PELAKSANAAN SQUEEZE CEMENTING

PADA SUMUR X LAPANGAN ’Y’

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Oleh :

A R M A N

NIM: 07.01.089

JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI

BALIKPAPAN

2013

LEMBAR PENGESAHAN

PELAKSANAAN SQUEEZE CEMENTING

PADA SUMUR X LAPANGAN ’Y’

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Diajukan Guna Memenuhi Syarat Penulisan Skripsi Untuk Meraih Gelar

Sarjana Teknik Perminyakan di

Sekolah Tinggi Teknologi Miyak dan Gas Bumi Balikpapan

Oleh :

A R M A N

NIM: 07.01.089

Disetujui untuk

Jurusan Teknik Perminyakan STT MIGAS Balikpapan

Oleh:

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Yudiaryono, MT M. Nur Mukmin, ST

I. JUDUL

PELAKSANAAN SQUEEZE CEMENTING PADA SUMUR X

LAPANGAN ’Y’

II. LATAR BELAKANG MASALAH

Menurunnya laju produksi minyak dari suatu sumur pada umumnya

merupakan suatu keadaan yang tidak dapat dihindarkan. Untuk memperoleh

minyak semaksimal mungkin, sumur harus dijaga agar tetap berproduksi

dengan laju produksi yang optimum. Oleh karena itu apabila pada suatu

sumur terjadi penurunan produksi harus segera diketahui agar dapat segera

dilakukan usaha-usaha untuk menjaga agar sumur tetap berproduksi dengan

optimum ataupun usaha yang akan meningkatkan laju produksi minyak.

Untuk mencapai tujuan tersebut, biasanya dilakukan suatu kerja ulang

(workover) pada sumur tersebut.

Workover atau kerja ulang adalah salah satu kegiatan dalam usaha

meningkatkan produktivitas dengan cara memperbaiki problem atau

memperbaiki kerusakan sumur sehingga diperoleh kembali laju produksi

yang optimum.

Sebelum memutuskan untuk mengadakan kerja ulang ini perlu beberapa

pertimbangan, yaitu:

1. Harus diyakini benar bahwa cadangan minyaknya masih cukup besar

sehingga untuk tujuan pengurasan reservoirnya perlu mengadakan

rehabilitasi sumur-sumur produksi tersebut.

2. Masih belum tercapainya laju produksi yang optimum, sehingga perlu

diselidiki faktor-faktor penyebabnya agar dapat ditentukan jenis operasi

kerja ulangnya.

3. Terproduksinya material yang tidak diinginkan, produksi air dan atau

gas yang berlebihan sehingga menyebabkan rusaknya peralatan dan

perlengkapan lainnya.

4. Rencana menaikkan kapasitas produksi tanpa memandang apakah terjadi

problem mekanis dan formasi atau tidak.

III. MAKSUD DAN TUJUAN

Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk melakukan

Pelaksanaan kerja ulang dan operasinya pada Sumur X Lapangan “Y”

menggunakan metode Squeeze Cementing.

IV. TINJAUAN PUSTAKA

Reservoir merupakan tempat terakumulasinya fluida hidrokarbon.

Proses akumulasi fluida hidrokarbon harus memenuhi beberapa syarat,

yang merupakan unsur-unsur pembentuk reservoir. Unsur-unsur yang

menyusun reservoir yaitu :

1. Batuan reservoir (reservoir rock) yaitu wadah yang diisi dan dijenuhi

oleh fluida hidrokarbon. Pada umumnya batuan reservoir merupakan

lapisan batuan yang porous dan permeable.

2. Lapisan penutup (cap rock), yaitu suatu lapisan batuan yang bersifat

impermeable yang berfungsi sebagai penyekat fluida hidrokarbon.

3. Perangkap reservoir (reservoir trap), merupakan suatu unsur pembentuk

reservoir yang mempunyai bentuk sedemikian rupa sehingga lapisan

beserta penutupnya merupakan bentuk konkaf ke bawah dan

menyebabkan minyak dan gas berada dibagian teratas reservoir.

Karakteristik suatu reservoir sangat dipengaruhi oleh 3 hal yaitu

karakteristik batuan penyusun, fluida reservoir yang menempati dan kondisi

reservoir itu sendiri, yang mana satu sama lain akan saling berkaitan.

Pada dasarnya semua batuan dapat menjadi batuan reservoir asalkan

mempunyai porositas dan permeabilitas yang cukup. Namun pada

kenyataannya batuan sedimen yang banyak dijumpai sebagai batuan

reservoir. Oleh karena itu dalam penilaian batuan reservoir selanjutnya akan

banyak berhubungan dengan sifat-sifat fisik batuan sedimen..

Frekuensi Squeeze Cementing

Tingkat frekuensi squeeze cementing sangat tergantung pada

penyebab dilakukan squeeze cementing. Penyebab tersebut antara lain:

1. Kebocoran casing

Kebocoran casing terjadi karena proses korosi, collapse, dan collars

(sambungan casing). Korosi pada casing disebabkan karena adanya H2S,

CO2, HCl atau mud acid dan adanya perbedaan potensial yang

menyebabkan kontak dua macam fluida dengan tingkat keragaman

berbeda. Korosi ini mengakibatkan pengikisan pada dinding casing,

terutama pada dinding bagian dalam.

Adanya selisih tekanan dalam dan luar casing yang terlalu besar maka

akan terjadi collapse. Collapse casing tersebut dapat terjadi karena salah

dalam mendesain dan juga adanya korosi tadi.

2. Kerusakan primary cementing

Sebab-sebab terjadinya kerusakan primary cementing adalah karena

adanya tekanan yang besar pada operasi workover atau kualitas semen

dan pengerjaan yang tidak baik.

Komposisi Kimia Batuan Reservoar

Batuan adalah kumpulan dari mineral–mineral. Sedangkan suatu

mineral dibentuk dari beberapa ikatan komposisi kimia. Banyak sedikitnya

suatu komposisi kimia akan membentuk suatu jenis mineral tertentu dan

akan menentukan macam batuan. Batuan reservoir umumnya terdiri dari

batuan sedimen, yang berupa batupasir, batuan karbonat, dan shale atau

kadang–kadang vulkanik. Masing–masing batuan tersebut mempunyai

komposisi kimia yang berbeda, begitu pula sifat fisiknya. Unsur atau atom–

atom penyusun batuan reservoar perlu diketahui mengingat macam dan

jumlah atom–atom tersebut akan menentukan sifat–sifat dari mineral yang

terbentuk, baik sifat–sifat fisik maupun sifat–sifat kimiawinya. Mineral

merupakan zat–zat yang tersusun dari komposisi kimia tertentu yang

dinyatakan dalam bentuk rumus–rumus dimana menunjukkan macam

unsur–unsur serta jumlahnya yang terdapat dalam mineral tersebut.

Petroleum System

Terbentuk dan terakumulasinya minyak dan gas dibawah permukaan

harus memenuhi beberapa syarat yang merupakan unsur-unsur petroleum

system yaitu adanya batuan sumber (source rock), migrasi hidrokarbon

sebagai fungsi jarak dan waktu, batuan reservoir, perangkap reservoir dan

batuan penutup (seal).

Sifat Fisik Batuan Reservoir

Pada dasarnya semua batuan dapat menjadi batuan reservoir asalkan

mempunyai porositas dan permeabilitas yang cukup, namun pada

kenyataannya hanya batuan sedimen yang banyak dijumpai sebagai batuan

reservoir, khususnya reservoir minyak. Oleh karena itu dalam penilaian

batuan reservoir selanjutnya akan banyak berhubungan dengan sifat–sifat

fisik batuan sedimen, terutama yang porus dan permeabel. Sifat fisik batuan

yang lainnya antara lain : Porositas, Permeabilitas, Wettabilitas, tekanan

kapiler, saturasi dan kompresibilitas batuan.

Perencanaan Operasi Kerja Ulang Dengan Perhitungan Squeeze

Cementing

Squeeze cementing adalah suatu proses penyemenan dimana bubur

semen ditekan ke tempat tertentu di dalam sumur untuk menutup daerah

yang diinginkan. Operasi ini biasanya dilakukan untuk memperbaiki

kegagalan atau kerusakan pada penyemenan pertama ataupun untuk tujuan-

tujuan tertentu.

Secara umum kegunaan dari squeeze cementing adalah:

Memperbaiki primary cementing yang rekah atau semen yang tidak baik

ikatannya.

Memperbaiki casing yang pecah atau bocor.

Menutup perforasi-perforasi yang tidak diinginkan atau yang sudah

tidak dipakai.

Mengganti zona-zona produksi.

Mengontrol gas oil ratio (GOR) dan water oil ratio (WOR) yang tinggi

dengan jalan mengisolasi zona minyak dari formasi gas bearing dan atau

water bearingnya.

Menutup zona lost circulation atau zona dengan tekanan tinggi atau

produksi air/gas yang berlebihan.

Untuk menyelesaikan tujuan di atas hanya dibutuhkan volume bubur

semen yang relatif sedikit, tetapi harus ditempatkan pada titik yang tepat

pada sumur. Untuk itu diperlukan perencanaan yang baik terutama

perencanaan bubur semen dan penentuan tekanan serta pemiliahn metoda

atau teknik yang digunakan untuk operasi ini.

Ada dua cara yang dikenakan pada operasi squeeze cementing, yaitu:

1. High Pressure Squeeze Cementing

Teknik ini dikenal dengan teknik semen fluid loss tinggi. Pada haigh

pressure squeeze cementing ini, formasi direkahkan dulu untuk

menempatkan bubur semen. Jadi teknik ini mencakup perekahan formasi

dan pemompaan bubur semen dengan tekanan tinggi tanpa kebocoran.

Dalam high pressure squeeze cementing ini casing sering tidak kuat

menahan tekanannya, karena itu diberi tekanan imbangan di annulus

drill pipe casing (squeeze cementing dilakukan dari drill pipe) diatas

packer karena dalam operasi ini dipasang packer untuk mengarahkan

tekanan ke formasi. Tekanan yang harus dikerjakan dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan berikut:

PB = Ps – Pc + 0,052 D (Wc – Wm)

dimana:

PB = Tekanan imbang di annulus, psi

Ps = Squeeze pressure di permukaan, psi

Pc = Collapse pressure yang diijinkan, psi

Wc = Density bubur semen, ppg

Wm = Density lumpur, ppg

D = Kedalaman packer, ft

Persamaan menunjukkan bahwa tekanan di annulus (yang

mengimbangi PB) diatas packer ditambah collapse pressure casing yang

diijinkan (Pc) harus sama dengan squeeze pressure di permukaan (Ps)

ditambah tekanan differential oleh bubur semen. Sedangkan tekanan

yang diperbolehkan untuk tekanan imbang adalah:

PBmax = 0,8 Pb – 0,052 D (Wc – Wm)

dimana:

PBmax = Tekanan imbang maksimum, psi

Pb = Burst pressure casing yang diijinkan, psi

Dari Persamaan dan dapat diketahui squeeze pressure maksimum yang

aman, yaitu:

Psq = Pc – 0,052 D (Wc – Wm) + PBmax

2. Low Pressure Squeeze Cementing

Teknik ini lebih dikenal dengan teknik semen fluid loss rendah.

menunjukkan teknik tekanan rendah. Teknik ini mencakup penempatan

semen diatas interval perforasi dan memberikan tekanan yang cukup

untuk membentuk filter cake dari semen yang didehedrasi di dalam

perforasi dan dalam saluran-saluran atau rekahan-rekahan yang mungkin

terbuka perforasi tersebut.

Pada low pressure squeeze cementing ini sering tidak digunakan packer

dan dalam prakteknya tekanannya adalah 300 psi dibawah tekanan rekah

formasinya. Tingginya teknik squeeze pada titik tekanan tinggi

menyebabkan rekahnya formasi, sehingga perlu hati-hati, karena itulah

teknik tekanan rendah lebih aman.

Beberapa anjuran untuk melakukan squeeze cementing ini adalah:

Tekanan squeeze akhir maksimum di permukaan tidak harus 1000 psi

diatas break down pressure (tekanan pompa dimana fluida untuk

pertama kali masuk ke dalam formasi).

BHP maksimum 1 psi/ft kedalaman.

Untuk sumur-sumur dangkal biasanya BHP ditentukan dengan

persamaan:

BHP = 0,4 D + 500 , psi

Jumlah semen untuk squeeze cementing bervariasi dari beberapa sak

sampai ratusan sak. Volume squeeze cementing tergantung dari tenaga

pompa, break down pressure filtrat slurry, permeabilitas formasi

(permeabilitas besar akan menyebabkan dehidrasi semen dengan cepat,

maka semen akan cepat mengeras karena bridging, jadi tekanan squeeze

naik dengan cepat), panjang zona yang diperforasi, kondisi primary

cementing, dan hubungan antara top kolom semen dengan titik dimana

squeeze akan dilakukan.

V. METODOLOGI PENDEKATAN

Metode yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah Squeeze

Cementing.

VI. DATA YANG DIBUTUHKAN

Data yang dibutuhkan antara lain data produksi, tekanan, sejarah

sumur itu sendiri dan data penunjang lainnya.

VII. WAKTU DAN LOKASI PENELITIAN

Tugas Akhir ini berlangsung kurang-lebih selama 1 (satu) bulan

terhitung dari tanggal 13 Oktober 2013. Tempat Tugas Akhir

dilaksanakan di PT.PERTAMINA EP Sanga - Sanga.

VIII. PESERTA KERJA PRAKTEK

No Nama Nim Semester Jurusan

1 Arman 0701089 XIII Teknik Perminyakan

IX. RENCANA DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN

HALAMAN PERSEMBAHAN

ABSTRAK

PRAKATA

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR SIMBOL

DAFTAR LAMPIRAN

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

1.2 Maksud dan Tujuan

1.3 Ruang Lingkup Masalah

1.4 Manfaat penelitian

BAB II TINJAUAN UMUM PADA LAPANGAN “SANGA-SANGA”

2.1 Sejarah Singkat PT.PERTAMINA Sangasanga

2.2 Kondisi Geologi Daerah Penelitian

BAB III TEORI DASAR

3.1 Pengertian

3.1.1 Workover atau kerja ulang

3.1.2 Squeeze cementing

3.2 Konsep Dasar Reservoar

3.3 Batuan Kandungan Hidrokarbon

3.4 Shale

3.5 Pengeboran dan Efeknya pada Formasi Batuan

3.6 Porositas

3.7 Faktor Formasi

3.8 Derajat Kejenuhan ( saturasi )

3.9 Penentuan Perencanaan Kerja Ulang

3.10 Perhitungan Squeeze cementing

3.11 Operasi Squeeze Cementing

3.12 Frekuensi Squeeze Cementing

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

3.2 Rancangan Penelitian

3.3 Proses Pengambilan dan Pengolahan Data

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

4.2 Pembahasan

BAB VI PENUTUP

5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

X. PENUTUP

Demikian surat pengajuan Tugas Akhir ini saya buat, dengan

harapan program ini bisa terealisasi dalam rangka memenuhi syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik Perminyakan di Sekolah Tinggi

Teknologi Minyak & Gas Bumi Balikpapan. Atas perhatian dan

kerja samanya kami ucapkan terima kasih.

Balikpapan, 7 Oktober 2013

Salam Hormat

Pemohon