan
pasir yang banyak.
4. Densified cement
Bubur semen yang dikurangi air dalam pembuatannya akan memberikan
berat jenis bubur semen yang lebih tinggi. Dalam pembuatannya harus
diiringi dengan menambahkan friction reducer, 0.75 sampai 1 % berat
bubuk semen.
5. Sodium chlorida
Untuk menaikkan berat jenis bubur semen yang kecil saja, dapat
ditambahkan natrium chlorida. Kenaikan yang diperoleh 0.5 ppg sampai 1
ppg.
e. Low filtration loss additive
Formasi yang porous dan permeabel kalau dilewati oleh cairan, cairan tersebut
akan terisap. Cairan yang terisap ini dikenal dengan istilah filtrate.
Karena bubur semen mengandung cairan didalamnya, bila bubur semen
melewati formasi yang porous dan permeabel, maka air yang terdapat dalam
semen akan terserap ke dalam formasi tersebut. Hal ini akan menyebabkan
bubur semen kekurangan air. Akibatnya sudah diuraikan pada pembahasan
sebelumnya. Agar air dari bubur semen tidak banyak terisap oleh formasi
maka dilakukan beberapa cara, caranya adalah sebagai berikut :
1. Menambahkan material-material yang membentuk film yang dapat
menutup permukaan formasi yang porous dan permeabel.
2. Menambahkan material-material yang bila bertemu dengan air akan
membentuk emulsi, yang dapat menghambat aliran masuk ke dalam
formasi tersebut.
3. Menambahkan material-material yang dapat menyumbat pori-pori
formasi.
Material-material yang ditambahkan tersebut umunya adalah bentonite,
latex, CMHEC dan organic polymer.
Bentonite
Bentonite bila di tambahkan ke dalam bubur semen akan membentuk filter
cake yang bertindak sebagai film dalam menutupi permukaan foormasi
yang porous dan permeabel.
Latex
Latex bila ditambahkan dalam membentuk bubur semen akan membuat
film. Selain dari itu latex akan menjadikan semen mempunyai sifat
perforating qualities yang baik, penahanan korosi dan kontaminasi.
CMHEC
Carboxy Methl Hidrocy Ethl Cellulose, juga merupakan bahan yang dapat
membentuk film yang tipis pada permukaan formasi yang porous dan
permeabel bila ditambahkan dalam pembuatan bubur semen. Karena
CMHEC bertindak sebagai retarder, maka dianjurkan untuk menambahkan
natrium silicate, bila tidak diinginkan thickening time yang lama. Ini
dilakukan untuk temperatur di bawah 1700F. Untuk temperaatur di atas
1700F tidak perlu. Karena pengaruh retarder tidak merugikan.
Organic polymer
Organic polimer yang digunakan terdiri dari polymer-polymer bermolekul
besar. Bahan ini dapat bertindak sebagai penutup pori-pori formasi yang
porous. Selain dari itu additive ini membentuk mud cake yang keras.
Organic polymer sangat stabil untuk temperatur yang tinggi.
f. Loss circulation additive
Material yang sering dipakai untuk mengurangi atau menanggulangi lost
circulation pada lumpur, juga dipakai untuk mengatasi lost circulation pada
semen. Bahan-bahan itu antara lain adalah raw cotton, bagasse, wood fiber,
cellophane, aspalt, sawdust, mica dan lain-lain. Gilsonit kadang-kadang
digunakan juga begitu juga perlit. Gilsonite dipandang sebagai bahan yang
terbaik. Biasanya 5 sampai 25 lb ditambahkan tiap sack bubuk semen.
g. Friction reducer
Bahan ini digunakan untuk mengurangi tahanan terhadap aliran bubur semen
sampai ke tempat yang diinginkan. Diusahakan agar aliran berbentuk
turbulent dengan jalan memperbesar reynold number. Additive jenis ini antara
lain organic dispersand yang dapat menyebabkan aliran turbulent pada rate
yang rendah. Selain itu dapat digunakan garam, calcium dignosulfonate dan
cellulose material yang bermolekul tinggi.
h. Contamination additive
Additive ini dicampurkan guna menghindari kontaminasi bubur semen dengan
lumpur. Bahan ini antara lain :
1. Mud-kil adalah suatu bahan yang dapat menetralkan quebracho, tannine
yang mana kimiawi-kimiawi ini bertindak sebagai retarder pada bubuk
semen.
2. Activated charcoal adalah bahan untuk menghindari kontaminasi dengan
lumpur. Bahan ini akan bertindak menghalangi pengaruh zat kimia
perawat lumpur terhadap bubur semen. Umumnya activated charcoal yang
ditambahkan berkisar antara 3% sampai 5%. Kalau lebih 5%, maka bahan
ini bertindak sebagai accelerator terhadap bubur semen. Bahan ini tidak
digunakan untuk retarder cement, karena akan memperpendek thickening
time bubur semen.
STUDY KASUS
1. Mengapa sumur harus disemen ?
Penyemenan sumur digolongkan menjadi dua bagian, yaitu pertama, primary
cementing, yaitu penyemenan pada saat sumur sedang dibuat. Sebelum
penyemenan ini dilakukan, casing dipasang dulu sepanjang lubang sumur.
Campuran semen (semen + air + aditif) dipompakan ke dalam annulus
(ruang/celah antara dua tubular yang berbeda ukuran, bisa casing dengan lubang
sumur, bisa casing dengan casing). Fungsi utamanya untuk pengisolasian berbagai
macam lapisan formasi sepanjang sumur agar tidak saling berkomunikasi. Fungsi
lainnya menahan beban aksial casing dengan casing berikutnya, menyokong
casing dan menyokong lubang sumur (borehole). Kedua, remedial cementing,
yaitu penyemenan pada saat sumurnya sudah jadi. Tujuannya bermacam-macam,
bisa untuk mereparasi primary cementing yang kurang sempurna, bisa untuk
menutup berbagai macam lubang di dinding sumur yang tidak dikehendaki
(misalnya lubang perforasi yang akan disumbat, kebocoran di casing, dsb.), dapat
juga untuk menyumbat lubang sumur seluruhnya. Semen yang digunakan adalah
semen jenis Portland biasa. Dengan mencampurkannya dengan air, jadilah bubur
semen (cement slurry). Ditambah dengan berbagai macam aditif, properti semen
dapat divariasikan dan dikontrol sesuai yang dikehendaki. Semen, air dan bahan
aditif dicampur di permukaan dengan memakai peralatan khusus. Sesudah
menjadi bubur semen, lalu dipompakan ke dalam sumur melewati casing.
Kemudian bubur semen ini didorong dengan cara memompakan fluida lainnya,
seringnya lumpur atau air, terus sampai ke dasar sumur, keluar dari ujung casing
masuk lewat annulus untuk naik kemibali ke permukaan. Diharapkan seluruh atau
sebagian dari annulus ini akan terisi oleh bubur semen. Setelah beberapa waktu
dan semen sudah mengeras, pemboran bagian sumur yang lebih dalam dapat
dilanjutkan.
2. Apa yang terjadi jika terjadi lost circulation dan dampaknya pada casing ?
Lost circulation adalah keadaan dimana hilangnya fluida semen pemboran ke
dalam formasi, yang menyebabkan semen kekurangan air dan terjadi flash set.
Flash set adalah keadaan dimana semen kekurangan air yang menyebabkan semen
semakin porous sehingga rentan terhadap tekanan formasi. Dampaknya terhadap
casing adalah tekanan formasi yang besar yang tidak dapat ditahan oleh semen
pemboran, mengakibatkan casing mengalami collapse atau mengalami
pembekokan pada casing. Casing yang mengalami collapse akan menjepit
peralatan pembortan yang berada di dalam casing, sehingga tidak dapat
digunakan. Jika terjadi seperti itu, maka dilakukan penyemenan bertingkat.