Drilling & Mud Logging

  • Published on
    18-Jul-2016

  • View
    72

  • Download
    12

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Eksplorasi Minyak dan Gas Bumi

Transcript

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 4

    BAB II

    DRILLING DAN MUD LOGGING

    DRILLING

    A. Pendahuluan

    Dalam kegiatan eksplorasi hidrokarbon dikenal adanya beberapa jenis

    pemboran yang berbeda-beda sesuai maksud dan tujuannya. Beberapa jenis pemboran

    tersebut antara lain :

    1. Pemboran stratigrafi

    2. Pemboran struktur

    3. Pemboran untuk operasi seismik

    4. Pemboran eksplorasi

    5. Pemboran produksi

    Pemboran eksplorasi merupakan hal yang terpenting bagi seorang wellsite

    geologist disamping jenis pemboran yang lain. Oleh karena itu yang akan dibahas disini

    adalah pemboran eksplorasi atau exploration drilling.

    B. Peralatan Pemboran

    Pemboran dilaksanakan dengan menggunakan seperangkat peralatan alat

    pemboran yang dikenal sebagai drilling rig. Secara umum rig dapat dibagi menjadi dua

    jenis yaitu rig darat / onshore rig / land rig dan offshore rig. Hampir semua land rig

    mempunyai bentuk dan susunan yang sama, sementar untuk offshore rig terdapat 5

    jenid yang masing-mading didesain khusus untuk lingkungan perairan yang berbeda.

    Kelima jenis rig tersebut adalah barge, jack-up, fixed platform, semi-submersible dan

    drill ship.

    1. Komponen Utama Rig Pemboran

    Komponen utama pada rig pemboran dapat dikelompokkan menjadi 3 sistem,

    yaitu Rotaring System, Circulating System, dan Hoisting System.

    A. Rotaring System

    Rotaring system berfungsi sebagai pemutar pipa Kelly yang di bawahnya

    disambung drillstring dan bit yang dapat ikut berputar sehingga pemboran dapat

    dilakukan. Rotaring system ini terdiri dari :

    1. Bit (mata bor), yang berfungsi untuk mengebor atau merupakan ujung bor.

    2. Bit sub, merupakan salah satu rangkaian dari bit.

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 5

    3. Drill collars, memiliki fungsi untuk memberikan penambahan beban pada

    mata bor sehingga drillpipe dapat tetap lurus bila terjadi tekanan, kemudian

    dapat pula berfungsi sebagai beban atau pemberat agar lubang tetap lurus,

    dan mempertahankan agar pengeboran dapat tetap memiliki arah yang lurus

    sehingga akibatnya tidak merusak dinding pengeboran.

    4. Drillpipe, atau pipa baja yang memiliki fungsi sebagai bumbung

    pengeboran di dalam sistem pengeboran

    5. Kelly saver sub, yaitu sambungan setar putar pipa pendek untuk

    menyambung setang putar berulir halus dengan pipa bor berulir kasar

    6. Kelly, yaitu pipa berbentuk persegi 6 dengan panjang sekitar 40 ft, berfungsi

    untuk meneruskan tenaga putaran dari rotary table menuju drillpipe dan

    pipa Kelly ini bebas bergerak turun searah dengan laju pengeboran

    7. Swivel, merupakan penyambung antara rotary hose dengan pipa Kelly dan

    berfungsi mamasukkan lumpur bor ke dalam pipa Kelly selama pemboran

    berlangsung

    8. Rotary, berfungsi untuk memutar drillstem

    9. Prime movers and compound

    10. Kelly bushing

    B. Circulating System

    Berfungsi sebagai pembantu rotary system di waktu pengeboran dan menjaga

    atau memperbarui drilling fluid dalam lubang bor. Circulating System ini terdiri dari :

    1. Bit sub

    2. Drill colars

    3. Drillpipe

    4. Rotary hose and standpipe, berfungsi untuk mendorong lumpur dalam

    mudpump berupa piston jenis duplex

    a. Swivel

    b. Prime movers and compound

    c. Mud pump, berfungsi mendorong lumpur dalam tekanan dan volume

    tertentu

    d. Mud pit

    5. BOP (Blow Out Preventer), penahan semburan liar, berfungsi untuk

    mengontrol kick agar blow out tidak terjadi

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 6

    C. Hoisting System

    Berfungsi untuk menurunkan atau mengangkat rangkaian pipa bor dari lubang

    pemboran, berperan pada saat pemboran serta pada saat connection dan tripping out.

    Hoisting System ini terdiri dari :

    1. Hook

    2. Travelling block

    3. Wire line

    4. Crown block

    5. Drawn works

    6. (Kelima alat diatas merupakan peralatan yang dipasang pada menara untuk

    mengoperasikan naik turunnya pipa ke dalam lubang pemboran.)

    7. Prime movers and compound

    8. Derrick, yaitu menara yang berfungsi untuk memperoleh vertical clearence

    dalam mengangkat dan menrunkan rangkaian pipa bor ke dalam lubang bor

    9. Flare bridge, yaitu alat pembuanagan minyak atau gas secara aman dengan

    jalan pembakaran karena tidak dapat dipadamkan

    10. Module

    11. Racking platform (monkery boards), tempat dimana monkey man bekerja

    mobiling

    12. Helipad, landasan helikopter

    MUD LOGGING

    Mud logging merupakan pekerjaan inspeksi, deteksi dan evaluasi yang

    dilakukan pada lokasi pemboran secara kontinyu terhadap unit batuan yang telah dibor

    untuk menentukan potensi minyak dan gas.

    Serbuk bor hasil pemboran yang dibawa oleh lumpur merupakan data bawah

    permukaan yang langsung didapat ketika pemboran sedang berlangsung. Lumpur

    logging merupakan analisis untuk mendeteksi dan menghitung jumlah konsentrasi

    hidrokarbon yang terdapat pada lumpur bor yang bercampur dengan serbuk bor.

    Lumpur logging ini diperkenalkan oleh ahli perminyakan Amerika yang bernama

    Hayward (1983) dan dikembangkan oleh Lynch (1962).

    Analisis terhadap serbuk bor yang keluar bersama-sama dengan lumpur

    dilakukan secara terus menerus baik pada sumur eksplorasi ataupun pada sumur

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 7

    produksi. Salah satu contoh dari fluida pemboran yang sering digunakan adalah lumpur

    ( mud). Fungsi dari Fluida atau lumpur pemboran adalah sbb :

    1. Mengontrol tekanan subsurface pada lubang bor.

    2. Memindahkan cutting dan menahan cutting saat pemboran berhenti.

    3. Sebagai pendingin dan pelumas mata bor dan rangkaian pipa bor.

    4. Melapisi dinding lubang bor dengan mud cake ( lapisan Impermeable)

    5. Menambah beban pada drillstring dan casing.

    Beberapa Parameter yang mempengaruhi jumlah minyak dan gas yang ada di

    formasi dan minyak dan gas yang dikandung oleh lumpur pemboran adalah sbb:

    1. Kedalaman.

    2. Rate Of Penetration ( ROP ).

    3. Ukuran lubang bor.

    4. Volume dari fluida pemboran yang disirkulasikan.

    5. Physical properties formasi

    6. Sifat dari lumpur pemboran.

    Beberapa Contoh Perhitungan Dalam Drilling dan Pressure Control

    1. Menghitung volume lubang bor dan volume anulus Volume lubang bor = V. Conductor pipe + V. Casing + V. Open hole

    Volume cond. pipe; Casing; Open hole = HID 1029

    2

    V. anulus = V. Lubang bor Total displacement drill string Total displacement drill string = tot. disp. drill collar (DC) + tot. disp. drill pipe

    (DP)

    Displacement : DC ; DP = HOD 1029

    2

    Keterangan :

    OD : Outer diameters ( inch )

    ID : Inner diameters ( inch )

    H : Kedalaman / panjang ( ft )

    Satuan dalam Barrels ( Bbls )

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 8

    2. Menghitung Lag Time (LT) Lag time merupakan waktu yang diperlukan oleh cutting dari dasar ke permukaan.

    Lag Time =

    Ket. POP (pump out put) dalam satuan BPM ( Barrel per menit ) atau

    BPS (Barrel per stroke).

    Stroke : Gerakan piston pompa untuk mendorong lumpur ke dalam swivel.

    POP = GPS X Pump Speed

    Satuan dalam stroke atau menit

    3. Complete Circulation (CC) Complete circulation adalah waktu yang diperlukan oleh lumpur untuk bergerak

    mulai masuk drillstring sampai lumpur tersebut keluar lagi dari anulus.

    CC =

    Drill string displacement =

    Drill string meliputi drill collar dan drill pipe.

    Satuan dalam stroke atau menit

    4. Annular Velocity Annular velocity (AV) merupakan perhitungan kecepatan lumpur pada anulus.

    Anulus dibedakan menjadi :

    Anulus antara conductor pipe drill pipe Anulus antara casing drill pipe Anulus antara open hole drill pipe Anulus antara open hole drill collar

    AV = 2255,24

    DPDHPOP

    Keterangan :

    POP dalam satuan GPM (Gallon per menit)

    DH : Diameter lubang (inner diameter)

    DP : Diameter (outer diameter) drill pipe atau drill collar

    Satuan AV dalam ft / menit

    POPVanulusV.

    .

    POPntdisplacemegdrillstrinsumurV .

    HIDOD 1029

    22

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 9

    5. Tekanan Formasi (Pf) Pf = P hidostatik + SIDPP

    Dimana :

    P hidrostatik = 0,052 X Mw X TD

    Keterangan :

    SIDPP : Shut in Drill Pipe Pressure ( tekanan dalam drill string karena intrusi

    lumpur ke sumur)

    Mw : Berat Jenis Lumpur (PPG)

    PPG : Pounds per Gallon

    TD : Total Depth (ft)

    Satuan dalam Psi (Pound per square inch)

    6. Equal Mud Density (EMD) Merupakan besarnya berat jenis lumpur (MW) yang diperlukan untuk mengimbangi

    tekanan formasi.

    EMD = Mwo + TD

    SIDPP052,0 atau

    EMD = TD

    Pf052,0

    Satuan dalam PPG

    7. Effective Circulating Density (ECD) ECD merupakan berat jenis lumpur saat begerak dalam anulus.

    ECD = TD

    APLMWo 052,0 dimana :

    APL = hDPDH

    Yp 052,0)(7,11

    Keterangan :

    APL : Annular Pressure Loss (Psi)

    Yp : Yield Point (sifat keplastisan)

    h : Panjang anulus

    Satuan ECD dalam PPG dan satuan APL dalam Psi

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 10

    8. Jenis fluida yang mengintrusi sumur (P) Terlebih dahulu kita harus menghitung L ( panjang kolom fluida dalam anulus).

    Untuk itu harus diketahui :

    Pit gain yakni penambahan volume lumpur Volume anulus per feet (ft) b Volume total anulus dalam barrel a

    Dimana :

    V. anulus per-ft antara open hole dengan dril collar = 1029

    22 DCOH b Volume total anulus (OH-DC) = b x h a a > pit gain, maka L = pit gain x b

    a < pit gain, maka L = h + c / b

    Keterangan :

    c = pit gain a

    h = panjang anulus

    sehingga : P = L

    SIDPPSICPMW

    052,0)(

    Harga P : 1 3 : Gas

    4 7 : Minyak

    8 9 : Fresh water

    9 10 : Salt water

    9. Kill Mud (KM) Merupakan lumpur dengan berat jenis tertentu yang diperlukan untuk menghentikan

    intrusi fluida.

    KM = Mw + TD

    SIDPP052,0 atau

    KM = TD

    Pf052,0

    Dalam satuan PPG

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 11

    10. Perhitungan untuk membuat campuran Kill Mud

    X = NMw

    OMwNMw

    03,35

    )(1471

    Dimana :

    X = jumlah barit yang diperlukan untuk menambah berat jenis dalam tiap barrel

    lumpur (PPB).

    NMw = berat jenis lumpur yang diinginkan

    Omw = berat jenis lumpur mula-mula

    11. Rumus mengencerkan Kill Mud V1 . M1 + 8,55 . (X) = (V1 + X) . M2

    X = 55,8

    )(2

    21

    WWWV

    Keterangan :

    V1 : Vol. Lumpur mula mula

    M1 : Berat jenis lumpur mula mula

    W1 : Berat jenis mula mula

    W2 : Berat jenis yang diinginkan

    8,55 : Berat jenis air laut

    X : volume air laut yang diperlukan untuk pengenceran

  • BAB II . Drilling dan Mud Logging - 12

    DAFTAR PUSTAKA

    Exlog, 1980, Field Geologist Training Guide An Introduction To Oilfield Geology,

    Mud Logging and Formation Evaluation, Exlog Inc., Sacramento,

    California.

Recommended

View more >