teknik pemboran tahap 5

TAHAP V SISTEM SIRKULASI (CIRCULATING SYSTEM)

5.1. TEORI DASAR

Sistem sirkulasi pada operasi pemboran terdiri dari empat sub-komponen utama, yaitu:

a.       Fluida Pemboran (drilling fluid)

Ada tiga jenis fluida pemboran, yaitu :

1.  Water–based mud.

2.  Oil–based mud.

3.  Air or gas–based mud.

Fungsi utama lumpur pemboran adalah:

§  Memberikan hydraulic horse power pada bit untuk membersihkan serbuk bor (cutting) dari dasar lubang bor.

§  Mengangkat cutting ke permukaan.

§  Mengontrol tekanan formasi.

§  Memberi dinding pada lubang bor dengan mud cake.

§  Mendinginkan dan melumasi bit dan rangkaian pipa bor.

§  Membawa cutting dan material-material pemberat pada suspensi bila sirkulasi dihentikan sementara.

§  Menahan sebagian berat drill pipe dan casing (Boyancy effect)

b.      Tempat Persiapan (Preparation area)

   Ditempatkan pada sistem sirkulasi yaitu dekat dengan pompa lumpur. Tempat persiapan ini meliputi :

§  Mud house

§  Steel mud pits/tanks

§  Mixing hopper

§  Chemical mixing barrel

§  Bulk mud storage bins

§  Water tank

§  Reserve pit

c.       Peralatan sirkulasi (Circulation equipment)

         Ditempatkan pada tempat yang strategis disekitar rig. Peralatan sirkulasi ini meliputi:

§  Discharge and return line.

§  Stand pipe.

§  Rotary house.

§  Mud pumps.

§  Special pumps and agitators.

§  Steel mud pits/tanks.

§  Reserve pit.

d.      Conditioning Area

         Ditempatkan di dekat rig, meliputi:

§  Setting tanks

§  Mud-gas Separator

§  Shale Shaker

§  Degasser

§  Desander

§  Desilter

5.1.1. Fluida Pemboran  

           Fluida pemboran merupakan suatu campuran (liquid) dari beberapa komponen yang terdiri dari air (tawar atau asin), minyak, tanah liat (clay), bahan-bahan kimia (chemical additives), gas, udara, busa maupun detergen. Di lapangan fluida pemboran dikenal sebagai “lumpur” (mud).

5.1.1.1.   Komposisi Lumpur Pemboran

      Komposisi lumpur pemboran ditentukan oleh kondisi lubang bor dan jenis formasi yang ditembus mata bor. Ada 2 (dua) hal penting dalam penentuan komposisi lumpur pemboran, yaitu :

a.       Semakin ringan dan encer suatu lumpur pemboran, semakin besar laju perembesan

b.      Semakin berat dan kental suatu Lumpur pemboran, semakin mudah untuk mengontrol kondisi dibawah permukaan, seperti masuknya fluida formasi bertekanan tinggi (dikenal sebagai “kick”). Bila keadaan ini tidak dapat diatasi akan menyebabkan terjadinya semburan liar (blowout).

5.1.1.2.   Water – Based Mud

      Lumpur pemboran yang paling banyak digunakan adalah water-base mud (80%). Komposisi lumpur ini terdiri dari air tawar atau air asin, clay dan chemical additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor :

Pedoman operasional secara umum :

a.       Surface drilling operations : digunakan lumpur biasa dengan sedikit additive.

b.      Hard subsurface drilling operations : bila menembus formasi keras (porositas tinggi) digunakan lumpur berat.

c.       Soft subsurface drilling operations : bila menembus formasi bertekanan tinggi (porositas tinggi), digunakan lumpur berat.

Water base mud merupakan jenis lumpur yang paling banyak umum digunakan karena murah, mudah pengunaannya dan membentuk “filter cake” (kerak lumpur) untuk mencegah runtuhnya dinding lubang bor.

5.1.1.3.   Oil – Based Mud

      Digunakan pada pemboran dalam, hotholes, formasi shale dan sebagainya. Lumpur bor ini lebih mahal, tetapi akan mengurangi terjadinya korosi pada rangkaian pipa bor.

5.1.1.4.   Air or Gas – Based Mud

      Keuntungan dari lumpur jenis ini terutama adalah dapat menghasilkan laju pemboran yang lebih besar. Karena menggunakan kompresor, maka kebutuhan  peralatan dan ruang lebih sedikit.

5.1.2.  Tempat Persiapan

 Ditempatkan pada tempat dimulainya sistem sirkulasi. Tempat persiapan lumpur pemboran terdiri dari peralatan-peralatan yang diatur untuk memberikan fasilitas persiapan atau “treatment” lumpur bor.

Preparation area ini meliputi :

§  Mud house, merupakan gudang untuk menyimpan additives.

§  Steel mud pits/tank, merupakan bak penampung lumpur di permukaan yang terbuat   dari baja.

§  Mixing hopper, merupakan peralatan yang digunakan untuk menambah additives ke dalam lumpur.

§  Chemical mixing barrel, merupakan peralatan untuk menambahkan bahan-bahan kimia (Chemicals) ke dalam lumpur.

§  Bulk storage bin, merupakan bin yang berukuran besar digunakan untuk menambah additives dalam jumlah banyak.

§  Water tank, merupakan tangki penyimpan air yang digunakan pada tempat persiapan lumpur.

§  Reserve pit, merupakan kolam yang besar digunakan untuk menyimpan kelebihan lumpur.

5.1.3.  Peralatan Sirkulasi

          Peralatan sirkulasi merupakan komponen utama dalam sistem sirkulasi. Peralatan ini mengalirkan lumpur pemboran dari peralatan sirkulasi, turun ke rangkaian pipa bor dan naik ke annulus mengangkat serbuk bor ke permukaan menuju conditioning area sebelum kembali ke mud pits untuk sirkulasi kembali.

Peralatan sirkulasi terdiri dari beberapa komponen khusus, yaitu :

• Mud Pit
• Mud Pump
• Pump Discharge and Return Lines
• Stand Pipe
• Rotary Hose

5.1.4. Conditioning Area

Ditempatkan di dekat rig.Area ini terdiri dari peralatan-peralatan khusus yang digunakan  untuk “Clean up” (pembersihan) lumpur bor setelah keluar dari lubang bor. Fungsi utama peralatan-peralatan ini adalah untuk membersihkan lumpur bor dari serbuk bor (cutting) dan gas-gas yang terikut.

Dua metode pokok untuk memisahkan cutting dan gas dari dalam lumpur bor, yaitu :

a. Menggunakan prinsip gravitasi, dimana lumpur dialirkan melalui shale

    shaker dan settling tanks

b.Secara mekanik, dimana peralatan-peralatan khusus yang dipasang pada

mud pits dapat memisahkan lumpur dan gas.

Peralatan Conditioning area terdiri dari :

a.       Settling tanks, merupakan bak terbuat dari baja digunakan untuk menampung lumpur bor selama conditioning.

b.  Reserve pits, merupakan kolom besar yang digunakan untuk menampung   

     cutting   dari dalam lubang bor dan kadang-kadang untuk menampung  

     kelebihan lumpur bor.

c.  Mud-Gas separator, merupakan suatu peralatan yang memisahkan gas yang   

     terlarut dalam lumpur bor dalam jumlah yang besar.

d.  Shale shaker, merupakan peralatan yang memisahkan cutting yang besar-

     besar dari lumpur bor.

e.  Desander, merupakan peralatan yang memisahkan butir-butir pasir dari

     lumpur bor.

f.   Desilter, merupakan peralatan yang memisahkan partikel-partikel cutting

     yang berukuran paling halus dari lumpur bor.

g.  Degasser, merupakan peralatan yang secara kontinue memisahkan gas   

     terlarut dari lumpur bor.

5.2.  DISKRIPSI ALAT

5.2.1.  Mud Pump

-  Fungsi                      : Menyalurkan atau memompakan fluida pemboran (lumpur)   dalam jumlah besar dan bertekanan tinggi.

-  Mekanisme Kerja   : Pompa memompakan zat cair pengeboran dengan bertekanan tinggi ke pipa penyalur lumpur sampai ke sistem sirkulasi.

-  Gambar                   : 

 

Gb.5.1. Mud Pump

5.2.2.  Mud Gas Separator

v    Fungsi                      :  -Mengeluarkan gas dalam jumlah besar.

-Menyelamatkan lumpur yang masih bisa digunakan.

-Menyalurkan gas-gas yang mudah terbakar dan/beracun  

  melalui pipa yang jaraknya cukup aman dari rig.

v    Mekanisme Kerja   : Prinsip kerja mud gas separator hampir sama dengan degasser, yaitu gas yang terikut dalam lumpur dipisahkan dalam mud gas separator.

v    Gambar                   :

 

Gb. 5.2. Mud Gas Separator

5.2.3. Shale Shaker

v    Fungsi                   : Untuk mengeluarkan potongan-potongan besar dan bagian dari lapisan tanah yang patah dari dalam lumpur.

v    Mekanisme Kerja: Fluida pemboran disalurkan melalui saringan-saringan yang bergetar yang memisahkan potongan-potongan (cutting) yang berukuran besar yang tidak diperlukan.

v    Gambar                :

 

Gb. 5.3. Shale Shaker

5.2.4.      Mud Pit

v    Fungsi                      : Tempat memnyimapan lumpur berbentuk corong yang terletak disamping settling tank.

v    Mekanisme Kerja   : Mud Pit bekerja berdasarkan prinsip gravitasi yang menyebabkan dapat meminimalkan jumlah pekerja dan meningkatkan efisiensi dan keamanan.

v  Gambar                         :

 

Gb. 5.4. Mud Pit

5.2.5.      Centrifuge Pump

v    Fungsi                      : Memompa lumpur pemboran yang berada disekeliling rig.

v    Mekanisme Kerja   : Untuk memompakan lumpur alat ini mengeluarkan gas secara vakum pada bagian pipa penyalurnya. 

  v    Gambar                   : 

 

Gb. 5.5. Centrifuge Pump

5.2.6.    Reserved Pit

v  Fungsi                         : Untuk menampung cutting dari dalam lubang bor dan kadang-kadang untuk menampung kelebihan lumpur bor

v  Mekanisme Kerja      : luida pemboran dari dalam lubang bor disalurkan melalui pipa-pipa menuju reserved pit. Reserved pit bekerja berdasarkan prinsip gravitasi

v  Gambar                      :

 

Gb. 5.6. Reserve Pit