Underbalanced Drilling

20
UNDERBALANCED DRILLING

description

Underbalanced Drilling

Transcript of Underbalanced Drilling

Page 1: Underbalanced Drilling

UNDERBALANCED DRILLING

Page 2: Underbalanced Drilling

Metode overbalanced drilling (Ph>Pf) apabila menembus formasi dengan gradien tekanan dibawah normal dapat mengakibatkan problem - problem pemboran.

Problem - problem pemboran tersebut antara lain :

• loslostt circulation circulation ((Hilang lumpur)• pipe sticking pipe sticking ((Pipa terjepit)• formation damageformation damage (Kerusakan

formasi)

Page 3: Underbalanced Drilling

Metode Metode underbalanced drillingunderbalanced drilling (Ph<Pf)(Ph<Pf)dilakukan sebagai alternatif untuk dilakukan sebagai alternatif untuk mengurangi problem pemboran mengurangi problem pemboran seperti seperti :: loslostt circulation circulation,, pipe pipe stickingsticking, , dan dan meminimalisasi meminimalisasi terjadinya terjadinya formation damageformation damage..

Page 4: Underbalanced Drilling

APA ITU UBD?

Menurut API RP 53 dalam draft bagian 13,

“Underbalanced drilling adalah pelaksanaan operasi pemboran yang mana diijinkannya fluida formasi masuk ke lubang bor, disirkulasikan dan dikontrol di permukaan”.

Menurut Energy Resources Conservation Board (ERCB) : “Underbalanced drilling adalah tekanan hidrostatik fluida pemboran diusahakan di bawah tekanan formasi yang sedang dibor. Keadaan ini dapat dilakukan dengan menambahkan gas seperti : udara, atau nitrogen ke dalam fasa cair fluida pemboran”.

Page 5: Underbalanced Drilling

KEUNTUNGAN UBD

• Mencegah terjadinya loss circulation

• Mencegah terjadinya pipe sticking

• Mencegah terjadinya formation damage

• Meningakatkan laju penembusan pahat (ROP)

Page 6: Underbalanced Drilling

KELEMAHAN UBD

• Aspek keamanan

• Aspek biaya

• Aspek kerusakan

Page 7: Underbalanced Drilling

Aspek Keamanan

Karena tekanan fluida pengeboran lebih rendah daripada tekanan formasinya, maka penggunaan teknik underbalanced drilling ini mempunyai resiko yang besar terhadap terjadinya kebakaran, blow out dan ledakan. Khususnya pada reservoir minyak atau reservoir gas yang mengandung gas H2S.

Page 8: Underbalanced Drilling

Aspek Biaya

Penggunaan teknik underbalanced drilling kadang bisa menjadi lebih mahal daripada overbalanced drilling bila menggunakan nitrogen untuk mengurangi berat dari lumpur pemborannya, terutama pada sumur horisontal atau formasi yang keras sehingga laju penetrasinya menjadi rendah atau karena adanya masalah teknis pada saat proses pemboran dilakukan.

Page 9: Underbalanced Drilling

Aspek Kerusakan

Kestabilan sumur akan terganggu dan lubang akan gugur,menyebabkan peralatan terjepit, sehingga serpih batuan terlampau besar untuk diangkat oleh aliran fluida sumur, serpih akan terendapkan biasanya terjadi di atas batas drillcollar dengan drillpipe karena kecepatan mengangkat di annulus drillpipe mendadak mengecil dibandingkan di annulus drillcollar. Ini disebut dengan cincin lumpur atau “mud ring”. Hal ini dapat menyebabkan pipa terjepit. Mud Ring Yang Terjadi Pada UBD

Page 10: Underbalanced Drilling

BATASAN UBD

• Kestabilan lubang bor terganggu, lubang mudah runtuh, terbentuknya cincin lumpur atau “mud ring”.

• Aliran air formasi dapat menyebabkan masalah penyumbatan cutting di annulus.

• Terjadinya ledakan di dalam sumur.• Kesulitan pada MWD untuk menyampaikan

pulse ke permukaan.

Page 11: Underbalanced Drilling

APLIKASI METODE UBD

• Depleted formation (subnormal pressure zone)• Formasi rekahan• Formasi batuan keras• Formasi dengan permeabilitas besar• Formasi yang berpotensi terjadi kerusakan

(formation damage)

Page 12: Underbalanced Drilling

METODE UBD KURANG SESUAI UNTUK

• Reservoir dengan kombinasi tekanan dan permeabilitas tinggi.

• Formasi dengan tekanan normal.

Page 13: Underbalanced Drilling

METODE UBD BERDASARKAN MODEL OPERASINYA

• Flow Drilling

• Snub Drilling

• Mud Cap Drilling

• Closed System

Page 14: Underbalanced Drilling

Teknik Pemboran Underbalanced• Flow Drilling

Flow drilling adalah operasi pemboran dimana akan ada aliran fluida formasi ke permukaan selama operasi pemboran berlangsung dan fluida pemboran yang digunakan adalah cairan tanpa gas. Fluida hidrokarbon, gas atau air yang ikut naik ke atas bersama dengan drilling fluid akan dipisahkan di permukaan.

• Snub DrillingSnub drilling adalah operasi pemboran underbalanced yang menggunakan snubbing unit atau coil tubing (CT). Metoda pemboran underbalanced jenis ini cocok bila diterapkan pada formasi dengan tekanan yang besar (overpressured) dan berpotensi untuk terjadinya problem loss circulation. Digunakan snubbing unit 150.000 lbf dan BOP stack 10000 x 15000 psi. Peralatan BOP dapat melakukan tripping dengan tekanan 10000 psi secara coiled tubing.

• Closed SystemsClosed system merupakan sistem kontrol di permukaan untuk operasi pemboran underbalanced, dimana sistem ini adalah yang paling aman untuk mengontrol sumur selama operasi. Closed system adalah bagian pemboran underbalanced yang sangat tepat digunakan untuk membor reservoir bertekanan rendah dan rekah alami. Sistem ini juga dapat digunakan untuk membor formasi yang mengandung gas H2S. Gas berbahaya ini langsung dapat dibuang dan dibakar oleh flare stack, sehingga aman bagi personel rig dan lingkungan.

Page 15: Underbalanced Drilling

SISTEM FLUIDA UBD

• Sistim Fluida Pemboran Fasa Cair• Sistim Fluida Pemboran Fasa Gas• Sistim Fluida Pemboran 2 Fasa

(Aerated Drilling Fluids)

Page 16: Underbalanced Drilling

PERALATAN UBD

• Sistem pencegahan semburan liar (BOP)– Rotating BOP– Rotating Head

• Mud/gas separator• High pressure flammibility apparatus• Chemical injection• Choke manifold• Peralatan pendukung lainnya

Page 17: Underbalanced Drilling

Rotating BOP (RBOP)

Page 18: Underbalanced Drilling

Flow drilling BOP Stack

Page 19: Underbalanced Drilling

Skema Closed System

Page 20: Underbalanced Drilling

Alasan Penggunaan UBD pada Formasi

Cara Yang Sebaiknya Dipakai

Formasi yang terdiri atas batuan yang keras, seperti Hard Limestone, Quartz dan Consolidated Sand.

(1) Dry Air Drilling(2) Mist, jika ada aliran air formasi

yang cukup banyak(3) Foam, jika ada aliran air formasi

yang sangat banyak dan erosi lubang terjadi atau diameter sumur besar.

(4) Nitrogen atau Gas Alam, jika sumur memproduksikan gas

Formasi yang berpotensi terhadap terjadinya hilang lumpur (loss circulation), seperti Sandstone, Unconsolidated sand, Limestone dan Dolomite yang rekah alami (fracture)

(1) Aerated Mud, bila laju pemboran tinggi (batuan keras) atau ada shale yang sensitif terhadap air.

(2) Foam, jika dinding mudah runtuh atau stabilitas sumur merupakan persoalan

Formasi dengan porositas dan permeabilitas batuan yang besar, seperti Sandstone.

(1) Nitrified Mud, bila ada produksi gas, terutama jika dipakai “sistem closed”

(2) Aerated Mud, jika produksi gas tidak dijumpai dan sistem terbuka

(3) Foam, untuk formasi bertekanan sangat rendah dan formasinya keras.

(4) Semua cara UBDFormation damage pada depleted reservoir

(1) Nitrified Mud atau crude Injeksi di pipa, jika tekanan

formasi sangat rendah. Parasite injection, bila tekanan

formasi agak tinggi dan pemboran sumur membutuhkan MWD.

Temporary Casing Injection, jika diperlukan laju gas yang tinggi.

(1) Foam, jika tekanan formasi relatif kecil dan sistem terbuka (tidak ada gas H2S).

Formation damage pada tekanan reservoir normal

Flow Drilling (dengan sistem tertutup bila ada H2S).

Loss circulation/damage pada reservoir fractured, bertekanan normal

Flow Drilling dengan sistem terbuka untuk pemboran tanpa problem H2S

Formation damage Pada overpressured reservoir

Snub Drilling , Coiled Tubing

HUBUNGAN ANTARA UBD DAN FORMASI YANG DITEMBUS