PERHITUNGAN SLURRY
SEMEN PADA PENYEMENAN CASING 20” MENGGUNAKAN
METODE SINGLE STAGE DI SUMUR X
LAPANGAN Y
LAPORAN KERJA PRAKTIK
Oleh :
ADI YUSTIAR
NIM 124.13.028
Diajukan Sebagai Salah Satu
Syarat Untuk Kelulusan Mata Kuliah Kerja Praktik ( TM-3200 ) Pada Program Studi
Teknik Perminyakan.
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
KOTA DELTAMAS
2016
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar
Belakang
Indonesia
merupakan negara republik yang kaya akan bahan tambang dan mineral terutama
dalam hal ini yang berhubungan dengan minyak dan gas bumi sebagai sumber
energi. Minyak dan gas bumi masih menjadi primadona dan pilihan utama sebagai
sumber energi yang digunakan di tanah air. Selain itu, di Sektor Migas ini juga
sebagai penyumbang penting dalam Anggaran Pendapatan dan Belanja Negara (APBN).
Sehingga, perlu ahli di bidangnya dalam mengelola sumber energi tersebut agar
dapan dimanfaatkan serta diperoleh dengan cara yang optimal dan ekonomis.
Pengembangan lapangan dan pengeboran sumur-sumur baru di Indonesia terus
dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan produksi minyak bumi dan gas.
Pengembangan lapangan yang dilakukan harus seefisien dan seekonomis mungkin.
Salah satu hal yang perlu diperhatikan saat merencanakan pengembangan lapangan
ini adalah proses pengeboran. Pada studi ini dalam merencanakan program
penyemenan pada casing. Penyemenan atau cementing merupakan bagian yang tidak
dapat dipisahkan dari rangkaian kegiatan industru migas. Salah satu factor yang
terpenting dalam penyelesaian sumur adalah bagaimana mendapatkan hasil
penyemenan yang memuaskan. Dapat dikatakan penyemenan utama (primary cementing) yang efektif adalah
titik balik dari semua dari semua keberhasilan operasi hingga sumur tersebut
dapat diproduksikan tanpa masalah. Dengan demikinan operasi penyemenan juga
merupakan faktor yang tidak kalah penting dengan yang lainnya.
Untuk menujang keahlian dalam bidang perminyakan ini
maka perlu adanya keahlian khusus yang harus dipacu sejak dini dalam
mengembangkan karakter masyarakat agr mampu mengelola sumber energi ini, baik
dari hulu sampai hilir. Salah satunya tertuang dalam pendidikan tinggi Teknk
Perminyakan, Institut Teknologi dan Sains Bandung (ITSB). Oleh karena itu,
dengan adanya kerja praktik ini, mampu menjadi program yang dapat mengembangkan
karakter serta pengalaman yang berguna bagi mahasiswa mengenai gambaran nyata
dunia kerja Industri Perminyakan nasional ataupun internasional.
1.2. Maksud
dan Tujuan
Institut Teknologi dan Sains Bandung sebagai salah
satu Institusi pendidikan di Indonesia. Melalui program studi Teknik
Perminyakan menyadari perlunya penerapan terhadap ilmu-ilmu yang dipelajari di
perkuliahan. Oleh karena itu kurikulum yang dicantukan yaitu Kerja Praktik
dengan bobot 2 SKS merupakann mata kuliah wajib yang harus diikuti oleh
mahasiswa Teknik Perminyakan ITSB sebagai penunjang pengalaman mahasiswa dalam
menerapkan keilmuannya dalam dunia kerja secara nyata. Selain itu, kerja
praktik ini diharapkan mampu menjadi sarana pertukaran ilmu dan informasi dari
dua arah antara dunia pendidikan dan dunia kerja industri migas.
Pelaksanaan kerja praktik adalah syarat pemenuhan mata
kuliah Kerja Praktik (TM-3200) dan merupakan salah satu syarat kelulusan dalam
penyelesaian pendidikan sebagai sarjana teknik sesuai kurikulum yang berlaku di
Program Studi Teknik Perminyakan Institut Teknologi dan Sains Bandung, memiliki
tujuan :
1.
Dapat menerapkan
ilmu pengetahuan yang diperoleh selama kegiatan perkuliahan baik berupa teori
atau konsep yang berkaitan dengan evaluasi formasi, teknik pemboran, teknik
reservoir, teknik produksi, keekonomian, dan materi-materi perkuliahan lain
yang telah diajarkan.
2.
Memberikan
gambaran tentang tugas dan tanggung jawab serta pengalaman dunia kerja di
bidang perminyakan kepada mahasiswa.
3.
Mengetahui
secara langsung dan memahami aspek-aspek yang berhubungan dengan eksplorasi dan
eksploitasi minyak dan gas bumi.
4.
Mengetahui
secara langsung dan memahami organisasi serta workflow suatu pekerjaan di
instansi tersebut.
5. Melakukan
interaksi dan pertukaran informasi yang bermanfaat bagi mahasiswa maupun
instansi yang bersangkutan.
1.4. Sisetmatika Penulisan Laporan
BAB I : PENDAHULUAN
Bab I memuat tentang latar belakang, maksud
dan tujuan, tempat dan waktu pelaksanaan, serta sistematika penulisan laporan.
BAB II : PROFIL PERUSAHAAN PT.Elnusa Tbk
Bab II memuat tentang sejarah PT.Elnusa
Tbk, visi dan misi, struktur perusahaan, tugas, fungsi, dan tanggung jawab
serta sarana dan prasarana.
BAB III : DASAR TEORI
Bab III memuat tentang penyemenan, teknik
penyemenan, semen additive, perhitungan pada penyemenan, dan peralatan
penyemenan.
BAB IV : METODE PENELITIAN
Bab IV memuat tentang teknik pengumpulan
data dan pengolahan data
BAB V : PEMBAHASAN
Bab V membahas jenis additive yang dibutuhkan
pada semen, Langkah-langkah penyemenan
casing metode single stage cementing menggunakan, casing diagram, data sumur
dan perhitungan-perhitungan dalam proses penyemenan
BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab VI membahas tentang kesimpulan serta
saran dari pengamatan selama kerja praktik terhadap pengukuran yang dilakukan
di lokasi selama kegiatan penyemenan berlangsung.
BAB
II
PROFIL PERUSAHAAN
BAB III
DASAR TEORI
3.1. Penyemenan
Penyemenan
adalah proses pendorongan bubur cement ke
dalam casing naik ke annulus yang kemudian didiamkan sampai cement tersebut mengeras sehingga
mempunyai sifat melekat dengan baik terhadap casing maupun formasi.
Pada umumnya
operasi penyemenan bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang sumur, melindungi casing dari masalah masalah mekanis sewaktu operasi pemboran
(seperti getaran), melindungi casing
dari fluida formasi yang bersifat korosi dan untuk memisahkan zona ynag satu
terhadap zona yang lain di belakang casing.
Menurut
alasan dan tujuannya, penyemenan dapat dibagi dua, yaitu Primary Cementing (Penyemenan utama) dan Secundary Cementing atau Remidial
Cementing (Penyemenan Kedua atau Penyemenan perbaikan).
Primary
Cementing adalah penyemenan pertama kali yang dilakukan setelah casing
diturunkan ke dalam sumur. Sedangkan secondary cementing adalah penyemenan
ulang untuk menyempurnakan primary cementing atau memperbaiki penyemenan yang
rusak.
3.2. Teknik
Penyemenan
Terdapat
beberapa system dalam penyemenan utama dan itu semua tergantung kondisi dan
jenis casing yang akan disemen. Secara umum penyemenan dibedakan menjadi dua jenis
penyemenan yaitu Primary Cementing dan Secondary Cementing
3.2.1.
Primary Cementing
Primary cementing adalah proses penyemenan yang dilakukan
pertama kali setelah casing di turunkan ke dalam lubang bor. Penyemenan
casing pada dinding lubang sumur dipengaruhi oleh jenis casing yang akan
disemen.
Penyemenan
conductor casing bertujuan untuk mencegah terjadinya kontaminasi fluida
pemboran (lumpur pemboran) terhadap formasi.
Penyemenan
surface casing bertujuan untuk melindungi air tanah agar tidak tercemar dengan
fluida pemboran, memperkuat kedudukan surface casing sebagai tempat alat
dipasangnya alat BOP (Blow Out Preventer), untuk menahan beban casing yang
terdapat di bawahnya dan untuk mencegah terjadinya aliran fluida pemboran atau
fluida formasi yang akan melalui surface casing.
Penyemenan intermediate casing bertujuan untuk menutup
tekanan formasi abnormal atau mengisolasi daerah lost circulation.
Penyemenan
production casing bertujuan untuk mencegah terjadinya aliran antar formasi
ataupun aliran fluida formasi yang tidak diinginkan, yang akan memasuki sumur.
Selain itu untuk mengisolasi zona produktif yang akan diproduksikan fluida
formasi (perforated completion), dan
juga untuk mencegah terjadinya korosi pada casing
yang disebabkan oleh material-material korosif. Pada primary cementing ada beberapa cara melakukan penyemenan pada casing dengan berbagai kondisi. Yaitu :
1.
Penyemenan Poor Boy
Yaitu penyemenan dengan menggunakan
tubing sebagai penghantar cement slurry kedalam lubang sumur biasanya
dipakai untuk penyemenan stove pipe
dengan memasang pipa tubing pada annulus
lubang yang pertama di bor dengan stove
pipe, sedangkan untuk conductor
casing dengan menggunakan pipa tubing
kedalam casing dan didudukan diatas float colar
2.
Penyemenan dengan Stinger
Yaitu penyemenan dengan mengunakan stinger dan drill pipe (DP), sedangkan shoe yang dipakai adalah duplex
shoe. Biasanya dipakai untuk penyemenan conductor
casing yang berukuran atau berdiameter besar karena stinger digantung
diatas float colar
3.
Penyemenan single stage
Yaitu penyemenan dengan menggunakan bottom dan top plug, pada ujung casing dipasang float shoe dan float collar, Sedangkan pada puncak casing dipasang plug container/cementing head. Biasanya untuk penyemenan surface, intermediate dan production casing.
4.
Penyemenan bertingkat (Multi
Stage)
Yaitu penyemenan casing dalam satu trayek dilakukan lebih
dari satu kali dengan cara bertahap/bertingkat,menggunakan peralatan khusus
yaitu multi stage tolls . Pertimbangan dilakukan penyemenan multi stage adalah
casing yang di semen panjang dan atau adanya zona loss pada lubang sumur
tersebut biasanya
untuk penyemenan intermediet dan production casing
3.2.2.
Secondary Cementing atau Remidial Cementing
Setelah
operasi khusus semen dilakukan, seperti Cement Bond Logging (CBL) dan Variable Density Logging (VDL). Kemudian
didapati kurang sempurnanya atau adanya kerusakan pada primary cementing, maka dilakukanlah secondary cementing.
Secondary cementing dilakukan juga
apabila pengeboran gagal mendapatkan minyak dan menutup kembali zona produksi
yang diperforasi. Secondary cementing dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu squeeze cementing, Re-sementing dan Plug-back cementing.
1. Squeeze cementing bertujuan untuk :
Semen desak, yaitu bubur semen dipompakan sampai
ke kedalaman tertentu lalu ditekan agar masuk ke dalam lubang perforasi. Tujuannya untuk memperbaiki bonding
(ikatan semen di belakang casing) atau untuk menutup perforasi yang
akan ditinggalkan. Dalam proses pengeboran ataupun penyelesaian sumur semen desak
ini dilaksanakan antara lain dengan
tujuan :
a.
Menutup formasi yang sudah tidak
lagi produktif
b. Menutup zona lost circulation
c.
Memperbaiki kebocoran yang terjadi
di casing
2. Re-cementing
Re-cementing dilakukan untuk menyempurnakan primary cementing yang gagal dan untuk
memperluas perlindungan casing di atas top
semen
3. Plug-Back Cementing
Metoda plug back hampir sama dengan squeeze, hanya pada penyemenan plug back
bubur semen dipompakan sampai ke kedalaman tertentu tetapi tidak ditekan. Plug-back cementing dilakukan
untuk :
a. Menutup atau
meninggalkan sumur (abandonment well).
b.
Melakukan directional
drilling sebagai landasan wipstock,
yang dikarenakan adanya perbedaan compressive
strenght antara semen dan formasi maka akan mengakibatkan bit berubah arah.
3.3. Jenis-jenis Semen
API
telah melakukan pengklarifikasian semen ke dalam beberapa semen guna mempermudah
pemilihan
dan penggolongan semen yang akan digunakan, pengklasifikasian ini berdasarkan
pada kondisi sumur, temperature, tekanan dan kandungan yang terdapat pada
fluida formasi. Bubuk semen ditempatkan dalam karung atau sack. Berat dari 1
(satu) sack semen adalah 94 lbs pada umumnya. Sedangkan berat jenis dari bubuk
semen adalah 3.14 gr/cc.
Bubuk
semen yang dipakai dalam penyemenan sumur minyak atau gas berbeda dengan semen
yang digunakan untuk bangunan. Sumur minyak mempunyai
karakteristik-karakteristik tertentu, sehingga bubur semen harus disesuaikan
pula. American Petroleum Institute telah membuat standar dari bubuk semen yang
digunakan untuk menyemen sumur minyak dan gas.
Klasifikasi
semen yang dilakukan API terdiri dari :
1.
Kelas A
Semen
kelas A ini digunakan dari kedalaman 0 (Permukaan) sampai 6000 ft. Semen ini
terdapat dalam tipe biasa (ordinary type)
saja, dan mirip dengan semen ASTM C-150 tipe 1.
2.
Kelas B
Semen
kelas B digunakan dari kedalaman 0 sampai 6000 ft, dan tersedia dalam jenis
yang tahan terhadap kandungan sulfat menengah dan tinggi (moderate dan high sulfate resistant).
3.
Kelas C
Semen
kelas C digunakan dari kedalaman 0 sampai 6000 ft, dan mempunyai sifat
high-early strength (proses pengerasannya cepat) semen ini tersedia dalam jenis
moderate dan high sulfate resistant
.
4.
Kelas D
Semen
Kelas D digunakan untuk kedalaman dari 6000 sampai 12.000 ft, dan untuk kondisi
sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia juga
dalam jenis moderate dan high sulfate resistant.
5.
Kelas E
Semen
Kelas E ini digunakan untuk kedalaman dari 6000 sampai 14.000 ft, dan untuk
kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia
juga dalam jenis moderate dan high sulfate resistant.
6.
Kelas F
Semen
Kelas F digunakan untuk kedalaman dari 10.000 sampai 16.000 ft, dan untuk
kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia
dalam jenis high sulfate resistant.
7.
Kelas G
Semen
Kelas G digunakan dari kedalaman 0 sampai 8000 ft, dan merupakan semen dasar.
Bila ditambahkan retarder semen ini
dapat dipakai untuk sumur.
8.
Kelas H
Semen
Kelas digunakan dari kedalaman 0 sampai 4000 ft,dan
merupakan pula semen dasar. Dengan penambahan accelerator
dan retarder, semen ini dapat digunakan pada range
kedalaman dan temperature yang besar. Semen ini hanya tersedi dalam jenis moderate sulfate resistant
9.
Kelas I
Tersedia
untuk tingkat moderate sulfate resistance.
Kelas semen dari A sampai F merupakan semen yang tidak ditambah dengan additive dalam penggunaannya, sedangkan
untuk kelas G dan H ditambah dengan additive
bila diperlukan sehingga cement Kelas G dan H dapat kita kehendaki dan kita
inginkan kegunaannya sesuai dengan keperluan pada saat kita akan melakukan
penyemenan.
Jenis semen yang umum dipakai di
untuk sumur minyak di indonesia adalah Kelas “G” type HSR (high sulphate
resistant). Tidak semua pabrik semen di
indonesia memproduksi semen tersebut, karena semen ini mempunyai spesifikasi
kandungan kimia yang sudah ditetapkan oleh American
Petroleum Institute (API).
3.4. Semen
Additives
Additive
(bahan kimia pembantu) adalah bahan kimia yang sengaja ditambahkan ke dalam
bubur semen agar karakteristiknya memenuhi persyaratan yang diinginkan untuk
kondisi sumur yang relevan.
Jenis-jenis
Additives :
1.
Accelerator
Accelerator
adalah aditif yang dapat mempercepat proses pengerasan suspensi semen. Selain
itu dapat juga mempercepat naiknya strength
semen dan mengimbangi aditif lain (seperti dispersant
dan fluida loss control agent), agar
tidak tertunda proses pengerasan suspensi semennya. Sumur-sumur yang
dangkal seringkali menggunakan accelerator, karena selain temperatur dan
tekanan yang umumnya rendah, juga karena jarak untuk mencapai target tidak
terlalu panjang.
Contoh-contoh aditif yang berlaku sebagai
accelerator adalah kalsium klorida , sodium klorida, gipsum, sodium silikat dan air
laut.
a.
Kalsium Klorida
Umumnya penambahan kalsium klorida
antara 2 - 4% saja kedalam suspensi semen. Pengaruhnya
dapat mempercepat thickening time dan menaikkan compressive strength .
b.
Sodium Klorida
Sodium klorida atau Narium klorida dengan kadar sampai 10%
BWOMW (By Weight On Mix Water) berlaku sebagai accelarator.
2.
Retarder
Retarder adalah
aditif yang dapat memperlambat proses pengerasan suspensi semen, sehingga
suspensi semen mempunyai waktu yang cukup untuk mencapai kedalaman target yang
diinginkan.
Retarder
sering digunakan dalam menyemen casing
pada sumur-sumur yang dalam, sumur-sumur yang bertemperatur tinggi atau untuk
kolom penyemenan yang panjang.
Aditif
yang berlaku sebagai retarder antara
lain lignosulfonat, senyawa-senyawa
asam organik dan CMHEC (Carboxymethyl
Hydroxymetyl Celolulose).
a.
Lignosulfonat
Lignosufonat merupakan polymer
yang terbuat dari pulp. Umumnya
dengan kadar 0,1 - 1,5% BWOC (By Weight
On Cement) efektif dicampur ke dalam suspensi semen untuk berfungsi sebagai
retarder.
b.
CMHEC
CMHEC atau Carboxymethyl Hydroxyetyl Cellulose merupakan polisakarid yang terbentuk dari kayu, dan tetap stabil bila
terdapat alkalin pada suspensi semen.
3.
Extender
Extender
adalah aditif yang berfungsi untuk menaikkan volume suspensi semen, yang
berhubungan dengan mengurangi densitas suspensi semen tersebut. Pada umumnya
penambahan extender ke dalam suspensi
semen diikuti dengan penambahan air.
Adapun yang termasuk extender antara lain bentonite,
attapulgite, sodium silikat, pozzolan, perlite dan gilsonite.
a.
Bentonite
Bentonite bersifat banyak mengisap air, sehingga volume suspensi
semen bisa menjadi 10 kalinya. API merekomendasikan bahwa setiap penambahan 1% bentonite ditambahkan pula 5,3 % air
(BWOC), yang berlaku untuk seluruh kelas semen. Pengaruh lain dari penambahan bentonite adalah yield semen naik, kualitas perforasi lebih baik, compressive strength menurun,
permeabilitas naik, viskositas naik dan biaya lebih murah. Untuk temperatur di
atas 110oC (230oF), penambahan bentonite akan menyebabkan turunnya compressive strength secara drastis.
b.
Sodium Silikat
Sodium
silikat dengan kadar 0,2 -
3% BWOC dapat menurunkan densitas suspensi semen dari 14,5 ppg menjadi 11 ppg.
Dan umumnya dengan bertambahnya kadar sodium
silikat tersebut, maka compressive
strength semen menurun.
c.
Pozzolan
Pozzolan
terbentuk dari material-material seperti aluminium dan silika yang bereaksi
dengan kalsium hidroksida. Ada dua jenis pozzolan, yaitu pozzolan alam seperti diatomaceous
earth dan pozzolan buatan seperti
fly ashes. Diatomaceous earth sebagai
extender tidak memperbesar viscositas suspensi semen dan harganya cukup mahal.
Sedangkan fly ashes dapat mempercepat
naiknya compressive strength serta
harganya sangat murah.
d.
Expanded Perlite
Perlite merupakan extender
yang berasal dari batuan vulkanik. Penambahan Perlite biasanya diikuti dengan penambahan bentonite sekitar 2 - 4% untuk mencegah terjadinya pemisahan dengan
slurry.
e.
Gilsonite
Gilsonite terjadi pada mineral aspal, yang mula-mula ditemukan di
Colorado dan Utah. Dengan spesific
gravity 1,07 dan cukup dengan jumlah air yang sedikit (sekitar 2 gal/ft3)
akan didapat densitas suspensi semen yang rendah. Kadar gilsonite sampai 50 lb yang dicampur dengan 1 sak semen Portland
dapat menghasilkan densitas suspensi semen sekitar 12 ppg.
4.
Weighting
Agents
Weighting agents
adalah aditif-aditif yang berfungsi menaikkan densitas suspensi semen. Umumnya weighting agents digunakan pada
sumur-sumur yang mempunyai tekanan formasi yang tinggi.
Aditif-aditif yang termasuk ke dalam weighting agents adalah hematite, ilmenite, barite dan pasir.
a. Hematite
Hematite
adalah material berbentuk kristal yang berwarna merah. Dengan mempunyai spesific gravity sebesar 4,95, maka
hematite termasuk paling efisien sebagai weighting
agent. Densitas suspensi semen bisa mencapai 19 -22 ppg bila ditambah hematite.
b.
Ilmenite
Ilmenite
merupakan aditif yang terbaik
sebagai weighting agent. Material ini
merupakan inert solid dan tidak
berpengaruh terhadap thickening time. Dengan mempunyai spesific gravity sekitar 4,45, maka supensi semen bila ditambahkan ilmenite bisa mencapai densitas lebih
dari 20 ppg.
c.
Barite
Barite merupakan aditif yang paling umum digunakan sebagai weighting agent, baik itu untuk suspensi
semen maupun dalam lumpur pemboran. Penambahan barite harus disertai pula
dengan penambahan air untuk membasahi permukaan partikel barite yang besar.
Dengan spesific gravity 4,23, maka barite dapat menaikkan densitas suspensi
semen sampai sekitar 19 ppg.
d.
Pasir
Pasir
yang digunakan sebagai weighting agent
adalah pasir Ottawa. Dengan spesific
gravity 2,63, maka densitas suspensi semen yang mengandung pasir Ottawa ini
dapat mencapai 18 ppg. Penggunaan pasir Ottawa ini biasanya digunakan untuk
menyemen lubang sebagai tempat pemasangan whipstock
dan untuk plug job.
5.
Dispersant
Dispersant
adalah aditif yang dapat mengurangi viskositas suspensi semen. Pengurangan
vikositas atau friksi terjadi karena dispersant mempunyai kelakuan sebagai thinner (pengencer). Hal ini menyebabkan
suspensi semen menjadi encer, sehingga dapat mengalir dengan aliran turbulen
walaupun dipompa dengan rate yang rendah.
Aditif-aditif
yang tergolong dispersant adalah senyawa-senyawa sulfonat.
Polymelamine
Sulfonate.
Polymelamine sulfonate
(PMS) dengan kandungan 0,4% BWOC sering dicampur dengan suspensi semen sebagai dispersant. Sampai temperatur 85oC
(185oF), PMS tetap efektif karena unsur-unsur kimianya masih stabil.
6.
Fluid-Loss Control Agents
Fluid-loss
control agent adalah aditif-aditif yang berfungsi
mencegah hilangnya fasa liquid semen ke dalam formasi, sehingga terjaga
kandungan cairan pada suspensi semen.
Pada
primary cementing, fluid-loss yang diijinkan sekitar 150 -
250 cc yang diukur selama 30 menit dengan menggunakan saringan berukuran 325 mesh dan pada tekanan 1.000 psi. Sedang
pada squeeze cementing, fluid-loss yang diijinkan sekitar 55-65
cc selama 30 menit dengan menggunakan saringan ukuran 325 mesh dan pada tekanan
1.000 psi.
Aditif-aditif yang termasuk ke dalam fluid-loss control agents diantaranya
polymer, CMHEC dan latex.
a.
Lost
Circulation Control Agents
Lost circulation control agents merupakan
aditif-aditif yang mengontrol hilangnya suspensi semen ke dalam formasi yang
lemah atau bergoa. Biasanya material lost
circulation yang dipakai pada lumpur pemboran digunakan pula dalam suspensi
semen.
Aditif-aditif yang termasuk dalam lost circulation control agents
diantaranya gilsonite, cellophane flakes,
gipsum, bentonite dan nut shell.
7. Special Additives
Ada
bermacam-macam aditif lainnya yang dikelompokkan sebagai special additives,
diantaranya silika, mud kill, radioactive tracers, fibers,
antifoam agents dan lainnya.
a.
Silika
Bubuk silika atau tepung silika umumnya digunakan sebagai
aditif dalam operasi penyemenan supaya strength
semen tidak hilang pada temperatur tinggi.
Dari test difraksi sinar-X menghasilkan bahwa penambahan
silika sebanyak 20 - 40% menunjukkan naiknya strength semen bila temperatur diatas 110oC (230oF),
dan pada temperatur yang sama bila suspensi semen tidak mengandung silika bila
semen telah mengeras akan kehilangan strengthnya sampai setengah kalinya
setelah 14 jam.
Test difraksi sinar-X ini menerangkan bahwa strength retrogression terjadi karena
munculnya produk kalsium hidroksida dan alpha dicalcium silicate hydrate dalam semen. Produk ini munculnya dapat sekaligus
berdua atau sendiri-sendiri, tergantung pada temperatur saat penyemenan
terjadi. Ketika silika telah ditambahkan, sebagian silika tersebut bereaksi
dengan kalsium hidroksida membentuk dicalcium silicate hidrate, dan sebagian silika lagi bereaksi dengan alpha
dicalcium silicate hydrate membentuk
mineral yang dikenal sebagai tobermorite
ini yang memberikan strength semen
tetap kuat.
Silika dapat ditambahkan kedalam semua kelas semen yang
ada. Penambahan silika yang baik sekitar 30 - 40%. Tepung silika yang berukuran
kurang dari 200 mesh dapat ditambahkan air sebanyak 40% dari berat silika.
Gambar 22 adalah gambaran mengenai pengaruh penambahan silika
b. Mud
Kill
Mud
Kill berfungsi sebagai
aditif yang menetralisir bubur semen terhadap zat-zat kimia dalam lumpur
pemboran. Contoh mud kil adalah 'paraformaldehyde'. Mud kill juga memberi keuntungan, seperti memperkuat ikatan semen
dan memperbesar strength semen.
c. Radioactive
Tracers
Radioactive
tracers ditambahkan ke
dalam suspensi semen supaya memudahkan operasi logging dalam menentukan posisi
semen dan mengetahui kualitas ikatan semen.
d.
Antifoam
Agents.
Adanya foam
dalam suspensi semen sering menyebabkan hilangnya tekanan pemompaan, maka untuk
mencegahnya ditambahkan antifoam agent.
Polypropylene Glycol adalah contoh antifoam agent yang sering digunakan,
karena selain efektif juga harganya murah.
3.5
Perhitungan pada penyemenan
API
Spec. 10 (1988) secara khusus membahas jumlah air yang harus ditambahkan ke
dalam bubuk semen. API Spec. ini berhubungan dengan densitas suspensi semen
(umumnya SG = 3.14 gr/cc untuk semen Portland), tergantung pada kelas semen
(Tabel 6) dan umumnya merupakan fungsi dari luas permukaan semen. Dan bila
additive hadir dalam suspensi, jumlah air yang sudah ditambahkan dengan tepat
untuk mencapai densitas yang diinginkan akan berubah.
Tabel 3.1. Sifat-sifat Slurry Neat Semen
3.5.1. Specific Gravity
Specific
Gravity (SG) semen Portland berkisar antara 3.10 sampai
3.25 tergantung kepada material dasar yang digunakan dalam pembuatannya. Untuk
perhitungan selanjutnya asumsi SG digunakan harga 3.14 gr/cc.
3.5.2. Volume absolute dan Volume
Bulk
Volume
absolute suatu material adalah volume yang mencakup hanya volume material itu sendiri (tidak
termasuk volume udara yang terdapat
di sekeliling partikel). Sedangkan volume
yang mencakup volume material
ditambah volume udara disekitarnya disebut
dengan volume bulk.
Semen
Portland umumnya mempunyai volume bulk 1 cuft untuk 94 lb, yang sering disebut
dengan "sack". Volume absolute untuk 94 lb semen adalah 0.48 cuft
(3.59 US Gallon). Untuk semen semen lain akan memiliki volume absolute dan bulk
yang berbeda. Tabel 2 memperlihatkan beberapa data volume absolute dan bulk
dari berbagai semen (dalam SI dan English Unit).
Tabel 3.2. Volume Absolute dan Bulk
Sedangkan Volume absolute dan bulk untuk berbagai material additive semen biasanya diberikan oleh
masing-masing pabrik pembuatnya. Tabel 3.2, memperlihatkan informasi berbagai volume absolute dan SG beberapa jenis
aditif.
|
Material
|
Absolute Volume
(gal/lb) (m3/T)
|
Specific Gravity
|
|
|
Barite
|
0.0278
|
0.231
|
4.33
|
|
Bentonite
|
0.0454
|
0.377
|
2.65
|
|
Coal (ground)
|
0.0925
|
0.769
|
1.30
|
|
Gilsonite
|
0.1123
|
0.935
|
1.06
|
|
Hematite
|
0.0244
|
0.202
|
4.95
|
|
Llmenite
|
0.0270
|
0.225
|
4.44
|
|
Silica Sand
|
0.0454
|
0.377
|
2.65
|
|
NaCl (above saturation)
|
0.0556
|
0.463
|
2.15
|
|
Fresh Water
|
0.1202
|
1.000
|
1.00
|
Tabel 3.3. Volume Absolute dan SG beberapa
jenis aditif
3.5.3. Konsentrasi Aditif
Konsentrasi dari
sebagian besar aditif yang ditambahkan ke dalam semen dinyatakan dalam persen
berat semen (BWOC, by weight of cement).
Metoda ini juga digunakan dalam proses penambahan air. Sedangkan untuk aditif dalam bentuk cair umumnya
menggunakan istilah gallon per sack
semen.
3.5.4. Densitas Semen dan Yield
Densitas semen
dihitung dengan menambahkan massa dari komponen suspensi semen dan dibagi
dengan total absolute volume atau
untuk menentukan densitas (lb/gal), total berat (pounds) dibagi dengan total
volume (gallons). Hampir semua perhitungan densitas berdasarkan harga satu sack
semen adalah 94 lb.
Yield semen
adalah volume yang mencakup satu unit semen ditambah semua additive dan air
pencampur. Untuk satuan semen sering disebut dengan sack, dan yield semen
dinyatakan dalam cuft/sk. Yield semen digunakan untuk menghitung jumlah sack
semen yang diperlukan untuk mencapai keperluan volume di annulus.
CATATAN : Untuk aditif yang jumlahnya kurang dari 1
% biasanya dalam perhitungan diabaikan.
3.5.5.
Penentuan densitas dan yield suspense semen
Densitas
semen didefinisikan sebagaikan sebagia perbandingan antara berat suspensi semen
terhadap volume suspensi semen yang di rumuskan sebagai berikut :
|
|
Dimana
:
Dbs = densitas suspense semen, ppg
Gbk = berat bubuk semen, lbs
Gw = berat air, lbs
Ga = berat additive , lbs
Vbk = volume bubbuk semen, gallon
Vw = volume air, gallon
Va = volume additive, gallon
|
|
…………………………………………………………………………...…….(3.2)
Dimana
:
Yield = Volume
yang mencakup satu unit semen ditambah semua additive dan air pencampur, ft3/sak
Vs = Volume
suspense semen, gallon
Vs = Yield * Sak semen
…………………………………………………….(3.3)
3.5.6.
Volume Annulus
Volume Annulus dihitung untuk
menentukan jumlah semen yang diperlukan untuk melakukan operasi penyemenan.
Perhitungan ini biasanya berdasarkan ukuran bit ditambah volume tambahan yang
biasanya berdasarkan pengalaman lapangan (umumnya 10 % - 15 %). Perhitungan ini
memungkinkan service company menentukan total waktu yang diperlukan untuk
mencampur dan memompakan semen serta mendorongnya ke dalam annulus.
|
|
Dimana :
Van =
Volume annulus, ft3
OH =
Diameter lubang, in
ODc =
Diameter luar casing, in
H =
Tinggi annulus yang akan disemen, ft
3.5.7.
Volume pendorong plug
Volume pendorong plug dapat dihitung dengan mudah, yaitu
berdasarkan kapasitas dari pipa atau casing.
Umumnya dilakukan dengan mengalikan panjang pipa (atau segmen pipa bila string
yang digunakan tidak memiliki ukuran dan berat) dengan kapasitas dari pipa atau
casing. Volume ini biasanya digunakan pompa dan landing collar.
|
|
Dimana:
Vd = Volume pendorong plug, bbl
IDc = Diameter
dalam casing, in
H =
Tinggi casing, ft
3.6.
Peralatan Penyemenan
Proses penyemenan terdiri dari pencampuran
air dengan semen dalam perbandingan tertentu dan dengan additive tertentu pula. Pendorongan semen dapat dilakukan dengan
sistem sirkulasi ke belakang casing,
ditekan masuk ke formasi atau ditempatkan sebagai suatu plug atau sumbat pada
lubang yang tidak merupakan perforasi completion
(misalnya disini open hole completion).
Peralatan penyemenan pada dasarnya dibagi menjadi dua bagian, yaitu peralatan
di atas permukaan (surface equipment),
dan peralatan bawah permukaan.
3.6.1. Peralatan Permukaan
Peralatan penyemenan terdapat di atas permukaan
meliputi Cementing unit, Flow line,
dan Cementing head.
1.
Cementing Unit
Cementing
unit adalah merupakan suatu unit pompa yang mempunyai
fungsi untuk memompakan bubur semen (slurry) dan lumpur pendorong dalam
proses penyemenan.
proses penyemenan.
Cementing
Unit terdiri dari :
a.
Tanki Semen, Untuk menyimpan semen kering.
Gambar 3.2. Tangki semen
b.
Hopper, Untuk mengatur aliran dari semen kering agar merata.
Gambar 3.3. Hopper
c. Jet Mixer, Mixer yang umum digunakan sekarang ini adalah jet
mixer dimana dipertemukan
dua aliran yaitu bubur semen dan air yang ditentukan melalui venturi agar dapat mengalir dengan deras dan
dapat menghasilkan
turbulensi, yang dapat menghasilkan pencampuran yang baik dan benar-benar homogen. Densitas slurry dapat diukur dengan mud balance
turbulensi, yang dapat menghasilkan pencampuran yang baik dan benar-benar homogen. Densitas slurry dapat diukur dengan mud balance
Gambar
3.4. Jet Mixer
d.
Motor penggerak pompa dan pompa semen
berfungsi
untuk memompa bubur semen. Mengontrol rate
dan tekanan, jenis pompa dapat berupa duplex
double acting piston pump dan single
acting triplex plunger pump. Plunger
pump lebih umum dipakai karena slurry
dapat dikeluarkan dengan rate yang
lebih uniform dan tekanannya lebih
besar.
Gambar 3.5. Pumping Unit
Jenis-jenis Cementing
unit :
1. Truck mounted cementing unit
2.
Marine
cementing unit
3.
Skit
mounted cementing unit
2.
Flow Line
Pipa yang berfungsi untuk mengalirkan bubur semen
yang dipompakan dari cementing unit
ke cementing head.
3.
Cementing Head
Berfungsi untuk mengatur aliran bubur semen yang
masuk ke lubang bor. Ada dua tipe cementing
head, yaitu :
Gambar 3.6. Cementing Head
a.
Mac
Clatchie Cementing Head
Merupakan tipe cementing
head yang cara penggunaannya pada waktu pemasukan bottom plug dan top plug dengan jalan membuka dan memasang kembali.
b.
Plug
Container
Jenis ini tidak praktis dari pada
mac clatchie, karena pada plug contanier ini memasangnya top plug dan bottom
plug tidak perlu membukanya, akan tetapi sudah terpasang sebelumnya.
3.6.2. Peralatan Bawah Permukaan
Peralatan penyemenan bawah permukaan meliputi :
1.
Casing
Merupakan pipa selubung yang berfungsi untuk :
a.
Melindungi lubang bor dari
pengaruh fluida formasi dan tekanan-tekanan disekitarnya.
b.
Melindung lubang bor dari guguran
c.
Memisahkan formasi produktif satu
dengan lainnya.
d.
Bersama-sama semen memperkuat
dinding lubang serta mempermudah operasi produktf nantinya.
Jenis-jenis casing :
·
Conductor
casing
·
Intermediate
casing
·
Production
casing
2.
Centralizer
Gambar 3.7
Centralizer
Untuk mendapatkan cincin semen yang baik (merata), casing harus terletak ditengah-tengah
lubang, untuk itu casing dilengkapi
dengan centralizer.
Fungsi dari centralizer
sebagai berikut :
a.
Menempatkan casing di tengah-tengah lubang
b.
Menyekrap mud cake
c.
Mencegah terjadinya differntial sticking
Centralizer dibuat
dari bahan baja, sehingga mampu mendorong casing di tengah-tengah lubang.
3.
Scratcher
Gambar
3.8. Rotaring Scracher dan Reciprocating Scracher
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 , yaitu Rotation type wall scratchers dan Reciprecasing type scratcher.
Pemasangan
scratchers pada casing pada umumnya dilas, tetapi dewasa ini dipasang dengan step collar atau clemps. Receiprecasing
scratcher umumnya dipasang pada interval 15-20 ft sepanjang daerah yang
disusun, sedang relating scretcher
dipasang pada zone produktif
(porous).
4.
Peralatan Floating
Peralatan
floating terdiri dari casing shoe, float
shoe, guide collar dan float collar.
a.
Casing Shoe
Biasanya berbentuk bulat pada
bagian bawah dan ditempatkan pada ujung terbawah dari rangkaian casing dan didalamnya tidak terdapat valve. Berfungsi sebagai sepatu dan
pemandu untuk memudahkan pemasukan rangkaian casing agar tidak terjadi sangkutan pada didnding lubang bor. Shoe ini bersifat drillable atau dapat dibor kembali.
Gambar 3.9.
Guide Casing Shoe
b.
Float Shoe
Pada prinsipnya adalah sama dengan
casing shoe, perbedaannya terletak
pada adanya valve yang berfungsi
untuk :
·
Mencegah aliran balik, mencegah blowout pada saat casing diturunkan.
·
Mencegah aliran balik semen,
setelah proses penyemenan
·
Memperkecil beban menara.
Gambar 3.10 Float Shoe
c.
Casing Collar
Casing
collar adalah sambungan pendek yang dipasang di atas shoetrack. Alat ini berfungsi manahan cementing plug setelah penyemenan.
Bila casing
shoe adalah float shoe, maka
casing collar umumnya tidak pakai floating system. Casing collar yang pakai floating
system disebut dengan float collar.
Gambar 3.11.
Casing Collar
5.
Shoe Track
Merupakan
pipa casing yang dipasang antara shoe dan collar, sepanjang satu batang atau lebih, tergantung dari
ketinggian semen di annulus, karena ketinggian semen di annulus akan menentukan
perbedaan tekanan hidrostatik diluar dan didalam casing pada waktu memasukkan top
plug. Shoe track berfungsi
untuk menampung bubur semen yang bercampur udara atau lumpur pendorong, agar
tidak keluar ke annulus disekitar shoe.
Memasukkan udara pada bubur semen ini terjadi bila penyemenan menggunakan mac clatchie cementing head, yaitu pada
saat cementing head dibuka sampai
memasuki top plug dan pemasangan
cementing head kembali. Udara masuk karena adanya penurunan tekanan semen,
akibat perbedaan berat jenis bubur semen didalam casing dan berat jenis lumpur diluar casing.
6.
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 dibuat dari bahan karet dan bahan dalamnya dibuat dari alumunium.
Gambar 3.12. Bottom Plug
7.
Top
Plug
Berfungsi
untuk mendorong bubur semen, memisahkan semen dari lumpur pendorong agar tidak
terjadi kontaminasi, membersihkan semen dari
sisa-sisa semen didalam casing. Alat ini sebagian besar terbuat dari karet dan
pada bagian bawahnya digunakan plat alluminium dan tidak mempunyai membran.
Apabila top plug ini sudah mencapai bottom plug, maka tekanan pompa akanm naik
secara tiba-tiba dan pada saat itu pemompaan dihentikan.
Gambar 3.13. Top Plug
BAB IV
METODE PENELITIAN
4.1. Teknik Pengumpulan Data
Teknik
pengumpulan data-data yang berhubungan dengan laporan kerja prakik ini penulis
menggunakan metode :
1. Studi pusaka
Mengumpulkan data dan informasi yang dikutip dari buku-buku referensi
maupun modul-modul yang berhubungan dengan cementing desain dan melalui media
internet.
2. Observasi Lapangan Merupakan pengumpula
melalui aspek secara nyata dilapangan dengan melihat kegiatan proses cementing
secara langsung serta cara kerja alat yang digunakan pada proses pengoperasian
tersebut
3. Diskusi dan Wawanacara
Merupakan kegiatan pengambilan data dengan cara bertanya dan
diskusi secara langsung dengan pembimbing dilapangan dan operator lapangan lainnya
terkait dengan materi tugas akhir yang diambil. Dengan menyatakan langsung
kepada teknisi laboratorium ,operator lapangan dan field supervisor hal yang
berkaitan dengan pengujian slurry,peralatan penyemenan,teknik
penyemenan dan kalkullasi ataupun perhitungan slurry.
4.2. Pengolahan data
Proses
pengolahan dari data-data yang sudah diperoleh baik dari lapangan maupun sumber
dari referensi lainnya, Adapun tahapan-tahapan di beberapa perhitungan diantara
adalah sebagai berikut :
1. Menghitung kapasitas Casing
Perhitungan pertamakali pada penyemnan
urutannya sebagai berikut :
a.
Perhitungan
kapasitas annulus, Diameter Lubang Sumur (OH) dengan Diameter Luar Casing (ODc)
20” dengan satuan cuft/ft menggunakan
persamaan 3.4.
b.
Perhitungan
kapasitas anuulus antara diameter dalam casing
yang sudah dipasang dengan diameter luar casing dengan satuan cuft/ft menggunakan persamaan 3.5.
2. Menghitung
kebutuhan Volume Slurry Semen
a.
Perhitungan kapasitas Lead slurry dan Top slurry
dengan persamaan 3.4.
b.
Perhitungan Volume
Shoe Track, pocket, dan Volume Diplacement dengan persamaan 3.5.
c.
Perhitungan jumlah seluruh kapasitas semen yang
dibutuhkan casing 20”.
d.
Perhitungan Yield, Total Mix Water dan Total Mix Fluid.
3. Menghitung kebutuhan material cement dan additive
Setelah menghitung kapasitas sluury dan diketahui berapa sack total sluury maka kita menghitung berapa
banyak semen, air dan additives yang
digunakan.
a. Perhitungan total slurry yang digunakan pada lead dan tail dengan rumus Total lead
+ Total Tail
b.
Perhitungan additives yang digunakan pada semen dengan
menggunakan rumus
Consetration Additives × total slurry semen
4. Bagan Air Penelitian
Untuk
memudahkan dalam memahami penelitian Kerja Praktek ini terhadap urutan ataupun tahapan
penyusunan metode untuk mengetahui langkah langkah apa saja yang dilakukan agar
apa saja yang dibahas bisa menjadi jelas dan dimengerti maka dari itu, penulis membuat kerangka bagan air
penelitian dapat dilihat sebagai berikut
BAB V
PEMBAHASAN
Program penyemenan adalah
salah satu program yang cukup berpengaruh pada kegiatan pemboran, secara umum
diketahui bahwa penyemenan adalah proses pendorongan bubur semen ke dalam
casing naik ke annulus yang kemudian didiamkan hingga mengeras dan melekatkan casing
pada formasi. Adapun untuk menentukan berhasilnya proses penyemenan tersebut :
5.1. Jenis
Aditif yang dibutuhkan pada semen
a.
Acelarator, merupakan zat aditif yang berfungsi untuk mempercepat proses pengerasan bubur semen.
b.
Friction
Reducer, digunakan untuk mengurangi gaya gesek
yang diakibatkan oleh semen terhadap formasi.
c.
Defoamer,
merupakan zat aditif yang berfungsi mengurangi
dan menghalangi pembentukan busa
pada bubur semen.
5.2. Langkah-langkah
penyemenan casing menggunakan metode single stage cementing
a.
lakukan sirkulasi lumpur untuk membersikan lubang dari cutting atau runtuhan-runtuhan dinding
lubang atau runtuhan mudcake, dimana saat sebelum melakukan sirkulaasi
lumpur, saluran valve yang bawah pada
cementing head dibuka saluran tengah
dan saluran atas ditutup.
b. setelah lubang bersih sirkulasi
dihentikan, tutup saluran paling bawah pada cementing
head buka saluran tengah untuk memompokan cairan spacer guna memberikan pembatas antara lumpur pemboran dan cement slurry agar tidak tercampur.
c. pin (2) dibuka pin tersebut untuk membuka Bottom Plug, kemudian pompakan bubur
semen sejumlah volume yang telah
ditentukan. Bottom Plug akan mendorong
lumpur yang ada didalam casing, dan bottom plug didorong oleh bubur semen.
d. Pemompaan lumpur pendorong dilakukan
dengan drillpipe terus sampai diafragma dari bottom plug pecah. Ini dapat terlihat
dari tekanan pemompaan yang turun secara mendadak.
e. Bubur semen akan masuk kedalam
bottom plug terus kedalam dan terus melalui shoe dan naik ke annulus.
f. Pin (1) yaitu Top Plug
dibuka atau dicabut, valve saluran tengah ditutup, dan dibuka saluran paling atas
pada cementing head untuk memompakan
lumpur sebagai media pendorong Top Plug.
g. Hal ini berjalan terus sampai Top Plug berimpit dengan Bottom Plug diatas casing colar dan
penyemenan selesai.
Pada Penyemenan Casing 20” Mengunakan Drill Pipe
(DP), sedangkan Shoe yang dipakai adalah Duplex Float Shoe, karena Casing ini memiliki ukuran
diameter besar sehingga dengan system ini diperlukan volume displace
sedikit (sepanjang DP) dan waktunya lebih cepat. Berbeda dengan penyemenan Single Stage biasa. Ada ketentuan penggunaan
metode ini yaitu :
a.
Tidak
Menggunakan Bottom plug dan Top Plug
b.
Penyemenan
melalui Drill pipe
c.
Tidak Terhubung
Pada BOP
d.
Memakai aditif
biasa
e. Lebih butuh banyak excess
5.3. Casing
Diagram
Dari casing diagram
sumur X yang disemen adalah casing 20”
dengan kedalaman sumur 120 meter dengan pemasangan casing sepanjang 119 meter, pocket sepanjang 1 meter dengan
pendorongan bubur semen menggunakan drillpipe
31/2“
|
Gambar 5.1. Diagram Casing
|
|
I. WELL DATA :
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TOTAL DEPTH
|
120.0
|
MTR
|
|
|
|
|
|
|
|
PREV. CASING
|
|
INCH
|
|
LB/FT
|
|
INCH I.D
|
0.0
|
MTR
|
|
EXIST. CASING
|
20
|
INCH
|
94.0
|
LB/FT
|
19.124
|
INCH I.D
|
119.0
|
MTR
|
|
D.P/TUBING
|
3 1/2
|
INCH
|
9.50
|
LB/FT
|
2.992
|
INCH I.D
|
119.0
|
MTR
|
|
OPEN HOLE
|
26
|
INCH
|
|
DSCC
|
|
0.0
|
MTR
|
|
|
STUB IN SHOE
|
119.0
|
MTR
|
|
SHOE PREV CSG
|
0.0
|
MTR
|
|
|
|
FLOAT COLLAR
|
|
MTR
|
|
TOP OF TAIL
|
0.0
|
MTR
|
|
|
|
LEAD SLURRY
|
TAIL SLUFRRY
|
|||||||
|
DENSITY
|
|
|
PPG
|
DENSITY
|
|
15.80
|
PPG
|
|
|
YIELD
|
|
|
CUFT/SX
|
YIELD
|
|
1.169
|
CUFT/SX
|
|
|
WATER
|
|
|
GPS
|
WATER
|
|
4.924
|
GPS
|
|
5.4. Data
sumur yang akan disemen
Tabel 5.1.
Data Sumur
5.5. Perhitungan Kapasitas lubang
Perhitungan kapasitas bubur semen untuk mengetahui kapasitas annulus
antara OH dengan OD casing, kapasitas pocket dan dirillpipe sebagai pendorong
semen.
1. Anulus anatara OH dengan ODc
/ft
2. Pocket
/ft
3. Kapasitas Drill Pipe
Drill pipe digunakan untuk
mendorong bubur semen
/ft
5.6. Perhitungan
Kapasitas bubur semen yang dibutuhkan dan seberapa banyak aditif yang diperlukan
perhitungan
kapasitas bubur semen meliputi total semen yang dibutuhkan dapam proses
penyemenan. Aditif yang diperlukan agar semen bisa bekerja dengan baik dan optimal.
5.6.1. Perhitungan Kapasitas bubur semen
1. Total semen yang
dibtuhkan annulus dengan 100 % Excces
di Open Hole
2. Pocket
Total bubur yang
dibutuhkan
Dengan
excces 100 % didapatkan hasil total
volume bubur semen pada casing 20” sebanyak 1199.64 cuft atau 213.66 bbl
5.6.2. Perhitungan Displacement Volume
Total
displacement volume (volume pendorong
semen) yang dibutuhkan pada proses pendorongan sebanyak 3.40 bbl.
3. Sack of
Cement
4. Total Mix Water
5. Total Mix Fluid
6. Aditif yang diperlukan dalam bubur semen
|
IV. MATERIAL REQUIRED :
|
|
|
|
||
|
ADDITIVES/
|
TAIL SLURRY
|
||||
|
PRODUCTS
|
CONCENTRATION
|
TOTAL
|
|
||
|
CEMENT
|
|
|
|
1,026
|
SACKS
|
|
ACCELERATOR
|
1.50
|
%BWOC
|
1,446.7
|
LBS
|
|
|
FRICTION REDUCER
|
0.05
|
GPS
|
51.3
|
GALS
|
|
|
DEFOAMER
|
0.03
|
GPS
|
30.8
|
GALS
|
|
|
Tabel 5.2. Additive yang Diperluan Semen
|
5.7.
Perhitungan waktu yang dibutuhkan untuk penyemenan
Perhitungan disini adalah
perhitungan berapa lama proses penyemenan berlangsung dimana proses pemompaan
semen dilakukan.
5.7.1. Prosedur
Kerja
a. Flush cementing line and perform pressure test up to
2000 psi. Hold for 5 minutes.
b. Install cementing cap
c. Perform pre job safety meeting
d. Pump 10.0 Bbl
water ahead
e. Mix & pump 213,66 bbl of tail slurry with 1026 sxs cement 'g' class and density 15,8
ppg
f.
Displace
with 3,4 bbl of fresh water .
g. Open cementing cap and pooh tbg to surface
h.
Job complete
and wait on cement
|
Pompa
Air 10 bbl
|
|||
|
6
|
BPM
|
1.7
|
min
|
|
Pendorongan
semen naik ke annulus
|
|||
|
4
|
BPM
|
53.4
|
min
|
|
Pendorongan
semen (Displacement
|
|||
|
6
|
BPM
|
0.6
|
min
|
|
PUMP
TIME
|
55.65
|
min
|
|
|
SAFETY
|
60
|
min
|
|
|
JOB
TIME
|
115.65
|
min
|
|
Tabel 5.3. Hasil Waktu yang Dibutuhkan
Dibutuhkan waktu untuk penyemenan mengisi air sebanyak
10 bbl selama 1.7 menit dengan kecepatan 6 bbl/min, lalu semen di mix dan di
dorong menggunakan drillpipe
dibutuhkan waktu selama 53.4 menit dengan kecepatan 4 bbl/min dengan pendorong
semen (displacement) selama 0.6 menit
dengan kecepatan 6 bbl/menit dan Safety
Briefing selama 60 menit. Waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
penyemenan dibutuhkan 115.65 menit.
5.8. Analisa Hasil Perhitungan
Dari
tahapan-tahapan perhitungan bubur semen serta air dan aditif didapat kita
ketahui pada casing yang akan
dilakukan penyemenan dengan menggunakan smen class ”G”, didapatkan total dari
OH 26” dengan ODc 20” sepanjang 119 meter dan pocket sepanjang 1 meter dengan excces 100 % didapatkan hasil 1199.64
cuft atau 213.66 bbl.
Untuk pencampuran semen dibutuhkan air sebanyak 120.29
bbl, Sedangkan
total fluida atau total pencampuran antara aditif dan air sebanyak 126.27 bbl.
Penambahan aditif dibutuhkan 1446.7 lbs accelarator,
51.3 gals friction reduser dan 30.8
gals deafoamer. Dan volume pendorong
semen (Displacement Volume) yang mana menggunakan lumpur
pendorong yang berasal dari lumpur pemboran sebanyak 3.4 bbl,setelah dilakukannya analisa dan
perhitungan seperti diatas barulah job penyemenan dapat dilakukan sesuai SOP dan dibutuhkan
waktu untuk pompa penyemenan agar naik ke annulus selama 55.65 menit dan safety briefing selama 60 menit maka
penyemenan yang dilakukan pada casing
20” selama 115.65 menit
BAB VI
PENUTUP
6.1
Kesimpulan
Dari
hasil penelitian yang telah dilakukan dan pembahasan pada bab sebelumnya maka
penulis menarik kesimpulan sebagai berikut :
1.
komponen yang
digunakan pada proses penyemenan dengan metode
single stage cementing meliputi
peralatan tangki semen, hopper, mixing tank,
flowline, cementing head dll, sedangkan peralatan dibawah permukaan berupa casing, drill pipe, stracher, centralizer, float shoe dll.
2.
Pada program penyemenan ini digunakan metode
pendorongan bubur semen dengan menggunakan drill pipe dikarenakan proses
penyemenan casing 20” diameter dalam casing
terlalu besar.
3.
Dalam
perhitungan telah didapatkan :
Volume total bubur semen = 1199.64 cuft
Volume Displacement = 3.4 bbl
Total Mix Water =
120.29 bbl
Total Mix Fluid =
126.27 bbl
4.
Aditif yang
digunakan pada semen yaitu :
Acelarator, merupakan zat additive yang
berfungsi untuk mempercept peoses pengerasan bubur semen.
Friction
Reducer, digunakan untuk mengurangi gaya gesek
yang diakibatkan oleh semen terhadap formasi.
Defoamer,
merupakan zat additive yang berfungsi mengurangi
dan menghalangi pembentukan busa
pada bubur semen.
6.2. Saran
Sebelum dilakukan
proses penyemenan diharapkan mengecek alat-alat agar tidak ada kesalahan teknis
dalam melakukan penyemenan dan bisa meminimalisir kegagalan dalam proses
penyemenan tersebut.
DAFTAR
PUSTAKA
1.
Peralatan penyemenan casing
- API.1998.”Apeccification for material and testing for well cement”,API 10.4”
- Rubiandini Rudi.2010” Teknik Penyemenan” Bandung : Jurusan Teknik Perminyakan ITB.
- Schlumberger Glossary oil field
