178712355 rumus hidrolika pemboran
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
1/16
BAB IIIRUMUS DASAR DAN HYDRAULIKA
3.1. VOLUME PIPA
xLbbls IDVolPipa4.1029
2=
ID = inner diameter ( inch )L = panjang pipa ( ft )
3.2. DISPLACEMENT PIPA
xLbbls IDOD
Displpipa4.1029
22 −=
OD = outer diameter pipa (inch)ID = inner diameter pipa (inch)L = panjang pipa ( ft )
3.3. VOLUME ANNULUS
xLbblsODOH
VolAnn4.1029
22 −=
OH = diameter open hole/bit ( inch )OD = outer diameter pipa ( inch)L = panjang annulus ( ft )
pada cased hole, OH diganti ID casing pipa
ODID
displacement pipa
3.4 VOLUME LOBANG
xLbblsOH
VolLobang
4.1029
2
=
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
2/16
OH = diameter open hole ( inch)L = dalam lobang ( ft )untuk cased hole OH diganti ID casing
3.5 PUMP OUT PUTPompa T !p"#$
xLxe xD PumpOutput 2000243.0= bbls/stroke
D = diameter liner ( inch)L = panjang stroke ( inch)e= efficiensi pompa ( )
Pompa D%p"#$
e L xrD L D PumpOutput ××−××= )000162.0()0000324.0( 22 bbls/stroke
rD = diameter rod (inch)
3.& LAG ' DO(N STROKE
La) *+ o,#'+!m# adalah jumlah stroke/!aktu "ang diperlukan untukmemompakan Lumpur / perjalanan cutting dari dasar (bottom) sampaipermukaan
PumpOutput VolAnnulus
LagStroke =
#ol annulus $ ( bbls )%ump out put $ ( bbls/stroke)
)( Menit SPM
LagStroke LagTime =
Do- *+ o,#'+!m# adalah jumlah stroke/!aktu "ang diperlukan untukmemompakan Lumpur dari permukaan ke dasar lobang&
#ol %ipa 'ol pipa ( bbls)Do!n stroke =
%ump out put pump out put (bbls/stroke)
Do!n strokeDo!n time = do!n time ( menit ) %
3./ BOUYANCY 0ACTOR
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
3/16
*ou"anc" factor adalah efek ga"a penahan gra'itasi "ang ditimbulkan olehtingkat kerapatan molekul+molekul fluida&
&5.4 M(B0
&5.4
M( pp)
3. . ANNULUS VELOCITY
dalah kecepatan aliran Lumpur dianulus saat dipompakan dengan gpmtertentu&
min/5.24
. 22 ft ODOH GPM
Vel An−
×=
OH diameter hole ( inch)OD outer diameter pipa ( inch)
3. . CRITICAL ANNULUS VELOCITY
-ecepatan batas laju Lumpur dimana jika kecepatan Lumpur lebih cepat darikecepatan batas, aliran akan berubah dari laminar menjadi turblent& Dimanapada umumn"a aliran turbulent dihindari pada annulus antara D% dan openhole pada saat drilling&
−×××−++
×=)(
}{(26.9{08.108.160
22
ODOH MW
MW YpODOH P P!V
.# = ft/ min ( ppg )OH diameter open hole ( inch) %' plastic 'isc
OD out diameter pipa (inch) 0p "eld point
3.1 . CRITICAL GPM
1% batas dimana pemompaan diatas gpm batas akam mengubah aliranLumpur dari laminar menjadi turmunent
51.24)( 22 ODOH !V
GPM −×=
.# = .ritical #el (ft/min)OH = diameter Open hole (inch)
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
4/16
OD = out diameter pipa (inch)
3.11. 0LO( RATE'GPM UNTUK OPTIMASI
2ange flo! rate optimasi antara 34 5 64 1% 7 diameter *itissal$ untuk ukuran bit 89+8/:; maka flo! rate optimum
34 7 89 < = 3 >&6 gpm sampai 64 7 89 < = 89&6 gpm?lo! rate "ang dianjurkan antara 3 >&6 s/d 89&6 gpm&
1% opt = 89&>9 7 D 8&:>
isal $ Diameter bit 89+8/:;
aka ?lo! rate = 89&>9 7 (89+8/:) 8&:>
= 89&>9 7 3@&>> = 646&A gpm
3.12. E6UIVALENT CIRCULATING DENSITY
%enambahan nilai pada saat sirkulasi
U +%, M( # 7a8 9 13 pp)
ppg ODP OH
Yp MW "!D
−
×+= 1.0
= ppgOH = diameter lobang OD% = outer diameter D%
ppg ODP OH
AnnVel PYp
ODP OH MW "!D
−××+×
−+=
(3001.0
0p = 0eld point
%' = %lastic 'isc nn 'el = ft/min
ppg ft #ept$TVD
psi ss Annpresslo MW "!D
)(052.0)(
×+=
3.13. HYDROSTATIC PRESSURE
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
5/16
HP p*! M( $ . 52 $ D#p+8 +:7 ( ;+ ) ( ppg )
HP p*! SG $ 1.42 $ 7#p+8 +:7 ( m )
3.14.
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
6/16
a+a%
psiin)$ s* &o''Area
ppg MW GPM 2
2
).(1.10863)(
××
3.17. HHP B!+
1% 7 % *itHH% bit = HH% 8>8:
3.18. To+a" HHP
GPM $ SPPTo+ HHP HHP 1/14
%)6550(%100 −×= $+#rauli)soptimal for
HHP TOT (IT AT HHP
AT(IT
3.1 . TON MILES > COMPLETE ROUND TRIP ?
( )20005280
})2{()2(×
+×××++×= W)Wb D L D DW MIL"S TO&
= berat D% per ft dalam lumpur ( lb/ft )D = Depth ( ft )L = %anjang rata+rata D% per stand ( ft )
b = *erat Gra'eling block assembl" ( lb)c = *erat *H dlm Lumpur 5 berat D% sepanjang *H dlm Lumpur (lb)
Co +o8 @ud !eight = A& ppgDepth ( D) = :444 ftD% !eight = 83&3 lb/ft*H !eight = @3 lb/ftLength *H = 344 ft
eight Gra'eling block ass" = 86444 lb 'erage length 8 stand D% = A4 ft
*ou"anc" ?actor = ( 6&: 5 A& ) / 6&: = 4&@63*erat D% dlm Lumpur ( ) = 83&3 7 4&@63 = 88&36 lb/ft
*erat*H + beratD% ( c) = (344 7 @3 7 4&@63 ) + ( 344 7 83&3 7 4&@63 ) =8>@:6 lb
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
7/16
8.5320005280
}17845)150002{()40002()400090(400035.11 =×
+××+++××=− MilesTon
3.2 . CRITICAL RPM
2% kritis "aitu batas harga 2% "ang mana jika 2% melebihi hargatersebut akan menimbulkan efek getaran ('ibrasi ) pada pipa pemboran&
222
33055 IDOD
L ,PM !riti)al +×=
L = length of one joint pipe (ft)ID = inner diameter pipe (inch)
OD= outer diameter pipe (inch)
.ontoh $ D% 6;
L = 38 ftID = :&9> OD= 6;
222 276.4531
3055 ++=!riti)al
= 3:&3A 7 &6>A
= 99 2%
2ile of thumb $ for 6; Drill pipe do not e7eed 944 rpm for an" depth&
3.21. TITIK ! 8? $ 0 ## po! + o *+a + 0##+ o; ; ## p!p#
P%"" ;o # > +8o%*a 7 " * ?
.ontoh $ Drill pipe 3+8/9; 83&34 lb/ft terjepit& %enambahan penjang ( stretch )sepanjang94 inch dengan tarikan o'er pull 36&444 klbs& ?ree point constant = A469&6( tabel )
94 7 A469&?eet of free point = = 68>3 ft
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
8/16
36
Ca a P# # +%a S+ #+ 8.atat hook load ( berat string) saat berat normal F drag mis 8: klbs
ngkat string dengan o'rt pull 36 klbs ( angkat sampai 8@8 klbs )Jkur peregangan ( penambahan panjang string sebelum dan sesudah angkatstring sampaio'er pull 36 klbs)& is 94 inch?ree %oint .onstant dapat juga ditentukan dengan rumus $
0PC > OD 2 ID2 ? $ ./ 54 $ 25ID dan OD ( inch )
.ontoh$ Dp :+8/9; 8 & lb/ft +++++ ID = 3&@9 inch
?%. = K ( :&6 9 + 3&@99 ) 7 4&>@6: 7 9644
= :&:4> 7 9644
= 8848>&6
3.22. PRESSURE LOSS
erupakan kehilangan tekanan selama perjalanan Lumpur dari mud pumpsampai flo! line&
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
9/16
%ada tempat tempat tertentu terjadi kehilangan tekanan "ang disebabkanadan"a ga"a friksi antara Lumpur dan permukaan "ang dile!ati Lumpur&%ressure loss ( kehilangan tekanan ) terjadi pada $
8& Drill string ( Drill %ipe, Hea'" eight Drill %ipe dan Drill .ollar )
9& nnulus urface Line 3& *it / BoCCle :& urface Line 6& ud otor M D ( directional !ell )
%ressure loss dipengaruhi oleh %roperti Lumpur terutama g/ , %' dan 0p,?lo! rate, nnulus #elocit", dan Diameter pipa& Eumlah total %ressure lossakan sama/mendekatibesarn"a pressure pompa ( tand pipe pressure )&
psi ID L- MW P
Lossess Pipa 82.482.182.018.00000765.0
Pr ××××
=
M( ( mud !eght) = ppg6 ( ?lo! rate ) = gpmID ( Inside Diameter of pipe) = inchL (Length of pipe) = ftP: (%lastic #iscosit")
Yp (0eld %oint)
3.22.2. ANNULUS PRESSURE LOSS
liran dalam annulus D. dan D% Laminar ( *eck, Buns and Dunn )
psi Dp D$
P L AnVel Dp D$
Yp L Lossess Ann
)(1500)(225Pr 2−
××+−
×=
L ( Length of nnulus) = ftA V#" ( nnulus 'elocit") = ft/secD8 (Diameter hole) = Inch
Dp (Diameter %ipe ) = inchP: (%lastic #iscosit") Yp (0eld %oint)
PLASTIC VISCOSITY'YELD POINT
%# = ?ann 44 reading + ?ann 344 reading
0% = ?ann 344 reading + %#
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
10/16
?ann 44 reading = 9 %# F 0% ?ann344 reading = %# F 0%
Gurbulence s"stem
8&:39> 7 84 +> 7 7 L 7 nn#el 9
nn %ress Loss =Dh + Dp
3.22.3. BIT PRESSURE LOSS
Gujuan pemrograman hidraulika adalah pengoptimisasian press loss di bit,
dengan harapan didapatkan laju pemboran "ang optimum& -arena padadasarn"a tekanan pompa untuk mengimbangi kehilangan tekanan (pressloss) akibat friksi Lumpur dengan didinding pipa "ang tidak menghasilkanapa+apa&
6 2 $ M(
B!+ P #** Lo** p*!
1 &3.1 $ No A #a 2
3.22.4. SUR0ACE E6UIPMENT PRESSURE LOSS
-ehilangan tekanan pada sambungan/peralatan di permukaan biasa terjadi distand pipe, rotar" house, s!i'el dan -ell"& %enentuan hilang tekanan dipermukaan cukup sulit karena tergantung dari demensi dan geometri darisambungan/peralatan permukaan& %eralatan permukaan terbagi menjadi :(empat) t"pe "ang menunjukkan demensi dari Drill pipe, -ell", rotar" hosedan s!i'el& da beberapa rumus untuk menentukan urface e uipment pressloss&
S% ; P #** Lo** C $ M( $ > . 1 $ 6 ? 1. & psi ( Borton E Laperous8AA9)
. ( ?riction ?actor for t"pe of surface e uipment) = constanta ( ud eight ) = ppg
N (?lo! rate) = gpm
TFp# o; *% ;a # # p+ C
8 8&4
9 4&33 4&99
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
11/16
: 4&86
S% ; P #* Lo** E $ M( . $ 6 1. $ PV .2 psi > R%7! R% !a 7! ! 2 2 ?
2umus praktisS% ; P #** Lo** K" $ K $ .1 M( p*! > R%7! R% !a 7! ! 2 2 ?
-l = -oefisien loss ( lihat tabel )-r = -oefisien rate ( lihat tabel )
.ontoh %erhitungan $
Data $ell -2*+49 (-arang*aru 5 ukra)
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
12/16
% 2HIGJB1 B $ A %"a V#"o !+F $
D. :+>6; 5 OH = (9:&6 7 344 ) /( 9 + :&>69) = 6:>&9 ft/min / A&89 ft/sD% 3&6; 5 OH = (9:&6 7 344 ) / ( 9 + 3&69 ) = 34A& ft/min / 6&8 ft/sD% 3&6; 5 Liner >; = ( 9:&6 7 344 ) / ( &8@: 9 + 3&69 ) = 9@9&A ft/min / :&>8 ft/s
D% 3&6; 5 .sg A 6/@; = ( 9:&6 7 344 ) / ( @&@3@9
+ 3&69
) = 888& ft/min / 8&@ ft/sD% 6; 5 .sg A 6/@; = ( 9:&6 7 344 ) / ( @&@3@ 9 + 69 ) = 83@&: ft/min / 9&38 ft/s
A %"%* P #** "o** $
D. :&>6; 5 OH = )75.46(255247.311
− x
F2)75.46(1500
217.31112.9−
x x
= 69&4> psi
D% 3&6; 5 OH = )5.36(225249.885
− x
F2)5.36(1500
219.88516.5−
x x
= : & @ psi
D% 3&6; 5 Liner >; = )5.3184.6(225246.2155−
x
F2)5.3184.6(1500
216.215571.4−
x x
= 846&:9 psi
Dengan cara "ang sama
D% 3&6; 5 .sg A+6/@; = 3:&9@ psi
D% 6; 5 .sg A+6/@; = 8>@&@ psiTo+a" P #** "o** A %"%* = 69&4> F : &@ F 846&:9 F 3:&9@ F 8>@&@ =41/.3 p*!
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
13/16
PIPE PRESS LOSS
D. :&>6; =82.4
84.182.018.0
27.31130008.12210000765.0 x x x x
= 3 3&88 psi
D% 3&6; =82.4
84.182.018.0
56.2468230008.12210000765.0 x x x x
= 8 6A&6 psi
D% 6; =82.4
84.182.018.0
56.29.596430008.12210000765.0 x x x x
= 8>@&36 psi
To+a" P!p# P #** "o** = 3 3&88 F 8 6A&6 F 8>@&36 22 . & p*!
BIT PRESS LOSS
*it %ress Loss =2
2
0708.21.1086308.12300
x x
23.33 p*!
SUR0ACE PRESS LOSSurface Loss = 4&99 7 89&4@ 7 ( 4&48 7 344 )
86.1 = 2 .5 p*!
( urface e pt t"pe 3 )
To+a" P #** Lo** 41/.3 22 . & 23.33 2 .5 2&&1. p*!
3.23. TRIP MARGIN
%erkiraan penambahan g / Lumpur setelah killing dari kejadian kick
G2I% 21IB = )(085.0 Dp D$
Ypx− ppg
Dh $ Diameter hole (inch)Dp $ %ipe out side diameter (inch)
.ontoh $0p of mud = 8:
Hole diameter = 89+8/:; %ipe out side diameter = 6;
Grip argin = ( 8: 7 4&4@6 ) / ( 89&86 5 6 ) = 4&8 : ppg
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
14/16
3.24. (OB MA IMUM DRILLING
eigh on *it ma7 "ang diperbolehkan saat drilling adalah setara dengan
berat Drill .ollar dan Hea'" eight terkoreksi *ou"anc"&
S+ !)8+ Ho"# > "o a ) +#)a, ?
Ma$ (OB > (#!)8+ o; DC H( ? $ Bo%Fa F 0a +o -lbs
D! # +!o a" Ho"#
Ma$ (OB > (#!)8+ o; DC H( ? $ B 0 $ Co* ! "! a+!o K" *
3.25. KEDALAMAN (ASH OUT
%enentuan kedalaman kebocoran pipa dapat diperkirakan denganperhitungan sebagaiberikut$
M#+o7# 1.%ompakan material plug kedalam drill pipa, amati pada stroke ke berapamulai terjadikenaikan pressure&
D#p+8 -a*8 o%+ >;+? > +o+ *+ o,# $ p%mp o%+ p%+ > "*'*+ ,? ? J 7 !"" p!p# ap. > "*';+?
M#+o7# 2.%ompakan material ke dalam drill string hingga menembus !ash pipe dannaik ke annulus sampai ke shaker& .atat total stroke saat material keluar keshale shaker& aterial haruslah mudah terlihat mis cat !arna cerah ataubutiran jagung tumbuk/beras& tau "ang mudah terdetaksi oleh gas detectormis carbide &
D#p+8 -a*8 o%+ >;+? > +o+ *+ o,# $ p%mp o%+ p%+ ? J >7 !"" p!p# ap. A ap.?
%ump out put bbls/strkDrill pipe cap bbls/ft
nnulus cap bbls/ft
3.2&. CEK'KORAKSI DIAMETER LOBANG
.ek diameter lobang biasan"a dilakukan sebelum pen"emenan atau untukkoreksi perhitungan Lag depth/Lag time& Idealn"a dilakukan setiap kemajuan
944 5 344 m untuk koraksi perhitungan Lag depth/Lag time& .aran"a adalahdengan memasukkan carbibde atau butiran beras/jagung tumbuk, catat total
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
15/16
stroke saat butiran beras keluar& Eika menggunakan carbide catat saat gasnaik melebihi background gas ( kondisi tidak ada connection gas atau kondisibackground gas tinggi)&
elisih antara total stroke saat material keluar dengan total stroke teoritissurface to surface ( complete circulation) dikon'ersikan ke 'olume (bbls)
merupakan efek perbesaran diameter lobang&
.ontoh $
Hole Depth $ 8644 m.sg hoe A+6/@ at $ 8344 mJkuran bit $ @+8/9;Length Open hole @+8/9; $ 944 m ( 6 &9 ft )
Gotal stroke teoritis urface+surface $ 9 44 stroke2eal tot stroke saat cek carbide $ 9>64 stroke .ap pompa $ 4&4@33 bbls/stroke ( eff A> )
%erhitungan $
7cess stroke $ 864 stroke7cess 'olume $ 864 7 4&4@33 = 89&:A bbls
#olume open hole tanpa pipa = (@&6 7 @&6 7 6 &9) / 849A&: = : &46 bbls
etelah di cek tern"ata 'olume open hole menjadi : &46 F 89&:A = 6@&6: bbls
Diameter lobang = lengt$OH HoleVolx /)4.1029( (rata+rata)
Hole 'ol $ bbls Length hole $ ft
= 2.656/)4.102954.58( x
= A&6@ inch
3.2/. MINIMUM CIRC STROKE HOLE CLEAN 0OR DIRECTIONAL HOLE
inimum Gotal stroke sirkulasi agar bersih lobang untuk sumur berarah
To+a" A7 %*+ MD $ Bo++om* Up *+ o,#M! C! S+ ,
M#a*% # D#p+8 >MD?
(TRUE Was compiled specifically to assist the rig team in The Reduction ofUnscheduled Events)
Gotal djust = !ell bore section b" angle inter'al 7 circ strk factor ( . ?)
-
8/16/2019 178712355 Rumus Hidrolika Pemboran
16/16
inimum .irculating troke ?actor ( . ? ) to clean hole
.ontoh perhitungan$
easure depth $ 83,444 ftHole siCe 89& ( csg 83+3/@;) 5 89&96;
Inter'al kedalaman dan sudut $4 5 :,644 ft sudut 4 5 36 deg:,644 5 ,644 ft sudut 36 5 66 deg ,644 5 83,444 ft sudut P 66 deg*ottoms up strokes = 86,444 stroke
Gotal djust D = (sec Q8 7 . ? ) F ( secQ9 7 . ?) F ( secQ3 7 . ?) = (:,644 7 8&: ) F ( 9,444 7 8&@) F ( ,644 7 9 ) = ,344 F 3, 44 F 89,444 = 99,A44
99,A44 7 86,444in .irc troke =
83 444
= 9 ,:93 strokes