laporan resmi analisa lumpur pemboran
TRANSCRIPT
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
1/127
BAB I
PENDAHULUAN
Lumpur pemboran adalahfluida yang digunakan untuk membantu proses
pemboran. Analisa yang terhadap lumpur pemboran sangat penting dilakukan
untuk mengenali sifat-sifat fisik suatu lumpur pemboran tersebut. Komposisi dan
sifat-sifat fisik lumpur pemboran menjadi salah satu faktor yang sangat
berpengaruh untuk menentukan keberhasilan suatu operasi pemboran. Karena
berbagai faktor-faktor seperti kecepatan, efisiensi, keselamatan, dan biaya operasi
pemboran sangat tergantung dari lumpur pemboran yang dipakai. oleh karena itu
lumpur pemboran mutlak digunakan selama operasi pemboran berjalan.
Awal mulanya mud engineerhanya menggunakan air untuk mengangkat
serpihan pemboran (cutting) pada lubang sumur. eiring dengan berkembangnya
peradaban serta teknologi perminyakan, maka lumpur telah menggantikan tugas
air untuk mengangkat cutting. !etapi faktor-faktor pada formasi dapat mengubah
sifat-sifat fisik pada lumpur pemboran. "leh karena itu, untuk memperbaiki dan
mempertahankan sifat-sifat fisik lumpur, #at-#at kimia (additive) ditambahkan ke
dalam lumpur dan akhirnya digunakan pula udara dan gas untuk pemboran
walaupun lumpur tetap digunakan.
Gambar 1.1. Lumpur Pemboran
$
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
2/127
%
&ada awal sistem rotary drilling, lumpur dimaksudkan untuk mengangkat
serbuk bor (cutting) dari dasar sumur ke permukaan saja. !etapi dengan majunya
teknologi, lumpur mempunyai banyak fungsi dalam dunia pemboran untuk
mengatasi masalah pada pemboran. Lumpur pemboran merupakan cairan yang
berbentuk lumpur, dibuat dari percampuran #at cair, #at padat dan #at kimia. 'at
cair disini sebagai bahan dasar agar lumpur dapat dipompakan. 'at padat ada dua
macam yaitu untuk memberikan kenaikkan berat jenis (density) dan untuk
membuat lumpur mempunyai kekentalan (viscosity) tertentu. edangkan #at kimia
dapat berupa #at padat maupun #at cair yang bertugas untuk mengontrol sifat-sifat
lumpur agar sesuai dengan yang dinginkan. Adapun penjelasan tentang (tiga)
komponen-komponen utama lumpur pemboran, sebagai berikut
$. *raksi +airan.
a. Air.
Lebih dari lumpur pemboran menggunakan air, disini air
dapat dibagi menjadi dua, yaitu air tawar dan air asin, sedangkan
air asin dapat dibagi menjadi dua, yaitu air asin jenuh dan air air
asin tak jenuh. /ntuk pemilihan air hal ini perlu disesuaikan
dengan lokasi setempat, manakah yang mudah didapat dan juga
disesuaikan dengan formasi yang akan ditembus.
b. 0inyak.
Lumpur dengan komponen minyak dikembangkan untuk
menanggulangi sifat-sifat lumpur dasar air (water base mud) yang
tidak diinginkan. /ntuk itu digunakan lumpur dasar minyak (oil
base mud) yang mempunyai keuntungan antara lain mempunyai
sifat lubrikasi 1 meleburkan 1 menghancurkan yang baik, stabilitas
temperatur yang tahan sampai 22o*, corrosion resistance,
meminimalisasi kerusakan formasi, dan mencegah terjadinyashale
problem.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
3/127
c. 3mulsi 0inyak dan Air.
Invert emulsion adalah pencampuran minyak dengan air dan
mempunyai komposisi minyak 2 4 2 5olume (sebagai
komponen yang kontinyu) dan air sebanyak 2 4 2 5olume
(sebagai komponen diskontinyu). 3mulsi terdiri dari dua macam,
yaitu
Oil In Water Emulsion.
6isini air merupakan komponen yang kontinyu dan minyak
sebagai komponen teremulsi. Air bisa mencapai sekitar 2
5olume, sedangkan minyak sekitar 2 5olume.
Water In Oil Emulsion.
6isini yang merupakan komponen kontinyu adalah minyak,
sedangkan komponen yang teremulsi adalah air. 0inyak bisa
mencapai sekitar 2 4 2 , sedangkan air 2 4 2 .
%. *raksi &adatan.
a. ReactiveSolid(Clay,Bentonite,Attapulgite).
Reactive solidadalah padatan yang apabila bereaksi dengan fasa
cair akan membentuk sifat koloidal pada lumpur. alah satu dari
material ini adalah bentonite, dimana bila bentonite dicampur
dengan air akan menyebar (terdispersi) karena muatan negatif pada
permukaan plat-plat materialnya akan saling tolak - menolak dan
pada saat itu akan menyerap air sehingga membentuk koloid
(suspensi) yang lunak dan 5olumenya membesar (swelling).
b. InnertSolid.
Innert solid merupakan komponen padatan dari lumpur yang tidak
bereaksi dengan #at-#at cair lumpur bor. 6alam kehidupan sehari-
hari pasir yang diaduk dengan air dan kita diamkan beberapa saat,
akan turun ke dasar bejana dimana kita mengaduknya. 6isini pasir
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
4/127
7
disebut inert solid. 6idalam lumpur bor inert solidberguna untuk
menambah berat atau berat jenis lumpur, yang tujuannya untuk
menahan tekanan dari formasi.
. *raksiAdditive.
a. 0aterial pemberat.
b. Filtration loss reduce agent.
c. iscosi!ier.
d. "hinner.
e. p# ad$uster(pengontrol).
f. Shale stabilitator agent.
Adanya bermacam-macam fraksi tersebut, maka 'aba dan 6oherty ($82),
mengelompokan lumpur bor berdasarkan fasa fluidanya, menjadi
$. Lumpur Air !awar (Fresh Water %ud).
Lumpur air tawar (!resh water mud) adalah lumpur yang fasa cairnya
adalah air tawar dengan (jika ada) kadar garam yang kecil (kurang dari
$2222 ppm 9 $ berat garam). :enis-jenis lumpur !resh water mud
adalah
a. Spud %ud, adalah lumpur yang digunakan pada pemboran awal
atau bagian atas bagi conductor casing. *ungsi utamanya adalah
untuk mengangkat cuttingdan membuka lubang di permukaan.
b. &atural %ud, yaitu dibentuk dari pecahan-pecahan cutting dalam
fasa cair, sifat-sifatnya ber5ariasi tergantung formasi yang di bor.
Lumpur ini digunakan untuk pemboran yang cepat seperti
pemboran padasur!ace casing.
c. Bentonite ' treated %ud, yaitu mencakup sebagian besar dari tipe-
tipe air tawar. Bentonite adalah material paling umum yang
digunakan untuk koloid inorganik yang berfungsi mengurangi
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
5/127
!iltration lossdan mengurangi tebal mud ca(e.Bentonitejuga dapat
menaikkan 5iskositas.
d. )hospate treated %ud, yaitu mengandung polyphospate untuk
mengontrol 5iskositas, gel strength dan juga dapat mengurangi
!iltration lossserta mud ca(edapat tipis.
e. Organic Colloid * treated %ud, terdiri dari penambahan
pregelatini+ed starch atau carbo,ymethyl cellulose pada lumpur
yang digunakan untuk mengurangi!iltration losspada!resh water
mud.
f. Red %ud, yaitu mendapatkan warnanya dari warna yang dihasilkan
oleh treatment dengan caustic soda dan -ueobracho(merah tua).
:enis lumpur ini adalah al(aline tannate treatment dengan
penambahanpolyphospateuntuk lumpur dengan p; dibawah $2.
g. Calcium %ud, yaitu lumpur yang mengandung larutan kalsium (di
sengaja). Kalsium bisa ditambah dengan bentuksla(e lime(kapur
mati), semen, plaster (+a"7) atau +a+l%.
%. Lumpur Air Asin (Salt Water %ud).
Lumpur ini digunakan terutama untuk membor garam massive (salt
dome) atau salt stringer(lapisan formasi garam) dan kadang-kadang
bila ada aliran air garam yang terbor. Filtration loss-nya besar dan
mud ca(e-nya tebal bila tidak ditambah organic colloid, p; lumpur
dibawah
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
6/127
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
7/127
produktif (jadi ia juga untuk completion mud). Kegunaan terbesar
adalah pada completiondan wor(oversumur.
. 0aseuos 1rilling Fluids.
Lumpur pemboran jenis ini jarang dipergunakan, hanya dipakai untuk
daerah-daerah yang sangat sensitif terhadap tekanan hidrostatik, yaitu
daerah yang membutuhkan berat jenis lumpur yang sangat rendah.
0aseous drilling !luids, fluidanya hanya terdiri dari gas atau udara
maupun aerated gas. Lumpur jenis ini biasanya digunakan untuk
pemboran yang formasinya keras dan kering dan juga pada pemboran
dimana kemungkinan terjadinya blow out (ecilsekali atau dimana lost
circulationmerupakan bahaya utama.
Ada hal-hal yang harus diperhatikan juga dalam pengeboran selain hal-hal
diatas yaitu mekanika batuan yang merupakan gaya yang bekerja pada batuan
dalam proses pemboran. Ada beberapa macam mekanika batuan antara lain
$. +ompressi5e strength
+ompressi5e strenght merupakan kekuatan batuan untuk menerima
beban kompresif sebelum batuan itu pecah. +ompressi5e ini hanya
berlaku untuk menembus batuan. +ompressi5e stregth berpengaruh pada
?"& 2rate o! per!oration3 yaitu waktu yang dibutuhkan untuk menembus
formasi yang memiliki satuan!t4hour5 6alam hubungannya dengan ?"&
jika compressi5e stregth besar maka ?"& akan turun karena waktu yang
di butuhkan dalam menembus batuan akan semakin lama sesuai dengan
satuannya yaitu ft1hour.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
8/127
amun, di lapangan
umumnya dipakai satuanpound per gallon (ppg). 6engan asumsi-asumsi
sebagai berikut
$. Eolume setiap material adalah additiveVs+Vml=Vmb
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
12/127
$%
%. :umlah berat adalah additive, maka
FsEs G Fml H Eml 9 Fmb H Emb
Keterangan
Es 9 Eolumesolid, gallon
Eml 9 Eolume lumpur lama, gallon
Emb 9 Eolume lumpur baru, gallon
Fs 9 6ensitassolid, ppg
Fml 9 6ensitas lumpur lama, ppg
Fmb 9 6ensitas lumpur baru, ppg
6ari persamaan $ dan % di dapat
Es 9(mb- ml ) Vmls-mb
Karena #at pemberat (solid) beratnya adalah
@s 9 Es H Fs
ila dimasukkan ke persamaan
Ws =(mb- ml ) Vmls-mb
x s
5olumesolid
VsVmb
x 100% = (mb- ml )s- ml
x 100%
beratsolid
s x Vs
mb x Vmbx 100% =
(mb- ml)s
(s- ml)mlx 100%
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
13/127
$
0aka bila yang digunakan sebagaisolidadalah baritedengan I
7. untuk menaikkan densitas lumpur lama seberat Fml ke lumpur baru
sebesar Fmb setiap bbl, lumpur lama memerlukan berat solid, @s
sebanyak
@s 9684 x
(mb- ml)
(35.8- mb)
Keterangan
@s 9 eratsolid#at pemberat , kg barite1bbl lumpur.
edangkan apabila yang digunakan sebagai pemberat adalah
bentonitedengan I %. maka untuk tiap barrellumpur diperlukan
@s 9398
(mb- ml)
(20.825- mb)
Keterangan
@s 9 Kg bentonite1bbl lumpur lama
2.2.2. Sand Content
!ercampurnya serpihan-serpihan formasi (cutting) ke dalam
lumpur pemboran akan membawa pengaruh pada operasi pemboran.
erpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat
mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini
akan menambah beban pada mud pump. "leh karena itu, setelah lumpur
disirkulasikan maka harus mengalami proses pembersihan dengan
berbagai jenis-jenis peralatan, terutama menghilangkan partikel-partikel
yang masuk ke dalam lumpur selama sirkulasi. &eralatan-&eralatan
tersebut disebut dengan Conditioning E-uipment, antara lain
a5 Shale Sha(er.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
14/127
$7
erfungsi membersihkan lumpur dari serpihan-serpihan atau
cutting yang berukuran besar. &enggunaan screen (saringan)
untuk problematika padatan yang terbawa dalam lumpur
menjadi salah satu pilihan dalamsolidcontrol e-uipment. Solid
1 padatan yang mempunyai jari-jari yang lebih besar dari jari-
jari screen akan tertinggal 1 tersaring dan dibuang, sehingga
jumlah solid dalam lumpur bisa terminimalisasi. :ari-jari
screendiatur agar polimer dalam lumpur tidak ikut terbuang.
Kerusakanscreendapat diperbaiki dan diganti.
Gambar 2.1. Shale Shaker
b5 1egassser.
erfungsi membersihkan lumpur dari gas yang mungkin masuk ke
dalam lumpur pemboran. &eralatan ini sangat berfungsi pada saat
pemboran menembus #ona permeable, yang ditandai dengan
pemboran menjadi lebih cepat, densitas lumpur berkurang dan
5olume lumpur pada mud pitbertambah.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
15/127
$
Gambar 2.2. Degasser
c5 1esander.
erfungsi membersihkan lumpur dari partikel-partikel padatan
yang berukuran kecil yang biasanya lolos darishale sha(er.
Gambar 2.3. Desander
d5 1esilter.
erfungsi seperti desander, namun desiltermembersihkan lumpur
dari partikel-partikel yang berukuran lebih kecil. elain dapat
menggunakan penyaringan dengan screen terkecil, penyaringan
dengan menggunakan mud cleaner, karena dapat lebih murah dan
lebih praktis. &enggunaan desilter dan mud cleaner harus
dioptimalisasi oleh beberapa faktor, seperti berat lumpur, nilai fasa
cair, komposisi solid dalam lumpur, biaya logistik yang
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
16/127
$=
berhubungan dengan bahan kimia dan lain-lain. >ormalnya berat
lumpur yang dikehendaki sekitar $2.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
17/127
$
sebesar J $ 4 %2 . Kadar minyak dalam lumpur emulsi mempunyai
pengaruh yang cukup besar terhadap laju pemboran. ;al ini terutama
karena minyak akan memberikan pelumasan sehingga pahat lebih awet,
mengurangi pembesaran lubang bor dan mengurangi penggesekan pipa bor
dengan formasi serta mengurangi kemungkinan terjadinya jepitan terhadap
pahat. Akan tetapi setelah melewati kandungan minyak optimum tersebut,
kenaikan kadar minyak akan menyebabkan penurunan laju pemboran, hal
ini tejadi pada permukaan bit yang lebih licin saat kontak dengan batuan
formasi karena adanya pelumasan yang berlebihan.
2.%. Pera*a$an (an Ba+an
2.%.1. Pera*a$an
:5 %ud Balance
65 Retort ;it
75 %ulti %i,er
7. Wetting Agent
95 Sand Content Set
=. Ielas /kur 22 cc
e.
f.g. Gambar 2.5. Mud alan!e
h.
i.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
18/127
$5 Cup %ud Funnel
7u.
7(.
jw.
7&. Gambar 3.2. Marsh unnel
7-.
78.
ka.
kb.
k!.
kd.
ke. Gambar 3.3. imbangan
k.
kg.
kh.
ki.
k7.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
41/127
7$
kk.
kl. Gambar 3.4. Gelas 0kur 5// !!
km.
kn. Gambar 3.5. ann G
ko.
kp.k'.
kr.
ks. Gambar 3.". Mud Mi&er
'$.
'u.
'8.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
42/127
7%
'.
k&. Gambar 3.%. Cup Mud unnel
k-.
'9. %.%.2. Ba+an
:5 Bentonite
%. Air tawar (a-uades)
. ahan-bahan pengencer ("hinner)
la.
lb. Gambar 3.). entonite
lc5
ld5
le5
l!5
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
43/127
7
*&. Gambar 3.. +ir a,ar -+'uades
lh.
li.
l7.
lk.ll. Gambar 3.1/. hinner
lm.
ln. %./. Pr#e(ur Perc!aan
*. %./.1. Me0!ua$ *u0ur
lp. &rosedur pembuatan lumpur sama dengan prosedur
pembuatan lumpur pada acara $.
*. %./.2. Cara Kerja (en&anMarsh unnel
$. 0enutup bagian bawah dari marsh !unnel dengan jari tangan.!uangkan lumpur bor melalui saringan sampai lumpur menyinggung
bagian bawah saringan ($22 cc).
%. 0enyediakan bejana yang telah tertentu isinya ( $ -uart9 87= ml).
&engukuran dimulai dengan membuka jari tadi sehingga lumpur
mengalir dan ditampung dengan bejana tadi.
. 0encatat waktu yang diperlukan (detik) lumpur untuk mengisi bejana
tertentu isinya tadi.
lr.
*#. %./.%. Men&u'urShear Stress(en&an ann G
$. 0engisi bejana dengan lumpur sampai batas yang telah ditentukan.
%. 0eletakkan bejana pada tempatnya, serta atur kedudukannya
sedemikian rupa sehingga rotor dan bob tercelup kedalam lumpur
menurut batas yang telah ditentukan.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
44/127
77
. 0enggerakkan rotor pada posisi ;igh dan tempatkan kecepatan putar
rotor. pada kedudukan =22 ?&0. &emutaran terus dilakukan sehingga
kedudukan skala (dial) mencapai keseimbangan. +atat harga yang
ditunjukkan skala.
7. 0encatat harga yang dilakukan oleh skala penunjuk setelah mencapai
keseimbangan dilanjutkan untuk kecepatan 22, %22, $22, = dan
?&0 dengan cara yang sama seperti diatas.
lt.
*u. %././. Pen&u'uran Gel Strength(en&an ann G
$. etelah selesai mengukur shear stress, aduk lumpur denganFann
0pada kecepatan =22 ?&0 selama $2 detik.
%. 0atikanFann 0kemudian diamkan lumpur selama $2 detik.
. etelah $2 detik gerakkan rotor pada kecepatan ?&0. aca
simpangan maksimum pada skala penunjuk.
7. Aduk kembali lumpur dengan Fann 0pada kecepatan rotor =22
?&0 selama $2 detik. /langi kerja diatas untuk gel strength$2 menit
(untutk gel strenght $2 menit, lama pendiaman lumpur $2 menit)
%.3. Da$a (an Ha#"* Perc!aan
*8. 6ari percobaan diperoleh hasil sebagi berikut
l,.
l&. abel 3.1. asil Per!obaan iskositas dan Gel Strength
l#. K
o
m
p
o
si
s
i
l
u
m
p
u
mb. md. me.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
45/127
7
r
mg.Lu
m
p
u
r
6
a
s
a
r
(
L
6
)
0+.0j. 0'. 0*.
mm.
mn.
L6
G
%
g
r
d
e
H
t
r
i
d
0.0.
0.0#.
mu.
L6
G
%
.
=
g
08. 0. 0
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
46/127
7=
r
de
H
r
t
i
d
nb. L
6
G
g
r
b
e
n
t
o
n
i
t
e
nc. n&.
ni. L
6
G
8
g
r
b
e
n
t
o
n
n0. nn.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
47/127
7
i
t
eno.
%.5. Pe0!a+a#an
n. %.5.1.
............................................................................................................
Pe0!a+a#an Pra'$'u0
n.
&ada praktikum ini membahas tentang pengukuran 5iskositas dan
gel strength. Eiskositas dan gel strengthmerupakan bagian yang pokokdalam sifat-sifat rheologi fluida pemboran. Eiskositas didefinisikan
sebagai kemampuan lumpur untuk mengalir dalam suatu media. ertagel
strength adalah lumpur akan mengagar atau menjadi gel apabila tidak
terjadi sirkulasi, hal ini disebabkan oleh gaya tarik-menarik antara
partikel-partikel padatan lumpur.
nr. &engukuran sifat-sifat rheologi fluida pemboran penting
mengingat efekti5itas pengangkatan cuttingmerupakan fungsi langsung
dari 5iskositas. ifat gel pada lumpur juga penting pada saat round trip
sehingga dapat mencegah cuttingmengendap didasar sumur yang dapat
menyebabkan masalah pemboran selanjutnya. Eiskositas dangel strength
merupakan sebagian dari indikator baik tidaknya suatu lumpur.
ns. &ada praktikum perhitungan 5iskositas dan gel strength,
yang ditentukan dalam perhitungan adalah 5iskositas,yield point, dangel
strengthselama $2 detik dan $2 menit. &ada hasil percobaan di peroleh
lumpur dasar dengan 5iskositas relatif sebesar 32 c, plastic viscocity
sebesar %.3 c, yield point sebesar 21.3, dangel strength pada $2 detik
sebesar %dan pada $2 menit sebesar 16.
nt. &ada pengukuran ini juga dilakukan penambahan additive
de,trid dan bentonite. &ada saat ditambahkan deHtrid terjadi perubahan
pada nilaiplastic viscocity,yield pointsertagel strengthyang dimana nilai
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
48/127
7a;+"G 2.7
gram a-uades>a"; G 2.% +a+".
$. Ambil ml filtrat tesebut, masukkan kedalam labu titrasi %2 ml,
kemudian tambahkan %2 ml a-uades.
yd. %. !ambahkan % tetes indikator phenolphalein dan titrasi dengan
;%"7standar sampai warna merah tetap merah. ?eaksi yang terjadi
ye.";- G ;G ;%"
yf. . +atat 5olume pemakaian ;%"7(& ml).
yg. 7. Kemudian pada larutan hasil titrasi, tambahkan % tetes indikator
methyljingga, lanjutkan reaksi dengan ;%"7standar sampai terbentuk
warna jingga tua, ?eaksi yang terjadi
yh. ;+"G ;G ;%" G +"%
yi. . +atat 5olume pemakaian ;%"7total ( 0 ml ).
yj. +atatan
%& D0 menunjukkan adanya gugus ion ";
dan
%
(
CO
%& 9 0 menunjukkan adanya +"
saja
%& C 0 menunjukkan adanya
(CO
dan
(#CO
& 9 2 menunjukkan adanya
(#CO
saja
& 9 0 menunjukkan adanya ";
saja
yk.
yl. &erhitungan
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
76/127
=
$. !otalAl(alinity
ym.
yn5mlFiltrat
,SOas#%,&ormalit $2227%
9 epm total al(alinity
yo.
yp.
y.
yr. %.
%
CO
Al(alinity
:ika ada ";
ys.
yt. &pm +"
%
(
9
%
7% $222)( ,B%COmlFiltrat
,SO,)%
yu.
:ika tidak ada ";
y5.
yw. &pm +"
%
(
9
%
7% $222)( ,B%CO
mlFiltrat
,SO,)
yH.
yy. . ";
Alkalinity
y#.
#a. &pm ";
9
,B%O#mlFiltrat
,SO,%) $222)%( 7%
#b.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
77/127
#c. 7.
#CO
Alkalinity
#d.
#e. &pm
#CO
9
7% $222)%(
,B%#CO
mlFiltrat
,SO,)%
#f.
#g. 3./.2. Ana*"#a Ke#a(a+an T$a*
#h. uatlah lumpur dengan komposisi sebagai berikut
#i. 2 ml a-uadesG %%. gram bentoniteG = ml larutan
%+CaG = ml
larutan
%+%g
$. Ambil ml filtrat lumpur tersebut masukkan kedalam labu filtrasi %2
ml.
%. !ambahkan dengan % ml a-uades, ml larutan bu!!erp; $2.
. !itrasi dengan 36!Astandartsampai terjadi warna biru tua.
#j.
7. +atat 5olume pemakaian 36!A reaksi yang terjadi
#k.
+ + %
%
%
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
78/127
K%+r%"9 6.61 N
aci.Eol K%+r%"
9 16 0*a!7.
a!k.abel 5.2. asil Perhitungan +nalisa $imia Lumpur Pemboran
acl.
acm. &ercoba
an
acn. ;asil
&erhitungan
aco. Alkalinit
asac. 22.57 0
ac. Kesadah
an !otalacr. 6.%% 0
acs. Kesadah
an +a%G
dan 0g%G
ac$. 1655.54 0
(an 5/6.64 0
acu. Kandun
gan
Klorida
ac8. 2%5.57 0
acw. Kandun
gan Non
esi (N)
ac
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
83/127
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
84/127
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
85/127
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
86/127
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
87/127
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
88/127
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
89/127
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
90/127
82
secara tiba-tiba yang dapat mengganggu jalannya operasi pemboran.
eberapa penyebab secara mekanis, antara lain
afw.
$. 3rosi.
afH. Karena kecepatan lumpur annulus yang terlalu
tinggi dapat menyebabkan gesekan terlalu kuat dengan dinding
formasi (sumur) sehingga dapat menyebabkan runtuhnya
dinding lumpur lubang pemboran.
%. Iesekan &ipa &emboran !erhadap 6inding Lubang &emboran.
afy.;al ini juga dapat menyebabkan dinding lubang pemboran
yang getas dan rentan akan runtuh karena seringnya rangkaian
pipa bor menggesek lubang pemboran.
. Adanya &enekanan ()ressure Surge) atau &enyedotan
(Swabbing).
af#.&eristiwa ini terjadi pada saat keluar masuknya rangkaian
pipa bor dapat menyebabkan terjadinya sloughing karena
adanya perbedaan tekanan secara tiba-tiba saat dilakukan
penekanan dan penarikan rangkaian pipa pemboran.
7. !ekanan atuan *ormasi.
aga. ;al ini berhubungan dengan tekanan abnormal
dimana tekanan hidrostatis lumpur pemboran lebih kecil dari
tekanan formasi.
. Air *iltrat atau Lumpur 0emasuki &ori-&ori *ormasi atuan.
agb. &eristiwa tersebut menyebabkan batuan
mengembang dan terjadi swelling yang akan melemahkan
ikatan antar batuan dimana akhirnya dapat menyebabkan
terjadinyasloughing.
agc.
agd. ecara umum dapat dikatakan bahwa pembesaran lubang
pemboran dan shale problemberkaitan erat dengan dua masalah pokok,
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
91/127
8$
yaitu adanya tekanan formasi dan kepekaan terhadap lumpur atau air
filtrat. Iejala-gejala umum yang terlihat jika sedang terjadishale problem
antara lain
$. erbuk bor bertambah banyak.
%. Lumpur menjadi lebih kental.
. Air filtrat bertambah besar.
7. Ada banyak endapan serbuk bor di dalam lubang pemboran.
. !orsi bertambah besar.
>5 Bit balling.
age.
agf. Adapun usaha-usaha yang dapat dilakukan untuk
menanggulangishale problemantara lain
$. &emakaian lumpur secara tepat, yaitu densitas lumpur cukup
untuk menahan tekanan formasi. p; sesuai dengan jenis
lumpur, semisal untuk lumpur &;&A p; ideal sekitar eraca
7. p;Indicator
. Komprsesor
=. Ielas /kur
5 %ud %i,er
5 Stop Watch
D5 "itration 1is(
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
92/127
8%
$2. :angka orong
::5 Filter "rap
a)
b)!: Gambar ".1. ann G
d)e)f)g)h)
i)
7: Gambar ".2. aroid *all uilding ester
k:
l:
m:
n:
o:
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
93/127
8
p:
': Gambar ".3. ester ;era!a
r:
s:t:
u:
(: Gambar ".4. P
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
94/127
87
ag:
ah:
ai:
a7: Gambar ".". Gelas 0kur
ak:al:
am:
an:
ao:
ap: Gambar ".%. Mud Mi&er
a':
ar:
as:
at:
au:
a(:
a,: Gambar ".). Stop *at!h
a&:
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
95/127
8
a-:
a8:
ba:
bb:
b!:bd: Gambar "..itration Disk
be:
b:
bg:
bh:
bi:
b7: Gambar ".1/. 9angka Sorong
bk:
bl:
bm:
bn: Gambar ".11. ilter rap
bo:
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
96/127
8=
5.%.2. Ba+an
:5 A-uades
65 Bentonite
. >acl
=5 0ypsum
. emen
>5 Soda Ash
5 %onosodium )hosphate
5 Caustic Soda
8. 36!A Standart
$2. 0ureHid
$$. Asam ulfat
$%. Nndikator)henolphtalin$. Nndikator%ethyl:ingga
a)
b: Gambar ".12. +'uades
!:
d:
e:
:
g)
+ Gambar ".13. entonitei)j)k)
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
97/127
8
l)
m:
n: Gambar ".14. G-psum
o)
Gambar ".15. Soda +sh)r)s)
t)
u Gambar ".1". Monosodium Phospate
(:
5./. Pr#e(ur Perc!aan
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
98/127
8a+l sebanyak $ gr kedalam lumpur standar. /kur p;,
5iskositas,gel strength,!luid lossdan ketebalan mud ca(e.
. Lakukan langkah b dengan penambahan >a+l masing-masing .
gr, . gr dan $. gr. /kur p;, 5iskositas,gel strength,!luid lossdan
ketebalan mud ca(e.
7. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G . gr
>a+l G 2. gr >a";. /kur p;, 5iskositas, gel strength,!luid lossdan
ketebalan mud ca(e.
. Lakukan langkah d dengan penambahan $ gr >a";. /kur p;,
5iskositas,gel strength,!luid lossdan ketebalan mud ca(e.
#)
aa 5./.2. Kn$a0"na#" G-psum
$. uat lumpur standar /kur p;, Eiskositas,gel strength,!luid loss
dan ketebalan mud ca(e.
%. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G 2.%%
gr 0ypsum. /kur p;, 5iskositas,gel strength,!luid lossdan ketebalan
mud ca(e.
. Lakukan langkah b dengan penambahan gypsum masing-masing
2. gr, $ gr dan $. gr. /kur p;, Eiskositas,gel strength,!luid lossdan
ketebalan mud ca(e.
7. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G $. gr
0ypsum G 2.% gr %onosodium )hosphate. /kur p;, 5iskositas,gel strength,!luid lossdan ketebalan mud ca(e.
. Lakukan langkah d dengan penambahan $ grsoda ash.
ab)
ac 5./.%. Kn$a0"na#" Se0en
$. uat lumpur standar /kur p;, Eiskositas,gel strength,!luid loss
dan ketebalan mud ca(e.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
99/127
88
%. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G 2.%%
gr semen. /kur p;, 5iskositas, gel strength, !luid lossdan ketebalan
mud ca(e.
. Lakukan langkah b dengan penambahan semen masing-masing 2.
gr, $ gr dan $. gr. /kur p;, Eiskositas, gel strength, !luid loss dan
ketebalan mud ca(e.
7. uatlah lumpur baru dengan komposisi Lumpur standar G $. gr
semen G 2.% gr %onosodium )hosphate. /kur p;, 5iskositas,
gel strength, fluid loss dan ketebalan mud ca(e.
. Lakukan langkah d dengan penambahan $ gr %onosodium
)hosphate.
ad)
ae 5.3. Da$a (an Ha#"* Perc!aan
af) 6ari percobaan di peroleh hasil sebagai berikut
ag:
ah: abel ".1 asil Per!obaan $ontaminasi Lumpur Pemboran
ai) Komposisilumpur
a$31
a(30
al3 Filtration/oss
an)ao) ap)
a)as) at) a5)
aw) Lumpur 6asar (L6)
aa+l
!+!" !j !'
!0!n !
b) L6 G $. gr
>a+l
!r !#!$ !u !8 ! !a+l G 2.
>a";
c!cc c( ce c: c& c+ cj
ck) L6 G 2.8 gr0ypsum
c* c0cn
ccr c$
cu) L6 G $. gr0ypsum
c8 cc
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
100/127
$22
soda ash
do) L6 G $ grsemen
(
( (r (# (u (8 ( (;(;%&"7)
eje' e*
e0e er
es:
et: abel ".2. asil Per!obaan $ontaminasi Lumpur Pemboran
eu) KomposisiLumpur
e5) !ebalmud
(mm)
ew)Eol
u
m
e
eH) ;
%
"
7
ey) Eolu
m
e
3
6
!
A
(
m
l)
fb) fc) fd) fe) ff) fg)fh) Lumpur 6asar
(L6):"
:j :':* :0 :n :
fp) L6 G . gr>a+l
:r :#:$ :u :8 :
fH) L6 G $. gr>a+l
:9 &a&! &c &( &e
gf) L6 G . gr
>a+l G 2.
>a";
&&&+ &"
&j &' &* &0
gn) L6 G 2.8 gr0ypsum &
& &&r &$
&u
g5) L6 G $. gr0ypsum
&&
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
101/127
$2$
ht) L6 G $. grsemen
+u+8 +
+a+lW L6 G $. gr >a+LW L6 G . gr >a+l
G 2. >a";W L6 G 2.8 gr gypsumW L6 G $. gr gypsumW L6 G $ gr
gypsumG soda ashW L6 G $ gr semenW L6 G $. gr semenW L6 G $. gr
semen G >;(;%&"7). 6ari data tersebut kita dapat mengetahui nilai dari
dial reading=22 maupun 22,gel strength$2X dan $2P, !iltrationlossE2,
E.,E%2, E%, E2, tabel mud ca(e(mm), 5olume ;%"7, dan 5olume
36!A (ml). &ada setiap proses pemboran, hampir selalu terjadi
kontaminasi-kontaminasi pada lumpur pemboran. ;al itu dapat
mempengaruhi sifat fisik lumpur pemboran tersebut. &arameter-parameter
yang berubah antara lain 5iskositas,gel strength, p;, dan ketebalan mud
ca(e. Kontaminasi yang umumnya selalu terjadi adalah >a+l, gypsum, dan
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
102/127
$2%
semen. ;asil percobaan diperoleh setelah lumpur dasar diberi kontaminan.
&ada percobaan pertama ditambahkan >a+l, percobaan kedua diberikan
gypsum, dan percobaan terakhir diberikan semen. /ntuk lebih mudah
menjelaskan hasil percobaan, maka dari data tabel diberi contoh grafik
hanya pada perubahangel strength$2P,!iltration lossE2, dan mud ca(e
di percobaan ketiga setelah diberikan masing-masing kontaminan.
io)
ip)
i': Graik ".1. $ontaminasi ;aCl
ir3
!
1!12!2"!
"#!# "2 2 26
1"
"!#1
1.$ #.2 #.6
%e& stre'gt( 1!)) *i&tratio' &oss +"! mud ca,e perco-aa' ,e"
is3
it) 6ari grafik terlihat lumpur dasar dengan gel strength $2P
sebesar %2, !iltration lossE2 sebesar 1%, dan mud ca(edi percobaan
sebesar 1.7. etelah diberikan . gr >a+l sebagai kontaminan, terjadi
kontaminasi pada lumpur. &ada lumpur pemboran terjadi penurunan gel
strengthdari %2ke 23, akan tetapi terjadi peningkatan!iltration lossdari
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
103/127
$2
1% menjadi %6 dan peningkatan tebal mud ca(e dari 1.7 menjadi /.2.
etelah itu, setelah ditambahkan 2. gr >a";, terjadi peningkatan gel
strengthmenjadi25,!iltration loss menjadi /1, dan mud ca(e menjadi /.5.
;al ini mengindikasikan apabila terjadi kontaminasi >a+l, maka mud
ca(eakan semakin tebal dan menjadi masalah bagi pipa pemboran, karena
semakin tebal mud ca(emaka pipa pemboran akan terjepit dan sulit untuk
berputar serta diangkat ke permukaan. Kontaminasi >a+l juga
mempengaruhi nilai gel strength, apabilagel strengthterlalu besar maka
akan mempersulit sirkulasi lumpur pemboran serta menambah beban mud
pump.
iu) 6alam operasi pemboran kontaminasi >a+l, dapat
menyebabkan rheologi lumpur (plastic viscosity, gel strength8 !iltration
loss,pembentukan mud ca(e) berubah sehingga perlu ditambahkan #at
additiveseperti >a"; untuk menanggulanginya.
i5)
i,:
iH) Graik ".2. $ontaminasi G-psum
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
104/127
$27
i-:
!
2!
#!6!
/!
1!!
12!
"2
12!
92
1" 1/"2
1.$ 1. 2.
%e& stre'gt( 1!))
*i&tratio' &oss +"!
mud ca,e perco-aa' ,e
"
i#)
ja) &ada kontaminasi gypsum, awal mulanya lumpur dasar
dengan gel strength $2P sebesar %2, !iltration loss E2 sebesar 1%, dan
mud ca(e percobaan ke sebesar 1.7. Kemudian diberikan kontaminan
gypsum sebesar 2.8 gram, akibatnya terjadi peningkatan gel strength
menjadi 126 dan !iltration loss menjadi 14, sementara mud ca(e
mengalami penurunan menjadi 1.3. Kemudian saat ditambahkansoda ash,
terjadi penurunan gel strength dari sebesar 126 menjadi ?2, akan tetapi
terjadi peningkatan !iltration loss dari sebesar 14 menjadi %2, dan mud
ca(emengalami penebalan menjadi 2.3 dari 1.3.
jb) 6alam operasi pemboran kontaminasi gypsum, dapat
menyebabkan rheologi lumpur (plastic viscosity, gel strength8 !iltration
loss,pembentukan mud ca(e) berubah sehingga perlu ditambahkan #at
additivesepertisoda ashuntuk menanggulanginya.
jc)
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
105/127
$2
jd)
je)
jf)
jg)
jh)
ji)
77: Graik ".3. $ontaminasi Semen
7k:
!2!#!6!/!
1!!12!1#!16!1/!
"2
1$/
$"
1" 19 1/1.$ ". "
%e& stre'gt( 1!))
*i&tratio' &oss +"!
mud ca,e perco-aa' ,e
"
7l:
jm) Lumpur dasar dengangel strength$2P sebesar %2,!iltrationloss E2 sebesar 1%, dan mud ca(e pada percobaan ketiga sebesar 1.7.
Kemudian diberikan kontaminan semen sebesar 1.3gram, hasilnya terjadi
kontaminasi lumpur yang ditandai dengan peningkatangel strengthsecara
signifikan menjadi 174,!iltration lossmenjadi 1?, dan mud ca(emenjadi
%.3. &ada saat ditambahkan monosodium phosphate sebagai additive,
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
106/127
$2=
terjadi penurunangel strengthdari 174menjadi 7%,!iltration loss E2 dari
1?menjadi 14, dan tebal mud ca(e dari %.3menjadi %.
jn) 6alam operasi pemboran kontaminasi semen, dapat
menyebabkan rheologi lumpur (plastic viscosity, gel strength8 !iltration
loss,pembentukan mud ca(e) berubah sehingga perlu ditambahkan #at
additiveseperti >;(;%&"7) untuk menanggulanginya.
jo)
5.5.2. Pe0!a+a#an Sa*
$. Apa yang saudara dapatkan simpulkan tentang perubahan sifat fisik
lumpur setelah terkontaminasi jp) :awab &erubahan sifat fisik lumpur setelah terkontaminasi
dipengaruhi adanya material4material yang tidak diinginkan
masuk ke dalam lumpur pada saat operasi pemboran sedang
berjalan, biasanya terjadi pada saat pemboran menembus
lapisan gypsum dan juga karena operasi penyemenan yang
kurang sempurna.
j)
%. :ika tidak ditanggulangin apa yang akan terjadi dengan pemboran
sumur OYP selanjutnya
jr) :awab Akan terdapatnya gypsum dalam jumlah besar
didalam lumpur pemboran. 0aka akan merubah sifat4sifat
fisik lumpur sepertiplastic viscosity,yield point,gel strength
serta!iltration loss.
js)
. :ika ingin menangulangi setiap jenis kontaminan, langkah apa yang
saudara lakukan M (analisa untuk masing-masing kontaminan).jt) :awab - Kontaminasi >a+l penanggulangannya
denganmenambahkan >a"h pada lumpur pemboran.
ju) - Kontaminasigypsumpenanggulangannya dilakukan
penambahansoda ashagar mud ca(emenjadi tipis dan
menjadi bantalan bagi pipa pemboran.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
107/127
$2
j5) - Kontaminasi semen penanggulangannya dengan
menambahkan monosodium phosphate.
jw)
7. :ika perlu dapat ditambahkan bahan-bahan additive. ebutkan dan
jelaskan macam bahan additive tersebut Z berikan contohnya M
jH) :awab -E,tender9 0enaikkan suspense semen
dan mengurangi densitas lumpur semen.
+ontoh bentonite dansodium sili(at.
jy) - Rerasder 9 0emperpanjang
waktu pemompaan misalnya untuk #at4#atyang temperaturnya besar, karena temperatur
mempercepat reaksi kimia antar lumpur dan
air.
j#) -Accelerator 9 0empercepat
pengerasan suspense semen. +ontoh
Calcium chloridadansodium chlorida.
ka) -/ow !iltration additive 9
0engontrol pengendapan
padatan bila ada perbedaan
tekanan yang besar antara lumpur
dengan #ona yang mempunyai
permeabilitas.
kb) -/ost circulation additive 9
0engatasi masalah pada lost
circulation. +ontoh Wood !iber.
(c3
. Apakah tujuan ditambahkannyasoda ashpada komposisi lumpur dasar
dangypsum
kd) :awab /ntuk menipiskan mud ca(e, menambahkan 5olume
;%"7, meningkatkan 5olume 36!A, menaikangel strength,
dan menurungkan!iltration loss.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
108/127
$2; (;%&"7) itu :elaskan maksud dari penambahan
>;(;%&"7) tersebut pada komposisi lumpur Z semen M
kf) :awab >; (;%&"7) atau monosodium phopate merupakan
additive yang ditambahkan pada lumpur sebagai cara
penanggulangan lumpur yang terkontaminasi semen.
kg)
. :elaskan terjadinya kontaminasi oksigen dan +"%M
kh) :awab - Kontaminasi oksigen ("%) pada lumpur pemboran
terjadi pada saat air yang digunakan sebagai bahan
pembuatan lumpur pemboran yang terkandung "% sehingga"% tersebut masuk dalam sistem lumpur pemboran.
ki) - Kontaminasi karbon dioksida (+"%) disebabkan
pemboran menembus lapisan yang mengandung +"%
sehingga +"% tersebut masuk dalam sistem lumpur
pemboran.
kj)
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
109/127
$28
'$ 5.7. Ke#"0u*an
$.Kontaminan adalah material-material tidak diinginkan yang masuk
dalam lumpur pemboran saat pemboran berlangsung.
%.:enis-jenis kontaminasi antara lain kontaminasi sodium chloride,
gypsum, semen, hardwater, +"%, "%, dan ;%.
.+ara untuk penanggulangan kontaminasi lumpur pemboran yaitu
menambahkan #at additive ke dalam lumpur pemboran seperti soda
ash, >a";, monosodium phosphate (>;(;%&"7)), dan lain 4 lain.
7.Kontaminasi lumpur pemboran dapat merubah rheologi lumpur, p;,
plastic viscosity,gel strength,!iltration loss, dan tebal mud ca(e.
.'at-#at kontaminan antara lain >a+l, gypsum, semen, +a%G dan 0g%G,
carbon dio,ide, o,ygen, dan hydrogen sul!ide.
'uBAB =II
'8 PENGUKURAN MBT - METHYLENE BLUE
TEST
'
'
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
110/127
$$2
merupakan campuran matriH dan semen, serta kadang-kadang
mendominasi batuan sebagai batu lempung 2clay stone3.
lb) ifat kimia mineral clay yang paling penting adalah
kemampuan penyerapan anion dan kation tertentu yang kemudian
merubahnya ke anion dan kation yang lain dengan pereaksi suatu ion di
dalam air (Ionic E,change Capacity). ?eaksi pertukaran tejadi disekitar
sisi luar dari unit struktur silika alumina. ebagai contoh, pada
pengembangan mineral claysebagai akibat terjadinya in5asi fasa cair dari
lumpur ke dalam formasi yang mengandung clayreaktif terhadap air.
lc) eperti kebanyakan metode pengukuran kation, tes dengan
menggunakan methylene bluedigunakan untuk mengukur total kapasitas
pertukaran kation dalam suatu sistem clay, dimana pertukaran kation
tersebut tergantung dari jenis dan kristal salinitas mineral, p; larutan, jenis
kation yang diperlukan dan konsentrasi kandungan mineral yang terdapat
didalam clay.
ld)
le) Kemampuan pertukaran kation didasarkan atas urutan dari
kekuatan ikatan-ikatan ion-ion berikut ini
lf)
lg) LiGC>aGC;GCKGC>;7G0g%GC+a%GCAlG
lh)
li) ;arga pertukaran kation yang paling besar dimiliki oleh
mineral allogenic (pecahan batuan induk). edangkan yang paling kecil
dimiliki oleh mineral authogenic(proses kimiawi). Kapasitas tukar kation
dari beberapa jenis mineral clay dapat dilihat pada tabel .$. (pada
halaman selanjutnya) kapasitas tukar kation dari beberapa jenis mineral
clay.
lj) edangkan laju reaksi pergantian kation tergantung pada
jenis kation yang dipertukarkan dan jenis serta kadar mineral clay
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
111/127
$$$
(konsentrasi ion). Adapun hal yang menyebabkan mineral clay memiliki
kapasitas tukar kation adalah
$. Adanya ikatan yang putus disekeliling sisi unit silika alumina, akan
menimbulkan muatan yang tidak seimbang sehingga agar seimbang
kembali (harus ber5alensi rendah) diperlukan penyerapan kation.
%. Adanya subtitusi alumina ber5alensi tiga didalam kristal untuk
silika e-uivalenserta ion-ion ber5alensi terutama magnesium didalam
struktur tetrahedral.
. &enggantian hydrogenyang muncul dari gugusan hidroksil yang
muncul oleh kation-kation yang dapat ditukar-tukarkan
(e,changeable). /ntuk fakta ini masih disangsikan kemungkinannya
karena tidak mungkin terjadi pertukaran hydrogensecara normal.
lk)
ll)
lm)
ln)
lo)
lp)
l)
lr: abel %.1. $apasitas ukar $ation dari eberapa 9enis Mineral Cla-
ls)a) :enis
0ineral
Clay
b) Kapasitas
!ukar Kation
c) 0e1$22
gram
d) ;aolinite e) -$f) #alloysit
e.%;%"g) -$2
h) #alloysit
e.7;%"i) $2-72
j) %ontmor
illonitek)
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
112/127
$$%
lt)
lu)
l5)
lw)
lH)
ly)
l#)
ma)
mb)
mc)
md)
me)
mf)
mg) ?eaksi pertukaran kation kadang-kadang bersamaan dengan
terjadinya sweeling. :ika permukaan clay kontak dengan air dan
menganggap bahwa satu plate clay terpisah dari matriknya, maka ion-ion
yang bermuatan positif (kation) akan meninggalkanplate claytersebut.
mh) Karena molekul air adalah polar maka molekul air akan
ditarik balik oleh kation yang terlepas maupun plate claydan molekul air
yang bermuatan positif akan ditarik olehplate clay-nya sendiri, sehingga
seluruh clayakan mengembang.
mi) Kemampuan terjadinya pertukaran mineral clay dapat
disebabkan oleh penarikan dan pertukaran kation. &ermukaan koloid
mineral yang bermuatan negatif akan menarik kation-kation membentuk
lapisan atau medan yang disebut di!!use ion layers. Nnteraksi di!!use ion
layers pada partikel yang berdekatan memberikan petunjuk mengenai
sifat-sifat swelling clay8 plasticitydan konsentrasi kandungan air dalam
clay.
mj) Ketidakstabilan lubang bor pada formasi umumnya
disebabkan oleh dua hal yaitu imbibisi dengan konsekuensi swellingdan
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
113/127
$$
penutupan lubang bor. edangkan penyebab kedua adalah faktor
mekanisme yang disebabkan oleh rotasi drill string dan aliran fluida
pemboran di annulusyang akan menggerus dinding lubang bor sehingga
akan mengganggu kestabilan lubang bor.
mk) Nmbibisi air suatu hal yang paling umum dan hal ini terjadi
karena dua hal yaitu Crystalin hydrational !orcedan osmotic hydrational
!orce. Crystalin hydrational !orce adalah gaya-gaya yang berasal dari
substitusi elemen di lapisan tengah clay. Iaya ini sangat sulit diatasi,
karena air di ekstrasikan ke permukaan plateyang sama besarnya dengan
arah ke sisiplate. Osmotic hydrational !orceterjadi bila adanya perbedaan
konsentrasi ion antara formasi dengan fluida pemboran, dimana air akan
tertarik dari lumpur ke dalam formasi.
ml) "perasi pemboran yang menembus lapisan shale akan
mempunyai permasalahan tersendiri. &ermasalahan tersebut meliputi
penjagaan agar shale tetap stabil, tidak longsor atau runtuh. eberapa
akibat yang dapat ditimbulkan dengan runtuhnya shale tersebut didalam
lubang bor diantaranya adalah
$. !erjadinya pembesaran pada lubang bor.
%. !erjadinya permasalahan pada proses pembersihan lubang bor.
. ?angkaian pipa bor akan terjepit.
7. Kebutuhan terhadap lumpur akan menjadi bertambah, sehingga
bernilai tidak ekonomis.
. Kesulitan dalam pelaksanaan logging, bridgesdan!ill up.
mm3
mn) Shaleumumnya terdiri dari lumpur,siltdan clay(lempung)
yang merupakan hasil endapan didalam marine basin. Shale dalam
bentuknya yang lunak atau bercampur dengan air disebut clay. 6an apabila
clayyang terbentuk terletak pada suatu kedalaman yang memiliki tekanan
dan temperatur yang tinggi, maka endapan clay tersebut akan mengalami
perubahan bentuk, peristiwa ini disebutshale. &erubahan bentuk yang lain,
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
114/127
$$7
misalnya karena metamorfosa yang disebutslate,phyliteatau mi(a schist.
erdasarkan kandungannya, apabila shale tersebut mengandung banyak
pasir disebut dengan carbonaceous shale. Shale juga mengandung
berbagai jenis mineral clay dimana sebagian diantaranya berdehidrasi
tinggi. edangkan pengaruh dehidrasi yang tinggi tersebut disebabkan
karena shale mengandung banyak mineral montmorillonite. Shale yang
berdehidrasi tinggi ini biasanya terdapat dalam formasi yang relatif
dangkal atau tidak dalam. Iejala-gejala problem shale dapat dilihat
sebagai berikut
$. 6i atas shale*s(a(us terdapat banyak runtuhan-runtuhan shale
yang berasal dari dinding lubang bor.
%. Kenaikan pada tekanan pompa karena di annulus diisi oleh
banyak runtuhan-runtuhanshale.
. Kenaikan torsi (tor-ue) dan drag, biasanya diikuti dengan tig
connection. ;al ini dapat menyebabkan terjepitnya pipa karena
saat pompa dihentikan reruntuhan shaleakan jatuh ke bawah
dan terkumpul di sekitar drill collars.
mo)
mp) eperti yang diketahui bahwa formasi shale mengandung
mineral clay. Claybersifat e,pandingdan non e,pandingbila bertemu air.
/ntuk mengetahui tingkat reaktif claydapat dilakukan pengujian dengan
methylene blue test (0!), ,*ray di!!raction dan scanning electron
microscope.
m) &ada lumpur &;&A pengukuran methylene blue test (0!)
harus dilakukan pada angka $ 4 % lb1bbl (7%,< 4 $, kg1m ). Apabila
0! lebih kecil daripada %2 lb1bbl maka disebut ideal. >amun jika lebih
tinggi dari %2 lb1bbl akan mengakibatkan angka-angka rheologi yang
tinggi dan akan memerlukan pengenceran atau deflokulasi yang tinggi.
mr) Kontrol fluida pemboran dengan seksama diperlukan pada
beberapa pengukuran yang dilakukan untuk memberikan informasi tentang
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
115/127
$$
sifat dan jenis clay yang terdapat dalam lumpur, dan diperlukan pula
informsi yang sama yaitu tentang lapisan claydanshaleyang sedang dibor
yang menjadi bagian pada sistem lumpur yang digunakan. 0!
merupakan pengukuran untuk kapasitas tukar kation (K!K) untuk clay.
ms)
0$ 7.%.
............................................................................................................
Pera*a$an (an Ba+an
0u 7.%.1.
............................................................................................................
Pera*a$an
$. !imbangan
%. Ielas /kur 22 cc
. Ielas 3rlenmeyer %22 cc
7. 0agnet atang
95 #ot plate
>5 %ulti magneti+er
. &ipet
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
116/127
$$=
09
na: Gambar %.2. Gelas =rlenme-er 2// !!
nb:
n!: Gambar %.3. Magnet atang
nd:
ne:n:
ng:
nh:
ni:
n7: Gambar %.4. Pipet
nk:
nl:
nm:
nn:
no:
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
117/127
$$
np:
n': Gambar %.5. $ertas Saring
nr:
ns: Gambar %.". Stop *at!h
nt:
nu 7.%.2. Ba+an
:5 Bentonite
65 A-uades
. ;%"7 >
=5 %ethylene Blue
nv3
n,:
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
118/127
$$ilai tukar
kation dari bentonite indobentadalah 73 0e166 &rdan bentonite baroid
adalah /4 0e166 &r.
oo) &engaruh baik serta buruknya dari kedua nilai kapasitas
tukar kation (K!K) bentonitedi atas tergantung dari kepentingan. Apabila
dibutuhkan untuk menyerap air atau bereaksi dengan lingkungan ion
sekelilingya, maka menggunakan bentonite indobent. !etapi normalnya
dalam operasi pemboran dibutuhkan yang tidak terlalu reaktif, maka
menggunakan bentonite barid.
7.5.2. Pe0!a+a#an Sa*
$. andingkan dari % jenis bentonite tersebut mana yang lebih bagus
berikan alasan dan pembahasannya.
op) :awab 6ari % (dua) jenis bentonie (indobent dan baroid),
maka diketahui bahwa yang paling baik adalah bentonite
baroid, dikarenakan memiliki harga kapasitas kation yang
rendah. Karena apabila suatu jenis bentonite memiliki
kapasitas tukar kation yang tinggi, maka saat pelepasan
kation kemudian terjadi pertukaran kation saat terkontak
dengan air, maka kation tersebut akan mengikat molekul-
molekul air sehingga akan terjadi swelling yang
mengakibatkan rusaknya formasi.
o)
7.7. Ke#"0u*an
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
121/127
$%$
$. %ethylene blue test (0!) digunakan untuk mencari nilai dari
kapasitas tukar kation (K!K).
%. Kapasitas tukar kation (K!K) pada clayadalah total kapasitas kation
suatu sistem clay.
. Swellingadalah peristiwa pengembangan 5olume claykarena terjadi
kontak terhadap air.
7. >ilai kapasitas tukar kation (K!K) berbanding lurus dengan peristiwa
swelling pada clay. Apabila nilai kapasitas tukar kation (K!K) besar
maka semakin besar kemungkinan tejadinya peristiwa swelling pada
clay. egitu pula sebaliknya, Apabila nilai kapasitas tukar kation
(K!K) rendah maka semakin rendah kemungkinan tejadinya peristiwa
swellingpada clay.
. %ethylene blue test (0!) dipakai untuk mengukur total kapasitas
pertukaran kation dari suatu sistem claydan dari nilai tukar kation
tersebut dapat diprediksikan terjadinyaswelling.
rPEMBAHASAN UMUM
os)
ot) Lumpur pemboran adalahfluida yang digunakan untuk membantu
proses pemboran. 6alam komposisi pembuatannya lumpur terdapat (tiga) fraksi,
antara lain fraksi cairan, fraksi padatan, dan fraksi additive. Adapun macam-
macam fungsi lumpur pemboran, antara lain mengangkat cuttingke permukaan,
mengontrol tekanan formasi, mendinginkan dan melumasi bit dan drillstring,
membersihkan dasar lubang bor, membantu stabilitas formasi, melindungi formasi
produktif, membantu dalam e5aluasi formasi.
ou) Lumpur memiliki peranan yang sangat besar dalam menentukan
keberhasilan suatu operasi pemboran sehingga perlu diperhatikan sifat-sifat dari
lumpur tersebut seperti densitas, 5iskositas8 gel strength ataupun !iltration loss.
6ensitas lumpur berhubungan langsung dengan fungsi lumpur bor sebagai
penahan tekanan formasi. 6engan densitas lumpur pemboran yang terlalu besar
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
122/127
$%%
akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi (lost circulation), sedangkan apabila
densitas lumpur pemboran terlalu kecil akan menyebabkan (ic((masuknya fluida
formasi ke dalam lubang sumur). !ercampurnya serpihan-serpihan formasi
(cutting) ke dalam lumpur pemboran akan membawa pengaruh pada operasi
pemboran. erpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat
mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini akan
menambah beban pada mud pump. Kandungan minyak adalah banyaknya minyak
yang terkandung dalam lumpur emulsi dimana air sebagai bahan dasarnya.
Lumpur emulsi yang baik adalah lumpur pemboran dengan kadar minyak
maksimal sebesar J $ 4 %2 . Kadar minyak dalam lumpur emulsi mempunyai
pengaruh yang cukup besar terhadap laju pemboran karena minyak akan
memberikan pelumasan sehingga pahat lebih awet, mengurangi pembesaran
lubang bor dan mengurangi penggesekan pipa bor dengan formasi serta
mengurangi kemungkinan terjadinya jepitan terhadap pahat. Akan tetapi setelah
melewati kandungan minyak optimum tersebut, kenaikan kadar minyak akan
menyebabkan penurunan laju pemboran, hal ini tejadi pada permukaan bit yang
lebih licin saat kontak dengan batuan formasi karena adanya pelumasan yang
berlebihan.
o5)
Eiskositas dangel strengthmerupakan bagian yang pokok dalam sifat-sifat
rheologi fluida pemboran. Eiskositas lumpur adalah kemampuan lumpur untuk
mengalir dalam suatu media. ifatgelpada lumpur juga penting pada saat round
trip sehingga dapat mencegah cutting mengendap didasar sumur yang dapat
menyebabkan masalah pemboran selanjutnya.. 0el strengthmerupakan salah satu
indikator baik atau tidaknya lumpur pemboran. 0el strength merupakan ukuran
gaya tarik menarik partikel lumpur yang statik. Eiskositas dan gel strength
merupakan sebagian dari indikator baik tidaknya suatu lumpur.
ow) Ketika terjadi kontak antara lumpur pemboran dengan batuan
poros, batuan tersebut akan bertindak sebagai saringan yang memungkinkan
fluida dan partikel-partikel kecil melewatinya. *luida yang hilang kedalam batuan
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
123/127
$%
disebut filtrat. Karena terjadi proses filtrasi maka dapat terbentuk mud ca(e5 %ud
ca(e adalah padatan lumpur yang menempel pada dinding lubang bor.%ud ca(e
yang tipis akan merupakan bantalan yang baik antara pipa pemboran dan
permukaan lubang bor. %ud ca(e yang tebal akan menjepit pipa pemboran
sehingga sulit diputar dan diangkat. *iltrat yang terlalu banyak menyusup ke pori-
pori batuan dapat menimbulkan kerusakan pada formasi. &eralatan untuk
mendiagnosis !iltration loss dan mud ca(e adalah ;&;! (#igh )ressure #igh
"emperature).
oH) 6alam operasi pemboran, pengontrol kualitas lumpur pemboran
harus terus menerus dilakukan sehingga lumpur pemboran tetap berfungsi dengan
kondisi yang ada. &erubahan kandungan ion4ion tertentu dalam lumpur pemboran
akan berpengaruh terhadap sifat4sifat fisik lumpur pemboran, oleh karena itu kita
perlu melakukan analisa kimia untuk mengontrol kandungan (analisis kimia
alkalinitas, analisis kesadahan total, analisis kandungan ion chlor, ion kalsium, ion
besi serta p; lumpur bor (dalam hal ini filtratnya). ion4ion tersebut untuk
kemudian dilakukan tindakan4tindakan yang perlu dalam penanggulangannya.
oy)
o#)
pa) alah satu penyebab berubahnya sifat fisik lumpur pemboran
adalah adanya material-material yang tidak diinginkan (kontaminan) yang masuk
kedalam lumpur pada saat operasi pemboran sedang berjalan. Kontaminasi yang
sering terjadi antara lain kontaminasi sodium chloride, kontaminasi gypsum,
kontaminasi semen, kontaminasi hard water, kontaminasi carbon dio,ide,
kontaminasi hydrogen sul!ide, kontaminasi o,ygen. etelah mengetahui jenis-jenis
kontaminasi pada lumpur pemboran, maka dapat ditentukan langkah-langkah
untuk mengatasinya sesuai kontaminasi yang terjadi.
pb) Shaleadalah batuan sedimen yang terbentuk dari endapan-endapan
lempung (clay). Lempung (clay) merupakan batuan sedimen klastik yang berasal
dari pelapukan batuan beku atau metamorf. %ethylene blue test (0!)
digunakan untuk mengukur harga kapasitas tukar kation (K!K) dari suatu sistem
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
124/127
$%7
clay. ?eaksi pertukaran kation kadang-kadang bersamaan dengan terjadinya
sweeling, dimana swellingadalah peristiwa pengembangan 5olume clay karena
terjadi kontak terhadap air. Swellingitu mempunyai pengaruh terhadap pertukaran
kation yaitu apabila semakin cepat pertukaran kation maka semakin cepat pula
swellingakan terjadi, begitu juga sebaliknya. Apabila semakin lambat pertukaran
kation maka semakin lambat pulaswellingakan terjadi.
pc)
( KESIMPULAN UMUM
pe)
$. Kadar minyak ideal pada lumpur pemboran berkisar antara $ 4 %2.
%. &ada data praktikum, #at additive barite lebih efektif dan ekonomis dalam
meningkatkan densitas dibandingkan +a+".
. /ost circulation disebabkan karena besarnya harga densitas, namun kick
disebabkan karena kecilnya harga densitas.
7. &engertian material additiveadalah material yang ditambahkan untuk merawat
sifat lumpur sesuai dengan yang dibutuhkan.
. Apabila dua #at additiveyang berbeda ditambahkan dengan jumlah yang sama
pada lumpur berbeda maka densitas lumpur lebih besar dinaikkan oleh barite
dibandingkan kalsium karbonat.
=. ?heologi lumpur pemboran yaituyield pointdanplastic viscocity.
. Eiskositas terlalu tinggi menyebabkan lumpur terlalu berat dan mengganggu
siklus pemboran, dan 5iskositas terlalu rendah maka serpihan bor (cuttings)
kembali mengendap di dasar sumur.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
125/127
$%
$. Ketebalan mud ca(e dijaga untuk tetap tipis yang diperlukan sebagai bantalan
antara pipa pemboran dan permukaan lubang bor. !etapi ketebalan mud ca(e
tidak boleh terlalu tebal, karena dapat menjepit pipa serta menimbulkan
masalah pemboran lainnya.
1/./ost circulationadalah masalah yang terjadi selama proses pemboran dimana
prosesnya fluida (lumpur pemboran) yang hilang ke dalam batuan berporos.
ehingga dapat mengurangi 5olumelumpur pemboran saat sirkulasi dari dasar
pemboran ke permukaan.
$. 'at additive yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah !iltration loss
adalah !ilration loss agent@s. erta untuk mengatasi masalah ketebalan padamud ca(edapat menggunakan deHtrid.
$=. Kontaminasi garam yang terjadi pada lumpur pemboran dapat diketahui
dengan metode analisa kandungan ion chlor.
$. emakin cepat proses terjadinya korosif pada drill string diakibatkan oleh
kandungan ion besi yang tinggi.
$a";, monosodium phosphate (>;(;%&"7)), dan lain 4 lain.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
126/127
$%=
%7. Kontaminasi lumpur pemboran dapat merubah rheologi lumpur, p;, plastic
viscosity,gel strength,!iltration loss, dan tebal mud ca(e.
%. 'at-#at kontaminan antara lain >a+l,gypsum, semen, +a%Gdan 0g%G, carbon
dio,ide, o,ygen, dan hydrogen sul!ide.
%=.%ethylene blue test (0!)digunakan untuk mencari nilai dari kapasitas tukar
kation (K!K).
%. Kapasitas tukar kation (K!K) pada clayadalah total kapasitas kation suatu
sistem clay.
%ilai kapasitas tukar kation (K!K) berbanding lurus dengan peristiwa
swelling pada clay. Apabila nilai kapasitas tukar kation (K!K) besar maka
semakin besar kemungkinan tejadinya peristiwa swelling pada clay. egitu
pula sebaliknya, Apabila nilai kapasitas tukar kation (K!K) rendah maka
semakin rendah kemungkinan tejadinya peristiwaswellingpada clay.
2.%ethylene blue test (0!) dipakai untuk mengukur total kapasitas pertukaran
kation dari suatu sistem clay dan dari nilai tukar kation tersebut dapat
diprediksikan terjadinyaswelling.
:
& DA>TAR PUSTAKA
Bu(u )etun$u( )ra(ti(um Analisa /umpur )emboran %2$. ekolah !inggi
!eknologi 0inyak dan Ias umi alikpapan alikpapan.
Kosasih, ?i#ky Arya. %2$%. /aporan Resmi )ra(ti(um Analisa /umpur
)emboran. ekolah !inggi !eknologi 0inyak dan Ias umi alikpapan
alikpapan.
-
7/21/2019 Laporan Resmi Analisa Lumpur Pemboran
127/127
$%
*atharoni, Arief ?achmat. %2$%. /aporan Resmi )ra(ti(um Analisa Fluida
Reservoir. ekolah !inggi !eknologi 0inyak dan Ias umi alikpapan
alikpapan.