Page 1 of 24
SISTEM PENYEMENAN
( CEMENTING SYSTEM )
1. TEORI DASAR
Penyemenan suatu sumur merupakan salah satu faktor
yang tidak kalah pentingnya dalam suatu operasi pemboran.
Berhasilnya atau tidaknya suatu pemboran, diantaranya
tergantung dari berhasil tidaknya penyemenan sumur tersebut.
Peralatan penyemenan pada dasarnya dapat dibagi menjadi dua
bagian, yaitu :
1. Peralatan di atas permukaan (surface equipment)
2. Peralatan di bawah permukaan (subsurface equipment)
1.1 Peralatan Diatas Permukaan
Peralatan penyemenan di atas permukaan meliputi :
a. Cementing unit
Adalah suatu unit pompa yang mempunyai fungsi untuk
memompakan bubur semen dan lumpur pendorong dalam
proses penyemenan.
Cementing unit terdiri dari :
o Tangki semen : untuk menyimpan semen kering.
Page 2 of 24
o Hopper : untuk mengatur aliran dari semen kering dan
air yang ditempatkan bersama-sama dalam hopper,
sehingga akan menghasilkan bubur semen yang benar-
benar homogen.
o Jet Mixer : untuk mengaduk semen kering dan air yang
ditempatkan bersam-sama dalam hopper, sehingga
akan menghasilkan bubur semen yang benar-benar
homogen.
o Motor penggerak pompa dan pompa : berfungsi untuk
memompa bubur semen.
Jenis-jenis cementing unit :
1. Truck mounted cementing unit
2. Marine cementing unit
3. Skit mounted cementing unit
b. Flow line
Merupakan pipa yang berfungsi untuk mengalirkan bubur
semen yang dipompakan dari cementing unit ke cementing
head.
c. Cementing head
Berfungsi untuk mengatur aliran bubur semen yang masuk ke
lubang bor.
Ada dua type cementing head, yaitu :
Page 3 of 24
1. Mac clatchie cementing head. Merupakan type cementing
head yang cara penggunaannya (pada waktu pemasukan
bottom plug dan top plug) dengan jalan membuka dan
memasang kembali.
2. Plug container. Type ini lebih praktis dari mac clatchie,
karena pada plug container ini memasangnya top plug dan
bottom plug tidak perlu membukanya, akan tetapi sudah
terpasang sebelumnya.
1.2 Peralatan Dibawah Permukaan
Peralatan penyemenan dibawah permukaan meliputi :
a. Casing
Merupakan pipa selubung yang berfungsi untuk :
o Melindungi lubang bor dari pengaruh-pengaruh fluida
formasi dan tekanan-tekanan di sekitarnya.
o Melindungi lubang bor dari keguguran.
o Memisahkan formasi produktif satu dengan lainnya.
o Bersama-sama memperkuat dinding lubang bor serta
mempermudah operasi produksi nantinya.
Jenis-jenis casing :
1. Conductor casing
2. Intermediate casing
3. Production casing
Page 4 of 24
Spesifikasi casing
1. Diameter : 26”, 20”, 13 3/8”, 9 5/8”, 7” dst.
2. Grade : p. 110, h. 40, j. 55, n. 80.
3. Panjang : 30 ft/stand
4. Berat : 23 lb/ft, 26 lb/ft, 29 lb/ft
5. Thread : 4 thread/inch. 60”
b. Centralizer
Untuk mendapatkan cincin semen yang baik (merata), casing
harus terletak di tengah-tengah lubang, untuk itu casing
dilengkapi dengan centralizer.
Fungsi centralizer :
o Menempetkan casing di tengah-tengah lubang
o Menyekrap mud cake
o Mencegah terjadinya differential sticking.
Centralizer dibuat dari bahan baja, sehingga mampu
mendorong casing di tengah-tengah lubang.
c. Scratchers
Adalah suatu alat yang dirangkaikan/dipasang pada casing
dan berfungsi untuk membersihkan dinding lubang bor dari
mud cake, sehingga didapat lubang bor yang bersih.
Ada dua jenis scratchers :
1. Rotation type wall scratcher
Page 5 of 24
2. Reciprecasing type scratcher
Pemasangan scratcher pada casing pada umumnya dilas,
tetapi dewasa ini dipasang dengan step collar atau clamps.
Reciprecasing scratcher pada umumnya dipasang pada
interval 15-20 ft sepanjang daerah yang disusun, sedang
rotating scratcher pada zona produktif (porous).
d. Peralatan floating
Terdiri dari :
1. Shoe : casing shoe/guide shoe, float shoe
2. Collar : guide collar, float collar
Ad (1) shoe
Casing shoe
Biasanya berbentuk bulat pada bagian bawah dan
ditempatkan pada ujung terbawah dari rangkaian casing dan
dalamnya tidak terdapat valve (katub). Casing shoe berfungsi
sebagai sepatu dan pemandu untuk memudahkan pemasukan
rangkaian casing (running casing), agar tidak terjadi
sangkutan pada dinding lubang bor, shoe ini dibuat dari
bahan yang dapat dibor lagi (drillable).
Float shoe
Pada prinsipnya sama dengan casing shoe, hanya pada float
shoe dilengkapi dengan valve (katub), yang berfungsi untuk :
Page 6 of 24
o Mencegah aliran balik, mencegah blow out melalui
casing pada waktu casing diturunkan.
o Mencegah aliran balik semen, setelah proses
penyemenan selesai.
o Memperkecil beban menara, pada drilling line dan
casing itu sendiri
Jadi float ini hanya dapat mengalirkan semen/lumpur ke
daerah saja (satu arah). Float shoe ini dibuat dari bahan yang
dapat dibor lagi.
Ad (2) collar
Merupakan suatu shock penahan yang dipasang beberapa
meter di atas shoe, berfungsi untuk menahan bottom plug
dan top plug.
Dibuat dari bahan yang dapat dibor lagi (drillable).
Ada dua jenis collar :
o Guide collar : tidak dilengkapi valve, sehingga tidak
dapat menahan tekanan balik.
o Float collar : dilengkapi valve.
e. Shoe trach
Merupakan pipa casing yang dipasang antara shoe dan collar
sepanjang satu batang atau lebih, tergantung dari ketinggian
semen diannulus. Karena ketinggian semen di annulus akan
Page 7 of 24
menentukan perbedaan tekanan hidrostatik diluar dan
didalam casing pada waktu memasukkan top plug. Shoe trach
berfungsi untuk menampung bubur semen yang bercampur
udara atau lumpur pendorong, agar tidak keluar annulus
disekitar shoe.
f. Cementing plug
1. Bottom plug
Berfungsi untuk mencegah adanya kontaminasi antara
lumpur dengan bubur semen. Jadi untuk mendorong
lumpur yang berada didalam casing dan memisahkan
casing dari semen dan juga membersihkan mud film
didalam dinding casing, pada bottom plug terdapat
membran yang pada tekanan tertentu dapat pecah,
sehingga semen akan mengalir keluar dan terdorong ke
annulus sampai mencapai tujuan yang diharapkan. Bottom
plug terbuat dari bahan karet, pada bagian luar dan cast
alluminium pada bagian dalamnya.
2. Top plug
Berfungsi untuk mendorong bubur semen, memisahkan
semen dari lumpur pendorong agar tidak terjadi
kontaminasi, membersihkan sisa-sisa semen dalam casing.
Alat ini sebagian besar terbuat dari karet dan pada bagian
Page 8 of 24
bawahnya digunakan plat alluminium dan tidak
mempunyai membrane (selaput tipis). Apabila top plug ini
sudah duduk (sampai pada bottom plug) dibawah,maka
tekanan pemompaan akan naik secara tiba-tiba (bumping
pressure) dan pada saat itu pemompaan dihentikan.
1.3 Peralatan Pada Stage Cementing (Penyemenen
Bertingkat)
1.3.1 Peralatan diatas permukaan
Pada stage cementing adalah sama dengan peralatan
penyemenan yang telah dibahas di muka (primary cementing).
1.3.2 Peralatan dibawah permukaan
a. Stage cementing collar
Berfungsi untuk melewatkan bubur semen setelah
penyemenan pertama dilakukan (primary cementing).
Penyemenan bertingkat dilakukan bila :
Sumur terlalu dalam
Formasi di atas dan di bawah zona yang disemen cukup
kompak dan cukup jauh.
Menghindari tekanan pompa yang berlebihan, sehingga
dapat mengurangi biaya.
Page 9 of 24
b. Cement basket
Letak di bawah stage cementing collar, berfungsi untuk
menyekat ruang annulus antara ruang bawah dan ruang atas
stage collar.
c. Trip plug
Setelah primary cementing selesai, maka dimasukkan trip
plug. Plug ini berfungsi untuk membuka lubang pada stage
cementing collar. Karena beratnya, trip plug ini turun
kebawah yang akhirnya mencapai sampai pada stage
cementing collar (pada lower inner sleeve).
Dengan tekanan tertentu lower inner sleeve akan turun dan
membuka lubang pada stage cementing collar disebut
cementing ports.
d. Shut off plug
Setelah pendorongan bubur semen selesai, kemudian
dimasukkan shut off plug yang berfungsi untuk menutup
cementing port sehingga tidak terjadi aliran balik.
Page 10 of 24
2 DESKRIPSI ALAT
2.1 Centralizer
2.1.1 Fungsi
o Menempatkan casing di tengah-tengah lubang
o Menyekrap mud cake
o Mencegah terjadinya differential sticking
2.1.2 Mekanisme Kerja
Centralizer ditempatkan diluar casing untuk
menengahkan casing agar diperoleh cincin semen yang baik.
2.1.3. Spesifikasi
Tabel 2.1 Spesifikasi Centralizer
Size (in) Product number
Centralizer Turbo centralizer
2 155 – 20 157 – 20
2 ½ 155 – 25 157 – 25
3 ½ 155 – 35 157 – 35
4 ½ 155 – 45 157 – 45
4 ½ x 7 7/8 156 – 45 158 – 45
5 155 – 50 157 – 50
5 ½ 155 – 55 157 – 55
6 5/8 155 – 65 157 – 65
7 155 – 70 157 – 70
8 5/8 155 – 85 157 – 85
9 5/8 155 – 95 157 – 95
10 ¾ 155 – 10 157 – 10
13 3/8 155 – 13 157 – 13
Page 11 of 24
2.2 Guide Shoe
2.2.1 Fungsi
Guide shoe berfungsi sebagai sepatu dan pemandu
untuk memudahkan pemasukan rangkaian casing, agar
tidak terjadi sangkutan pada dinding lubang bor.
2.2.2 Mekanisme Kerja
Ditempatkan pada ujung terbawah dari rangkaian
casing untuk memudahkan pemasukan rangkaian casing.
2.2.3 Spesifikasi
Table 2.2 Spesifikasi Guide Shoe
Casing
size (in) Guide shoe
2
2 ½
3 ½
135 – 20
135 – 25
135 – 35
4
4 ½
5
135 – 40
135 – 45
135 – 50
5 ½
6 5/8 7
135 – 55
135 – 65 135 – 70
7 5/8
8 5/8
9 5/8
135 – 75
135 – 85
135 – 95
10 ¾ 11 ¾
13 ¾
135 – 10 135 – 11
135 – 13
Page 12 of 24
2.3 Float Shoe
2.3.1 Fungsi
Float shoe berfungsi untuk mencegah aliran balik pada
waktu casing diturunkan, mencegah aliran balik semen, dan
memperkecil beban menara, pada drilling line dan casing itu
sendiri.
2.3.2 Mekanisme Kerja
Untuk memudahkan pemasukan rangkaian casing
(running casing), agar tidak terjadi sangkutan pada dinding
lubang bor. Floet shoe dilengkapi dengan valve (katub).
2.3.3 Spesifikasi
Table 2.3 Spesifikasi Fload Shoe
Casing
size (in) Float shoe
2
2 ½
3 ½
125 – 20
125 – 25
125 – 35
4 4 ½
5
125 – 40 125 – 45
125 – 50
5 ½
6 5/8 7
125 – 55
125 – 65 125 – 70
7 5/8
8 5/8
9 5/8
125 – 75
125 – 85
125 – 95
10 ¾ 11 ¾
13 ¾
125 – 10 125 – 11
125 – 13
Page 13 of 24
2.4 Bottom Plug
2.4.1 Fungsi
o Mencegah adanya kontaminasi antara lumpur dengan
bubuk semen
o Mendorong lumpur yang berada di dalam casing
o Memisahkan casing dari semen dan membersihkan
mud film di dalam dinding casing.
2.4.2 Mekanisme
Mendorong lumpur di dalam casing dan dengan
pecahnya membran maka semen akan mengalir keluar dan
terdorong ke annulus.
2.4.3. Spesifikasi
Table 2.4 Spesifikasi Bottom Plug
Casing size OD Length Wt
4 ½ 4 ¼ 8 ½ 2
5 ½ 5 8 ½ 2 ½
6 5/8 6 ¼ 8 ¾ 4
7 6 ½ 8 ¾ 4 ¼
7 5/8 7 ¼ 8 ¾ 5 ¼
8 5/8 8 ¼ 9 ¾ 6 ¼
9 5/8 9 9 ¾ 7 ½
Page 14 of 24
10 ¾ 10 ¼ 10 ¾ 8
11 ¾ 11 ¼ 11 ¾ 13
2.5 Top plug
2.5.1 Fungsi
Berfungsi untuk mendorong bubur semen, memisahkan
semen dari lumpur pendorong agar tidak terjadi
kontaminasi, membersihkan sisa-sisa semen dalam casing.
2.5.2 Mekanisme Kerja
Top plug berada di atas bottom plug dipisahkan oleh
bubur semen, setelah top plug ini sampai pada bottom plug
maka tekanan akan naik secara tiba-tiba dan pada saat itu
pemompaan dihentikan.
2.5.3. Spesifikasi
Tabel 2.5 Spesifikasi Top Plug
Casing size OD Length Wt
4 ½ 4 ¼ 8 ½ 2
5 ½ 5 8 ½ 2 ½
6 5/8 6 ¼ 8 ¾ 4
7 6 ½ 8 ¾ 4 ¼
Page 15 of 24
7 5/8 7 ¼ 8 ¾ 5 ¼
8 5/8 8 ¼ 9 ¾ 6 ¼
9 5/8 9 9 ¾ 7 ½
10 ¾ 10 ¼ 10 ¾ 8
11 ¾ 11 ¼ 11 ¾ 13
2.6 Scratcher
2.6.1 Fungsi
Berfungsi untuk membersihkan dinding lubang bor dari
mud cake sehingga didapat lubang bor yang bersih.
2.6.2 Mekanisme Kerja
Dipasang pada bagian luar casing sehingga dapat
membersihkan dinding lubang bor.
2.6.3 Spesifikasi
Table 2.6 Spesifikasi B & W Reciprocating scratchers &
turbulators
Series Type Max OD = casing
OD
Multi-flex
EA 10
EA 20
EA 30
Slip on
Latch on
Split body
7”
Page 16 of 24
Multi-flex clusters
EA 14
Slip on (series of 4) 7”
Nu-Coil (Shoot
wire)
ECO5
EC15
EC16 close
tolerance
Slip on
Latch on
Slip on
5”
Nu-coil (long wire)
EC 10
EC 20
Slip on
Latch on
8”
Turbulator
ED 10
ED 20
Slip on
Latch on
5 ½”
2.7 Cement Basket
2.1 Fungsi
Untuk menyekat ruang annulus antara ruang bawah
stage collar dan bagian atas stage collar.
2.2 Mekanisme Kerja
Letak dibawah stage cementing collar , menyekat ruang
annulus antara ruang bawah dan bagian atas stage colar.
Page 17 of 24
2.3. Spesifikasi
Tabel 2.7 Spesifikasi Cement Basket
Casing
size
2 2 ½ 4 ½ 5 ½ 7 8 5/8
Expansion (in inches)
Minimum 3 7/8 4 ¼ 5 ¾ 6 ¾ 8 ¼ 10 ½
Maximum 8 10 12 14 16 18
Larger size are available on request
2.8 Trip plug
2.8.1 Fungsi
Untuk membuka lubang pada stage cementing collar.
2.8.2 Mekanisme Kerja
Berat trip plug membuatnya turun kebawah sampai
pada stage cementing collar (pada lower inner sleeve).
2.8.3. Spesifikasi
Tabel 2.8 Spesifikasi Trip Plug
Casing size OD Length Weight
4 ½ 4 ½ 8 ½ 2
5 ½ 5 8 ½ 2 ½
6 5/8 6 ¼ 8 ¾ 4
Page 18 of 24
7 6 ½ 8 ¾ 4 ¼
7 5/8 7 ¼ 8 ¾ 5 ¼
8 5/8 8 ¼ 9 ¾ 6 ¼
9 5/8 9 9 ¾ 7 ½
10 ¾ 10 ¼ 10 ¾ 8
11 ¾ 11 ¼ 11 ¾ 13
12 ¾ 12 ¼ 12 ¼ 15
13 ¾ 12 ¾ 13 ¾ 15
16 16 16 ½ 35
18 5/8 18 ¼ 20 ½ 63
20 19 ¾ 20 ½ 63
2.9 Mac Clatchie Cementing Head
2.9.1 Fungsi
Untuk mengatur aliran bubur semen yang masuk
kedalam lubang bor
2.9.2 Mekanisme
Cara penggunaannya pada waktu pemasukan bottom
plug dan top plug dengan jalan membuka dan memasang
kembali.
Page 19 of 24
2.9.3. Spesifikasi
Tabel 2.9 Spesifikasi Mac Clathie Head
Casing Head, mm Weight, kg Test Pressure,
psi
88.9 100 8000
114.3 105 8000
120 120 7000
139.7 125 8000
168.3 140 7000
2.10 Mixing Hopper
2.10.1 Fungsi :
Mixing Hopper merupakan peralatan yang berfungsi
sebagai tempat untuk menambah additives ke dalam
lumpur.
2.10.2 Mekanisme Kerja :
Mixing Hopper adalah peralatan yang bentuknya
menyerupai corong. Melalui corong ini, additives padat ke
dalam zat cair pengeboran pada waktu perawatan di dalam
kolam Lumpur. Hopper Jet bekerja berdasarkan prinsip
pakum atau ruang hampa. Hopper-hopper pencampuran ini
dapat mengerjakan 5 sampai 10 karung (sampai 400 Kg)
bahan-bahan dalam semenit.
Page 20 of 24
2.10.3 Spesifikasi
Tabel 2.10 Spesifikasi Mixxing Hopper
Length Overal 8 ft 0 in
High Overal 3 ft 4 in
Width Overal 5 ft 1 in
2.11 Casing
2.11.1 Fungsi
Untuk memperkuat dinding lubang bor dengan semen,,
memisahkan zona produktif dan melindungi lubang bor dari
keruntuhan.
2.11.2 Mekanisme Kerja
Casing dipasang mulai dari permukaan yang disebut
dengan surface acsing. Lalu memasang coductor casing,
intermidiate casing dan yang terakhir pada zona formasi
produktif adalah production casing, dimana semakin
kedalam diameter casing semakin kecil.
Page 21 of 24
2.11.3 Spesifikasi
Tabel 2.11 Spesifikasi Casing
Diameter Grade Panjang Berat Thread Size CDode
Order
26”
20”
13 3/8”
9 5/8”
7”
p
110
h 40
j 55
n 80
30
ft/stand
23
lb/ft
26lb/ft
29lb/ft
4 thread /
in
4 ½
5
8
5/8
133/4
16
5611-
044
56011-
050
56011-
085
56011-
133
56011-
100
2.12 Stage Cementing Collar
2.12.1 Fungsi
Untuk melewatkan bubur semen setelah Primary
cementing dan untuk menghindari tekanan pompa
berlebihan.
Page 22 of 24
2.12.2 Mekanisme Kerja
Penyemenan bertingkat dilakukan bila sumur terlalau
dalam dan formasi diatas dan dibawah zona cukup kompak
dan jauh. Maka alat alat ini dapat digunakan pada saat
kondisi tersebut.
2.12.3 Spesifikasi
Tabel 2.12 Spesifikasi Stage Cementing Collar
Normal Size Length (in) OD (in) Code
4 ½ 32 ¼ 5.1562 54001-54044
5 33 ¼ 6.0500 54001-54050
7 34 ¼ 82500 54001-54070
8 5/8 35 ¼ 10.000 54001-54085
3. PEMBAHASAN
Salah satu faktor yang tidak kalah pentingnya dalam suatu
operasi pemboran adalah penyemenan. Berhasil tidaknya suatu
pemboran, diantaranya tergantung dari berhasil tidaknya
penyemenan sumur tersebut. Penyemenan bertujuan untuk
melekatkan casing pada dinding lubang sumur, melindungi
casing dari masalah-masalah mekanis dan fluida formasi yang
bersifat korosif, serta untuk memisahkan zona yang satu dengan
zona yang lain dibelakang casing.
Page 23 of 24
Penyemenan condoctor casing bertujuan untuk mencegah
terjadinya kontaminasi fluida pemboran dengan formasi.
Penyemenan intermediate casing bertujuan untuk menutup
tekanan formasi abnormal atau untuk mengisolasi daerah lost
circulation. Penyemenan production casing bertujuan untuk
mencegah terjadinya aliran antar formasi dan mencegah
terjadinya korosi pada casing.
Centralizer dan scratchers dipasang pada bagian luar
casing untuk menengahkan casing (agar didapatkan cincin
semen yang baik) dan membersihkan dinding lubang bor dari
mud cake.
Perbedaan antara mac clatchie cementing head dengan
plug container yaitu pada plug container bottom dan top plug
sudah terpasang sebelumnya sedangkan pada mac clatchie
cementing head bottom plug dan top plug belum terpasang.
4. KESIMPULAN
1. Peralatan penyemenan pada dasarnya dapat dibagi menjadi
dua bagian, yaitu :
o Peralatan diatas permukaan
o Peralatan dibawah permukaan
2. Peralatan penyemenan diatas permukaan meliputi :
Page 24 of 24
o Cementing unit
o Flow line
o Cementing head
3. Peralatan penyemenan dibawah permukaan meliputi :
o Casing
o Centralizer
o Scratchers
o Peralatan floating
o Shoe trach
o Cementing plug
4. Penyemenan bertingkat dilakukan bila :
o Sumur terlalu dalam
o Formasi diatas dan dibawah zona yang disemen cukup
kompak dan cukup jauh
o Menghindari tekanan pompa yang berlebihan, sehingga
dapat mengurangi biaya.
5. Menurut tujuannya penyemenan dapat dibagi :
o Primary cementing
o Secondary cementing
o Squeeze cementing
o Re-cementing
o Plug back cementing
Top Related