kata pengantarnew.pamsimas.org/download/materi_cat/draft panduan... · web viewkonstruksi sumur bor...

36
PANDUAN TEKNIS PEMELIHARAAN SUMUR BOR DALAM 2017

Upload: hatram

Post on 02-Mar-2019

291 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

PANDUAN TEKNIS

PEMELIHARAAN SUMUR BOR DALAM

2017

DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA

Page 2: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

KATA PENGANTAR

Salah satu kegiatan PAMSIMAS adalah penyediaan sumber air dari sumur

bor, sumur bor yang telah selesai dibuat membutuhkan pemeliharaan

untuk mempertahankan kapasitas dan kualitas air yang dihasilkan.

Pedoman pemeliharaan sumur bor dalam (SBD) bertujuan untuk

memberikan panduan dasar kepada petugas tentang cara-cara yang tepat

dalam pekerjaan pemeliharan sumur bor dalam dilapangan.

Penyempurnaan pedoman pemeliharaan sumur ini akan lebih lengkap

apabila petugas atau pelaksana menambah pengetahuanya melalui

literature serta memperhatikan metode ini secara seksama, ditambah

dengan pengalaman praktis dilapangan.

Penulis

2

Page 3: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.........................................................................................................2DAFTAR ISI...................................................................................................................3DAFTAR GAMBAR...................................................................................................3DAFTAR TABEL.........................................................................................................41 Pendahuluan................................................................................................................5

1.1 Latar Belakang.....................................................................................................51.2 Tujuan Pemeliharan............................................................................................51.3 Identifikasi Teknis Penyebab Kerusakan.........................................................6

2 Persyaratan..................................................................................................................82.1 Kondisi Sumur......................................................................................................82.2 Pelaksana.............................................................................................................82.3 Metode pemeliharaan.........................................................................................9

3 Metode Pengocokan dengan Udara........................................................................94 Metode Penyemburan Air Berkecepatan Tinggi..................................................175 Metode Pemompaan Berlebih (Over Pumping)...................................................226 Metode Pencucian Balik...........................................................................................24

3

Page 4: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 :Susunan perangkat pemeliharaan dengan tekanan udara..........12

Gambar 2 : Konfigurasi perangkat pencucuian sumur..........................................13

Gambar 3 :Double Packer peralatan opsional untuk menambah efektivitas

pemeliharaan dengan pencucian udara tekanan tinggi,

disarankan hanya digunakan bagi sumur dengan casing yang

cukup kuat (pipa PVC Tebal minimal S-10, atau pipa logam)............15

Gambar 4 :Alat Sembur (jetting tools) dengan nozel...........................................18

Gambar 5 :Peralatan sembur (jetting tool) untuk pemeliharaan sumur

dengan pencucian metode penyemburan air kecepatan tinggi..........20

Gambar 6 :Bridging particles, Butiran partikel berukuran kecil membentuk

“jembatan” diantara partikel yang lebih besar, sehingga

menghambat aliran air dalam formasi batuan,m kondisi demikian

sulit di atasi dalam pencucian.............................................................21

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Ukuran Pipa Untuk Pemeliharaan Pencucian Sumur (Air Lift)...........12

4

Page 5: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Sumur Bor Dalam (SBD) setelah selesai dibangun dan kemudian dioperasikan,

maka di dalam sumur bor tersebut akan terjadi proses aliran air tanah dari dalam

aquifer atau lapisan pembawa air selama operasi pemompaan.

Dalam jangka waktu tertentu, produktivitas dan kualitas sumur dapat mengalami

penurunan disebabkan adanya perubahan konfigurasi material atau pori lapisan

pembawa air (aquifer) karena adanya sumbatan dalam saringan sumur bor,

kerusakan pompa, atau dapat juga karena terjadinya gejala alami seperti

perubahan musim. Dampaknya jumlah cadangan air tanah dalam lapisan

pembawa air menjadi menyusut atau mengalami perubahan kapasitas.

Dalam kegiatan pemeliharaan, perubahan secara alami tidak dapat ditanggulangi

secara teknis dari pemeliharaan sumur sehingga tidak akan dibahas dalam

pedoman ini.

1.2 Tujuan Pemeliharan

Tujuan dari pemeliharaan sumur bor dalam (SBD) adalah:

a) untuk mempertahankan atau memulihkan kemampuan produksi dan

kualitas air yang diambil selama penggunaan SBD oleh masyarakat;

b) meningkatkan pemahaman kepada masyarakat dan Tim Pendampin

Teknis hal-hal teknis yang terkait dengan pemeliharaan sumur bor dalam;

c) memberikan panduan teknis yang mudah dan sederhana dalam kegiatan

pemeliharaan oleh masyarakat.

Beberapa keuntungan pemeliharaan sumur bor dalam adalah sebagai berikut:

a) Meningkatkan porositas dan permeabilitas aquifer atau lapisan pembawa

air.

5

Page 6: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

b) Menstabilkan aquifer atau formasi lapisan pembawa air disekitar saringan

yang bertujuan: (a) material aquifer atau lapisan pembawa air tidak

terbawa aliran air kedalam sumur: (b) air yang dipompa bebas pasir; (c)

umur pompa lebih lama: (d) air yang didistribusikan ke pengguna cukup

estetis dan sehat tidak mengandung endapan.

c) Mencegah kerusakan atau penurunan produktivitas sumur karena korosi,

abrasi, dan inkrustasi

1.3 Identifikasi Teknis Penyebab Kerusakan

Konstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau

spesifikasi teknik telah dilengkapi dengan gravel pack atau kerikil pembalut,

namun dalam keadaan normal aliran air dalam aquifer disekitar sumur masih

mungkin membawa material yang berasal dari formasi batuan sekeliling sumur

yang ikut terbawa aliran air ke arah sumur.

Material yang terbawa mempunyai sifat yang bervariasi tergantung formasi

batuan setempat, seperti variasi ukuran butiran material. Variasi butiran ada yang

berbutir halus dan lunak, ada yang berbutir halus tetapi keras, atau bahkan

terdapat butiran material yang kasar dan tajam baik lunak maupun keras.

Pompa sumur bor pada saat dioperasikan terjadi proses hisapan yang

menimbulkan turbulensi air di dalam sumur. Turbulensi yang cukup kuat

mengakibatkan material halus dari formasi batuan tetap masuk kedalam sumur,

lolos dari gravel pack dan saringan sumur. Material yang belum mengendap akan

terhisap atau ikut terpompa, dimana ada sebagian material yang hancur karena

terpukul oleh putaran kipas (impeler) pompa dan ada juga yang tidak hancur

karena cukup keras yang mengikis (mengerosi atau mengabrasi) kipas pompa.

Sebagiaan material ada juga yang tersangkut pada saringan (strainer) pompa,

sehingga pompa akan tersumbat yang menyebabkan pompa bekerja lebih keras.

Hal ini menyebabkan pompa mudah rusak, akhirnya mengurangi atau bahkan

menghentikan produksi sumur.

6

Page 7: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Jumlah pasir dari formasi yang terpompa mungkin banyak, ada kalanya pompa

tetap bekerja optimal (tergantung kualitas) atau karena sifat pasir yang lunak

yang tidak menggangu kinerja pompa. Tetapi berkurangnya material sekeliling

sumur karena terus menerus terpompa akan menimbulkan rongga. Rongga yang

semakin membesar dapat runtuh dengan tiba tiba, sehingga menimbulkan

kerusakan konstruksi sumur secara keseluruhan, misalnya terjadi patahnya

instalasi sumur dan sumur tidak dapat dipakai lagi.

Material yang berasal dari formasi batuan apabila jumlahnya sedikit dan ukuranya

kecil, maka dapat diabaikan. Dalam jangka waktu yang lama sumur atau pompa

tidak mengalami kerusakan, tetapi jika kandungan material cukup banyak maka

akan memperpendek usia pompa atau usia sumur.

Material yang terpompa secara terus-menerus dapat terbawa sampai jaringan

perpipaa distribusi hingga sampai ke rumah-rumah pengguna air. Jumlah material

serta ukuran material yang harus sesuai dengan kecepatan aliran. Jika jumlah

material banyak namun kecepatan alirannya lambat, maka akan menimbulkan

endapan dalam saluran. Endapan ini lama-kelamaan akan mengeras dan jika

semakin banyak sehingga dapat menyumbat saluran distribusi.

Material yang terpompa dan tidak terendapkan dalam bentuk suspensi atau

terlarut, secara kimiawi atau fisik dapat pula tertinggal atau menempel pada

saringan sumur dan membentuk endapan saringan sumur. Proses ini dinamakan

inkrustasi. Sumbatan yang cukup banyak akan mengurangi produktivitas dan

efisiensi sumur, selanjutnya akan menyumbat saringan sama sekali.

Selain menimbulkan endapan yang bersifat kimia, material juga bersifat abrasif

yang mampu membuat lubang atau celah (slot opening) pada saringan sumur

yang dapat membesar dan korosif. Sifat korosif ini terjadi umumnya pada

saringan logam, sedangkan abrasi terjadi pada saringan non-logam.

Kegiatan pemeliharaan sumur adalah kegiatan dalam upaya melepaskan material

yang menempel dan menyumbat saringan sumur dan menstabilkan susunan butir

material lapisan pembawa air atau aquifer. Jika kegiatan ini berhasil, maka pori

7

Page 8: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

antar butir atau void dalam lapisan pembawa air menjadi besar dan terbuka,

dengan demikian meningkatkan produktivitas sumur kembali.

2 Persyaratan

2.1 Kondisi Sumur

Pemeliharaan sumur bor dalam (SBD) hanya dilakukan pada sumur yang

kondisinya masih atau sedang aktif operasional atau tidak dalam keadaan rusak

atau telah lama tidak beroperasi dan tidak ada aktivitas pemompaan.

Operasional sumur yang terhenti lama, memungkinan terjadinya penyumbatan

oleh material yang mengeras atau tersementasi karena proses kimiawi atau

hidrogeologis. Jika demikian maka langkah yang diambil adalah melakukan

perbaikan (repair) atau harus mengganti dengan sumur baru.

Panduan utama dalam melaksanakan pemeliharaan sumur bor dalam (SBD) agar

efektif dan tidak menimbulan kerusakan dalam pelaksanaannya adalah perlunya

referensi gambar teknis konstruksi sumur tersebut. Hal ini diperlukan agar

diketahui susunan konstruksi seperti posisi saringan dan panjang saringan yang

dipasang. Hal ini diperlukan agar pada saat melakukan salah satu kegiatan

pemeliharaan seperti peniupan atau pengocokan dapat dilakukan secara tepat

pada posisi yang seharusnya. Dengan demikian juga mengurangi resiko

kerusakan pada bagian lainnya.

2.2 Pelaksana

Kegiatan pemeliharan sumur dilakukan oleh orang atau pelaksana yang

memahame persoalan teknis sumur bor dalam (SBD), sehingga memerlukan

Tenaga Supervisor yang ahli dan paham terhadap teknologi sumur bor dalam

(SBD) dan geohidrologi.

Pelaksana pekerjaan yang menangani kegiatan pemeliharaan setidaknya

mempunyai pengalaman dibidang pelaksanaan pemboran dan konstruksi sumur.

8

Page 9: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Bila pekerjaan ini dikontrakkan disyaratkan kepada penyedia jasa/kontraktor

dengan kualifikasi yang sesuai dengan pekerjaan ini yaitu pemboran. Dan jika

pekerjaan ini dilakukan oleh masyarakat sendiri, maka persyaratan pengetahuan

teknis dan pengalaman harus dimiliki yang setara dengan mereka yang sudah

pengalaman sesuai dengan ketentuan tersebut.

2.3 Metode pemeliharaan

Pemeliharaan sumur bor dalam di Pamsimas pada hakekatnya sama dengan

proses development dalam pemboran sumur bor pada umumnya, namun

pemeliharaan ini sifatnya lebih sederhana, baik peralatan maupun prosesnya. Hal

ini dikarenakan dalam pemeliharaan ini tidak lagi terdapat mudcake, atau bentonit

yang menempel di dinding sumur maupun gravelpack.

Sumur bor dalam (SBD) PAMSIMAS diameternya relatif kecil walaupun cukup

dalam. Pemeliharaan SBD banyak metodenya namun tidak semuanya

direkomendasikan. Metode yang direkomendasikan adalah:

1. Metode pengocokan dengan udara

2. Metode water jeting

3. Metode Penyemburan Air Berkecepatan Tinggi

4. Metode Pemompaan Berlebihan (Over Pumping)

5. Metode Pencucian Balik

Metode lainnya tidak direkomendasikan karena lebih berpotensi menimbulnya

kerusakan bila tenaga pelaksananya kurang berpengalaman.

3 Metode Pengocokan dengan Udara

Metode ini oleh beberapa praktisi di Indonesia sering juga disebut atau termasuk

dalam metode Air Jetting atau tekanan udara.

9

Page 10: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Pemeliharan dengan menggunakan tekanan udara sering dan sangat umum

digunakan karena sangat efektif dan mudah dilaksanakan.

Peralatan yang diperlukan untuk metoda ini terdiri dari:

1. Kompressor udara, lengkap dengan tangki udara, katup pengaman, meter

tekanan udara,

2. Selang/pipa fleksibel tekanan tinggi,

3. Pipa penghantar udara atau disebut saluran udara,

4. Pipa penghantar air atau eductor pipe, dalam hal ini sering disebut pipa

penghantar,

5. Tripot kaki tiga, tacle block dan rantai pengerek

6. Peralatan bantu lainya seperti klem, keni, kunci kunci pipa, dll.

Pada prinsipnya pemeliharaan dengan metode ini adalah meniupkan udara

bertekanan tinggi dengan menggunakan kompresor yang dilengkapi tangki udara

bertekanan tinggi. Untuk alasan keamanan, kompresor udara mutlak harus

dilengkapi dengan katup pengaman (safety valve) serta meter tekanan udara.

Cara kerjanya adalah udara tekanan tinggi disemburkan melalui saluran udara.

Ujung saluran udara terletak di bawah ujung pipa penghantar. Udara tersebut

diharapkan dapat mendorong keluar semua kotoran, sehingga keluar bersama air

sumur. Kotoran dari dalam sumur biasanya berupa endapan lumpur, pasir atau

bahkan kerikil, lumut atau jelly atau slime yang berasal dari pertumbuhan bakteri,

dan benda benda asing, yang sengaja atau tidak sengaja masuk kedalam sumur.

Susunan peralatan terdiri dari rangkaian pipa penghantar yang di dalamnya

dirangkaikan pula pipa dengan diameter lebih kecil sebagai saluran udara

tekanan tinggi.

Saluran udara dan pipa penghantar dimasukan ke dalam sumur dengan

system pengaturan sedemikian rupa, sehingga masing-masing peralatan ini dapat

dinaikan dan diturunkan. Saluran udara dan pipa penghantar harus cukup mampu

menahan tekanan tinggi sehingga tidak rusak jika rangkaian pipa tersebut di naik-

turunkan.

10

Page 11: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Kompresor harus dilengkapi dengan pengukur tekanan udara dan katup

pengaman terhadap kelebihan tekanan (safety valve), katup harus dapat dibuka

dengan cepat (atau dapat diatur otomatis terbuka pada tekanan berlebihan) dan

dipasang pada pipa keluar tangki udara.

Pemeliharaan sumur dengan udara tekanan tinggi, jika dilaksanakan oleh

operator yang berpengalaman akan efektif. Metoda tersebut memiliki beberapa

kelebihan, antara lain mampu menyedot material halus dan pasir yang terkumpul

di formasi batuan dekat saringan atau gravel pack. Kelebihan lainnya dalam

operasional menaik-turunkan rangkaian pipa penghantar dan saluran udara

tekanan tinggi tidak memerlukan unit mesin bor (drilling rig) tetapi cukup dengan

unit tripod yang dilengkapi dengan tackle block.

Untuk keperluan pemeliharaan sumur dengan tebal kolom air sampai sepanjang

110 m, diperlukan tekanan udara sekitar 11 kg/cm2, sehingga kompressor harus

mampu menyediakan tekanan udara tidak kurang dari 11 kg/cm2. Gambar 1

memperlihatkan metoda menempatkan pipa penghantar dan saluran udara dalam

sumur. Tabel 1 menunjukan ukuran pipa penghantar dan saluran udara yang

dianjurkan untuk digunakan pada bermacam-macam diameter casing sumur.

Dalam pelaksanaan dapat dilakukan penggunaan berbagai variasi ukuran

penghantar air dan saluran udara, tetapi kombinasi seperti pada Tabel 1 telah

menunjukan hasil yang baik.

Pemakaian Tabel 1 sebagai contohnya untuk sumur dengan ukuran 150 mm (6

inchi) diperlukan pipa penghantar 100 mm (4 inch) panjangnya hingga mencapai

kedalamami ±0,5 meter di atas saringan paling bawah.

Pipa saluran udara dengan ukuran 38 mm (1,5 inch) dimasukan ke dalamnya

sampai ± 0,5 meter di atas ujung bawah pipa penghantar. Ujung atas (pangkal)

pipa penghantar dihubungkan dengan penutup 100x75x100 mm dengan reduser

dan lubang di mana pipa udara dimasukan.

Pipa penghubung (discharge pipe) berukuran 75 mm (3 inch) dipasang pada

penutup untuk membuang air sebagai debit keluar dari daerah kerja. Seluruh

11

Page 12: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

peralatan dipasang pada ujung atas casing sumur dengan menggunakan penjepit

(klem) pipa yang kuat.

Peralatan lainnya adalah kompresor bertekanan setidaknya 11 kg/cm2 (156 Psi)

dengan kapasitas ±290 lt/det (600 ft3/menit), unit peralatan untuk menggantung

dan mengangkat berupa tripot kaki tiga dan tacle block, rantai berkapasitas

kekuatan angkat tidak kurang dari 5 ton yang berguna untuk menaik-turunkan

serta menahan pipa penghantar dan saluran udara, kemudian pipa bertekanan

tinggi dan lentur (Hose) yang berukuran diameter 50 mm dengan panjang 10

meter atau lebih digunakan untuk menghubungkan pangkal saluran udara ke

tangki udara (kompresor), pengukur tekanan dan katup pelepas tekanan.

Susunan rangkaian peralatan ini dapat dimodifikasi menjadi lebih efektif dan baik

jika pada bagian bawah saluran udara dilengkapi dengan double packer seperti

pada gambar 2.

Pemeliharaan sumur dengan pencucian memakai tekanan udara akan

memberikan hasil yang sangat baik jika perbandingan saluran udara yang

terbenam (submergence) ±60%, artinya saluran udara yang terbenam dalam air

dibagi dengan total panjang pipa keseluruhan adalah 60%. Sebagai contoh,

panjang saluran udara 60 meter dan muka air statis 20 meter di bawah

permukaan tanah, panjang bagian yang terbenam 40 meter atau 66%.

Jika pencucian sumur dengan tekanan udara dimulai, kemudian muka air turun

sampai 24 meter, maka panjang bagian yang terbenam akan berkurang hanya

tinggal 36 meter, jadi perbandingan bagian yang terbenam selama peniupan

adalah 60% (36/60 x 100%).

Petugas pencucian sumur yang terampil dapat memperoleh hasil yang baik

dengan perbandingan bagian yang terbenam sampai 30% selama peniupan.

12

Page 13: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Gambar 1: Susunan perangkat pemeliharaan dengan tekanan udara

Tabel 1 Ukuran Pipa Untuk Pemeliharaan Pencucian Sumur (Air Lift)

Debit-pemompaan(liter/detik)

Ukuran casing sumur(mm)

Pipa Penghantar Air

(mm)

Pipa Penghantar Udara(mm)

1,0 – 3,8 100 50 12,53,5 – 5,0 127 75 25,45,0 – 6,3 152 89 25,46,3 – 9,5 203 100 38,1

9,5 – 15,8 203 127 38,115,8 – 25,2 203 152 50,825,2 – 44,2 254 203 63,5

I13

Page 14: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Sebelum pencucian sumur dimulai, gambar konstruksi sumur dan data spesifikasi

sumur harus tersedia dan dipelajari.

Gamba r

2:

Konfigurasi perangkat pencucuian sumur

Pencucian dimulai dengan tahap pertama, yaitu menurunkan pipa penghantar air

sampai kira- kira 50 cm diatas ujung bawah segmen saringan. Pipa saluran udara

ditempatkan sampai ujung bawahnya berada 30 cm diatas ujung pipa penghantar

air. Udara tekanan tinggi dari tangki kompresor ditiupkan masuk melalui pipa

udara dengan membuka katup/keran Air akan terdorong keluar melalui pipa

penghantar selama peniupan berlangsung, dan sumur seperti dipompa peniupan

dilakukan sampai air terlihat bebas dari lumpur dan pasir atau kotoran lainnya.

Tahap pertama dilanjutkan menerus ke tahap kedua yaitu katup outlet tangki

kompresor ditutup, sehingga tekanan di dalam tangki kompresor mencapai 100-

150 psi atau 10–11 kg/cm2. Pada saat yang bersamaan saluran udara diturunkan

sampai ujung bawahnya berada 30-50 cm dibawah ujung pipa penghantar, katup

segera dibuka secara tiba-tiba da udara dapat masuk kedalam sumur.

14

Page 15: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Hal ini cenderung mengocok sumur dan mengeluarkan air dari akuifer masuk

melewati gravelpack dan celah saringan (screen slot) mengalir kedalam sumur.

Biasanya tekanan yang singkat namun kuat dari udara akan mengakibatkan air

menyemprot atau menyembur dari casing sumur dan pipa penghantar air di

permukaan tanah. Proses kemudian pipa udara ditarik ke atas hingga ujungnya

pipa udara pada posisi diatas ujung pipa penghantar air lalu udara dilepaskan ke

sumur, maka akan terjadi seolah air sumur dipompa dengan tekanan udara,

(sering disebut sebagai air lift). Sampai disini berarti telah tercapai satu silklus

pencucian sumur dengan pengocokan.

Siklus pengocokan diulangi terus sampai air bebas dari material halus dan pasir.

Selanjutnya peralatan diangkat pada posisi baru 50 sampai 80 cm dari posisi

sebelumnya dan prosedur siklus pengocokan diulangi lagi hal ini dilakukan terus

disemua segmen saringan sumur sampai seluruh saringan mengalami

pengocokan dan air menjadi bersih.

Setelah seluruh saringan mengalami pencucian, peralatan diturunkan semua

didekat dasar sumur dengan posisi ujung pipa saluran udara berada diatas ujung

pipa penghantar air. Posisi ini disebut sebagai posisi pemompaan dengan air lift.

Proses terakhir dimaksudkan untuk membersihkan sisa-sisa material kotoran

yang terkumpul didasar sumur. Setelah pencucian dengan udara selesai, sumur

diukur kedalamannya, jika masih ada pasir yang tertinggal maka sumur harus

dipompa kembali.

Metoda ini sangat cocok untuk semua tipe saringan, khususnya saringan PVC.

Namun perlu hati hati karena beberapa sumur kadang kadang dibuat dengan

menggunakan pipa yang tidak sesuai dengan spesifikasi yang dipersyaratkan

atau tidak ada data spesifikasi pipa dan saringan yang digunakan, sehingga tidak

mampu menahan tekanan air balik (water hammer), atau tekanan tinggi udara

dari kompresor.

Konfigurasi kedua jenis pipa dapat saja terangkat naik atau melonjak-lonjak

sehingga merusak konstruksi sumur. Lonjakan dan goyangan itu disebabkan

15

Page 16: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

tekanan udara yang terlalu kuat atau berat pipa yang tidak cukup. Kemungkinan

terjadi pipa bagian bawah terayun ayun dan memukul casing atau saringan.

Penataan penjepit (klem) yang baik, ketrampilan dan pengalaman sangat

mempengaruhi kesuksesan prosedur pemeliharaan ini.

16

Page 17: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Gambar 3: Double Packer peralatan opsional untuk menambah efektivitas pemeliharaan dengan

pencucian udara tekanan tinggi, disarankan hanya digunakan bagi sumur dengan casing yang

cukup kuat (pipa PVC Tebal minimal S-10, atau pipa logam)

4 Metode Penyemburan Air Berkecepatan Tinggi

Metode ini cukup efektif digunakan dalam pemeliharaan sumur dengan

pencucian, terutama pada sumur yang menggunakan jenis celah (slot) saringan

menerus (continuous slot) atau wire wund screen atau pada instalasi saringan

sumur yang menerus tanpa adanya sisipan blank casing atau pipa buta.

Keuntungan metoda ini adalah:

1. Energi pencucian terpusat pada daerah sempit yang akan menghasilkan

efektifitas tinggi.

2. Setiap bagian saringan dapat terpilih untuk dilakukan pencucian, jika

lubang saringan cukup baik, dimungkinkan semburan dapat masuk

kedalam formasi lapisan pembawa air disekitar saringan, selanjutnva

akan terjadi prose pencucian sumur yang sempurna.

3. Metoda ini relative mudah dilaksanakan dan tidak menimbulkan

kerusakan pada waktu pelaksanaan pekerjaan yang berlebihan.

Peralatan utama yang dibutuhkan adalah :

1. Alat penyemburan (jetting toolls) yang relatif sederhana.

2. Pompa air bertekanan tinggi.

3. Swivel dan sumber air atau bak penampung air.

4. Tripot, dilengkapi tacle block dan rantai pebgerek

Semburan air berkecepatan tinggi yang bekerja pada lubang saringan akan

menggoyah dan mengatur kembali partikel-partikel kerikil dan pasir pada formasi

batuan atau akuifer yang berada disekitar saringan menjadi lebih stabil.

Gumpalan lumpur yang terendapkan atau menempel pada dinding sumur dari

sisa- sisa proses pemboran yang masih tertinggal atau lumpur dari formasi yang

terbawa aliran air tanah dan tertahan di gravel pack akan hancur dan tergerus 17

Page 18: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

aliran tekanan tinggi, sehingga dapat dikeluarkan dengan mudah. Gerakan

penyemburan juga akan memperbaiki kerusakan formasi yang mungkin terjadi

setelah proses pemboran atau selama sumur beroperasi.

Metoda penyemburan dengan kecepatan tinggi untuk pemeliharaan dengan

pencucian sumur merupakan metoda yang baru, tetapi metoda ini telah

dibuktikan paling efektif untuk saringan lilitan (wire wund) dan saringan kisi.

Metoda ini adalah proses penyemburan air secara horizontal didalam sumur

dengan membangkitkan aliran berkecepatan tinggi yang dipancarkan melalui

lubang saringan.

Dengan memutar alat sembur (jetting tool) secara perlahan dan menaik turunkan

secara bertahap dengan teratur, seluruh permukaan saringan akan mendapatkan

hantaman yang kuat dari semburan atau aliran air berkecepatan tinggi.

Diperlukan beberapa peralatan khusus yaitu sambungan putar (swifel) antara

selang dan pipa agar memudahkan pekerjaan, penjepit atau klem dengan

pegangan untuk memutar pipa.

Sebagai contoh metoda penyemburan untuk sumur dengan diameter 4 inchi,

menggunakan pipa sembur berukuran 1 ½ inchi.

Jika di lokasi tidak terdapat sumber air jernih untuk menyembur, maka air yang

menyembur keluar dari sumur dalam pekerjaan ini harus ditampung lebih dahulu

dan diusahakan sempat mengendapkan material yang terbawa, atau jika perlu

digunakan saringan atau bak tandon air atau bak pengendap.

Dalam operasi pekerjaan ini, pada dasarnya prosedur semburan akan menambah

air kedalam sumur dengan tekanan tinggi, tetapi jumlahnya tergantung ukuran

nozel dan tekanan pompa. Jika lebih banyak air yang keluar dari sumur dari pada

volume air yang ditambahkan dengan tekanan, permukaan air sumur akan tetap

bertahan di bawah muka air statis (static water level / swl) sehingga akan terjadi

gerakan air dari formasi melalui screen. Gerakan air ke dalam sumur membantu

menghilangkan

18

Page 19: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Hal ini akan menyebabkan material halus terlepas dari dinding sumur akibat

penyemburan dan keluar bersama air yang terpompa, sehingga terjadi proses

pencucian sumur secara efisien.

Peralatan yang dibutuhkan untuk pekerjaan ini adalah alat sembur (jetting tool)

dengan dua lubang nozel atau lebih, pompa tekanan tinggi, selang tekanan tinggi

dan koneksi, serangkaian pipa, dan tangki air atau wadah pasokan air lainnya.

Bila memungkinkan ditambahkan pompa atau pengangkat air dengan peniup

udara (air lift) guna menaikkan atau memompa air selama proses ini berjalan.

Peralatan sembur yang dipakai untuk pencucian sumur dengan diameter kecil

seperti pada Gambar 4.

Gambar 4 : Alat Sembur (jetting tools) dengan nozel

Alat penyemburan untuk pencucian sumur dengan diameter yang besar adalah

alat penyemburan dengan 4 lubang sembur (nozel). Jika menggunakan 2 lubang

19

Page 20: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

sembur masing-masing lubang berjarak 180 derajat, untuk 3 lubang sembur

berjarak 120 derajat, sedang untuk 4 lubang sembur berjarak 90 derajat. Posisi

nozel itu dimaksudkan untuk menjaga keseimbangan tekanan hidrolik. Bila

tekanan semburan tidak merata karena perbedaan besar lubang atau karena

posisinya tidak tepat, kemungkinan alat sembur (jetting tool) akan selalu memukul

pipa ataau saringan sumur ke satu sisi saja dan dapat mengakibatkan pecahnya

saringan.

Untuk sumur berdiameter kecil atau spesifikasi saringan yang lemah, atau tidak

diketahui, maka untuk keamanannya disarankan lubang sembur (nozel)

ditempatkan pada tutup bawah pipa sembur, hanya satu lubang sembur, tetapi

sudah cukup efektif.

Prosedur pekerjaan ialah dengan menurunkan peralatan pipa sembur pada titik

didekat dasar segmen saringan, ujung pipa bagian atas dihubungkan dengan

sambungan putar (swivel) dan pompa bertekanan tinggi (pompa piston atau

seperti pompa lumpur pada pemboran putar).

Ukuran pipa harus cukup besar untuk menjaga kerugian gesekan ke tingkat yang

wajar. Ukuran yang paling umum digunakan adalah pipa standar dengan

ketentuan seperti table dibawah ini:

11/2 inch 50 gpm 100 ft

35 gpm 200 ft

2 inch 100 gpm 100 ft75 gpm 200 ft

3 inch 300 gpm 100 ft200 gpm 200 ft

Penggunaan ukuran ini akan menimbulkan kerugian gesekan dalam batas wajar.

Kecepatan terendah semburan yang dianggap efektif adalah sekitar 100 ft/detik,

hasil yang lebih baik dapat diharapkan saat tekanan ditingkatkan sehingga

menghasilkan kecepatan 150 ft/detik sampai 300 ft/detik. Kecepatan yang sangat

tinggi tidak menghasilkan manfaat tambahan yang seimbang dengan biaya

tambahan. Kecepatan yang diperoleh dengan menggunakan tekanan tinggi 20

Page 21: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

sekitar 500 psi dapat menyebabkan beberapa abrasi, terutama saringan yang

terbuat kuningan.

Pompa harus bisa dioperasikan dengan tekanan ±10,5 kg/cm2 (150 psi) dengan

debit ± 0,7 lt/det untuk lubang sembur berdiameter 4,75 mm atau 1,0 lt/det untuk

lubang sembu 6,0 mm.

Selama air dipompakan melalui lubang sembur ke dalam formasi lapisan

pembawa air melewati saringan, alat sembur diputar perlahan-lahan sehingga

mampu mencuci dan menstabilkan formasi disekitar dasar saringan. Kemudian

alat sembur secara perlahan-lahan diangkat dengan selang beberapa cm. Proses

ini diulang terus sampai seluruh panjang saringan secara sempurna dilakukan

pencucian.

Selama pelaksanaan proses penyemburan, sumur dipompa dengan pompa

hisap, air lift atau metoda lain dengan debit lebih besar dari pada debit air yang

disemburkan. Air yang dipompa dari sumur ditampung dalam bak penampung air,

tampungan air tersebut digunakan kembali untuk air penyemburan.

Setelah selesai proses penyemburan sumur diukur kedalamannya, kumpulan

material halus dan pasir di dasar sumur dipompa dengan pompa pasir.

21

Page 22: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

5 Metode Pemompaan Berlebih (Over Pumping)

22

Gambar 5: Peralatan sembur (jetting tool) untuk pemeliharaan sumur dengan pencucian metode penyemburan air kecepatan tinggi

Page 23: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Metode pencucian yang paling sederhana untuk membersihkan material halus

dari lapisan pembawa air adalah dengan pemompaan yang berlebih (over

pumping).

Pemompaan berlebih adalah memompa sumur dengan debit yang lebih tinggi

dari debit operasi.

Pemompaan berlebih memberikan manfaat dan kepastian bahwa sumur yang

dapat dipompa dengan pemompaan berlebih berarti dapat dipompa dengan debit

operasi (yang lebih rendah) tanpa menimbulkan kerusakan.

Beberapa kekurangan metoda ini hingga sering tidak digunakan yaitu :

1. Pemompaan berlebih masih menyisakan gumpalan pasir, terutama yang

mengeras pada formasi, atau masih terdapatnya susunan butir material

formasi yang membentuk jembatan (bridge) sehingga formasi tidak

seluruhnya dapat stabil.

2. Memerlukan pompa dengan kapasitas debit yang tinggi, sehingga biaya

pengadaannya terlalu mahal.

3. Biasanya pompa dengan debit tinggi tidak bisa masuk pada Pump

chamber.

Pompa yang biasa digunakan untuk pengoperasian sumur produksi juga bisa

digunakan untuk pemeliharaan dengan pemompaan berlebih, tergantung dari

jenis pompa. Jika dipompa dengan kecepatan yang lebih tinggi akan mengurangi

23

Gambar 6 : Bridging particles, Butiran partikel berukuran kecil membentuk “jembatan” diantara partikel yang lebih besar, sehingga menghambat aliran air dalam formasi batuan, kondisi demikian

sulit di atasi dalam pencucian

Page 24: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

efisiensi pompa. Pada pemompaan berlebih, bila pompa mampu menyedot

material yang cukup besar atau kasar, tidak jarang pompa menjadi terkunci atau

putaran impeler terganjal material tersebut sehingga macet dan pompa harus

dibongkar untuk dibersihkan atau diperbaiki jika terjadi kerusakan.

6 Metode Pencucian Balik

Ada beberapa metoda pencucian balik dalam proses pencucian sumur, tetapi

metoda yang paling baik adalah pengangkatan air ke permukaan dan kemudian

membiarkan air kembali mengalir ke dalam sumur melalui pipa kolom pompa.

Metoda ini memerlukan peralatan "pompa dalam" (turbine pump) tanpa katup

bawah. Pompa dijalankan dan ketika air sudah terangkat ke permukaan tanah,

pompa dengan tiba-tiba dimatikan. Air dalam pipa kolom pompa kemudian turun

kembali dalam sumur.

Pompa dijalankan dan dimatikan secepat mungkin sesuai dengan kemampuan

mesin dan pompa. Akibat dari hal tersebut muka air akan naik dan turun secara

bergantian menghasilkan aliran turbulen ke dalam dan aliran keluar melalui

lubang (slot) saringan.

Prosedur ini dilakukan terus-menerus untuk menghilangkan material halus dan

pasir oleh gerakan pengocokan, juga biasa disebut "raw-hiding" sumur. Metoda

ini untuk beberapa sumur memberikan hasil yang memuaskan, tetapi secara

umum pengocokan tidak cukup memberikan hasil yang maksimal. Penggunaan

pompa turbin dalam proses ini diperlukan kehati-hatian serta perlu disadari bahwa

terdapat resiko pompa turbin mudah rusak karena sangat riskan terhadap

gerusan pasir keras, baik pada impeler maupun komponen lain seperti pada saft

dan bearing pompa turbin

Untuk sumur dengan muka air tanah yang dangkal tidak dianjurkan untuk dipakai,

demikian juga untuk sumur dengan diameter jambang pompa (pump chamber)

kecil dan tipis.

24

Page 25: KATA PENGANTARnew.pamsimas.org/download/Materi_CAT/Draft Panduan... · Web viewKonstruksi sumur bor dalam (SBD) yang dibangun mengikuti standar teknis atau spesifikasi teknik telah

Jika muka air tanah statis (swl) kurang dari 4 meter dan debit jenis sumur (Qs)

cukup besar dapat digunakan pompa sentrifugal.

Pada penggunaan dengan pipa sentrifugal, konfigurasi pipa hisap harus dipasang

sepanjang sumur, atau dengan kata lain, ujung pipa hisap bagian bawah harus

dibenamkan sampai dekat dasar sumur, kurang lebih 30-50 cm dari dasar sumur,

dimaksudkan agar mampu menghisap endapan-endapan yang terakumulasi di

dasar sumur.

Pencucian ini hanya sebatas pada material lepas pengotor sumur, misalnya

kerikil, pasir dan lumpur yang belum mengeras dan mengganggu aliran. Untuk

material seperti lumut dan slime dari bakteri besi atau bakteri lain yang tumbuh

dan tertambat dalam sumur tidak akan selalu dapat terlepas dan tersedot pompa.

25