penerapan metode aerated drilling pada sumur sumur x

8/19/2019 Penerapan Metode Aerated Drilling Pada Sumur Sumur X

1/21

4.2.1. Penerapan Metode Aerated Drilling pada Sumur Sumur X-1

PT.PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

Aa!an Penerapan Aerated "r##n$ Pada Sumur X-1 PT.PERTAMINA

GEOTHERMAL ENERGY

Lapangan panasbumi memiliki berbagai rekahan dalam jumlah yang besar,

tekanan formasi dari lapangan panasbumi biasanya sebesar 8.33 ppg kolom air

panas dan 1 sampai 2 ppg kolom uap. Oleh karena itu akan terjadi hilang sirkulasi

jika menggunakan air atau mengunakan lumpur biasa sebagai fluida pemboran.

Untuk itu diperlukan suatu metode pemboran untuk mengurangi terjadinya hilang

sirkulasi. Pada umur !"1 diperoleh harga tekanan formasi sebesar 8.33 ppg, olehkarena itu densitas fluida pemboran yang digunakan diupayakan berada di ba#ah

nilai tersebut, untuk mengurangi efek hilang sirkulasi dan mengoptimalkan

transport pengangkatan cutting.

4.2.2. Lumpur "a!ar Yan$ "#$una%an

Lumpur dasar yang digunakan untuk lubang bor 1$1%2& berjenis '(L

polimer

Pl( dijumpai di kedalaman )81 m'U sebesar *"13 +P, bor formasi

dengan aerated mud , aliran balik intermittent. -ikedalaman $8 m'U terjadi

total loss /ir/ulation 0L(, bor formasi dengan aerated #ater, tidak ada aliran

balik , berdasarkan data parameter pemboran estimasi ona fra/ture terdapat

dikedalaman $8"$88 m'U, 8$$ 4 *25 m'U, 153$ 4 155 m'U, 11)5"11)1

m'U.

4.2.&. "ata Mud Motor

Mud motor yang digunakan pada trayek intermediete 13"3%8& lubang 1$"

1%2& dan trayek production 15"3%& pada lubang 12"1%& adalah sebagai berikut 6a -ata otor yang digunakan pada trayek intermediete 13"3%8& lubang 1$"

1%2& 6

ipe otor 7 *"%8& O- Lobe )%$ " tages

9ange Laju :lir 7 )55"1255 gpm

+it peed 7 $)"13 9P

; min pada otor 7 )55 gpm

4.2.4. Penerapan Teor# Ter'adap "ata Lapan$an

84


2/21

85

4.2.4.1. Per'#tun$an In(e%!# )dara

a* Tra+e% 1&-&, Lu/an$ 10-1,2 %edaaman 4. mT3"

"ata data 5-ata yang digunakan dalam perhitungan ini adalah data pada kedalaman

)8 kedalaman ukur 0- atau )8. m kedalaman tegak 0


3/21

86

Eadi, ?olume udara pada kedalaman 212,)$ ft adalah sebagai berikut 6

851.)$.213).5 )55<

×××= gp

cuft gp 53.18< =

1* "en!#ta! udara

-ensitas udara pada kondisi permukaan dapat dihitung sebagai berikut 6

1

1

2.$35 P gs

××= ρ

2.112.$35 ××= gs ρ

pcf gs 5$22.5= ρ

aka densitas udara pada kondisi kedalaman adalah sebagai berikut6

××

=12

21

P

P T gs gp

ρ ρ

××

×= 13).585.)$.2

5$22.5 gp ρ

pcf gp 3.2= ρ

2* La(u 6oumetr#7 udara

Laju ?olumetrik gas injeksi pada kedalaman 212,)$ ft dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut 6

××=

12

21

P

P T

QQ

gs

gp

××

=

13).5

85.)$.2

)55 gpQ

scfmQ gp

53.18=

gpmQ gp 5.138=


4/21

87

Eadi total laju alir 0 udara D lumpur dasar pada kedalaman adalah sebagai

berikut 6

;total 7 ;mud D ;gp;total 7 *3* D 138.5

;total 7 15$$. gpm

2* 8ra%!# 7a#ran 9umpur da!ar* daam umpur aera!#

• >raksi lumpur dasar di permukaan 0>lo

lo go

lolo

V V

V F

+=

F1551.23$*.15)

*.15)×

+=lo F

F38.=lo F

• >raksi gas di permukaan 0>go

lo go

go

goV V

V F

+=

F155*.15)1.23$

1.23$×

+= go F

F)$.*= go F

•

>raksi lumpur dasar pada kedalaman 0f lp

( )

F155

1

33.2228

538.51538.5

538.5×

−

+

=lp F

F883.8$=lp F

• >raksi gas pada kedalaman 0f gp


5/21

88

( )

F155

1

33.2228

*).51*).5

*).5×

×−+

= gp F

F1211$.5= gp F

• >raksi lumpur dasar pada kedalaman 252.* ft 0f lp

( )

F155

1

8)3.155

5$23.515$23.5

5$23.5×

−+

=lp

F

F2*.8=lp F

• >raksi gas pada kedalaman 252.* ft 0f gp

( )

F155

1

8)3.155*2$$.51*2$$.5

*2$$.5×

×−+

= gp F

F$1.1= gp F

&* 3#!%o!#ta! umpur aera!#

+esarnya ?iskositas lumpuar aerasi dapat dihitung sebagai berikut 6

G: 7 0 >gp . Ggp D 0 1 4 >gp . Gl

H: 7 05,12) A 5.518 D 001 4 5,12) A 1

7 5.85 /p


6/21

89

Ta/e I312

"ata Ha!# Per'#tun$an Ap#%a!# Aerated Drilling A%tua Sumur X-1 PT.

PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGY

"ept' LI:)I" AIR AERATE"

T3" 8o;

rate


7/21

90

$ 1 3 3 *

22).)* $53.88 *1.2

)8.3

3155 3.*2 8.$ 1.55 115).2

1).) 5.*1

23).)2

$)*8.8

$

8)2 *1.

)

8.3

3

1255 3.8 8. 1.5 1135.1

8

).) 5.*1$

23).11

$**2.

*

8)* *1.8

8.3

3

155 3).38 8.1 1.5$ 111.5

*

).) 5.*25

2*.5)

853.*

)

*$ *1.8

*

8.3

3

155 5.8 8.11 1.58 1285.

$

).) 5.*25

4.2.4.2. @e7epatan dan Poa A#ran Lumpur Aera!#

-ata geometri lubang bor, tubular dan cutting adalah sebagai berikut 6

Ta/e I31&

"ata Geometr# Lu/an$ orB Tu/uar dan Cutting Sumur X-1 PT.


#nter6a

0mSeu/un$

0inPa'a

t 0in"r# P#pe "r#

Coar

Mud Motor

I-

0in

O

-

0in

I-

0in

O-

0in

5 4 32 sto?ed pipe 35

5 43*$ 25 2) .2$) 2.8

1

8 * %8

3*8 4 12*8 :n/hor% produ/tion 13 3%8 1$ J .2$) 2.8

1

8 8 1% " * %8

12$5 4 2255 perforated liner 153%

12 K .2$) 2.81

8 * " 8 1%2

21$5 4 3555 perforated liner 8 %8 12. K .2$) 2.8

1

8 * " 8 1%2

a* Tra+e% 1&-&, Lu/an$ 10-1,2 pada @edaaman 4.D m T3"

1 'e/epatan lumpur aerasi pada annulus drill collar dihitung sebagai berikut

6


8/21

91

( )22.2

oph

A

ann D D

Qv

−×

=

( )22 8.1$5.15$$.2

−×

=annv

*)3.158=annvfpm

2 'e/epatan lumpur aerasi pada annulus drill pipe dihitung sebagai berikut 6

( )22.2

oph

Aann

D D

Qv

−×

=

( )22 .1$5.15$$.2

−×

=annv

8.*3=annv

fpm

3 +ilangan 9eynold 09e untuk ke/epatan lumpur aerasi pada annulus drill

collar dihitung sebgai berikut 6

A

ann Aep

re

v D N

µ

ρ ×××=

$.1

( )

231.1

*)3.158)2.$8.1$$.1 ××−×=re N

2$3.8$$=re N

9e M 555 maka pola aliran lumpur aerasi di annulus antara lubang 1$.

in/h dan -( 8 in/h pada kedalaman )8. m


9/21

92

a* Tra+e% 1&-&, Lu/an$ 10-1,2 pada @edaaman 4.D m T3"

1* 'e/epatan terminal serbuk bor dengan jenis batuan :ndesit dihitung

sebagai berikut 6

−××=

A

Acct d v

ρ

ρ ρ ).*2

−××=

)2.$

)2.$1*.1*5$8.5).*2t v

8).31=t vfpm

2 9asio transport cutting 0>t dapat dihitung sebagai berikut 6

Va

Vt Va Ft

−=

F5.))F1558.*3

8).318.*3=×

−= DP Ft

F$)2.$5F155*)3.158

8).31*)3.158=×

−=

DC Ft

-engan besarnya harga >t-P sebesar )).5 F dan >t-( sebesar $5.$)2 F

lebih ke/il dari *5F makan ini menandakan cutting transport ratio yang

belum optimum.

3 'onsentrasi cutting 0(a di annulus dihitung sebagai berikut 6

00)5

122

2

P ht a

h

OD Dvv

D OP Ca

−×−×

×=

F18.1.1$08).318.*30

.1$3).5

)5

122

2

=−×−

××= DP Ca

F1.18.1$08).31*)3.1580

.1$3).5

)5

122

2

=−×−×

×= DC Ca

-engan besarnya harga (a-P sebesar 1.18F dan (a-( sebesar 1.1F kurang

dari F, maka besarnya harga (a sudah pada kondisi optimum.

'e/epatan pengangkatan cutting 0?/ dihitung sebagai berikut 6

Ca

OP vc ×

=)5

fpmv DP c *3.)F18.1)5

3).5=

×=


10/21

93

fpmv DC c **1.)5F1.1)5

3).5=

×=

'e/epatan minimal lumpur aerasi 0?min yang dibutuhkan untuk

mengangkat serbuk bor ke permukaan 6

?min 7 ?/ D ?t

?min -P 7 ).*3 D 31.8) 7 88.$*3 fpm

?min -( 7 )5.**1 D 31.8) 7 *2.85 fpm

) Perbandingan antara ke/epatan annulus dengan ke/epatan minimum

adalah sebagai berikut 6

• Pada drill pipe

*3.8 M 88.$*3 0fpm• Pada drill collar

158.*)3 M *2.85 0fpm

'e/epatan lumpur di annulus pada kedalaman )8.5 m


11/21

94

"ata Ha!# Per'#tun$an Fluid Velocity dan Cutting Transport A%tua pada Ap#%a!# Aerated Drilling

Sumur X-1 PT. PERTAMINA GEOTHERMAL ENERGYY

"ept'


12/21

95

Opt#ma!# Aerated Drilling

Pada optimasi aerated drilling dilakukan seting densitas lumpur aerasi

yang tepat untuk mendapatkan laju alir aerasi optimum pada mud pump, karena

mud pump yang digunakan memiliki batasan laju alir maksimum 1255 gpm pada

lubang 1$"1%2& trayek 13"3%8&, dan *55 gpm pada lubang 12"1%N trayek 15"3%&.

'emudian perhitungan rasio injeksi udara dan lumpur dasar yang optimum di

permukaan.

Perhitungan optimasi yang digunakan pada kedalaman )8. m 0212$.)2

ft kedalaman tegak 0


13/21

96

).212$33.5 ×= f P

psi P f 2).*21=

3 Perbedaan tekanan yang terjadi adalah 6

h f P P P −=∆

)1.$132).*21 −=∆ P

psi P )).25$=∆

/. 3oume Ga! In(e%!# 93$p*

1 enghitung temperatur dan tekanan rata"rata pada kedalaman )8. m

0212$.)2 ft 6

1 7 ). o>

7 2, o9

2 7 @0-%2 A BC D17 @0212$.) %2 A 5,51C D 2. o9

7 5.3) o9

P1 7 1 psia

P2 7 @0- A BP D P1C%2

7 @0212$.) A 5,1) D 1C%2

7 )$.851 psi2 enghitung


14/21

97

2 -ensitas udara pada kondisi kedalaman 212$.)2 ft adalah sebagai

berikut6

××

=12

21

P

P T gs gp ρ ρ

××

×=13).5

851.)$.25$22.5 gp ρ

pcf gp 3.2= ρ

ppg gp 31.5= ρ

d. La(u 3oumetr#% Tota 9:tota*

1 Laju ?olumetrik gas injeksi pada kedalaman 212$.)2 ft dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut 6

( ) ( )

( ) gp Am Amm

gp

QQQ

ρ ρ

ρ ρ

−×−×

=

( ) ( )

( )31.5.)

85.)85$.8

−×−×

= gpQ

gpmQ gp )3.311= scfmQ gp )).1=

2 otal laju alir aerasi 0 udara D lumpur dasar pada kedalaman 252.*

ft adalah sebagai berikut 6

;total 7 ;mud D ;gp;total 7 85 D 31.)3

;total 7 11)1.)3 gpm

ilai ;total masih berada di ba#ah batas ;maks mud motor" jadimasih memungkinkan optimasi kerja mud motor dengan tipe *"%8& O-

Lobe )%$ " tages dengan range laju alir )55"1255 gpm

e. La(u A#r )dara Permu%aan 9:$!*

Laju alir udara pada permukaan dihitung sebagai berikut 6

××

×=12

21

P

P T QQ gp gs


15/21

98

××

×=13).5

851.)$.2)).1 gsQ

scfmQ gs *8.135=


16/21

99

A

ann Aep

re

v D N

µ

ρ ×××=

$.1

( )

2*3.8

1*1.151.).1$$.1 ××−×=

re N

$*.1218=re N

9e M 555 maka pola aliran lumpur aerasi di annulus antara lubang

1$"1%2& dan -P & pada kedalaman 212$.)2 ft adalah turbulen.

$. Pen$an$%atan Se/u% or pada %edaaman 2120.2


17/21

100

F11.18.1$0$.581.11$0

.1$3).5

)5

122

2

=−×−

××= DC Ca

-engan besarnya harga (a-P sebesar 1.21F dan (a-( sebesar 1.11F

kurang dari F dari kondisi optimum, maka besarnya harga (a sudah

pada kondisi optimum.

'e/epatan pengangkatan cutting 0?/ dihitung sebagai berikut 6

Ca

OP vc ×

=)5

fpmv DP c 1.F21..1)5

3).5=

×=

fpmv DC c $53.)5F11.1)5

3).5=

×=

'e/epatan minimal lumpur aerasi 0?min yang dibutuhkan untuk

mengangkat serbuk bor ke permukaan 6


18/21

101

Eadi, dengan kondisi maksimum pada kedalaman 212$.)2 ft didapatkan

harga laju penembusan optimum 5.$)1 mph.

#. Ra!#o In(e%!# )dara den$an In(e%!# Lumpur "a!ar

9asio injeksi udara dihitung sebagai berikut 6

133)8.5÷÷= mud gs QQ!dara asio

133)8.585*8.135 ÷÷=!dara asio

8*.11=!dara asio

Jadi rasio antara injeksi udara dengan lumpur dasar di permukaan

adalah 11.89 : 1

4.2.4..


19/21

102

Ta/e I3-1

"ata Ha!# Per'#tun$an Opt#ma!# Ap#%a!# Aerated Drilling Sumur X-1


Ta/e I3-1

"ept' LI:)I" AIR AERATE"

T3" 8o

;

rate


20/21

103

"ata Ha!# Per'#tun$an Opt#ma!# Fluid Velocity dan Cutting Transport pada

Ap#%a!# Aerated Drilling Sumur X-1 PT. PERTAMINA GEOTHERMAL

"ept' 8u#d 3eo7#t+

Annuu!

Cutt#n$ Tran!port RO

Ma

9


21/21

104

5 *

23).111 $**2.* 352.3 ).1)2 3*.51 8$.5*$ *.53) 5.1

5.5$ 28.$3 2.)5

8

31.52 $2.

2*.5$ 853.*) 352.53 ).2*5 3*.51 8$.5** *.53$ 5.1

5

5.5 28.23 2.$5

*

31.1* $2.

penerapan metode aerated drilling pada sumur sumur x

Documents