PENILAIAN FORMASI

I.1 Latar BelakangDugaan adanya potensi hidrokarbon pada suatu area didapat dari penelitian geologi dan geofisika (seismic, magnetic, dan gravitasi). Data yang diperlukan untuk membuktikan ada atau tidaknya potensi hidrokarbon pada suatu area yaitu data permukaan (peta geologi dan measured stratigrafi / stratigrafi terukur) dan data di bawah permukaan (seismic, logging, coring dan cutting). Dari data permukaan seismic kemudian dilakukan untuk mendapatkan data di bawah permukaan berupa litologi batuan. Jika litologi batuan mengindikasikan adanya suatu reservoir, maka untuk membuktikan ada tidaknya hidrokarbon dilakukan pemboran lubang sumur serta serangkaian pengukuran di dalam sumur (logging) dan evaluasi data hasil rekaman untuk memastikan ada tidaknya kandungan hidrokarbon di bawah tanah. Logging yaitu suatu kegiatan / proses perekaman sifat – sifat fisik batuan reservoir dengan menggunakan wireline log.Salah satu faktor untuk menentukan kualitas sumur adalah dengan melakukan penilaian formasi batuan (evaluasi formasi). Penilaian formasi adalah suatu proses analisis ciri dan sifat batuan di bawah tanah dengan menggunakan hasi pengukuran lubang sumur (logging). Penilaian formasi dapat dilakukan dengan interpretasi pintas / quick look atau dengan menggunakan software. Interpretasi pintas / quick look adalah membuat suatu evaluasi log pada zona bersih (clean formation) dengan cepat di lapangan tanpa menggunakan koreksi dampak lingkungan lubang bor. Penilaian formasi dilakukan dengan interpretasi memakai 3 log, yaitu:1. Log yang menunjukan zona permeable : Log SP ( Spontaneous Potential Log ) Log GR ( Gamma Ray Log )2. Log yang mengukur resistivitas formasi : IDL / LLD ( Log Deep Resistivity ) ILM / LLM ( Log Medium Resistivity ) MSFL ( Micro Resistivity Log )3. Log yang mengukur porositas : Log Density ( RHOB ) Log Neutron ( NPHI ) Log Sonic ( DT )

BAB IIDASAR TEORI

II.1 Teori Dasar Untuk memastikan ada tidaknya suatu reservoir yang prospek di bawah permukaan diperlukan adanya pengukuran terhadap lubang bor (logging). Logging yaitu suatu proses pengukuran (perekaman) sifat – sifat fisik batuan dengan menggunakan wireline log. Dari hasil logging akan didapatkan data log yaitu berupa kurva – kurva yang mengindikasikan sifat – sifat fisik di suatu lapisan batuan dari defleksi kurva – kurva tersebut. Untuk mengetahui seberapa prospek zona yang diukur maka perlu dilakukan adanya suatu evaluasi formasi atau penilaina formasi yang dapat dilakukan dengan interpretasi pintas (quick look) atau denga menggunakan software.Penilaian formasi adalah suatu proses analisis ciri dan sifat batuan di bawah tanah dengan menggunakan hasil pengukuran lubang sumur (logging) yang digunakan untuk menentukan

kualitas sumur.Tujuan utama evaluasi formasi yaitu :• Identifikasi reservoir• Perkiraan cadangan hidrokarbon di tempat• Perkiraan perolehan hidrokarbonPenilaian formasi salah satunya dapat dilakukan dengan interpretasi secara pintas (quick look). Penilaian formasi dilakukan dengan interpretasi memakai 3 log, yaitu:1. Log yang menunjukan zona permeable Log SP ( Spontaneous Potential Log ) Log GR ( Gamma Ray Log )2. Log yang mengukur resistivitas formasi IDL / LLD (Log Deep Resistivity ) ILM / LLM (Log Medium Resistivity) MSFL (Micro Resistivity Log)3. Log yang mengukur porositas Log Density (RHOB) Log Neutron (NPHI) Log Sonic (DT)Logging dilakukan dengan memasukkan suatu alat ke dalam lubang bor, dimana lubang bor tersebut memiliki kondisi yang tertentu. Sehingga defleksi kurva – kurva log yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh kondisi lubang bor tersebut dan Lumpur yang digunakan.

II.2 Log - log Yang menunjukan Zona PermeabilitasII.2.1 Log SP (Spontaneous Potential Log )Log SP merupakan rekaman nilai beda potensial (millivolt) yang timbul dari suatu elektroda yang bergerak di dalam lubang bor dan elektroda yang tetap / berada di permukaan. Elektroda ini bergerak melewati berbagai jenis batuan yang berbeda sifat dan kandungan fluidanya.Perbedaan salinitas antara Lumpur dan fluida di dalam batuan menyebabkan terjadinya defleksi negative dan positif kurva SP yang melewati suatu batuan permeable. Defleksi terbentuk akibat adanya hubungan antara arus listrik dengan gaya – gaya elektromotif ( elektrokimia dan elektrokinetik ) dalam formasi.Pada Lapisan lempung / shale, Kurva SP menunjukan garis lurus yang disebut “Shale Base Line” ( SBL ) atau garis dasar serpih. Pada formasi yang permeable kurva SP menjauh dari shale base line dan mencapai garis konstan pada lapisan permeable yang cukup tebal. Penyimpangan SP dapat ke kiri atau ke kanan tergantung pada kadar garam dari air formasi dan filtrate Lumpur.Pada aplikasinya log SP digunakan sebagai berikut :1. Untuk identifikasi lapisan – lapisan yang permeable2. Mencari batas – batas lapisan permeable dan korelsi antar sumur berdasarkan batas lapisan itu3. Menentukan nilai resistivitas air formasi, Rw4. Memberikan indikasi kualitatif lapisan serpih / sebagai clay indicator5. sebagai reference kedalaman untuk semua log

II.2.1.1 Prinsip Kerja Log SPPengukuran log SP dilakukan dengan cara menurunkan / memasang suatu alat / tool ke dalam lubang dan di permukaan. Dimana suatu elektroda diturunkan ke dalam lubang sumur lalu alat tersebut akan merekam potensial listrik pada berbagai titik dengan reference potensial elektroda di permukaan tanah. Lumpur yang digunakan harus bersifat conductif. Logging speed yang dicapai alat ini bisa mencapai 1500 m/hr.

II.2.1.2 Kelebihan dan Kekurangan Log SPLog SP memiliki kelebihan – kelebihan sebagai berikut :1. Bereaksi hanya pada lapisan permeable 2. Mudah pengukurannya3. Sebagai indicator lapisan permeable dan non permeable 4. Dapat menentukan batas antara lapisan permeable dan non permeableAdapun kekurangan – kekurangan dari log SP yaitu :1. Tidak bekerja pada oil base mud2. Tidak bereaksi bila Rmf = Rw3. Dapat terpengaruh arus listrik4. Tidak berfungsi baik pada formasi karbonat

II.2.2 Log GR (Gamma Ray)Log Gamma Ray (GR) merupakan hasil suatu pengukuran yang menunjukan besaran intensitas radioaktif yang ada dalam formasi. Log GR biasanya ditampilkan pada kolom pertama, bersama – sama dengan kurva log SP dan Calliper. Biasanya diskala dari kiri ke kanan dalam 0 – 100 atau 0 – 150 GAPI.Pengukuran GR dilakukan dengan jalan memasukkan alat detektor ke dalam lubang bor. Formasi ytang mengandung unsur – unsur radioaktif akan memancarkan radiasi radioaktif dimana intensitasnya akan diterima oleh detektor dan dicatat dipermukaan.Oleh karena unsur – unsur radioaktif ( pothasium ) banyak terkandung dalam lapisan shale / clay, maka Log GR sangat berguna berguna untuk mengetahui besar / kecilnya kandungan shale dalam lapisan permeable. Dengan menarik garis GR yang mempunyai harga maksimum dan minimum pada suatu penampang log maka kurva log GR yang jatuh diantara kedua garis tersebut merupakan indikasi adanya lapisan shaly.Adapun kegunaan log GR secara keseluruhan diantaranya yaitu : • Evaluasi kandungan serpih Vsh ( volume lempung )• Menentukan lapisan permeable• Evaluasi bijih mineral yang radioaktif • Evaluasi lapisan mineral yang bukan radioaktif • Korelasi log pada sumur berselubung• Korelasi antar sumur

II.2.2.1 Prinsip Kerja log GRDi alam terdapat banyak bahan dasar yang secara alamiah mengandung radioaktifitas, yaitu Uranium (U), Thorium (Tho) dan Potasium (K). Radioaktifitas GR berasal ketiga unsur radioaktif tersebut yang secara kontinyu memancarkan GR dalam bentuk pulsa – pulsa energi radiasi tinggi. Sinar gamma ini mampu menembus batuan dan dideteksi oleh sensor sinar gamma yang umumnya berupa detektor sintilasi. Setiap GR yang terdeteksi akan menimbulkan pulsa listrik pada detektor. Parameter yang direkam adalah jumlah dari pulsa yang tercatat per satuan waktu (cacah GR). Alat untuk mengukur GR ada dua macam, yaitu :1. Standart Gammaray Tool (SGT)2. Natural Gammaray Spectometry Tool (NGT)SGT mengukur semua GR alamiah yang timbul, depth of investigation SGT kira – kira 10 inchi dan vertical resolutionnya 10 inchi sedangkan NGT selain mengukur semua GR, juga mengukur energi GR dan menentukan konsentrasi 3 macam elemen radiaktif yang biasa ada di alam yaitu ; Uranium (Ur235/238), Potassium (isotop 19K40), Thorium (Th 232) dimana depth of investigationnya kira – kira 15 inchi dan vertical resolutionnya 15 inchi. Adapun alat lain yang digunakan yaitu Induced Gammaray Tools, dalam alat ini dipasang sebuah sumber

radioaktif yang memancarkan gammaray dengan energi tinggi. Contohnya adalah alat density log, seperti ; FDC – Formation Density Compensated, dan LDT – Litho Density Tool.

II.3 Log – log Yang Mengukur Zona Resistivitas Log resistivitas mengukur nilai resistivitas batuan ( solid dan fluida di dalamnya ) yang diperlukan untuk menentukan nilai saturasi air.Log pada zona resistivitas ada tiga macam, yaitu :1. Log Deep Resistivity Log Deep Resistivity yaitu Log yang digunakan untuk mengukur resistivitas pada zona uninvated / zona yang tidak terinfasirentangnya sekitar > 3 feet, dimana log ini terbagi menjadi dua maca berdasarkan lumpur yang digunakan saat pemboran, yaitu :- Induction Deep Log ( ILD ), yang mana digunakan jika lumpur yang digunakan fresh water base mud ( air tawar )- Lateral Deep Log ( LLD ), yang mana digunakan jika lumpur yang digunakan salt water mud ( air asin )

2. Log Medium ResistivityLog Medium Resistivity yaitu log yang digunakan untuk mengukur resistivitas pada zona transisi rentangnya sekitar 1.5 – 3 feet. Log ini terdiri dari dua macam, yaitu :- Induction Medium Log ( ILM ), yang mana digunakan jika lumpur yang digunakan water base mud- Lateral Medium Log ( LLM ), yang mana digunakan jika lumpur yang digunakan salt water mud

3. Log Shallow Resistivity (MSFL dan SFLU)Log Shallow Resistivity biasa menggunakan log MSFL, yang digunakan untuk mengukur resistivitas pada zona yang terinfasi mud filtrate rentangnya sekitar 1 – 6 feet. Pada aplikasinya semua kurva log deep, medium, dan shallow direkam memakai electrodes atau coils yang dipasang pada mandrel silindris, dan ditempatkan kurang lebih secara centralized dalam lubang sumur. Alat micro resistivitas memakai sensor yang dipasang pada tapak / pad yang dipaksa menempel pada dinding lubang selama survey.

II.3.1 Log InductionLog Induction yaitu log yang bekerja pada lumpur air tawar dengan resistivitas formasi < 200 0hm – m, dan Rmf / Rw > 2.0. Alat induction menentukan resistivitas dengan cara mengukur konduktivitas batuan. Dalam kumparan transmitter dialirkan arus bolak balik berfrekuensi tinggi dengan amplitude konstan yang akan menimbulkan medan magnet dalam batuan. Medan magnet ini menimbulkan arus Eddy atau arus Foucault pada gambar di bawah. Besarnya arus ini sama dengan konduktivitas batuan.

Dapat diketahui bahwa lebih baik menggunakan alat induction log jika :Rmf / Rw > 2.5Rt < 200 ohm – mTebal lapisan lebih dari 10 feetBila porositas ada di bawah garis Rw, Tapi Rmf / Rw masih > 2.5 maka alat lateralog di anjurkan untuk dipakai.

II.3.2 Lateral LogAlat lateral log yang direkayasa untuk mengukur resistivitas batuan yang dibor dengan salty

mud atau Lumpur yang sangat konduktif serta dipakai untuk mendeteksi zona – zona yang mengandung hidrokarbon. Selain dengan salty mud, log lateral akan bekerja denga baik pada resistivitas formasi yang > 200 ohm – m dengan Rmf / Rw < 2.0, dimana besarnya lubang bor > 12 inchi, dengan ketebalan lapisan kurang dari 10 feet serta deep invasion ( > 40 inchi ).Sonde pada alat resistivity ini memiliki elektroda penyangga (bucking electrode) untuk memfokuskan arus survey dan memaksanya mengalir dalam arah yang tegak lurus terhadap sonde. Arus yang terfokuskan ini memungkinkan pengukuran dilakukan pada batuan dengan arah yang lebih pasti.Ini merupakan perbaikan terhadap pengukuran yang memakai arus yang tidak terfokus, yaitu alat ES (Electrical Survey) yang terdahlu, dimana arus survey lebih suka mengalir dalam Lumpur karena resistivitas lumpur yang lebih rendah dari resistivitas batuan.Alat Lateral log dipakai untuk survey dalam sumur berisi mud ber – resistivitas rendah serta dalam batuan yang resistivitasnya tinggi. Alat Lateralog dapat secara akurat mengukur resistivitas batuan dalam kisaran 0.2 – 40000 ohm-m.

II.4 Log - log Yang Mengukur Zona Porositas Untuk mengukur besarnya porositas pada suatu zona tertentu, digunakan tiga macam log, yaitu :II.4.1 Log DensitasLog density merupakan kurva yang menunjukan nilai densitas (bulk density) batuan yang ditembus lubang bor, dinyatakan dalam gr / cc. Besaran densitas ini selanjutnya digunakan untuk menentukan nilai porositas batuan tersebut. Log density bersama - sama dengan log neutron digunakan untuk mendeteksi adanya hidrokarbon.Alat density yang modern juga mengukur PEF (Photo Electric Effect) yang berguna untuk menentukan lithologi batuan, mengidentifikasi adanya heavy minerals dan untuk mengevaluasi clayAlat ini bekerja dari suatu sumber radioaktif dari alat pengukur dipancarkan sinar gamma denga intensitas energi tertentu (umumnya 0.66 mev) menembus formasi / batuan. Batuan terbentuk dari butiran mineral – mineral yang tersusun dari atom – atom yang terdiri dari proton dan electron. Partikel sinar gamma akan membentur electron – electron dsalam batuan, sehingga mengalami pengurangan energi (loose energi). Energi yang kembali (setelah mengalami benturan) akan diterima oleh detector, terpasang dalam sebuah protector berbentuk silinder sepanjang 3 ft,yang selalu menempel pada dinding sumur. Intensitas energi yang diterima pada dasarnya berbanding terbalik dengan kepadatan electron. Makin lemah energi yang lembali maka makin banyak electron – electron dalam batuan, yang berarti makin banyak / padat butiran / mineral penyusun batuan per satuan volume. Besarkecilnya energi yang diterima oleh detector tergantung dari :• Densitas matriks batuan• Porositas batuan• Densitas kandungan yang ada dalam batuan

II.4.2 Log NeutronLog porositas yang bersama – sama dengan dengan log densitas digunakan untuk menentukan porositas dan kandungan fluida yang ada di dalamnya. Alat neutron dipakai untuk menentuka primary porosity batuan, yaitu ruang pori – pori batuan yang terisi air, minyak bumi, atau gas. Cara kerja alat ini yaitu sumber radioaktif Am241Be memancarkan partikel neutron kedalam batuan dengan energi kira – kira 5 Mev. Setelah partikel neutron berbenturan dengan batuan, energi neutron ini berkurang sampai ke level 0.1 – 10 eV (level ephitermal). Karena massa hidrogen yang sama dengan massa neutron, atom hidrogen punya kemampuan paling besar

dalam memperlambat partikel neutron dibanding atom- atom lain dalam batuan. Kemudian partikel–partikel neutron yang kembali ditangkap dan dihitung oleh detektor dalam alat pengukur. Kecepatan detektor dalam menghitung partikel–partikel neutron dipengaruhi oleh adanya konsentrasi hidrogen. Dua buah detektor thermal dipasang 1 – 2 ft di atas sumber radioaktif. Ratio antara jumlah jumlah – jumlah pulsa ( Nn / Nf ) merupakan fungsi porositas. Ratio ini mempunyai pengaruh lubang sumur yang berkurang dan kedalaman penetrasi yang lebih jauh dibanding dengan sistem satu detektor.Faktor – faktor yang berpengaruh terhadap Kurva ØN, yaitu :• Shale / clay• Kekompakan batuan• Kandungan air asin / tawar• Kandungan minyak Kandungan gasHal ini tentang defleksi kurva log neutron, semakin ke kanan defleksi kurva maka semakin banyak hidrokarbon yang terkandung, defleksi yang terjauh maka mengindikasikan adanya gas.

II.4.3 Log SonicLog sonic merupakan log yang digunakan untuk mendapatkan harga porositas batuan sebagaimana pada log density dan log neutron. Log sonic menggambarkan waktu kecepatan suara yang dikirimkan / dipancarkan ke dalam formasi hingga ditangkap kembali oleh receiver.Kecepatan suara melalui formasi batuan tergantung terutama oleh matriks batuan serta distribusi porositasnya. Kecepatan suara pada batuan dengan porositas nol dinalakan tma ), untuk beberapa batuan :kecepatan matriks ( tma pasir lepas sec / ft= 55.5 tma batu pasir sec / ft= 51.0 sec / fttma batu gamping = 47.5 tma dolomite sec / ft= 43.5 t pada log sonic makin besar harga porositas batuan.Makin tinggi harga

tII.4.3.1 Faktor – faktor yang Berpengaruh pada Kurva a. Shale Shale mempunyai porositas besar meski permeabilitas mendekati nol. Sehingga kandungan shale akan memperbesar nilai t.b. Kekompakan batuant.Kekompakan memperkecil porositas sehingga akan menurunkan nilai c. Kandungan airt membesar.Kandungan air dalam batuan cenderung menyebabkan nilai kurva d. Kandungan minyak Air (terutama air asin) mempunyai sifat penghantar suara yang lebih baik disbanding minyak. Sehingga adanya minyak akan memperkecil nilai t.e. Kandungan gast.Gas merupakan penghantar suara yang tidak baik, sehingga akan memperkecil nilai

II.4.3.2 Aplikasi log Sonics )• Untuk menentukan sonic porosity ( • Untuk menentukan volume of clay ( Vs )• Bersama log lain untuk menentukan litologi • Time – depth relationship

• Menentukan reflection coeficients• Mechanical properties• Menentukan kualitas semen CBL – VDL

II.4.3.3 Prinsip Kerja Log Sonic• Alat sonic mengukur kecepatan suara / sonic dalam formasi• Transmitter memancarkan suatu “ pressure pulse” berfrekuensi 25 Hz• Pulsa ini menghasilkan 6 gelombang, yaitu : Gelombang compressional dan gelombang refraksi shear yang merambat dalam formasi Dua gelombang langsung sepanjang sonde dan di dalam mud Dua gelombang permukaan sepanjang dinding lubang sumur (Pseudo Raleigh dan Stoneley)• Laju / kecepatan gelombang – gelombang itu antara 4000 sampai 25 000 ft / sec tergantung pada litologi• Sebuah gelombang compressional merambat dari transmitter via mud ke formasi, lalu merambat dalam formasi, lalumerambat dalam mud lagi untuk mencapai receiver• Transmitter memancarkan satu pulsa• Suatu rangkaian electronic mengukur waktu dari pulsa ini sampai waktu dimana “the first negative excursion” dideteksi oleh near receiver• Transmitter memancarkan satu pulsa lagi• Diukur waktu dari pulsa kedua sampai waktu dimana “the first negative excursion” dideteksi oleh far receiver.Beda antara kedua waktu tadi lalu dibagi dengan jarak antara receiver – receiver ( span ) sebesar dua ft menghasilkan formation transit times sec / ft ).dalam microseconds / ft (

Compressional transit times bervariasi :sec / ft dalam hard formation• 40 sec / ft dalam soft formation.• 150

INSTRUMENTASI PEREKAMAN LUBANG BOR

Definisi

Logging adalah teknik untuk mengambil data-data dari formasi dan lubang sumur

dengan menggunakan instrumen khusus. Pekerjaan yang dapat dilakukan meliputi

pengukuran data-data properti elektrikal (resistivitas dan konduktivitas pada berbagai

frekuensi), data nuklir secara aktif dan pasif, ukuran lubang sumur, pengambilan sampel

fluida formasi, pengukuran tekanan formasi, pengambilan material formasi (coring) dari

dinding sumur, dsb.

Logging tool (peralatan utama logging, berbentuk pipa pejal berisi alat pengirim dan

sensor penerima sinyal) diturunkan ke dalam sumur melalui tali baja berisi kabel listrik ke

kedalaman yang diinginkan. Biasanya pengukuran dilakukan pada saat logging tool ini ditarik

ke atas. Logging tool akan mengirim sesuatu “sinyal” (gelombang suara, arus listrik,

tegangan listrik, medan magnet, partikel nuklir, dsb.) ke dalam formasi lewat dinding sumur.

Sinyal tersebut akan dipantulkan oleh berbagai macam material di dalam formasi dan juga

material dinding sumur. Pantulan sinyal kemudian ditangkap oleh sensor penerima di dalam

logging tool lalu dikonversi menjadi data digital dan ditransmisikan lewat kabel logging ke

unit di permukaan. Sinyal digital tersebut lalu diolah oleh seperangkat komputer menjadi

berbagai macam grafik dan tabulasi data yang diprint pada continuos paper yang dinamakan

log.

Kemudian log tersebut akan diintepretasikan dan dievaluasi oleh geologis dan ahli geofisika.

Hasilnya sangat penting untuk pengambilan keputusan baik pada saat pemboran ataupun

untuk tahap produksi nanti.

Logging dalam pelaksanaannya terdapat dua jenis, yaitu Wireline Log dan Logging

While Drilling. Wireline log sendiri merupakan perekaman dengan menggunakan kabel

setelah pengeboran dilaksanakan dan pipa pengeboran telah di angkat. Sedangkan Logging-

While-Drilling (LWD) adalah pengerjaan logging yang dilakukan bersamaan pada saat

membor. Alatnya dipasang di dekat mata bor. Data dikirimkan melalui pulsa tekanan lewat

lumpur pemboran ke sensor di permukaan. Setelah diolah lewat serangkaian komputer,

hasilnya juga berupa grafik log di atas kertas. LWD pada dasarnya berguna untuk memberi

informasi formasi (resistivitas, porositas, sonic dan gamma ray) sedini mungkin pada saat

pemboran.

Gambar wireline log dan logging while drilling

Alat Pemboran

Drilling string atau sering disebut rangkaian pemboran adalah serangkaian peralatan

yang disususn sedemikian rupa, sehingga merupakan batang bor, seluruh peralatan ini

mempunyai lubang dibagian dalamnya yang memungkinkan untuk melakukan sirkulasi fluida

atau mud.

Bagian ujung terbawah dari rangkaian pemboran adalah pahat bor atau bit yang

gunanya untuk mengorek atau menggerus batuan, sehingga lubang bor bertambah dalam.

Diatas pahat bor disambung dengan beberapa buah drill colar, yaitu pipa penyambung

terdalam susunan rangkaian pemboran, untuk memungkinkan pencapain kedalaman tertentu,

makin dalam lubang bor makin banyak jumlah drill pipe yang dibutuhkan.

Diatas drill pipe disambung dengan pipa kelly, yang bertugas meneruskan gerakan

dari rotary table untuk memutar seluruh rangkaian pemboran.

Diatas kelly disambung dengan swivel yaitu sebuah alat yang berfungsi sebagai

tempat perpindahan gerakan putar dan gerakan diam dari system sirkulasi , fluida pemboran

melalui pipa bertekanan tinggi, bagian atas dari kelly ada bail untuk dikaitkan ke HOOk

supaya memungkinkan turun seluruh rangkaian pemboran.

Peralatan – peralatan lain yang melengkapi susunan rangkaian pemboran :

         Bit sub adalah sub penyambung antara pahat dengan drill colar

         Float sub adalah sub penyambung yang dipsang bit sub dan drill colar, berfungsi untuk

menutup semburan /tekanan formasi kedalam rangkaian pemboran secara otomatis.

         Stabilizer adalah alat yang dipasang pada susun drill colar, yang berfungsi untuk

menstabilkan arah lubang bor dan mengurangi kemungkinan terjepitnya rangkaian pemboran

yang diakibatkan oleh diferensial pressure.

         Kelly saver sub, adalah alat yang dipasang dibagian ujung bawah kelly, berfungsi untuk

melindungi ulir kelly agar tidak cepat rusak.

         Lower kelly cock adalah alat yang dipasang antara kelly dan kelly saver sub, befungsi untuk

alat penutup semburan /tekanan dari dalam pipa pada saat posisi kelly diatas Rotary Table.

         Upper Kely cock adalah alat yang dipasang diantara kelly dan swivel, berfunsi untuk

menutup semburan/tekanan dari dalam pipa saat kelly down.

Operasional Logging

1.   Logging unit dan personil harus siap di sekitar lobang bor setidaknya setengah jam menjelang

pemboran selesai.

2.     Petugas logging harus dilengkapi/memakai film badge yang sudah dikalibrasi di instansi

yang terkait, atau ada dosimeter yang selalu dibawa dalam kegiatan logging (bisa cukup

dosimeter saku)

3.     Sumber radiasi selalu jauh dari kerumunan manusia

4.     Detektor senantiasa dikalibrasi bila geologist memandang perlu kalibrasi.

5.     Saat probe menjelang dimasukan ke lobang sumur, jendela sumber radiasi senantiasa

menghadap ke tempat yang tidak ada manusia

6.     Walaupun pendaran radiasi sangat kecil, tetapi tidak dibenarkan meremehkan efek dari

radiasi. Hal yang harus diingat bahwa bagi manusia ambang maksimal yang dibolehkan

terkena radiasi hanya 5,000 miliram pertahun. Sehingga meminimalkan terkena radiasi harus

diusahakan sebisa mungkin.

7.     Setelah juru bor menyatakan proses pemboran selesai sesuai permintaan geologist, maka

segera probe masuk ke lobang bor.

8.     Peralatan bor baru boleh pindah ke lokasi berikutnya setelah probe berhasil mencapai dasar

sumur atau sudah mencapai kedalaman yang diinginkan oleh geologist..

9.     Log yang diperlukan adalah Double Gamma Density, Natural Gamma Dan Kaliper.

10.   Untuk LSD (Quality Log) Dibuat Scala 1 : 100 sementara untuk SSD (Thickness Log) dibuat

Scale 1 : 20 atau 1 : 25. Pembedaan scala harus didasarkan pada perbedaan kecepatan

perekaman. Dimana untuk LSD sekitar 6 meter permenit sementara untuk detail scale sekitar

2 meter permenit. Atau hal ini bisa dibicarakan dengan logging engineer.

11. Setelah perekaman selesai dan ujung probe sudah sampai ke permukaan, segera sumber radiasi

dimasukkan kembali ke container dan diamankan dengan jarak aman.

12. Sumber radiasi disimpan di camp jauh dari tempat manusia berada. Sebaiknya disimpan dalam

lobang tanah yang digali husus sehingga mudah mengeluarkan dan menyimpan. Posisi lobang

ini tetap harus jauh dari tempat orang-orang berada.

Log Listrik

Prinsip dasar dari log listrik (electrical log) adalah mengukur besarnya tegangan dan

arus dari suatu interval batuan dengan ketebalan tertentu. Log listrik digunakan untuk

mengetahui sifat kelistrikan batuan serta jenis kandungan yang ada dalam pori-porinya. Dari

pengukuran arus listrik dan tegangan yang di lewatkan interval batuan tersebut di atas dapat

diketahui  tahanan (resistivitas)nya. Jadi alat yang di masukkan dalam lubang bor berfungsi

sebagai elektroda arus dan elektroda tegangan.

Pengembangan lebih lanjut dari log listrik adalah yang disebut sebagai log induksi

(induction log). Log Induction yaitu log yang bekerja pada lumpur air tawar dengan

resistivitas formasi < 200 0hm – m, dan Rmf / Rw > 2.0. Alat induction menentukan

resistivitas dengan cara mengukur konduktivitas batuan. Dalam kumparan transmitter

dialirkan arus bolak balik berfrekuensi tinggi dengan amplitude konstan yang akan

menimbulkan medan magnet dalam batuan. Medan magnet ini menimbulkan arus Eddy atau

arus Foucault pada gambar di bawah. Besarnya arus ini sama dengan konduktivitas batuan.

Dapat diketahui bahwa lebih baik menggunakan alat induction log jika:

Rmf / Rw > 2.5

Rt < 200 ohm – m

Tebal lapisan lebih dari 10 feet

Bila porositas ada di bawah garis Rw, Tapi Rmf / Rw masih > 2.5 maka alat lateralog

di anjurkan untuk dipakai.

Log induksi digunakan untuk mendeteksi konduktivitas formasi yang selanjutnya

dikonversi dalam satuan resistivity. Pengukuran dengan log induksi banyak menggunakan

parameter dan korelasi grafik. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh hasil yang valid

sehingga mempermudah analisa.

Gambar prinsip kerja log induksi

Log SP

SP log merupakan pencatatan perbedaan potensial antara elektrode tetap di

permukaan dengan elektrode yang bergerak di dalam lubang bor, terhadap kedalaman lubang

bor.

Pada sumur yang mempunyai kandungan hidrokarbon perlu dilakukan logging dengan

berbagai jenis alat log. Log tersebut dapat berupa Log Listrik, Log Radioaktif serta berbagai

jenis log lainnya. tahap pertama dalam analisa log adalah mengenal lapisan permeable dan

serpih yang non permeable. Log yang digunakan adalah Spontaneous Potential (SP) Log.

Log SP merupakan rekaman perbedaan potensial listrik antara elektroda di permukaan yang

tetap dengan elektroda yang terdapat di dalam lubang bor yang bergerak naik turun, pada

sebuah lubang sumur yang terdiri dari lapisan permeable dan non permeable. Secara alamiah

karena perbedaan kandungan garam air, arus listrik hanya dapat mengalir di sekeliling

perbatasan formasi di dalam lubang bor. Pada lapisan serpih yang tidak terdapat aliran listrik,

potensialnya adalah konstan dengan kata lain pembacaan log SP nya rata.

Kegunaan dari log SP adalah untuk :

         Identifikasi lapisan-lapisan permeabel

         Mencari batas-batas lapisan permeabel dan korelasi antar sumur berdasarkan batasan lapisan

itu.

         Menentukan nilai resistivitas air formasi, Rw

         Memberikan indikasi kualitatif lapisan serpih

Pengukuran log SP dilakukan dengan cara menurunkan / memasang suatu alat / tool

ke dalam lubang dan di permukaan. Dimana suatu elektroda diturunkan ke dalam lubang

sumur lalu alat tersebut akan merekam potensial listrik pada berbagai titik dengan reference

potensial elektroda di permukaan tanah. Lumpur yang digunakan harus bersifat conductif.

Logging speed yang dicapai alat ini bisa mencapai 1500 m/hr.

Kelebihan dan Kekurangan Log SP. Log SP memiliki kelebihan – kelebihan sebagai

berikut :

1. Bereaksi hanya pada lapisan permeable

2. Mudah pengukurannya

3. Sebagai indicator lapisan permeable dan non permeable

4. Dapat menentukan batas antara lapisan permeable dan non permeable

Adapun kekurangan – kekurangan dari Log SP yaitu :

1. Tidak bekerja pada oil base mud

2. Tidak bereaksi bila Rmf = Rw

3. Dapat terpengaruh arus listrik

4. Tidak berfungsi baik pada formasi karbonat.

Log Sinar Gamma

a.      Sinar Gamma Alamiah

Gambar. log gamma alamiah

Gamma Ray Log adalah suatu kurva dimana kurva tersebut menunjukkan besaran

intensitas radioaktif yang ada dalam formasi.

         Kegunaan log Gamma Ray :

         Evaluasi kandungan serpih

         Menentukan lapisan permeabel

         Evaluasi biji mineral yang radioaktif

         Evaluasi lapisan mineral yang bukan radioaktif

         Korelasi log pada sumur berselubung

         Korelasi antar sumur

Bergantung pada jenis sumber dan sensor sinar gamma yang dipakai pada berbagai

macam alat logging, maka perhitungan ini bisa berupa perhitungan kandungan alami sinar

gamma di formasi, ataupun perhitungan jumlah sinar gamma yang kembali ke sensor setelah

ditembakkan sensor ke formasi. Apapun jenis sensor yang dipakai, sinar gamma digunakan

untuk melihat kandungan radiokatif yang ada di formasi. Selain itu, pada aplikasi sensor

densitas, sinar gamma juga dipakai untuk menghitung tingkat densitas formasi.

Sinar gamma umumnya dipakai untuk membedakan lapisan batuan pasir (sand) dan

batuan lempung (shale). Sebagai aturan dasar, bahwa sand umumnya memiliki kandungan

radioaktif yang lebih sedikit daripada shale. Namun hal ini tidak mesti terjadi pada semua

tipe formasi, di berbagai belahan dunia, kandungan radioaktif juga banyak didapatkan di

sand, yang kemudian dikenal dengan nama dirty sand. Untuk mempermudah pemahaman

tentang sinar gamma kita bisa mengambil aturan dasar yaitu semakin tinggi nilai sinar

gamma maka semakin banyak kandungn shale di formasi, begitu pula sebaliknya. Hal ini

akan sangat baik jika dikombinasikan dengan data resistivitas untuk melihat apakah bisa

disimpulkan bahwa nilai sinar gamma yang tinggi menunjukkan adanya shale dan sebaliknya.

Prinsip kerja Log GR. Di alam terdapat banyak bahan dasar yang secara alamiah

mengandung radioaktifitas, yaitu Uranium (U), Thorium (Tho) dan Potasium (K).

Radioaktifitas GR berasal ketiga unsur radioaktif tersebut yang secara kontinyu

memancarkan GR dalam bentuk pulsa – pulsa energi radiasi tinggi. Sinar gamma ini mampu

menembus batuan dan dideteksi oleh sensor sinar gamma yang umumnya berupa detektor

sintilasi. Setiap GR yang terdeteksi akan menimbulkan pulsa listrik pada detektor. Parameter

yang direkam adalah jumlah dari pulsa yang tercatat per satuan waktu (cacah GR).  Alat

untuk mengukur GR ada dua macam, yaitu :

1. Standart Gammaray Tool (SGT)

2. Natural Gammaray Spectometry Tool (NGT)

SGT mengukur semua GR alamiah yang timbul, depth of investigation SGT kira –

kira 10 inchi dan vertical resolutionnya 10 inchi sedangkan NGT selain mengukur semua GR,

juga mengukur energi GR dan menentukan konsentrasi 3 macam elemen radiaktif yang biasa

ada di alam yaitu ; Uranium (Ur235/238), Potassium (isotop 19K40), Thorium (Th 232)

dimana depth of investigationnya kira – kira 15 inchi dan vertical resolutionnya 15 inchi.

Adapun alat lain yang digunakan yaitu Induced Gammaray Tools, dalam alat ini dipasang

sebuah sumber radioaktif yang memancarkan gammaray dengan energi tinggi. Contohnya

adalah alat density log, seperti ; FDC – Formation Density Compensated, dan LDT – Litho

Density Tool.

b.      Sinar Gamma Untuk Pengukuran Densitas

Gambar. log gamma untuk pengukuran densitas

Densitas adalah jumlah massa per satuan volum. Sedangkan Densitas Bulk adalah

hitungan kotor berat jenis secara total atau rata-rata per satu satuan. Dalam hal ini kita

berbicara entang jumlah massa per satuan volum formasi.

Untuk menentukan densitas bulk ini kita bisa menggunakan aplikasi sinar gamma.

Namun sinar gamma yang dimaksud di sini adalah sinar gamma yang ditembakkan ke

formasi dan bukan sinar gamma yang secara alami terkandung di formasi. Efek sinar gamma

yang bisa kita analisa untuk menghitung densitas adalah Efek Hamburan Compton dan Efek

Serapan Fotolistrik.

Sebagai aturan dasar adalah semakin banyak kandungan elekron suatu materi maka

semakin tinggi nilai densitas materi tersebut.

Ketika sinar gamma energi-sedang menjalar dan berinteraksi dengan atom, sebagian

energinya dipakai untuk melempar elektron keluar dari jalur orbitnya dan sinar gamma-pun

mengalami penurunan tingkat energi menjadi tingkat energi-lemah yang kemudian ia

menjalar lagi, efek ini dikenal dengan nama Hamburan Compton. Ketika sinar gamma energi-

lemah ini menjalar kembali dan berinteraksi dengan atom lainnya, karena tingkat energinya

yang rendah maka ia terserap oleh atom tersebut, efek ini dikenal dengan nama Serapan

Fotolistrik. Kedua efek ini berkaitan langsung dengan jumlah elektron yang terkandung di

salam suatu atom. Semakin banyak elektron, semakin sedikit sinar gamma yang bisa menjalar

karena efek hamburan dan serapan tadi.

Dengan begitu, semakin sedikit pula sinar gamma yang bisa kembali ke sensor yang

ada di alat LWD. Sensor ini menghitung spektrum energi untuk menentukan seberapa banyak

sinar gamma tingkat energi-sedang yang kembali ke sensor dan seperti apa tingkat energi

sinar gamma tersebut. Semakin sedikit sinar gamma yang kembali ke sensor, berarti semakin

banyak sinar gamma yang hilang berinteraksi dengan atom di formasi, yang menunjukkan

banyaknya kandungan elektron di formasi tersebut atau dengan kata lain semakin tinggi

tingkat densitas formasi tersebut.

Lalu bagaimana hubungan densitas ini dengan keberadaan hidrokarbon di formasi?

Alat LWD beroperasi berdasarkan asumsi bahwa densitas bulk alat sama dengan densitas

bulk formasi. Namun pada kenyatannya teknik perhitungan ini tidak sama, karena alat LWD

menghitung densitas bulk bedasarkan jumlah elektron pada suatu volum materi, sedangkan

densitas bulk formasi bergantung terhadap berat atom atau jumlah proton dan neutron dalam

suatu volum materi. Untuk itu perlu dicari perumusan yang menghubungkan antara densitas

bulk alat LWD dan densitas bulk sebenarnya di formasi.

Berikut solusinya, silahkan dicermati secara pelan-pelan, ini tidak rumit tapi butuh

daya tangkap yang bagus untuk mengerti algoritma perhitungannya:

1. Kita definisikan jumlah elektron setiap satu gram atom,

2. Kita definisikan jumlah elektron setiap satu gram,

3. Kita definisikan jumlah elektron setiap sentimeter kubik,  dimana

 densitas bulk formasi, dengan begitu Ne bisa kita sebut sebagai densitas

elektron.

4. Berdasarkan densitas elektron bisa kita definisikan indeks elektron sebagai,

, dengan begitu RHOE bisa kita sebut sebagai jumlah elektron

pada suatu volum tertentu.

5. Dari perumusan di atas bisa kita sederhanakan menjadi,

6. Pada sebagian besar elemen yang ditemukan di lingkungan pengeboran, berat atom

setara dengan dua kali nomor atom, atau dengan kata lain, jumlah proton dan neutron

pada suatu atom setara dengan dua kali jumlah elektron pada atom tersebut,

. Jadi perumusan  bisa disederhanakan menjadi,  

ini kita rumuskan untuk sebagian besar elemen yang ditemukan di lingkungan

pengeboran.

7. Sedangkan densitas bulk LWD seperti yang dijelaskan di atas adalah berdasarkan

jumlah elektron atau indeks densitas elektron, , dimana  adalah

densitas bulk LWD.

8. Sehingga bisa disimpulkan bahwa  atau densitas bulk LWD adalah

setara dengan densitas bulk formasi.

Coba dilihat kembali bahwa , hal ini adalah benar pada hampir semua

elemen yang ditemukan di lingkungan pengeboran, tapi tidak benar pada hidrogen. Karena

hidrogen memiliki 1 proton, 1 elektron, dan tidak memiliki neutron. Jadi pada hidrogen

perbandingan algoritma tersebut tidak sama dengan 1. Ini sangat penting bagi kita karena

hidrogen terkandung di hidrokarbon dan air. Jadi ketika hidrogen terkandung di suatu

formasi, maka  tidak akan sama dengan .Untuk mengatasi masalah perhitungan

ini saat ditemukan kandungan hidrogen, maka dilakukan eksperimen untuk menentukan

hubungan  dan  saat hidrogen terdapat di formasi. Yaitu dengan meletakkan alat

pada suatu lempengan batuan kapur yang sudah diketahui porositasnya sekitar 0% sampai

40%, kemudian pori-porinya diisi dengan air. Melalui eksperimen ini ditemukan hubungan

, yang dipakai Schlumberger untuk menghitung  saat

alat LWD berada di lingkungan yang mengandung hidrogen. Eksperimen juga dilakukan

menggunakan lempengan batuan pasir dan dolomite, karena ketiga jenis batuan ini yang

paling sering ditemukan di lingkungan pengeboran. Dengan hasil eksperimen tersebut maka

semua alat LWD Schlumberger yang menghitung densitas harus dikalibrasi berdasarkan

standard ini. Air dan minyak memiliki kandungan hidrogen yang hampir sama, sehingga

tidak perlu adanya koreksi terhadap hasil perhitungan. Namun ketika alat LWD melintasi

bebetuan yang berbeda semisal batuan garam dan gipsum, maka butuh sedikit koreksi

terhadap hasil perhitungan densitas formasi yang diperoleh alat LWD, karena algoritma yang

dipakai hanya diperuntukkan untuk jenis batuan kapur, pasir dan dolomite.

Semua hasil perhitungan ini adalah tidak mesti tepat karena adanya faktor-faktor di

lingkungan pengeboran yang berubah dari waktu ke waktu juga akan mempengaruhi

perhitungan. Koreksi-koreksi ini sangat penting adanya untuk ketepatan hasil akhir

perhitungan parameter fisis yang akan diberikan kepada klien. Koreksi ini berbeda-beda

antara satu perhitungan dengan perhitungan lain, misalnya pada sinar gamma kita harus

koreksi dengan besarnya diameter sumur, berat jenis lumpur bor, kandungan potasium dan

besarnya diameter alat. Porositas memiliki koreksi yang paling rumit karena sangat

bergantung pada banyak faktor lingkungan pengeboran yang berubah setiap saat, seperti suhu

di dalam sumur, tingkat ke-asinan formasi dan lumpur, jenis matrik formasi, besarnya

diamter lubang sumur, indeks hidrogen formasi, dsb.

Density Log menunjukkan besarnya densitas lapisan yang ditembus oleh lubang bor

sehingga berhubungan dengan porositas batuan. Besar kecilnya densitas juga dipengaruhi

oleh kekompakan batuan dengan derajat kekompakan yang variatif, dimana semakin kompak

batuan maka porositas batuan tersebut akan semakin kecil. Pada batuan yang sangat kompak,

harga porositasnya mendekati harga nol sehingga densitasnya mendekati densitas matrik.

Log Netron

Gambar. log netron (kanan: netron tunggal ; kiri: netron ganda)

Pada Netron Log, bila konsentrasi hidrogen didalam formasi besar maka semua

partikel neutron akan mengalami penurunan energi serta tertangkap tidak jauh dari sumber

radioaktifnya. Hal yang perlu digarisbawahi bahwa netron hidrogen tidak mewakili porositas

batuan karena penentuannya didasarkan pada konsentrasi hidrogen. Netron tidak dapat

membedakan antara atom hidrogen bebas dengan atom hidrogen yang secara kimia terikat

dengan mineral batuan, akibatnya pada formasi lempung yang banyak mengandung atom-

atom hidrogen didalam susunan molekulnya seolah-olah mempunyai porositas tinggi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk kurva Netron Log adalah shale atau clay dimana

semakin besar konsentrasinya dalm lapisan permeable akan memperbesar harga porositas

batuan. Kekompakan batuan juga akan mempengaruhi defleksi kurva Netron Log dimana

semakin kompak batuan tersebut maka harga porositas batuan akan menurun dan kandungan

fluida yang ada dalam batuan apabila mengandung minyak dan gas maka akan mempunyai

harga porositas yang relatif kecil, sedangkan air asin atau air tawar akan memberikan harga

porositas neutron yang mendekati harga porositas sebenarnya.

Prinsip kerja dari alat ini yaitu menembakkan partikel neutron berenergi tinggi

kedalam formasi secara terus menerus dan konstan dari suatu sumber radioaktif.

Netron log ini dapat digunakan sebagai porositas tool pada batuan dengan porositas

rendah sampai sedang, dan dapat juga digunakan untuk korelasi batuan.

Log Sonik

Gambar. log sonic

Log sonik merupakan  log yang digunakan untuk mendapatkan harga porositas batuan

sebagaimana pada log densitas dan log netron. Log sonik menggambarkan waktu kecepatan

suara yang dikirimkan / dipancarkan ke dalam formasi hingga ditangkap kembali oleh

receiver.

Kecepatan suara melalui formasi batuan tergantung terutama oleh matriks batuan serta

distribusi porositasnya. Kecepatan suara pada batuan dengan porositas nol dinalakan

kecepatan matriks

Sonik log digunakan untuk mengukur porositas batuan formasi dengan cara mengukur

interval transite time, yaitu waktu yang dibutuhkan oleh gelombang suara untuk merambat

didalam batuan formasi sejauh satu feet.

Prinsip Kerja Log Sonik

• Alat sonik mengukur kecepatan suara / sonik dalam formasi

• Transmitter memancarkan suatu “ pressure pulse” berfrekuensi 25 Hz

• Pulsa ini menghasilkan 6 gelombang, yaitu :

Gelombang kompresional dan gelombang refraksi shear yang merambat dalam

formasi.  Dua gelombang langsung sepanjang sonde dan di dalam mud. Dua gelombang

permukaan sepanjang dinding lubang sumur (Pseudo Rayleigh dan Stoneley)

• Laju / kecepatan gelombang – gelombang itu antara 4000 sampai 25 000 ft / sec

tergantung pada litologi

• Sebuah gelombang compressional merambat dari transmitter via mud ke formasi,

lalu merambat dalam formasi, lalumerambat dalam mud lagi untuk mencapai receiver

• Transmitter memancarkan satu pulsa

• Suatu rangkaian electronic mengukur waktu dari pulsa ini sampai waktu dimana

“the first negative excursion” dideteksi oleh near receiver

• Transmitter memancarkan satu pulsa lagi

• Diukur waktu dari pulsa kedua sampai waktu dimana “the first negative excursion”

dideteksi oleh far receiver.

Beda antara kedua waktu tadi lalu dibagi dengan jarak antara receiver – receiver ( span ) sebesar dua ft menghasilkan formation transit times sec / ft ). dalam microseconds / ft.