INTEGRATED MATERIAL & LOGISTIC MANAGEMENT FOR SUPPORT DRILLING PRODUCTION OPERATIONS

INTEGRATED MATERIAL & LOGISTIC MANAGEMENT FOR SUPPORT DRILLING PRODUCTION OPERATIONSBAB IVDASAR-DASAR DAN MATERIAL PEMBORANIr. Tutuka Ariadji, M.Sc., Ph.D.Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranTeknik pemboran berhubungan dgn segala konsep, teknik, peralatan dan material untuk membuat komunikasi antara formasi (susunan batuan) dgn permukaan. Pipa pemboranLumpurPemberat(Drill Collar)Bit (pahat)Gambar B: Proses PengeboranBab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranRotary DrillingDitujukan untuk memperkuat peralatan Basic Rotary Drilling dan prosedur operasional : 1.Drilling TeamSumur/Well : (a) Wild Cat, (b) DevelopmentDikerjakan biasanya oleh kontraktorManajemen Drilling Engineer Group :Designbits specifications : peralatan, prosedur, deskripsi sumur, cost/foot atau price/day atau kombinasiBab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranPersiapan :lokasisumur air/persediaan airperalatan pendukung

Man power :KontraktorOperator sumurService companyKonsultan khusus Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 1 Typical drilling rig organizationBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran 2.Drilling RigKlasifikasi: Gambar 3, 4, 5. 6. 7, 8, 9, 10Jacknife: dirakit di tanah dengan pins, kemudian didirikan sebagai suatu unit dengan peralatan Rig-HoistingPortable Mast :Sumur kedalaman cukupDibawa oleh truk/trailer dengan peralatan lain dalam satu unitBab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranSubmersible Drilling Barge : rig dirakit di BargeJackup : kaki diturunkan ke dasar laut dan rig di jacked upSemi Sumersible : lebih mahalDrilling ship : lebih murahSelf contained platform : platform besarTendered platform : platform kecil Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 2 Proses Rotary DrillingBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 3 Klasifikasi Rotary Drilling RigBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 4 Jacknife Rig Gambar 5 Pengangkutan Portable Mast Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 6 Jackup Rig Mr. Mel Gambar 7 Semisubmersible Drilling Rig Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 8 Offshore Drillship Gambar 9 Self-Contained platform Rig Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 10 Tendered Platform Rig Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran 3. Power System1000 3000 HPDiesel

4. Hoisting SystemAlat untuk menaikkan dan menurunkan drill string, casing string atau peralatan-peralatan lain, terdiri dari :Derrick & SubstructureBlock & TackleDrawworks

Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranDerrick: menyediakan kebutuhan ketinggian vertikal untuk menaikkan atau menurunkan pipa ke dalam lubang.Block & Tackle: terdiri dari Crown Block, Traveling Block, Drilling Line (Gambar 11). Berfungsi untuk memudahkan penanganan beban berat secara mekanis.Drawworks: menyediakan hoisting dan braking power yang dibutuhkan untuk mengangkat dan menurunkan rangkaian pipa. Terdiri dari:DrumBrakesTransmisiCathead(lihat Gambar 12, 13, adan 14)Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 11 Skematik Block dan Tackle Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 12 Drawwork di Rotary Drilling Gambar 13 Friction tipe Cathead Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 14 Tong Power dengan Chain untuk Cathead Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran 5.Circulating System

Gambar 15 Skematic Sistem Sirkulasi Rig untuk Liquid Drilling Fluid Fungsi : untuk memindahkan serpih bor (rock cutting) dari lubang sumur pada saat pemboran berjalan dgn fluida pemboran.Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranSistem sirkulasi terdiri dari : pompa lumpur mud pit peralatan campuran lumpur peralatan pembersih kontaminan

Aliran fluida pemboran: fluida pemboran/lumpur pemboran mengalir dengan siklus : Tanki baja Pompa lumpur Saluran permukaan, tekanan tinggi Drilling string Bit Nozzle bit Annulus drillingstring lubang sumur Peralatan pembersih kontaminan Suction tankBab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranPeralatan pembersih kontaminan :Shale shaker: cutting besarDesanderDegaser

Gambar 16 Degasser Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran 6.Rotating SystemMerupakan semua peralatan yang membuat bit berputar terdiri dari : Swivel (Gambar 18) Kelly (Gambar 19) Rotary drive Rotary table (Gbr. 20) Drill pipe Drill collar

Gambar 17 Skematik Sistem Rotary Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 18 Swivel Gambar 19 Kelly Gambar 20 Rotary Table Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran 7.Well Control SystemBerguna untuk mencegah aliran fluida formasi yang tidak terkontrol ke lubang sumur seperti adanya gas bertekanan tinggi.

Well control system dapat melakukan: mendeteksi fluida formasi yang mendesak fluida pemboran (kick). penutupan sumur di permukaan. sirkulasi sumur dalam keadaaan bertekanan dgn lumpur densitas tinggi untuk menghilangkan fluida formasi. Penarikan/penurunan drillstring dalam keadaan bertekanan. Mengalihkan aliran.Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranPeralatan untuk menghentikan kick yang mengalir ke kepala sumur adalah Blowout Preventer (BOP). Sketsa BOP ditunjukkan oleh Gambar 20A. Material yang digunakan adalah : Body: cast/forged low alloy steel, seperti AISI 4130 atau 4140 Sealing: Elastromeric Table: A dan B Type 1: Carbon Manganese Type 2 & 3: Chromium Molybdenum

Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranJenis-jenis BOP: Rain, tipe preventer (Gambar 20A) Annular (Gambar 20B)

Kedua jenis BOP digerakkan secara hidraulik. Multiple BOP disebut sebagai BOP Stack (Gambar 21) dapat bekerja pada tekanan 10.000 psi dan 15.000 psi.

Sistem sirkulasi tekanan tinggi untuk well control dicontohkan oleh Gambar 22. Kick biasanya disirkulasikan dari sumur melalui adjustable choke.Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 20a Tipikal BOP Stack untuk Drilling

Gambar 20b Ram Tipe Blow-out Preventer Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 20c Annular Tipe Blow-out Preventer Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 21 BOP StackBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 22 Sistem Sirkulasi Tekanan Tinggi untuk Well Control Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran 8.Well MonitoringBerfungsi untuk mendeteksi masalah secara cepat, dan secara terus menerus menginformasikan keamanan dan efisiensi.

Parameter yang direkam/ditunjukkan oleh : kedalaman laju penembusan beban hook kecepatan rotary torque rotary laju pompa densitas lumpur temperatur lumpur salinitas lumpur kandungan gas di dalam lumpur kandungan gas berbahaya dalam udara ketinggian pit laju alir lumpurBab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranHal lain dalam well monitoring adalah:sejarah mengenai berbagai aspek operasi pemboran.log dari cutting oleh mud logger.cutting vs. Kedalaman.identifikasi microfossil.gas cromatograph analysis terhadap gas dari lumpur.subsurface well monitoring: (Gambar 23) menggunakan by pass value ke annulus untuk memberikan signal tekanan. Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 23 Contoh Subsurface Well Monitoring System Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran 9.Peralatan Khusus Lepas PantaiDiperlukan untuk pemboran dari Floating Drilling Vessel (Gambar 24).

Berguna untuk : menjaga fluida tetap berada pada lokasi pada saat pemboran berlangsung menyeimbangkan dari pergerakan vertikal, lateral dan miring karena gelombang laut.Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranPeralatan Khusus terdiri dari : Marine riser, menghubungkan fluida pemboran dari dasar laut ke drilling vessel Flex point: pergerakan lateral Ship joint: pergerakan vertikal Bumper sub: absorber Leave compensator: penyeimbang pergerakan permukaan. Subsea BOP Stack (Gambar 25)

Prosedur instalasi peralatan bawah permukaan: (Gambar 25A) pertama kali diturnkan guide base dengan kabel pengeboran conductor pik, lubang conductor casing, dan instalasi casing instalasi BOP Stack dan marine riser Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 24 Skema Peralatan untuk Opaerasi Lepas Pantai Gambar 25 Subsea BOP Stack Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 25A Prosedur Instalasi Peralatan Bawah Permukaan Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranB I T1.Jenis: Steel cutter: (Gambar 26)Diamond (Gambar 27)Polycrystalline Diamond (PCD); (Gambar 28) Prag bit Rolling cutter: (Gambar 29Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 26 Steel CutterGambar 27 Diamond Cutter Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 28 Polycristaline Diamond (PCD) Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 29 Rolling Cutter Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran2. Klasifikasi standarisasi/IADC (International Association of Drilling Contractor).Sistem: 3 digit codeHuruf D sebelum angka: DiamondDigit I: angka seri bit:- D1 D5: Diamond & PCD bit- D7 D9: Diamond core & PCDDigit II: angka tipe- 0: PCD drag bit- 1 4: klasifikasi kekerasan, dari lemah sampai keras.Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranUntuk diamond & PCD drag bit ada 8 standarbentuk dan profil: (Gambar 30A)Step type profileLong type taper profileShort taper profileNon-taper profileDown-hole motor typeSide track typeOil base typeCore ejector typeDipersiapkan untuk bentuk dan profil khusus Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 30A Diamond Cutter & PCD Drag Bit Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranUntuk jenis Roling Cutter bit ada 8 standarbentuk dan profile:Standard rolling cutter bit (jet/regular)T-shaped heel teethExtra-insert teethSealed roller bearingKombinasi (3) dan (4)Sealed friction bearingKombinasi (3) dan (6)Untuk pemboran berarah (directional)Dipersiapkan untuk bentuk dan profil khususBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 1 IADC Diamond dan PCD Drill Bit Manufacture: American Coldset Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Manufacture: Christensen Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Manufacture: DowdcoBab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranManufacture: NL Hycalog

Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranManufacture: American Coldset Tabel 2 IADC Diamond dan PDC Core Bit

Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranManufacture: Christensen

Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranManufacture: Dowdco

Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranManufacture: NL Hycalog

Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Manufacture: Hughes Tool Co. Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Manufacture: Reed Rock Bit Co. Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Manufacture: Security Div. Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Manufacture: Smith Tool Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 4 Jenis Bit yang Sering Digunakan Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 5 Ukuran Bit, Berat dan Kecepatan Rotary Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 5 Ukuran Bit, Berat dan Kecepatan Rotary (lanjutan)Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranCasingFungsi:mencegah lubang sumur collapsemengisolasi fluida di lubang sumur dgn fluida di formasimeminimisasi kerusakan karena proses pemboran dan lingkungan bawah permukaanmenyediakan konduit yang tahan tekanan dan temperatur tinggimengisolasi hubungan antara formasi/reservoir di lubang sumur.

Casing program: -Conductor casingSurface casingProduction casingBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 31 Casing Program Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranStandarisasi (API):Kekuatan (strenght)Dimensi fisikProsedur uji quality control

Ukuran casing:APINon API

API panjang casing:R 1 = 16 25 ftR 2 = 25 34 ftR 3 = sama dan lebih besar 34

Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 6 Ukuran Casing API Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 7 Ukuran Casing Non-API Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 8 Ukuran, Berat, Ketebalan dan Drift Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 9 Persyaratan API untuk Drillpipe Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Tabel 10 Sifat Seamless Casing dan Tubing untuk EOR Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranPemboran BerarahPemboran berarah: Gambar 32, 33, 34, 35, dan 36Cara pengarahan: Gambar 37, 38, 39, dan 40Pengukuran inklinasi dan arah:Magnetic single shot: Gambar 41 & 42Magnetic multi shot: Gambar 43, 44, & 45Gyroscopic single shot & multi shot: Gambar 46, 47Steering Tool: Gambar 48 & 49Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 32 Tipe PlatformLepas Pantai untukPemboran Berarah Gambar 33 Pemboran Berarah untuk Lapangandi Bawah Pemukiman

Gambar 34 Sumur PemboranBerarah untuk Reservoirdi Bawah Gunung Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranGambar 36 Penggunaan Sumur Tua untuk Memproduksi Sumur Baru dgn Sidetracking Casing dan Pemboran Berarah Gambar 37 Teknik untuk Membuat Perubahan Arah Positif

Gambar 35 Sidetracking di Sekitar Fish Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 38 Diagram Pengoperasian Retrievable Whipstock

Gambar 39 Pemboran dengan Retrievable Whipstock Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 40 a) Seting Packer dan Dudukan Whipstock, b) Penguncian Whipstock ke Packer, c) Pemotongan Casing dengan Starting Mill, d) Pemotongan Window dalam Casing dengan Side Packing Mill, e) Ujung Bor Memakai Tricone Bit Melalui Window Pada CasingBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 41 Tipe Single-Shot Tooldengan Landing Sub

Gambar 42 Tipe Single-ShotBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 43 Tipe Penyusunan Peralatan Landing Multishot

Gambar 44 Peralatan Drop Multishot Survey Bab IV Dasar-Dasar dan Material PemboranGambar 45 Profil dari Unit Watch dan Camera Jenis Multishot

Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 46 Tipe dari Gyroscope Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 47 Komponen Peralatan Gyroscope Compass Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 48 Tipe Operasi dari Peralatan Steering untuk Orientasi Bit

Gambar 49 Penggunaan Side-Entry Sub dgn Peralatan Steering Bab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran

Gambar 50 Pemboran Berarah untuk Multi ZoneBab IV Dasar-Dasar dan Material Pemboran