BAB I

PENDAHULUAN

Salah satu faktor yang menentukan berhasil tidaknya suatu pemboran adalah

pada lumpur bor. Karena berbagai faktor pemboran yang ada maka lumpur pemboran

mutlak diperlukan pada proses tersebut. Pada mulanya orang hanya menggunakan air

saja untuk mengangkat serpih pemboran (cutting). Seiring dengan berkembangnya

teknologi, lumpur mulai digunakan untuk mengangkat cutting. Untuk memperbaiki

sifat-sifat lumpur, zat-zat kimia (additive) ditambahkan ke dalam lumpur dan akhirnya

digunakan pula udara dan gas untuk pemboran walaupun lumpur tetap digunakan.

Lumpur pemboran merupakan salah satu penunjang yang penting dalam suatu

operasi pemboran minyak, gas dan panas bumi.Kecepatan pemboran, efisiensi,

keselamatan, dan biaya pemboran sangat tergantung dari Lumpur pemboran yang

dipakai.

Pada dasarnya fungsi utama Lumpur pemboran adalah sebagai berikut :

1. Mengangkat serbuk bor ke permukaan.

2. Mengontrol tekanan formasi.

3. Mendinginkan serta melumasi pahat dan drillstring.

4. Membersihkan dasar lubang bor.

5. Membantu dalam evaluasi formasi.

6. Melindungi formasi produktif.

7. Membantu stabilitas formasi.

Fungsi Lumpur pemboran tersebut diatas ditentukan oleh komposisi kimia dan

sifat fisik Lumpur. Kesalahan dalam mengontrol sifat-sifat fisik Lumpur akan

menyebabkan kegagalan yang pada gilirannya dapat menimbulkan hambatan pemboran

(hole problem) dan akhirnya mengakibatkan kerugian yang sangat besar.

Penggunaan Lumpur sebagai fluida pemboran didasarkan pada kondisi sumur

yang berbeda-beda, untuk itu diperlukan pengamatan tersendiri terhadap jenis-jenis

Lumpur yang sesuai dengan kondisi pemboran.Misalnya didaerah soft rock,

pengontrolan sifat-sifat Lumpur sangat diperlukan.

Secara umum lumpur pemboran mempunyai tiga komponen atau fasa, yaitu:

1. Fraksi cairan :

Air.

Lebih dari 75% 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.

Untukpemilihan air hal ini perlu disesuaikan dengan lokasi setempat,

manakah yang mudah didapat dan juga disesuaikan dengan formasi yang

akan ditembus.

Minyak.

Lumpur dengan komponen minyak dikembangkan untuk

menanggulangi sifat-sifat lumpur dasar air ( water base mud) yang tidak

diinginkan. Untuk itu digunakan lumpur dasar minyak ( oil base mud )

yang mempunyai keuntungan antara lain :

Mempunyai sifatlubrikasi/meleburkan/menghancurkan yang baik,

stabilitas temperatur yang tahan sampai 500oF, corrosion resistance,

meminimalisasi kerusakan formasi, dan mencegah terjadinya shale

problem.

Emulsi minyak dan air.

Invert emulsion adalah pencampuran minyak dengan air dan

mempunyai komposisi minyak 50 – 70 % (sebagai komponen yang

kontinyu) dan air sebanyak 30 – 50 % (sebagai komponen

diskontinyu).Emulsi terdiri dari dua macam, yaitu : Oil In Water

Emulsion dan Water In Oil Emulsion

a. Oil In Water Emulsion

Disini air merupakan komponen yang kontinyu dan minyak

sebagai komponen teremulsi.Air bisa mencapai sekitar 70 %

volume, sedangkan minyak sekitar 30 %.

b. Water In Oil Emulsion

Disini yang merupakan komponen kontinyu adalah minyak,

sedangkan komponen yang teremulsi adalah air.Minyak bisa

mencapai sekitar 50 –70 %, sedangkan air 30 – 50 %.

2. Fraksi padat

Reaktif solid (clay, bentonite, attapulgite).

Reaktif solid adalah padatan yang apabila bereaksi dengan fasa cair

akan membentuk sifat koloidal pada lumpur. Salah 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 volumenya

membesar (swelling).

Innert solid.

Inert solid merupakan komponen padatan dari lumpur yang tidak

bereaksi dengan zat-zat cair lumpur bor. Dalam kehidupan sehari-hari

pasir yang diaduk dengan air dan kita diamkan beberapa saat, akan turun

kedasar bejana dimana kita mengaduknya. Disini pasir disebut inert

solid.Didalam lumpur bor inert solid berguna untuk menambah berat

atau berat jenis lumpur, yang tujuannya untuk menahan tekanan dari

formasi.

3. Fraksi Additive

Material pemberat.

Filtration loss reduce agent.

Viscosifier.

Thinner.

PH Adjuster (pengontrol).

Shale stabilisator agent.

Adanya bermacam-macam fraksi tersebut, maka Zaba dan Doherty (1970),

mengelompokan lumpur bor berdasarkan fasa fluidanya, menjadi :

1. Lumpur air tawar (fresh water Mud).

Adalah lumpur yang fasa cairnya adalah air tawar dengan (kalau ada)

kadar garam yang kecil (kurang dari 10000 ppm = 1 % berat garam). Jenis-

jenis lumpur fresh water muds adalah : Spud Mud, Natural Mud, Bentonite –

treated mud, Phosphate treated mud, Organic colloid treated mud, “Red”

mud, Calcium mud, Lime treated mud, Gypsum treated mud dan Calcium

salt.

A. Spud Mud, adalah lumpur yang digunakan pada pemboran awal atau

bagian atas bagi conductor casing. Fungsi utamanya adalah untuk

mengangkat cutting dan membuka lubang di permukaan.

B. Natural Mud, yaitu dibentuk dari pecahan-pecahan cutting dalam fasa

cair, sifat-sifatnya bervariasi tergantung formasi yang di bor. Lumpur

ini digunakan untuk pemboran yang cepat seperti pemboran pada

surface casing.

C. Bentonite – treated Mud, yaitu mencakup sebagian besar dari tipe-

tipe air tawar. Bentonite adalah material paling umum yang

digunakan untuk koloid inorganic yang berfungsi mengurangi filtrate

loss dan mengurangi tebal mud cake.Bentonite juga menaikkan

viscositas.

D. Phospate treated Mud, yaitu mengandung polyphospate untuk

mengontrol viscositas gel strength dan juga dapat mengurangi filtrate

loss serta mud cake dapat tipis.

E. Organic colloid treated Mud, terdiri dari penambahan pregelatinized

starch atau carboxymethyl cellulose pada lumpur yang digunakan

untuk mengurangi filtration loss pada fresh water mud.

F. Red Mud, yaitu mendapatkan warnanya dari warna yang dihasilkan

oleh treatment dengan cautic soda dan gueobracho (merah tua). Jenis

lumpur ini adalah alkaline tannate treatment dengan penambahan

polyphospate untuk lumpur dengan pH dibawah 10.

G. Calcium Mud, yaitu lumpur yang mengandung larutan calcium (di

sengaja). Calcium bisa ditambah dengan bentuk slake lime (kapur

mati), semen, plaster (CaSO4) atau CaCl2.

2. Lumpur air asin ( Salt water Mud).

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. Filtrate loss-nya besar dan mud-cake-nya tebal

bila tidak ditambah organic colloid, pH lumpur dibawah 8, karena itu perlu

presentative untuk menahan fermentasi starch. Jika salt mudnya mempunyai

pH yang lebih tinggi, fermentasi terhalang oleh basa. Suspensi ini bisa

diperbaiki dengan penggunaan attapulgite sebagai pengganti bentonite.

Adapun jenis-jenis lumpur salt water mud adalah : Unsaturated salt water

mud, Saturated salt-water mud dan Sodium-Silicate muds.

3. Oil in water emulsion Mud.

Pada lumpur ini, minyak merupakan fasa tersebar (emulsi) dan air

sebagai sebagai fasa kontinu.Jika pembuatannya baik, filtratnya hanya

air.Sebagai dapat digunakan baik fresh maupun salt water mud.Sifat-sifat

fisik yang dipengaruhi emulsifikasi hanyalah berat lumpur, volume filtrat,

tebal mud cake dan pelumasan.Segera setelah emulsifikasi, filtrate loss

berkurang. Keuntungannya adalah bit yang lebih tahan lama, penetration rate

naik, pengurangan korosi pada drillstring, perbaikan pada sifat-sifat lumpur

(viskositas dan tekanan pompa boleh/dapat dikurangi, water loss turun, mud

cake tipis) dan mengurangi balling (terlapisnya alat oleh padatan lumpur)

pada drillstring.

4. Oil base dan Oil base emulsion Mud.

Lumpur ini mengandung minyak sebagai fasa kontinunya. Komposisinya

diatur agar kadar airnya rendah (3 – 5% volume). Relatif lumpur ini tidak

sensitif terhadap kontaminan.Tetapi airnya adalah kontaminan karena

memberi efek negatif bagi kestabilan lumpur ini. Untuk mengontrol

viskositas, menaikkan gel strength, mengurangi efek kontaminasi air dan

mengurangi filtrate loss perlu ditambahkan zat-zat kimia. Manfaat oil base

mud didasarkan pada kenyataan bahwa filtratnya adalah minyak karena itu

tidak akan menghidratkan shale atau clay yang sensitif baik terhadap formasi

maupun formasi produktif (jadi ia juga untuk completion mud). Kegunaan

terbesar adalah pada completion dan work-over sumur.

5. Gaseuos drilling fluids.

Digunakan untuk daerah-daerah dengan formasi keras dan kering.Karena

sifat fisik lumpur harus selalu dikontrol, maka jika terjadi perubahan pada

sifat fisiknya, harus segera diatasi,karena itu perlu diketahui dasar-dasar

operasi pemboran khususnya mengenai lumpur pemboran. Untuk menunjang

hal itu, maka diadakan beberapa praktikum mengenai Lumpur pemboran,

diantaranya:

1. Pengukuran densitas, sand content, dan pengukuran kadar minyak

dalam lumpur pemboran.

2. Pengukuran viskositas dan gel strength.

3. Pengukuran tebal mud cake dan filtrasi.

4. Analisa kimia lumpur pemboran.

5. Kontaminasi lumpur pemboran.

6. Pengukuran harga MBT (Methylene Blue Test).

Gambar 1.1. Lumpur Pemboran

BAB II

DENSITAS, SAND CONTENT DAN PENGUKURAN KADAR

MINYAK PADA LUMPUR PEMBORAN

2.1. TUJUAN PERCOBAAN

1. Mengenal material pembentuk lumpur pemboran serta fungsi – fungsi

utamanya.

2. Menentukan densitas lumpur pemboran dengan menggunakan alat mud

balance.

3. Menentukan kandungan pasir dalam lumpur pemboran.

4. Mengetahui besarnya kadar pasir (%) yang terkandung dalam lumpur bor.

5. Menentukan kadar minyak dan padatan yang terdapat dalam bor (emulsi).

2.2. DASAR TEORI

2.2.1. Densitas Lumpur

Lumpur sangat besar peranannya dalam menentukan berhasil

tidaknya suatu pemboran, sehingga perlu diperhatikan sifat-sifat dari

lumpur tersebut, seperti densitas, viskositas, gel strength, atau filtration

loss. Dalam percobaan ini akan dibahas salah satu sifat saja yaitu

densitas.

Lumpur pemboran memiliki beberapa fungsi, antara lain :

1. Mengangkat cutting ke permukaan, tergantung dari :

Kecepatan fluida di annulus.

Kapasitas untuk menahan fluida.

2. Mendinginkan dan melumaskan bit dan drill string.

Panas dapat timbul karena gesekan bit dan drill string yang

kontak dengan formasi. Dengan adanya aliran lumpur, cukup

untuk mendinginkan system serta melumasi.

3. Mengontrol tekanan formasi.

Tekanan fluida formasi biasanya adalah sekitar 0,465 psi/ft

kedalaman. Untuk tekanan yang lebih kecil dari normal, densitas

lumpur harus diperkecil agar lmpur tidak masuk ke formasi.

Sebaliknya untuk tekanan yang lebih besar dari normal , maka

barite perlu ditambah untuk memperberat Lumpur.

4. Membersihkan dasar lubang bor.

5. Membantu dalam evaluasi formasi.

6. Melindungi formasi produktif.

7. Membantu stabilitas formasi.

Komposisi dan sifat-sifat lumpur sangat berpengaruh pada pemboran.

Perencanaan casing, drilling rate dan completion dipengaruhi oleh

lumpur yang digunakan saat itu.

Densitas lumpur bor merupakan salah satu sifat lumpur yang sangat

penting, karena peranannya berhubungan langsung dengan fungsi lumpur

bor sebagai penahan tekanan formasi. Adanya densitas lumpur bor yang

terlalu besar akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi (lost

circulation), sedang apabila terlalu kecil akan menyebabkan kick

(masuknya fluida formasi ke lubang sumur). Maka densitas lumpur harus

disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan dibor.

Densitas lumpur dapat menggambarkan gradien hidrostatis dari

lumpur bor dalam psi/ft. Tetapi dilapangan biasanya dipakai satuan ppg

(pound per gallon).

Asumsi-asumsi :

1. Volume setiap material adalah additive :

Vs + Vml = Vmb ………………………...(2.1)

2. Jumlah berat adalah additive, maka :

s Vs + ml Vml = mb Vmb …...................(2.2)

Keterangan :

Vs = volume solid, gallon

Vml = volume lumpur lama, gallon

Vmb = volume lumpur baru, gallon

s = berat jenis solid, ppg

ml = berat jenis lumpur lama, ppg

mb = berat jenis lumpur baru, ppg

Dari persamaan (1) dan (2) didapat :

Vs=( ρ mb−ρ ml )Vml

( ρs− ρmb ) ……………...............................(2.3)

Karena zat pemberat (solid) beratnya adalah :

Ws = Vs x s

Bila dimasukkan kedalam persamaan (3)

Ws =

( ρ mb−ρ ml )Vml( ρs−ρ mb)

ρs…………………….............(2.4)

% volume solid :

VsVmb

x 100=( ρmb−ρ ml )( ρs−ρ ml )

x100……………………….(2.5)

% berat solid :

ρ sxVsρ mbxVmb

x 100 %=ρs ( ρ mb−ρ ml )ρ ml( ρs−ρ ml )

x100…………….(2.6)

Maka bila yang digunakan sebagai solid adalah barite dengan SG =

4,3, untuk menaikkan densitas dari lumpur lama seberat ml ke lumpur

baru sebesar mb setiap bbl lumur lama memerlukan berat solid, Ws

sebanyak:

Ws=684 x( ρ mb− ρml )(35 , 8−ρ mb ) ………………………………(2.7)

Keterangan :

Ws = berat solid / zat pemberat, kg barite/bbl lumpur. Sedangkan

jika yang digunakan sebagai zat pemberat adalah bentonit dengan

SG = 2,5, maka untuk tiap barrel lumpur diperlukan :

Ws=398 x( ρmb−ρ ml )(2. 5−ρ mb ) ……………………..……......(2.8)

Ws = kg bentonite / bbl lumpur lama.

2.2.2. Sand Content

Tercampurnya serpihan-serpihan formasi (cutting) ke dalam

pemboran akan membawa pengaruh pada operasi pemboran. Serpihan-

serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat

mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini

akan menambah densitas lumpur yang telah mengalami sirkulasi.

Bertambahnya densitas lumpur yang tersirkulasi ke permukaan akan

menambah beban pompa sirkulasi lumpur. Oleh karena itu setelah

lumpur disirkulasikan harus mengalami proses pembersihan terutama

menghilangkan partikel-partikel yang, masuk ke dalam lumpur selama

sirkulasi. Alat-alat ini, yang biasanya disebut Conditioning Equipment

adalah :

Shale Shaker

Fungsinya membersihkan lumpur dari serpihan-serpihan atau

cutting yang berukuran besar.

Degasser

Fungsinya untuk membersihkan lumpur dari gas yang mungkin

masuk ke lumpur pemboran.

Desander

Fungsinya untuk membersihkan lumpur dari partikel-partikel

padatan yang berukuran kecil yang bisa lolos dari shale shaker.

Desilter

Fungsinya sama dengan desander, tetapi desilter dapat

membersihkan lumpur dari partikel-partikel yang berukuran lebih

kecil.

Penggambaran sand content dari lumpur pemboran adalah

merupakan prosen volume dari partikel-partikel yang diameternya lebih

besar dari 74 mikron. Hal ini dilakukan melalui pengukuran dengan

saringan tertentu. Jadi rumus untuk menentukan kandungan pasir (sand

content) pada lumpur pemboran adalah :

n= VsVm

x100%…………………………..…………....(2.9)

n = kandungan pasir

Vs = volume pasir dalam lumpur

Vm = volume lumpur

2.3. PERALATAN DAN BAHAN

2.3.1. Peralatan

1. Mud Balance.

2. Retort kit.

3. Multi Mixer.

4. Wetting agent.

5. Sand Content set.

6. Gelas Ukur 500 cc

2.3.2. Bahan

1. Barite.

2. Bentonite

3. Air Tawar (Aquadest)

Gambar 2.1. Sand Content Set

Gambar 2.2. Mud Balance

Gambar 2.3. Multi Mixer

Gambar 2.4Retort Kit

2.4. PROSEDUR PERCOBAAN

2.4.1. Densitas Lumpur

a. Mengkalibrasi peralatan mud balance sebagai berikut :

Membersihkan peralatan mud balance.

Mengisi cup dengan air hingga penuh, lalu ditutupdan

dibersihkan bagian luarnya. Keringkan dengan kertas tisue.

Meletakkan kembali mud balance pada kondisi semula.

Rider ditempatkan pada skala 8,33 ppg.

Mencek level glass, bila tidak seimbang, atur calibration screw

sampai seimbang.

b. Menimbang beberapa zat yang digunakan

c. Menakar air 350 cc dan dicampur dengan 22.5 gr bentonite. Caranya

air dimasukkan ke dalam bejana, lalu dipasang pada multi mixer dan

bentonite dimasukkan sedikit demi sedikit setelah multi mixer

dijalankan, selang beberapa menit setelah dicampur, bejana diambil

dan isi cup mud balance dengan lumpur yang telah dibuat.

d. Menutup cup dan lumpur yang melekat pada dinding bagian luar dan

tutup dibersihkan dengan bersih.

e. Meletakkan balance arm pada kedudukan semula, lalu mengatur

rider hingga seimbang. Baca densitas yang yang ditunjukkan oleh

skala.

f. Mengulangi langkah lima untuk komposisi campuran yang berbeda.

2.4.2. Sand Content

a. Mengisi tabung gelas ukur dengan lumpur pemboran dan tandai,

tambahkan air pada batas berikutnya. Menutup mulut tabung dan

kocok dengan kuat.

b. Menuangkan campuran tersebut kesaringan. Menambahkan air ke

dalam tabung, Mengocok dan menuangkan ke dalam saringan.

Mengulangi hingga tabung menjadi bersih. Mencuci pasir yang

tersaring pada saringan untuk melepaskan sisa lumpu yang melekat.

c. Memasang funnel tersebut pada sisi atas dari sieve. Dengan

perlahan-lahan balik rangkaian peralatan tersebut dan masukkan

ujung funnel ke dalam gelas ukur. Hanyutkan pasir ke dalam tabung

dengan menyemprotkan air melalui saringan ingga semua pasir

tertampung ke dalam gelas ukur. Biarkan pasir mengendap. Dari

skala yang ada pada tabung, baca prosen volume dari pasir yang

mengendap.

d. Mencatat sand content dari lumpur dalam prosen volume.

2.4.3. Penentuan Kadar Cairan Tapisan

1. Ambil himpunan retort keluar dari insulator block, keluarkan mud

chamber dari retort.

2. Isi upper chamber dengan steel wall.

3. Isi mud chamber dengan lumpur dan tempatkan kembali tutupnya,

bersihkan lelehan lumpurnya.

4. Hubungkan mud chamber dengan upper chamber, kemudian

tempatkan kembali ke dalam insulator.

5. Tambahkan setetes wetting agent pada gelas ukur dan tempatkan di

bawah kondensator.

6. Panaskan lumpur sampai tidak terjadi kondensasi lagi yang ditandai

dengan matinya lampu indikator.

Hal-hal yang perlu dicatat selama pengujian berlangsung, adalah ;

1. % volume minyak = ml minyak x 10

2. % volume air = ml air x 10

3. % volume padatan = 100 – (ml minyak + ml air) x 10

4. Gram minyak = ml minyak x 0.8

5. Gram lumpur = lb/gall lumpur x 1.2

6. Gram padatan = Gram lumpur – (Gram minyak + gr air)

7. ml padatan = 10 – (ml minyak + ml air)

8. Specific gravity padatan rata-rata = gr padatan /ml padatan

9. % berat padatan = (gram padatan/gram lumpur) x 100

2.5. DATA DAN PERHITUNGAN

Tabel 2.1. Densitas dan Sand Content

No.Kontaminasi Lumpur Densitas (ppg)

Sand Content

(% Volume)

1. Lumpur Dasar (LD) 8.65 0.50

2. LD + 2 gram Barite 8.70 0.50

3. LD + 5 gram Barite 8.75 0.50

4. LD + 10 gram CaCO3 8.75 0.75

5. LD + 15 gram CaCO3 8.80 0.75

2.6. PEMBAHASAN

2.6.1. Pembahasan Praktikum

Lumpur dasar memiliki komposisi 350 ml air dicampur dengan 22.5

gr bentonite seperti yang telah ditetapkan oleh API. Dari percobaan yang

dilakukan dalam mengukur densitas lumpur dasar dengan peralata Mud

Balance didapatkan hasil 8.65 ppg. Faktor yang mempengaruhi

pengukuran densitas dengan menggunakan peralatan Mud Balance antara

lain :

1. Pengadukan yang merata

2. Kebersihan dari peralatan Mud Balance

3. Berat per volume komponen penyusun lumpur

4. Isi lumpur dalam mud balance harus mewakili lumpur yang

dibuat

Lumpur berfungsi sebagai penahan tekanan formasi, oleh karena itu

perlu diatur densitasnya agar efektif tergantung dari karakteristik suatu

formasi. Pada percobaan kali ini dapat diketahui Barite dan CaCO3

mempunyai fungsi yang sama, sebagai additive untuk meningkatkan

densitas lumpur. Hasil dari pembacaan skala pada mud balance

dicantumkan dengan satuan ppg.

Dari percobaan diatas dapat diketahui Lumpur dasar memiliki

densitas 8.65 dan sand content 0.50%, pada LD + 2 gr barite didapat

densitas 8.7 ppg dan sand content 0.5%, pada LD + 5gr barite didapat

densitas 8.75 ppg dan sand content 0.50%, pada LD + 10gr CaCO3

didapat densitas 8.75 ppg dan sand Content 0.75%, dan sedangkan pada

LD + 15gr CaCO3 didapat densitas 8.80 dan sand content 0.75. Selain

dengan mud balance, densitas dapat juga diukur dengan hidrometer.

Zat-zat additive yang dapat digunakan untuk memperberat lumpur,

misalnya : bentonite, galena, barite, dan sebagainya. Sedangkan untuk

mengurangi densitas dilakukan :

Penambahan air atau minyak

Pengendapan pasir atau padatan di sand screen

Pembuatan lumpur dilakukan dengan mencampurkan air dengan

bentonite dan bisa ditambahkan zat-zat lainnya. hal-hal yang harus

diperhatikan dalam pencampuran / pembuatan lumpur adalah :

Segala penambahan material harus dilakukan satu siklus dengan

lengkap dari sirkulasi agar merata

Penambahan zat kimia harus memperhatikan kapasitas lumpur

Peralatan yang dipakai harus dalam keadaan bersih dan dalam

keadaan baik

Bentonite akan terus menghidrat selama 24 jam dan akibatnya

viscositas akan naik terus dengan bertambahnya waktu.

Bila menambahkan barite, kepasiran sistem lumpur harus

diperhatikan.

Terdapatnya pasir pada lumpur pemboran dapat menimbulkan

abrasi pada peralatan pemboran . jika hal ini terjadi dalam skala yang

besar maka pengaruh kerusakannya akan semakin besar pula.

2.6.2. Pembahasan Soal Analisa

1. Dilihat dari data percobaan tersebut jelaskan apakah barite dan

CaCO3 memiliki fungsi yang sama?

Jawab: Iya, barit dan CaCO3 mempunyai fungsi yang sama sebagai

additive untuk meningkatkan densitas lumpur.

2. Jika saudara bekerja sebagai mud engineer pada suatu operasi

pemboran. Dari dua jenis material pemberat di atas, material

manakah yang akan saudara gunakan? Beriakan alasannya!

Jawab: Dari dua material di atas yang akan saya pilih adalah barite,

karena densitas dan sand content tidak telalu besar atau

lebih kecil dari densitas dan sand content CaCO3. Sehinngga

lebih ekonomis untuk meningkatkan denstas lumpur. Kita

ketahui bahwa densitas yang terlalu besar akan

menyebabkan lumpur hilang ke formasi (lost circulation),

sehingga tidak effisien. Sedangkan sand content yang

terlalu besar, akan menambah densitas lumpur yang

disirkulasikan ke permukaan dan akan menambah beban

pompa sirkulasi lumpur.

3. Barite (BaSO4) mempunyai SG dari 4,2-4,5. Dari data di atas,

perkirakan SG dari barite tersebut. Jika diketahui SG bentonite = 2.6!

Jawab: ρmud = ρml x SG bentonite

= 8,65 x 2,6 = 22,49 ppg

VsVml

= ρlumpur−ρml( ρml x SG barite )−ρml

0,5= 22,49−8,65( 8,65 x SG barite )−8,65

4,325 SG barite – 4,325 = 13,84

SGbarite=13,84+4,3254,325

=4,2

4. Dari jawaban soal no. 3 perhatikan harga yang diperoleh tersebut

berada di dalam range SG barite seperti tertulis dalam soal? Jika ya

tentukan apakah barite tersebut termasuk pure barite/API derajat

barite? Jika tidak, jelaskan sebabnya!

Jawab: Harga SG barite diperoleh 4,2 dan nilai harga tersebut masuk

ke dalam range SG yang tertulis di soal. Jadi barite tersebut

termasuk ke dalam APIo barite.

5. Dari tabel di atas, terlihat bahwa selain densitas juga diukur padat

pasir. Jelaskan secara singkat, mengapa perlu dilakukan pengkuran

kadar pasir dan bagaimana cara mengatasi masalah tersebut dalam

operasi pemboran?

Jawab: Pengukuran perlu dilakukan kerena kadar pasir yang terlalu

besar dapat meningkatkan viskositas lumpur, sehingga kerja

pompa menjadi berat. selain itu dapat menyebabkan abrasi

pada peralatan pemboran. Cara mengatasi masalah tersebut

dapat dilakukan dengan menggunakan alat conditioning

equipment yang fungsinya memisahkan partikel dari lumpur.

6. Pada saat ini selain barite dapat juga digunakan hematite (Fe2O3) dan

ilmenite (FeO.TiO2) sebagai density control additive. Hematite

mempunyai harga SG antara 4,9 – 5,3. Sedangkan ilmenite dari 4,5 –

5,11 dengan kekerasan masing-masing 2 kali lebih dari barite. Dari

data tersebut buatlah analisa kelebihan dan kekurangan additive

tersebut jika dibandingkan dengan barite!

Jawab: Kelebihan :

Pengontrolan tekanan statik ion akan lebih mudah

dilakukan

Cocok untuk pemboran dangkal

Lost circulation lebih mudah dicegah

Kekurangan :

Sukar larut dan bercampur dengan lumpur yang sama

Membuat densitas lumpur menjadi tinggi, sehingga

kerja pompa menjadi berat

Tidak sesuai dengan pemboran pada tekanan formasi

yang tinggi.

7. Galena (PbS) mempunyai harga sekitar 7,5 dan dapat digunakan

untuk membuat lumpur dengan densitas lebih dari 19 ppg. Pada

penerapannya, galena jarang digunakan sebagai additive pemboran.

Jelaskan mengapa material ini jarang digunakan sebagai density

control additive dan hanya digunakan untuk masalah pemboran-

pemboran khusus?

Jawab : Karena SG galena tinggi sehingga dapat meningkatkan

densitas mencapai >19 ppg. Apabila galena digunakan

pada kondisi standar maka akan mengakibatkan terjadinya

loss circulation. Oleh karena itu, galena hanya digunakan

dalam situasi darurat misalnya saat terjadi, dimana untuk

mengatasinya perlu menaikkan densitas lumpur. Dalam hal

ini galena digunakan sebagai material pemberat.

8. Suatu saat saudara berada di lokasi pemboran. Pada saat itu, bit

mencapai kedalaman 1600 ft. Saudara diharuskan menaikkan

densitas dari 200 bbl lumpur 11 ppg menjadi 11,5 ppg dengan

menggunakan barite (SG =4,2), dengan catatan bahwa volume akhir

tidak dibatasi. Hitung jumlah barite yang dibutuhkan (dalam lb)!

Jawab: Diketahui : Vml = 200 bbl = 200 x 42 = 8400 gallon

ρml = 11 ppg

ρmb = 11,5 ppg

SG = 4,2

Ρs = 4,2 x 8,33 = 34,986 ppg

Ditanya : Ws ( Jumlah barite ) dalam lb ?

Ws = ρmb−ρmlρs− ρmb

( Vml . ρs )

= 11,5−11

34,986−11,5 ( 8400 . 34,986 )

= 0,5

23,486 ( 293.882,4 )

= 146.941,2

23,486

= 6.256,544 lb

9. Sebutkan hal-hal yang terjadi akibat sand content terlalu besar?

Jawab: Apabila sand content terlalu besar akan mempengaruhi

karakteristik lumpur pemboran dan akan menambah

densitas lumpur yang sedang disirkulasikan pada saat

operasi pemboran. Bertambahnya densitas lumpur yang

tersirkulasikan kepermukaan akan menambah beban pompa

sirkulasi lumpur. Dan jika densitas lumpur bor terlalu besar

akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi ( loss

circulation ) dan sand content yang terlalu besar akan

bersifat abrasi atau mengikis.

2.7. KESIMPULAN

1. Densitas sangat mempengaruhi besarnya tekanan hidroststik yang

diberikan Lumpur terhadap tekanan yang dihasilkan dari formasi.

2. Salah satu alat yang digunakan untuk menentukan densitas Lumpur

pemboran adalah mud balance.

3. Jika tekanan hidrostatik > tekanan formasi, maka akan menyebabkan loss

circulation, sedangkan jika tekanan hidrostatik < tekanan formasi, maka akan

menyebabkan kick.

4. Serpihan-serpihan dari pemboran akan mempengaruhi densitas dari lumpur

yang disirkulasikan, oleh karena itu perlu dilakukan pembersihan.

Penambahan minyak dalam lumpur akan menurunkan % volume air tetapi

akan menaikkan % padatan

5. Conditioning equipment sangat diperlukan sebagai perlengkapan yang

digunakan untuk mengkondisikan lumpur yang telah disirkulasikan, supaya

lumpur tersebut mempunyai sifat seperti awal disirkulasikan.

6. Penambahan additive dapat menambah atau mengurangi densiutas lumpur.

Penambahan Barite dapat menaikkan densitas, sedangkan penambahan air

dapat menurunkan densitas lumpur