PT.BORMINDO NUSANTARA

By | Rusihan A.D. -DRILLING HSE -

DRILLING RIG TUTORIAL 02.

Drilling Rig : Sistem Angkat (Hoisting System)

Sistem pengangkatan (hoisting system) merupakan salah satu komponen peralatan

pemboran, yang berfungsi untuk memberikan ruang kerja yang cukup untuk pengangkatan dan

penurunan drill string dan casing kedalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung.

Sistem pengangkatan memegang peranan penting mengingat bahwa sistem ini adalah

sistem yang mendapat atau mengalami beban yang paling besar, baik beban secara vertikal

maupun beban horizontal. Beban vertikal berasal dari beban menara, drillstring (drill pipe dan

drill collar), casing string, tegangan dead line, tegangan dari fast line serta tegangan dari block-

block. Sedangkan beban horizontal berasal dari tiupan angin serta drill pipe yang disandarkan

pada menara. Beban yang disebabkan oleh tiupan angin ini sangat mempengaruhi beban sistem

pengangkatan pada saat pemboran berlangsung dilepas pantai (off shore), seperti dilapangan laut

utara dimana kecepatan angin sangat besar sekali.

Sistem pengangkatan ini terdiri dari dua sub komponen utama, yaitu :

1. Struktur penyangga (supporting structure) yang dikenal dengan nama “rig” yang meliputi antara

lain :

a. Drilling tower (derick atau mast).

b. Substructure.

c. Rig floor.

2. Peralatan pengangkatan (hoisting equipment)

a. Drawwork.

b. Overhead tool (crown block, travelling block, hook, elevatore).

c. Drilling line.

1.1. Struktur Penyangga (Supporting Structure)

Struktur pengangga (rig) adalah konstruksi menara kerangka baja yang ditempatkan diatas

titik bor, berfungsi untuk menyangga perlatan pemboran. Struktur penyangga terdiri dari :

Substructure.

Lantai bor (floor).

Menara pemboran (drilling tower) yang ditempatkan diatas struktur dan lantai bor.

1.1.1. Substructure

Substructure adalah konstruksi kerangka baja sebagai platform yang dipasang langsung

diatas titik bor. Substructure memberikan ruang kerja bagi peralatan dan pekerja diatas dan

dibawah lantai bor. Tinggi substructure ditentukan oleh jenis rig dan ketinggian blow out

preventer stock. Substructure mampu menahan beban yang sangat besar yang ditimbulkan oleh

derrick atau mast, peralatan pengangkatan meja putar, rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar

dan sebagainya) dan beban casing.

Substructure

Fungsi : tempat sebagian peralatan-peralatan pemboran diletakkan, serta memberikan ruang

kerja bagi peralatan pekerja di atas dan bawah lantai bor.

Letak : tepat diatas titik bor

Mekanisme : hanya berupa tempat diletakkannya peralatan atau instrumen yang diperlukan

selama operasi pemboran berlangsung dan sebagai tempat dilaksanakan kegiatan yang berkenaan

dengan operasi pemboran.

1.1.2. Lantai Bor ( Rig )

Lantai bor diatas substructure yang berfungsi untuk :

Menampung peralatan-perlatan pemboran yang kecil-kecil.

Tempat berdirinya menara.

Mendudukan drawwork.

Tempat driller dan rotary helper (roughneck).

Bagian ini penting dalam perhitungan kedalaman sumur karena titik nol pemboran

dimulai dari lantai bor.

Susunan lantai bor terdiri dari :

Rotary table : Memutar rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar, bit).

Rotary drive : Meneruskan (memindahkan) daya dari drawwork ke meja putar

(rotary table).

Drawwork : Merupakan “hoisting mechanism” pada rotary drilling rig.

Drillers console : Merupakan pusat instrumentasi dari rotary drilling rig.

Make-up and break-out tongs : Kunci-kunci besar yang digunakan untuk menyambung

atau melepas bagian-bagian drill pipe dan drill collar.

Mouse hole : Lubang dekat rotary table pada lantai bor, dimana drill pipe ditempatkan

pada saat dilakukan penyambungan dengan kelly dan rangkaian pipa bor.

Rat hole : Lubang dekat kaki menara pada lantai bor dimana kelly ditempatkan

pada saat berlangsung “cabut pasang pipa” (round trip).

Dog house : Merupakan rumah kecil yang digunakan sebagai ruang kerja driller dan

penyimpanan alat-alat kecil lainnya.

Pipe ramp : Merupakan jembatan penghubung antara catwalk dengan rig floor,

berfungsi sebagai lintasan pipa bor yang ditarik ke lantai bor.

Cat walk : Merupakan jembatan penghubung antara pipe rack dengan pipe ram,

berfungsi untuk menyiapkan pipa yang akan ditarik ke lantai bor lewat pipe ramp.

Hydraulic catheat : Digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan jika dipasang

drill pipe yang besar atau drill collar akan ditambahkan atau dikurangkan dari drill string pada

saat “perjalanan” masuk atau keluar dari sumur bor.

1.1.3. Menara Pemboran (Drilling Tower)

Fungsi utama menara adalah untuk mendapatkan ruang vertikal yang cukup untuk

menaikkan dan menurunkan rangkaian pipa bor dan casing ke dalam lubang bor selama operasi

pemboran berlangsung. Oleh karena itu tinggi dan kekuatannya harus disesuaikan dengan

keperluan pemboran.

Menara ini jika dilihat dari keempat sisinya, konstruksinya berbeda. Sisi dimana drawwork

berada selalu berlawanan dengan pipe ramp maupun pipe rack. L.C.Moore, Ideco Worl Field,

National Card Well, mengemukakan bahwa ada dua tipe menara :

1. Tipe standart ( derrick ).

2. Tipe portable ( mast ).

Bagian-bagian menara yang penting :

Gine pole : Merupakan tiang berkaki dua atau tiga yang berada di puncak menara,

berfungsi untuk memberikan pertolongan pada saat menaikkan dan

memasang crown block (gine pole hanya dipasang menara tipe

standard).

Water table : Merupakan lantai di puncak menara yang berfungsi untuk mengetahui

bahwa menara sudah berdiri tegak.

Cross bracing : Berfungsi untuk menguatkan menara, ada yang berbentuk k dan x.

Tiang menara : Merupakan empat tiang yang berbentuk menara, berbentuk segi tiga

sama kaki, berfungsi sebagai penahan terhadap semua beban vertikal

dibawah menara dan beban horizontal (pengaruh angin dsb).

Girt : Merupakan sabuk menara, berfungsi sebagai penguat menara.

Monkey board : Tempat kerja bagi para derrickman pada waktu cabut atau menurunkan

rangkaian pipa bor. Serta tempat menyandarkan bagian rangkaian pipa

bor yang kebetulan sedang tidak digunakan (pada saat dilakukan cabut

pipa ).

Monkey Board

Fungsi : Sebagai tempat menyandarkan bagian rangkaian pipa bor yang kebetulan sedang tidak

digunakan.

Letak : di tengah-tengah derrick

Mekanisme : Menjadi tempat kerja bagi para derrickman pada waktu cabut atau menurunkan

rangkaian pipa bor.

1.1.3.1. Menara Tipe Standart (Derrick)

Jenis menara ini tidak dapat didirikan dalam satu unit, tetapi sistem pendiriannya

disambung satu-persatu (bagian-bagian). Demikian jika dipindah harus melepas dan memasang

bagian-bagian tersebut, kecuali untuk jarak yang tidak terlalu jauh dapat digeserkan. Menara

jenis ini banyak digunakan untuk pemboran dalam, dimana membutuhkan lantai yang luas untuk

tempat pipa, pemboran ditengah-tengah kota, daerah pegunungan dan pemboran di lepas pantai

dimana tidak tersedia cukup ruang untuk mendirikan satu unit penuh.

1.1.3.2. Menara Tipe Portable (Mast)

Jenis menara ini posisi berdirinya dapat vertikal atau hampir vertikal, terdiri dari bagian

yang dikaitkan satu sama lain dengan las atau sekrup (biasanya terdiri dari dua tingkat), tipe

menara ini dapat didirikan sebagai unit menara penuh, menara ditahan oleh teleskoping dan

diperkuat oleh tali yang ditambatkan secara tersebar. Tipe menara ini jika dibandingkan dengan

menara standart mempunyai kelebihan, karena lebih murah, mudah dan cepat untuk

mendirikannya, serta biaya transportnya murah, tetapi penggunaannya terbatas pada pemboran

yang dangkal.

Mast (Portable Rig)

Fungsi : Mendapatkan ruang vertikal yang cukup untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian

drill string dan casing ke dalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung.

Letak : di atas lubang bor

Mekanisme : Menahan beban vertikal yang timbul pada saat proses pemboran berlangsung. Baik

sewaktu menaikkan ataupun menurunkan peralatan pemboran. Tipe menara ini dapat didirikan

sebagai unit menara penuh. Menara ditahan oleh teleskoping dan diperkuat dengan tali yang

ditambatkan secara tersebar.

1.2. Peralatan Pengangkatan (Hoisting Equipment)

1.2.1. Drawwork

Drawwork merupkan otak dari suatu unit pemboran, karena melalui drawwork ini seorang

driller melakukan dan mengatur operasi pemboran, sebenarnya drawwork merupakan suatu

sistem transmisi yang kompleks, sebagai gambaran adalah seperti sistem transmisi pada mobil

(gear bock). Drawwork akan berputar bila dihubungkan dengan prime mover (mesin penggerak).

Konstruksi drawwork tergantung dari beban yang harus dilayani, biasanya didesain

dengan horse power (hp) dan kedalaman pemboran, dimana kedalaman disini harus disesuaikan

dengan ukuran drill pipenya.

Drawwork

Letak : dibelakang menara bor (derrick) atau biasanya ditempatkan dekat meja putar,

Mekanisme : Drawwork merupakan otak dari suatu unit pemboran, karena melalui drawwork ini

seorang driller melakukan dan mengatur operasi pemboran. Sebenarnya drawwork merupakan

suatu sistem transmisi yang kompleks, sebagai gambaran adalah seperti sistem transmisi pada

mobil (gear bock). Drawwork akan berputar bila dihubungkan dengan prime mover ( mesin

penggerak ).

Fungsi utama drawwork adalah untuk :

1. Meneruskan tenaga dari prime mover (power system) ke rangkaian pipa bor selama operasi

pemboran berlangsung.

2. Meneruskan tenaga dari prime mover ke rotary drive.

3. Meneruskan tenaga dari prime mover ke catheads untuk menyambung atau melepas bagian-

bagian rangkaian pipa bor.

Komponen-komponen utama drawwork terdiri dari :

1. Revolling drum : Merupakan suatu drum untuk menggulung kabel bor (drilling line).

2. Breaking system : Terdiri dari rem mekanis utama dan rem pembantu hidrolis atau listrik,

berfungsi untuk memperlambat atau menghentukan gerakan kabel bor.

3. Rotary drive :Berfungsi untuk meneruskan tenaga dari drawwork ke meja putar.

4. Catheads : Berfungsi untuk mengangkat atau menarik beban-beban ringan pada rig

floor dan juga berfungsi untuk menyambung atau melepas sambungan pipa bor.

1.2.2. Overhead Tools

1. Crown block : Merupakan kumpulan roda yang ditempatkan pada puncak menara

(sebagai block yang diam).

Fungsi : Crown block merupakan kumpulan roda yang ditempatkan pada puncak menara. Crown

block berfungsi untuk melilitkan tali-tali pemboran, dan sebagai katrol untuk membuat sistem

pengangkat dapat bekerja.

Letak : diatas (puncak) menara bor.

Mekanisme : Crown block berupa katrol-katrol pada puncak menara, yang dihubungkan pada

travelling block dengan menggunakan drilling line, untuk meringankan beban pengangkatan

berbagai peralatan pemboran. Travelling block merupakan susunan pul-pul dimana tali baja

dililitkan, hal ini memungkinkan travelling block berjalan naik turun di bawah crownblock dan

diatas rig floor.

2. Traveling block : Merupakan kumpulan roda yang digantung di bawah crown

block, di atas lantai bor (sebagai block yang bergerak naik-turun).

Travelling Block

Fungsi :Travelling block, sebagai blok bergerak yang terkait dengan crown blok,

bergerak vertikal naik turun mengangkat hook blok.

Letak : di bawah crown block, diatas lantai bor (menggantung)

Mekanisme :Travelling block merupakan susunan pul-pul dimana tali baja dililitkan, hal ini

memungkinkan travelling block berjalan naik turun di bawah crown block dan di atas rig floor.

3. Hook : Berfungsi untuk menggantungkan swivel dan rangkaian pipa bor selama

operasi pemboran berlangsung.

Hook

Fungsi : tempat bergantungnya swivel.

Letak : di bawah travelling block

Mekanisme : Hook adalah suatu kait yang digunakan untuk menggantung swivel dan

rangkaian pipa bor selama pemboran berlangsung.

4. Elevator : Merupakan klem (penjepit) yang ditempatkan (digantungkan) pada salah

satu sisi travelling block atau hook dengan elevator links, berfungsi untuk menurunkan

atau menaikkan pipa bor dari lubang bor.

Elevator

Fungsi : untuk menjepit atau memegang drill pipe dan drill collar bagian demi bagian sehingga

dapat dimasukkan atau dikeluarkan ke dan dari lubang bor.

Letak : dekat lantai bor

Mekanisme : digunakan sebagai penjepit dalam penurunan maupun penaikan pipa bor.

1.2.3. Drilling Line

Drilling line sangat penting dalam operasi pemboran karena berfungsi untuk menahan atau

menarik beban yang diderita oleh hook. Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi

karena keausan maka dibuat “cut off program”. Cut of program ini dibuat berdasarkan kekuatan

kabel terhadap tarikan dan dinyatakan dengan ton line yang diderita kabel.

Beban-beban berat yang diderita oleh drilling cable terjadi pada saat :

- Cabut dan masuk drill string (round trip).

- Pemasangan casing (running casing).

- Operasi pemancingan (fishing job).

Drilling Line

Fungsi : Drilling line berfungsi untuk menahan atau menarik beban yang diderita oleh hook.

Letak : di dekat drawwork

Mekanisme : Drilling line menghubungkan semua komponen dalam sistem pengangkatan,

karena tali ini dililitkan secara bergantian melalui crown block dan puli travelling block,

kemudian digulung pada revolving drum yang berputar. Selain itu ada juga tali yang tidak

bergerak yang ditambatkan pada substructure (dead line).

Susunan drilling line terdiri dari :

Reveed “drilling line”: Tali yang melewati roda-roda crown block dan roda-roda

travelling block.

Dead line : Tali tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (tali mati).

Dead line anchor : Biasanya ditempatkan berlawanan (berseberangandengan drawwork,

diklem pada substructure).

Storage or supply : Biasanya ditempatkan pada jarak yang dekat dengan rig.

Peralatan-peralatan Lain

1. Sand Line

Sand Line

Fungsi : hampir sama seperti drilling line

Letak : dekat drawwork

Mekanisme : menghubungkan semua komponen dalam sistem pengangkatan, karena tali ini

dililitkan secara bergantian melalui crown block dan puli travelling block, kemudian digulung

pada revolving drum yang berputar. Selain itu ada juga tali yang tidak bergerak yang

ditambatkan pada substructure (dead line).

2. Tong

Tong

Fungsi : Semacam kunci pas, untuk mengencangkan dan melonggarkan koneksi pada drill string.

Letak : dekat lantai bor

Mekanisme : sebagai kunci untuk membuka dan menutup pada rangkaian pipa bor.

3. Dog House

Dog House

Fungsi : Memberikan tempat untuk para driller beristirahat pada waktu istirahat atau jam makan

siang.

Letak : di atas rig floor

Mekanisme : Merupakan rumah kecil yang digunakan sebagai ruang kerja driller dan

penyimpanan alat-alat kecil lainnya.

4. Cat Walk

Cat Walk

Fungsi : Untuk meletakkan pipa-pipa pemboran sebelum diletakkan dilereng pipa.

Letak : terletak di depan rig

Mekanisme : Cat walk ini menghubungkan antara piperack dan v-door/drill floor. Pipa

diletakkan diatas cat walk kemudian disalurkan dengan menggunakan trolleys.

5. V-Ramp

V-Ramp

Fungsi : Sebagai lintasan drill pipe yang akan ditarik ke rig floor.

Letak : berdekatan dengan cat walk

Mekanisme : Merupakan jembatan penghubung antara catwalk dan rig floor.

6. Top Drive

Top Drive

Fungsi : Memberikan tenaga angkat, putar dan sebagai alat sirkulasi.

Letak : di bawah hook

Mekanisme : Top Drive merupakan teknologi yang digunakan dalam pemboran khususnya

dalam hoist dan rotary system dengan menggunakan putaran dari motor dalam top drive,

sehingga tidak perlu menggunakan rotary table. Adanya lintasan khusus dari top drive untuk

sistem pengangkatan.

7. Link

Link

Fungsi : sebagai pengait antara hook dengan elevator.

Letak : didekat hook

Mekanisme : Ruang kerja link adalah hanya sebagai penggantung saja. Link dirangkai dengan

elevator seperti pada saat round trip.

8. Rotary Slip

Fungsi : Slips duduk di master bushing untuk mendukung dan menahan berat dari pipa bor dalam

proses menambah atau melepas sambungan pipa bor.

Slips untuk :

A. Drill Pipe

B. Drill Collar

C. Casing