Praktikum Teknik Pemboran 2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Dasar Teori

Di dalam suatu industri pertambangan, kegiatan pemboran adalah suatu

aktivitas vital baik dalam pengambilan sampel maupun pemboran produksi.

Yang dimaksud dengan pemboran adalah membuat lubang silinder ke dalam

tanah. Dalam keadaan tertentu pemboran dapat juga dilakukan secara miring

directional drilling atau disebut juga pemboran berarah. Pemboran merupakan

salah satu kegiatan penting dalam industri pertambangan. Di dalam

suatu industri pertambangan, kegiatan pemboran merupakan suatu aktivitas

vital yang dilakukan, baik dalam pengambilan sampel

maupun pemboran produksi. Kegiatan pemboran mempunyai tujuan yang

bermacam–macam dan tidak hanya dilakukan dalam industri pertambangan

saja, namun juga untuk bidang-bidang lainnya. Pemboran sebagai salah satu

kegiatan dalam industri telah ada semenjak Cina mempergunakan bor tumbuk

sekitar 4000 tahun yang lalu. Dengan adanya berbagai pengembangan hingga

saat ini baik dari segi teknis maupun aplikasi, pengeboran telah berkembang

keberbagai sektor  industri berikut ini :

1. Geoteknik

Pengeboran ini bertujuan untuk menentukan karakteristik tanah dan

batuan, dalam beberapa hal digunakan untuk memperoleh informasi

tentang  kondisi dan posisi permukaan air tanah.

2. Konstruksi

Pengeboran ini secara umum bertujuan untuk menentukan batas

antara batuan dasar dan batuan diatasnya yang umumnya sudah mengalami

deformasi pelapukan.

Rahmanudin 1-12-1

H1C112226

Praktikum Teknik Pemboran 2014

3. Eksplorasi

Pemboran eksplorasi mempunyai tujuan untuk menunjukan dan

membuktikan keberadaan suatu endapan material, serta bertujuan

mendapatakan data bawah tanah sebanyak mungkin dan mengumpulkan

data-data formasi melalui coring dan pemeriksaan cutting. Pengeboran

eksplorasi bertujuan untuk:

a. Eksplorasi tubuh bijih

b. Informasi stratigrafi

c. Survei seismik

d. Verifikasi interpetansi  geofisika dan geokimia

e. Kontrol kadar Besi

f. Perhitungan cadangan bijih

g. Deskripsi tubuh bijih (penyebaran, bentuk, dimensi, butir penyusun dan

lain-lain)

h. Eksplorasi mineral dan batubara

i. Ekplorasi air tanah

4. Seismik

Pengeboran dalam kegiatan survei seismik berguna untuk

menempatkan bahan peledak sebagai sumber getaran dalam seismik refraksi

maupun refleksi. Untuk mengetahui apa saja endapan yang terdapat di

dalam taah, menggunakan getaran.

5. Peledakan

Pengeboran untuk keperluan peledakan berguna untuk

menempatakan bahan peledak sebagai salah satu proses untuk meberaikan

material yang kompak.

6. Minyak dan Gas

Pegeboran dalam industri minyak dan gas bertujuan untuk eksplorasi

baik on-shore maupun off-shore, injeksi dan produksi sumur minyak dan

gas.

(Anonim, 2014)

Rahmanudin 1-22-2

H1C112226

Praktikum Teknik Pemboran 2014

Proses pemboran diawali dengan melakukan proses studi

regional dimana di dalamnya untuk mengetahui geologi struktur, stratigrafi dan

bagaimana geomorfologi yang ada didalamnya, lalu dilakukan mapping yaitu

proses pembuatan peta singkapan beserta struktur geologinya, kemudian

dilakukan planning pemboran yang mencakup penentuan titik, mengenai

berapa jarak interval, kedalaman yang harus dibor serta luasan wilayah yang

akan dilakukan pemboran. Setelah dilakukan planning dan telah ditentukan

titik yang akan dibor pada skema model maka dilakukan proses penentuan titik

bor dilapangan, kemudian melakukan survey layout dan ploting dilokasi

pemboran yaitu melakukan preparasi pemboran dimana proses ini mencakup

proses dilakukanya persiapan lokasi, yaitu dengan pembuatan mud pit (tempat

sirkulasi air),  apabila daerah pemboran berada didaerah lereng dan

bergelombang maka dilakukan perataan tanah sehingga daerah titik pemboran

rata dan tidak mengganggu jalannya proses pemboran (Anonim, 2014).

Dalam pemboran, terdapat 2 jenis pemboran, yaitu pemboran secara

manual (pemboran tangan) dan pemboran dengan menggunakan mesin putar.

1. Pemboran Tangan

Metode ini dipakai untuk eksplorasi dangkal seperti placer deposit

dan residual deposit. Metoda ini digunakan pada umumnya pada tahapan

eksplorasi rinci, namun adakalanya secara acak dan setempat dilakukan

pada tahap eksplorasi tinjau, terutama pada sub-tahap prospeksi umum. Alat

ini terdiri atas 2 jenis, yaitu pemboran spiral atau bor spiral auger drilling

dan pemboran bangka

Data geologi yang didapatkan dari pemboran tangan jarang berupa

batuan, tetapi pada umumnya berupa tanah atau batuan lapuk, dan sedimen

lepas. Contoh yang didapatkan bukan merupakan contoh yang utuh

(undisturbed sample), tetapi contoh yang terusik (disturbed sample).

Ketelitian lokasi kedalaman contoh tergantung pula dari jenis mata bor

yang digunakan. Contoh dari bor Spiral berupa tanah atau lapukan batuan

yang meliliti pada spiral dan mewakili selang kedalaman setiap kali batang

bor dimasukkan sampai ditarik kembali, sehingga selang kedalamannya

Rahmanudin 1-32-3

H1C112226

Praktikum Teknik Pemboran 2014

dapat diatur. Pada sistem bor bangka, contoh yang diambil lebih terpercaya

karena penggunaan pipa selubung yang terus menerus, mengurangi

pencampuran dari guguran dinding bor. Perekaman data pada umumnya

data berupa litologi, serta batas-batasnya dan dapat dinyatakan dalam

penampang berkolom atau profil yang dapat pula disebut sebagai log. Selain

itu data kekerasan kualitatif dapat dicatatkan pula, demikian pula data muka

air tanah yang dijumpai.

2. Pemboran Mesin Putar

Ada berbagai macam jenis mesin bor putar, dari yang portable

sampai pemboran raksasa seperti pada pemboran minyak yang dapat

mencapai kedalaman beberapa kilometer. Alat pemboran (yang disebut

drilling rig) dinilai dari kemampuannya untuk mencapai kedalaman,

kemampuan pengambilan contoh batuan dan kemampuan menentukan arah.

Selain itu juga kemampuan bergerak dimedan kerja merupakan salah satu

hal diperhatikan. Mesin-mesin pemboran putar ini mempunyai prinsip yang

sama, namun berdasarkan kemampuannya dapat dibagi sebagai berikut:

a. Bor mesin ringan (portable drilling rig)

b. Bor mesin inti (diamond drilling rig)

c. Bor mesin rotari (rotary drilling rigs)

d. Bor mesin alir-balik (counterflush drilling rig)

Prinsip operasi mesin pemboran putar pada prinsipnya pemboran

mesin putar mempunyai prinsip yang sama, yaitu :

a. Lubang dalam formasi dibuat oleh gerakan putar dari pahat untuk

mengeruk batuan dan menembus dengan suatu rangkaian batang bor

yang berlobang (pipa).

b. Rangkaian pipa bor disambungkan pada mesin sumber penggerak dengan

berbagai macam alat transmisi, seperti kelly dan rotary table, chuck

ataupun langsung.

c. Sumber penggerak (mesin bensin, diesel dan sebagainya) atau dengan

perantaraan kompresor atau motor listrik.

Rahmanudin 1-42-4

H1C112226

Praktikum Teknik Pemboran 2014

d. Pelumas/pendingin (air, lumpur, udara). Cairan pelumas dipompakan

lewat pipa, keluar lewat pahar bor kembali lewat lobang bor diluar pipa

(casing) atau sebaliknya.

e. Pompa sebagai penggerak dan penekan cairan pelumas.

f. Pipa atau batang diatas tanah ditahan dan diatur dengan

menggantungkannya pada suatu menara atau derrick dengan sistem

katrol atau dipandu lewat suatu rak (rack) untuk keperluan

menyambungnya atau mencabut serta melepaskannya dari rangkaian.

g. Untuk memperdalam lubang bor rangkaian pipa bor ditekan secara

hidrolik atau mekanik maupun karena bebannya sendiri.

h. Contoh batuan hasil kerukan mata bor didapatkan sebagai :

1) Serbuk bor (drill cutting) yang dibawa ke permukaan oleh lumpur bor

atau air pembilas. Serbuk penggerusan batuan dibawa oleh air

pembilas ke permukaan sambil mendinginkan mata bor.

2) Inti bor (drill core) yang diambil melalui bumbung pengambil inti

(core barrel). Untuk pengambilan inti mata bor yang digunakan

bersifat bolong di tengah sehingga batuan berbentuk silinder masuk

kedalamnya dan ditangkap oleh core barrel. Mata bor ini biasanya

menggunakan gigi dari intan atau baja tungsten.

i. Bumbung inti (core barrel) diangkat ke permukaan dapat dilakukan dengan cara

sebagai berikut :

1) Dicabut dengan mengangkat seluruh rangkaian batang bor ke

permukaan setiap kali seluruh bumbung terisi.

2) Dicabut lewat tali kawat (wireline) melalui lubang pipa dengan kabel.

j. Pipa selubung penahan runtuhnya dinding lubang bor (casing) dipasang

setiap kedalaman tertentu tercapai, untuk kemudian dilanjutkan dengan

matabor yang berukuran kecil (telescoping). Pipa selubung dipasang

untuk mengatasi adanya masalah seperti masuknya air formasi secara

berlebihan (water influks), kehilangan sirkulasi lumpur pemboran karena

adanya kekosongan, dalam formasi atau lemahnya lapisan yang

ditembus.

Rahmanudin 1-52-5

H1C112226

Praktikum Teknik Pemboran 2014

Dalam kegiatan pemboran terdapat beberapa metode pemboran, antara

lain:

1. Open Hole

Open hole adalah teknik pengeboran dengan melubangi area tertentu

sesuai perencanaan sampai kedalaman yang telah direncanakan. Dalam

pengambilan sampelnya berdasarkan potongan dari tiap gerusan mata bor per

run atau per pipa bor (sampel ini disebut cutting).  Dalam proses pemboran

ini, cutting akan dibawa naik ke atas dengan media air bercampur lumpur

(pengeboran batubara biasanya menggunakan media air sebagai lumpur

pemboran).

Selama proses pengeboran berlangsung, diperoleh data cutting yang

merupakan material hasil gerusan mata bor (bit) yang mengalir keluar ke

permukaan bersama fluida. Cutting tersebut diambil setiap interval 1,5 meter

yang menjadi representasi jenis litologi yang sedang dibor pada kedalaman

interval tersebut.

2. Touch Core

Touch core adalah tenik pengeboran yang awalnya dilakukan dengan

metode open hole dan ketika mata bor menyentuh batubara (indikasi dari

lubang bor keluarnya sampel cutting batubara dan air berwarna hitam akibat

batubara tergerus serta insting dari juru bor waktu proses pengeboran), maka

akan putaran bor akan dihentikan. selanjutnya stang bor diangkat dan mata

bor akan diganti dengan jenis mata bor khusus untuk pengambilan sample

core serta ditambah core barrel untuk tempat penampungan sample core

selama pengambilan (ukuran core barrel lebih kurang 1.60 meter). Jadi, bila

batubara lebih tebal akan dilakukan pengambilan coring sampai beberapa

kali. Ada teknik khusus dalam melakukan coring ini dan biasanya juru bor

atau driller lebih menguasai teknik ini (seperti kecepatan putaran mata bor

dan kecepatan pompa lumpur bor).

Rahmanudin 1-62-6

H1C112226

Praktikum Teknik Pemboran 2014

3. Full Core

Full core adalah teknik pemboran yang dilakukan dari atas sampai

bawah kedalaman yang direncanakan dengan mengambil sample coring tanpa

melakukan metode open hole. Teknik ini dilakukan untuk mendapatkan data

yang lebih mendetail mengenai data variasi batuan (stratigrafi) dari dalam

lubang bor.

Selain yang di atas ada beberapa hal lagi mengenai metode pengeboran,

mulai dari metode 2 hole (pilot hole dan target hole) dan ada juga yang

menggunakan semi single hole dan single hole, untuk mempercepat target waktu

yang akan dicapai. Selain data dari alat pemboran, beberapa perusahaan

menambahkan dengan menggunakan electrical logging untuk melihat ketebalan

dari variasi lithology. Electrical logging ini menggunakan pancaran dari sinar

gamma ray (GR) dan density terbagi long density (LD) dan short density (SD)

serta menggunakan caliper (CL).

(anonim, 2014)

Pada masa sekarang ini, operasi pemboran dilaksanakan orang baik di

darat (on-shore) maupun di lepas pantai (off-shore). Peralatan yang digunakan

untuk operasi kedua tempat tersebut pada dasarnya adalah sama, yang berbeda

hanyalah tempat untuk menempatkan menera (rig) beserta

perlengkapannya.Untuk pemboran di darat, kebutuhan tempat biasanya tidak

merupakan masalah berbeda dengan pemboran di lepas pantai yang harus

memperhitungkan luas dan anjungan yang dipakai serta mempergunakan tempat

seefisien mungkin karena luasnya yang sangat terbatas. Pemboran yang

dilakukan saat ini umumnya pemboran dengan prinsip rotary drilling. Pada

rotary drilling, pembuatan luang dilaksanakan dengan memutar bit disertai

pemberian beban pada bit oleh beratnya drill collar. Bit ini diputar dari rotary

table melalui drill string yang merupakan rangkaian dari drill pipe dan drill

collar. Pada pelaksanaannya, sebelum operasi pemboran dapat dilaksanakan

perlu dilakukan dahulu beberapa kegiatan-kegiatan yang berhubungan dengan

persiapan-persiapan (Rubiandini, 2001).

Rahmanudin 1-72-7

H1C112226