Nama : Fitrah Tri MaulanaNIM : 1201203Kelas : T. Perminyakan Reg C

Selama bertahun-tahun pemboran putar konvensional (pahat pada ujung rangkaian pipa pemboran) telah mendominasi dunia pemboran minyak dan gas di seluruh dunia, terutama semenjak rotary rock bit muncul pada tahun 1909. Dengan metode pemboran ini dapat terjadi beberapa kali cabut-masuk rangkaian pemboran pada suatu sumur

Pemboran dengan casing merubah dasar tersebut. Pemboran ini menawarkan kinerja yang sama dengan pemboran menggunakan pipa bor konvensional. Pekerjaan memasukkan casing dan membor formasi yang dilakukan bersamaan dapat menghilangkan sejumlah langkah dalam pemboran konvensional dan menyediakan beberapa keuntungan tambahan.

Teknik pemboran casing pertama kali di lakukan di Canada. Pemboran dilakukan dengan menggunakan casing 7” dan berhasil mencapai kedalaman 1000 m. Konsep dari Casing drilling adalah sederhana : yaitu daripada menggunakan drill pipe, bor lubang dengan menggunakan casing yang kemudian juga akan secara permanen disemen. Ketika casing point dicapai, posisi casing langsung telah ada di dasar sumur, sehingga akan mengurangi waktu untuk trip rangkaian yang biasa dilakukan dengan pemboran konvensional. Jika sumur tidak bagus, rangkaian casing bisa di recover kembali. Hasilnya adalah lebih sedikit kendala yang tidak diinginkan terjadi, operasi lebih aman, dan penyelesaian sumur yang lebih cepat.

Pengalaman lapangan sebelumnya menunjukkan bahwa pemboran dengan casing adalah suatu pilihan yang menguntungkan.Pengembangan yang berkelanjutan terhadap peralatan dan prosedur telah meningkatkan potensi penerapannya baik untuk formasi keras maupun lunak, baik di darat maupun di laut (off shore).

Dengan mengurangi waktu untuk trip, pemboran dengan casing dapat memotong waktu yang dibutuhkan untuk membor sumur 20 – 30 %. Tanpa trips, unscheduled event yang dapat terjadi karena cabut-masuk rangkaian dapat dihilangkan seperti kicks, sidetrack yang tidak disengaja, swab, surge, dan reaming.

Pada dasarnya ada dua metoda untuk membor dengan casing yaitu :

1. Pemboran casing dengan retrieveable BHA yaitu digunakan suatu BHA tambahan di dalam casing yang dapat di”retrieve”. BHA ini biasanya terdiri dari mud motor, under reamer dan bit konvensional.

2. Pemboran casing tanpa retrieveable BHAyaitu dengan menggunakan casing itu sendiri sebagai BHA yang diputar langsung dan disemen di dasar.

Di Indonesia, sudah ada beberapa lapangan yang sudah menerapkan teknologi casing drilling ini, salah satunya di lapangan Tugu Batu Pertamina EP Cirebon.Ada banyak perusahaan yang capable untuk melakukan pekerjaan Casing Drilling ini.Salah satunya adalah Tesco dan Weatherford. Dalam Penggunaanya, Casing Drilling harus menggunakan Top Drive System, karena membutuhkan tenaga yang cukup besar.

Fungsi Casing

Tujuan utama dari perencanaan casing adalah mendapatkan rangkaian casing yang cukup kuat untuk melindungi sumur baik selama pemboran maupun produksi dengan biaya yang murah. Beberapa fungsi casing adalah sebagai berikut :

1. Mencegah Gugurnya Dinding Sumur

Pada lapisan batuan yang tidak terkonsolidasi dengan baik, maka pada saat pemboran menembus lapisan tersebut dapat menyebabkan terjadinya pembesaran pada lubang bor. Pembesaran pada lubang bor ini adalah akibat runtuhnya dinding sumur, lebih jauh apabila lapisan lunak ini berselang-seling dengan lapisan keras maka akan memberikan efek pembelokan terhadap drill string.

2. Mencegah Terkontaminasinya Air Tanah Oleh Lumpur Pemboran

Dalam suatu pemboran, untuk mengimbangi tekanan formasi digunakan lumpur pemboran yang memiliki densitas tertentu. Lumpur pemboran ini akan memberikan/mengimbangi tekanan hidrostatik dari formasi

Pada dinding sumur akan terbentuk mud cake sedangkan filtrat lumpur akan masuk menembus formasi. MAsuknya filtrat lumpur ke dalam formasi dapat menyebabkan adanya air.Untuk mencegah terjadinya pencemaran air formasi maka dipasanglah casing.

3. Menutup Zona Bertekanan Abnormal dan Zona Loss

Zona bertekanan abnormal adalah zona yang dapat menyebabkan terjadinya well kick yaitu masuknya fluida formasi ke dalam lubang bor. Terlebih apabila fluida ini berupa gas dan tidak segera ditanggulangi maka akan terjadi semburan liar (blow out)yang sangat membahayakan. Sedangkan zona loss adalah zona dimana lumpur pemboran menghilang masuk ke formasi.

4. Membuat Diameter Sumur Tetap

Sebagaimana disebutkan diatas bahwa pada dinding sumur akan terbentuk mud cake. tetapi ketebalan mud cake ini merupakan fungsi dari waktu dan permeabilitas dari batuan yang ditembus.Bila permeabilitasnya besar maka mud cake semakin tebal. Dengan dipasangnya casing maka diameter sumur akan tetap, hal ini terutama akan bermanfaat apabila kita membutuhkan data volume annulus secara tepat.

5. Mencegah Hubungan Langsung Antar Formasi

Sebagai contoh apabila suatu sumur dapat menghasilkan minyak dan gas dari lapisan yang berbeda dan dikehendaki untuk diproduksi bersama-sama maka untuk memisahkan dua lapisan produktif tersebut dipasang casing dan packer.

6. Tempat Kedudukan BOP dan Peralatan Produksi

BOP (Blow Out Preventer) merupakan peralatan untuk menahan tekanan sumur yang berada dalam kondisi kick. BOP ini diletakkan pada surface casing. Peralatan produksi yang dipasang pada casing misalnya X-mas Tree dll.

Jenis Casing

Conductor casing Surface casing Intermediate casing Production casing

Penamaan Casing

Penamaan casing adalah berdasarkan fungsi casing tersebut. Rangakaian casing yang sama spesifikasinya dapat diberi nama berlainan.

Nama-nama casing adalah sebagai berikut:

1. Conductor Casing

Conductor casing adalah casing yang pertama kali dipasang pada konstruksi sumur.Casing ini dipasang pada kedalaman yang masih cukup dangkal, biasanya sampai kedalaman ± 200 ft.

Casing yang digunakan sebagai conductor casing ini umumnya mempunyai diameter yang cukup besar yaitu sekitar 20´´ sampai dengan 30´´, dan biasanya digunakan untuk kondisi lunak atau mudah gugur.

Adapun fungsi dari conductor casing antara lain :

Khusus di offshore adalah untuk melindungi drillstring dari air laut, dipasang dari platform hingga dasar laut,

Pada onshore fungsinya yaitu Menutup formasi permukaan yang mudah runtuh, seperti rawa-rawa, gambut dan sebagainnya,

Mencegah kontaminasi air tawar oleh lumpur pemboran, Melengkapi sistem pengaliran lumpur untuk trayek pemboran

selajutnya.

2. Surface Casing

Surface casing adalah casing yang dipasang setelah conductor casing. Kedalaman surface casing ditentukan berdasarkan dari unconsolided sand (pasir lepas) serta kedalaman lapisan air tawar yang dilindungi.Untuk daerah-daerah yang mempunyai lapisan batuan lunak atau pada sumur-sumur eksplorasi dimana diperkirakan timbul gas bertekanan.Casing ini disemen hingga kepermukaan.

Adapun fungsi dari surface casing antara lain :

Menghindari gugurnya lubang pengaliran lumpur Melindungi lapisan air tawar dari pencemaran lumpur pemboran Menghindari lapisan bertekanan yang akan dijumpai selama pemboran Melengkapi sistem pengaliran lumpur Sebagai tempat kedudukan BOP dan well head Menyangga seluruh berat rangkaian casing berikutnya yang telah

dimasukkan kedalam sumur.

Makin dalam formasi yang ditembus umunya tekanan formasinya makin besar, dan juga sering dijumpai formasi bertekanan abnormal, dapat menimbulkan kick. Untuk mencegah agar tidak blow out, maka sumur harus dilengkapi dengan blow out preventer (BOP) yang dipasang pada ujung atas surface casing.

Gambar surface casing setelah dipasang BOP dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 1.Surface Casing Sebagai Tempat duduk BOP

3.         Intermediate Casing

Apabila waktu pemboran ditemukan formasi-formasi yang menimbulkan masalah, maka diperlukan suatu casing untuk menutup formasi tersebut. Casing yang berfungsi untuk menutup yang menimbulkan masalah dalam operasi pemboran sering disebut dengan intermediate casing.

Pada prinsipnya intermediate casing untuk menutup zone-zone yang menimbulkan kesulitan dalam operasi pemboran antara lain :

Menutup formasi garam, gypsum dan formasi shale yang mudah runtuh

Menutup zone-zone bertekanan tinggi (abnormal), lost circulation dan zone yang mengandung fluida yang sangat korosif

Menghindari pipa terjepit pada saat pemboran formasi dengan interval yang terlalu panjangGambar intermediate casing menutup formasi yang menimbulkan kick dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2.Intermediate Casing Untuk Menutupi Formasi Abnormal

4. Production Casing

Setelah ditemukan formasi yang akan diproduksikan, dan sumur sudah dimaksud untuk diproduksi ke permukaan, maka dipasang casing. Casing ini menghubungkan formasi produktif ke permukaan, nama casing ini adalah production casing.

Production casing dipasang sampai diatas lapisan produktif dan ada yang dipasang sampai menembus lapisan produktif, fungsi dari production casing adalah sebagai berikut :

Menyekat antara lapisan produktif yang satu dengan lapisan produktif yang lainnya agar tidak saling berhubungan.

Melindungi alat-alat produksi yang terdapat dibawah permukaan seperti pompa dan sebagainya.

5. Liner

Liner pada pokoknya mempunyai fungsi yang sama dengan production casing, tetapi tidak dipasang hingga permukaan. Liner merupakan selubung yang digantungkan kepada casing yang sudah terpasang.Tujuannya adalah untuk menghemat pemakaian casing.Biasanya dipasang untuk sumur-sumur dalam Apabila pada akhir pemboran diperoleh ukuran lubang yang sangat kecil sementara itu sumur tidak terlalu dalam maka diperlukan ukuran casing dengan toleransi yang sangat kecil.Untuk persoalan semacam ini dapat dipergunakan liner. Alasan yang lain adalah kekuatan menara. Casing yang terlalu panjang mungkin menara tidak dapat mengangkatnya. Hal ini karena kmampuan menara lebih kecil dari berat rangkaian casing kalau dipasang dari dasar lubang sampai kepermukaan. Berikut akan tampak liner pada gambar berikut.

Gambar 3.Liner

Casing Properties

Casing atau pipa selubung adalah pipa yang mempunyai spesifikasi yang

khusus untuk digunakan pada sumur minyak dan gas bumi.

Adapun spesifikasi casing tersebut meliputi:

• Diameter

• Berat nominal

• Jenis sambungan

• Grade

• Length range

1. Diameter

Casing mempunyai tiga macam diameter, yaitu:

- Diameter Luar (OD)

- Diameter Dalam (ID)

- Drift Diameter

Outside diameter (OD) ukuran dinding casing bagian luar. Parameter lain

yang sangat erat hubungannya dengan diameter luar adalah diameter dalam (ID)

serta tebal dari casing. Hubungan antara diameter luar, diameter dalam dan tebal

casing dinyatakan sebagai berikut:

OD = ID + 2t

Dimana:

OD = Diameter luar

ID = Diameter dalam

T = tebal

Hubungan antara diameter dalam, diameter luar dan tebal casing

dinyatakan

sebagai berituk:

ID = OD – 2t

Dan untuk mencari dritf diameternya dengan menggunakan persamaan

berikut:

Drift diameter = ID – 1/8

Gambar tertang diameter luar, diameter dalam dan tebal casing dilihat

pada

gambar berikut:

Gambar 1

(Diameter luar, Diameter dalam dan Tebal Casing)

Untuk menentukan diameter luar casing dilakukan pengukuran pada

bodynya. Selain dari itu dinyatakan juga diameter coupling dan drift diameter.

Drift diameter merupakan diameter maximal suatu benda yang dapat masuk

kedalam casing.

Drift diameter adalah diameter maksimal suatu benda yang dapat

dimasukkan ke dalam casing. Drift diameter lebih kecil dari diameter dalam

casing. Sedangkan diameter coupling berhubungan dengan diameter lubang sumur

yang akan dipasang casing dan clearance antara dinding sumur dengan caoupling.

Dh = Dc + 2a

Dimana:

Dh = diameter hole (lubang)

Dc = diameter coupling

a = luas clearance

Gambar tentang hubungan diameter lubang, diameter casing dan clearance dapat

dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2

(Diameter lubang, Diameter casing dan Clearance)

2. Berat Nominal

Berat nominal casing merupakan berat rata-rata badan dan coupling

persatu satuan panjang. Satuan yang sering digunakan adalah lbs per foot (lbs/ft)

dan kilo gram per meter (kg/m). Adapun kegunaan dari berat nominal ini adalah

untuk menghitung berat rangkaian casing.

Secara matematis berat casing bisa dihitung dengan rumus:

W = BN x L

Dimana:

W = berat casing (lbs)

BN = berat nominal (lbs/ft)

L = panjang casing (ft)

Lubang sumur yang akan di pasang casing tentu mempunyai lumpur

didalamnya, dimana lumpur tersebut akan memberikan gaya apung (Bouyancy)

kepada casing yang menyebabkan berat casing didalam lumpur menjadi

berkurang, sehingga berat casing dalam lumpur dapat dihitung dengan rumus :

Wm = W (1-0,015xBjm)

Dimana:

W = berat casing di udara (lbs)

Wm = berat casing dalam lumpur (lbs)

Bjm = berat jenis lumpur (ppg)

(1-0,015xBjm) = Bouyancy factor

3. Tipe Sambungan

Satu batang casing dengan yang lain dalam rangkaian casing disambung

dengan menggunakan system ulir. Ada beberapa jenis sambungan, antara lain;

- Round thread and coupling

- Buttress thread coupling

- Extreme line casing

• · Round Thread and Coupling

Round thread and coupling mempunyai bentuk ulir seperti V dan

mempunyai 8 – 10 butir per inchi. Tipe sambungan ini ada 2 macam, yaitu Long

Thread and Coupling dan Short Thread and Coupling. Long Thread and Coupling

mempunyai tension strength 3% lebih kuat dari Short Thread and Coupling.

• · Buttres Thread and Coupling

Sambungan ini mempunyai bentuk ulir seperti trapezium dan mempunyai

lima ulir per inchi. Buttres Thread and Coupling digunakan untuk tension load

yang besar atau untuk rangkaian casing yang panjang.

• · Exterme Line Casing

Sambungan ini mempunyai thread yang menyatu dengan body casing.

Bentuk thread atau ulirnya berbentuk trapezium atau square dan mempunyai lima

ulir tiap inchi. Extreme Line Casing ini mempunyai ketahanan yang besar

terhadap kebocoran. Diameter yang mempunyai lima ulir tiap inchi adalah untuk

ukuran 8 5/8 inch sampai 10 3/4 inch. Sedangkan untuk diameter yang kecil (7”)

mempunyai enam ulir per inchi. Gambaran untuk ketiga jenis dan tipe sambungan

casing tersebut dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 3

(Jensi Sambungan Casing)

4. Grade

Grade casing menyatakan mutu bahan pembuat casing tersebut

berdasarkan minimum Yield Strengthnya. Grade sangat erat hubungannya dengan

kekuatan casing tersebut khususnya dalam besarnya tension yang dapat dikenakan

pada casing tersebut. Makin tinggi grade casing maka makin kuat casing terhadap

beban tension. Angka dibelakang casing menyatakan besar minimum yield

strength casing dalam ribuan psi. minimum yield strength didefinisikan sebagai

besarnya beban tension minimum agar terjadi penguluran sebesar 0.5% panjang

pipa, kecuali pada grade P-110 sebesar 0.6 % panjang pipa.

Pada umumnya makin rendah grade casing makin tahan casing terhadap

kerapuhan Hydrogen Sulfida (H2S). Hal ini perlu dipertimbangkan terutama

untuk merencanakan casing untuk sumur-sumur gas. Dalam merencanakan casing

yang akan dipasang pada sumur- sumur gas sebaiknya dipakai grade H-40, J-55

atau K-55 apabila gas H2S diperkirakan dapat menimbulkan kerapuhan pada

casing tersebut.

Adapun grade casing berdasarkan standart API (American Petroleum Institute)

adalah seperti pada table berikut

Tabel 1

Grade dan Yield Strength Casing

No Grade Minimun Yield Strength,

psi

Yieltd Strength Rata-

Rata, Psi

1 F-25 25000 -

2 H-40 40000 50000

3 J-55 55000 65000

4 N-80 80000 85000

5 P-110 110000 123000

5. Length Range

Length range adalah merupakan interval panjang dari suatu casing. Length

range casing dibagi menjadi tiga (3) yaitu dapat dilihat pada table berikut

Table

(Range dan Interval Casing)

No Range Interval Panjang, ft

1 I 16 s/d 25

2 II 26 s/d 34

3 III > 34

DAFTAR PUSTAKA

Dircio Amaral Lopes. (2013, 8 Mei).Nama dan Fungsi Casing Pemboran.

Diperoleh 30 Mei 2014, dari http://lubaucity.blogspot.com/2013/05/nama-dan-

fungsi-casing.html

Muhammad Afif Ikhsani.(2010, 22 Agustus).Sejarah SingkatProklamasi

Kemerdekaan Indonesia.Diperoleh 30 Mei 2014, dari

http://maikhsani.blogspot.com/2010/08/casing-drilling.html