KICKS DAN DETEKSI KICKS

KickPENYEBAB

KONDISI UTAMA YANG MENYEBABKAN TERJADINYA KICK:

TEKANAN DI LUBANG SUMUR MENJADI LEBIH KECIL DARI TEKANAN DI FORMASI

Sebab-Sebab Terjadinya Kick1. Tekanan formasi lebih besar dari tekanan hidrostatis

Tekanan formasi yang melebihi tekanan hidrostatis lumpur menyebabkan fluida formasi mengalir masuk ke dalam lubang bor dan mendorong lumpur keluar dari dalam lubang bor

2. Tinggi Kolom Lumpur Turun

2.1. Lumpur masuk ke dalam formasi Formasi rekahan secara alamiah atau adanya gua-gua Formasi rekah karena kesalahan kerja dalam operasi

pemboran atau karena sifat-sifat lumpur yang digunakan

tidak sesuai

Sifat-sifat lumpur yang digunakan tidak sesuai : Berat jenis lumpur yang tinggi Viscositas lumpur yang tinggi Gel strength yang tinggi

2.2. Formasi rekah karena kesalahan waktu operasi pengeboran yang disebabkan oleh : Squeeze Effect / Efek Tekan Pemompaan yang mengejut

3. Tekanan Formasi Abnormal

Biasanya terjadi jika pemboran menembus formasi abnormal yang mempunyai gradien tekanan lebih besar dari 0.465 psi/ft sedangkan lumpur pemboran hanya direncanakan untuk formasi normal.

Akibat dari tekanan hidrostatis lumpur yang lebih kecil dari tekanan formasi, maka akan terjadi kick

3.1. Patahan (Faults)

Patahan menyebabkan pengangkatan atau penurunan suatu formasi sehingga memungkinkan tekanan di sekitar patahan tersebut menjadi abnormal.

3.2. Struktur reservoir yang luaso Suatu reservoir yang luas dan terdapat gas cap dipuncaknya,

akan terjadi tekanan yang abnormal sewaktu menembus formasi gas tersebut.

o Suatu lapisan formasi yang mempunyai sumber air yang letaknya lebih tinggi, air akan mendorong reservoir minyak atau gas. Hal ini akan menyebabkan reservoir tersebut mempunyai tekanan abnormal.

3.4. Lensa-lensa pasir

Lensa-lensa pasir yang terdapat dalam lapisan shale yang tebal, umumnya mempunyai tekanan yang tinggi. Fluida yang semula berada di dalam shale masuk ke dalam lensa-lensa pasir, sehingga lensa-lensa pasir tersebut bertekanan tinggi.

3.5. Komunikasi tekanan antar lapisan

Suatu sumur yang menembus dua lapisan yang porous dan permeable, tekanan abnormal berada di lapisan bawah dan tekanan normal di lapisan atasnya sehingga terdapat komunikasi antara dua lapisan tersebut yang mengakibatkan lapisan di atas mempunyai tekanan abnormal.

Tanda-Tanda Terjadinya Kick1. Drilling Break

Bertambahnya kecepatan laju pemboran (ROP) secara mendadak karena menembus formasi yang lunak, porous, bertekanan abnormal atau rekahan-rekahan.

Drilling break tidak selalu menandakan terjadinya kick di dalam lubang. Tetapi drilling break harus diwaspadai dan dilakukan pengamatan lebih lanjut.

2. Kecepatan aliran lumpur bertambah

Disebabkan masuknya fluida formasi ke dalam lubang bor karena tekanan hidrostatis sumur lebih kecil dari tekanan formasi.

Dideteksi melalui flow sensor yang terpasang di flow line.

3. Volume lumpur di tangki bertambah

Menunjukkan bahwa fluida formasi sudah masuk ke dalam lubang bor.

Peralatan untuk mengamati perubahan volume lumpur yang dipasang pada tangki lumpur adalah mud volume totalizer (PVT)

4. Berat jenis lumpur turun

Disebabkan oleh masuknya fluida formasi sehingga berat jenis dan tekanan hidrostatis lumpur pemboran mengalami penurunan.

5. Stroke pemompaan lumpur bertambah

Masuknya fluida formasi yang menyebabkan berat jenis lumpur pemboran di dalam lubang menurun sehingga penahan dorongan pompa akan berkurang. Hal ini mengakibatkan stroke pemompaan bertambah.

6. Tekanan sirkulasi lumpur turun

Karena tekanan hidrostatis turun akibat masuknya fluida formasi dalam lubang, maka tekanan sirkulasi akan turun juga karena tekanan yang diperlukan untuk mendorong lumpur di annulus makin ringan.

7. Temperatur lumpur meningkat

Naiknya temperatur lumpur pada flowline dapat pula menunjukkan kemungkinan adanya formasi tekanan tinggi (abnormal pressure). Pada formasi dengan tekanan tinggi (abnormal pressure) akan dijumpai kenaikan temperatur yang tidak mengikuti pola sesuai dengan gradient temperatur.

8. Gas cut mud

Adanya gas di dalam lumpur. Gas ini dapat mengurangi berat lumpur dan tidak selalu berbahaya, tergantung asal dan jumlah gas tersebut.

Gas dalam lumpur

a. Pemboran menembus formasi yang mengandung gas (Back Ground Gas)

Berasal dari formasi yang ditembus, meskipun berat lumpur cukup.

Jumlah gas tegantung dari : Ukuran lubang bor Kecepatan pemboran Porositas Saturasi gas Tekanan formasi Tekanan hidrostatis lumpur

b. Connection gas

Terjadi pada saat cabut masuk rangkaian pemboran, dimana sering terdapat gas atau udara yang terjebak di dalam sistim sirkulasi. Connection gas ini akan muncul di permukaan pada akhir suatu sirkulasi. Jumlah gas yang keluar harus sama dengan back ground gas.

Connection gas bisa dicegah bila overbalance cukup atau saat cabut masuk rangkaian tidak terlalu cepat.

c. Gas dari formasi

Terjadi bila menembus formasi yang mengandung gas dan dalam kondisi tekanan hidrostatis lumpur lebih kecil dari tekanan formasi (Ph < Pf).

Lumpur akan tetap mengalir dari lubang bor meskipun pompa sudah mati.

d. Sloughing shale

Serbuk bor yang ukurannya kasar, pipih dan lebih besar dari biasanya.

Indikasi adanya kenaikan tekanan formasi dimana terdapat perbedaan tekanan yang cukup besar antara tekanan hidrostatis lumpur dengan tekanan formasi

e. Shale density

Serbuk shale yang kasar merupakan gejala adanya tekanan tinggi.

Umumnya semakin dalam formasi, maka density juga makin besar. Bila density mengecil, berarti terjadi penyimpangan (formasi dengan tekanan tinggi).

f. Flow properties

Masuknya gas dalam lumpur tidak mengubah unsur kimiawi, tetapi mengubah viscosity dan density nya.

Masuknya air formasi dalam lumpur akan mengubah unsur kimiawi, seperti : salinity, mengurangi pH, menambah viscosity, fluida loss, mengurangi density.

g. Chloride content

Bila pemboran menembus formasi yang mengandung air dengan tekanan tinggi yang diindikasikan dengan adanya penambahan ion Cl- dalam lumpur, maka perubahan-perubahan yang mungkin terjadi dalam lumpur adalah : density, resistivity, chloride ion content, dan pH.

Tanda-tanda kick pada waktu tripping Saat cabut rangkaian pemboran, volume lumpur yang

dimasukkan lebih sedikit dari volume rangkaian pemboran

yang dicabut.

Terlihat adanya aliran dari dalam lubang atau lubang tetap

penih ketika rangkaian dicabut.

Waktu masuk rangkaian pemboran, volume lumpur yang

keluar lebih banyak dari volume rangkaian yang dimasukkan.

Deteksi Kick Deteksi Kick lebih sulit ketika digunakan lumpur berbahan dasar

minyak/sintetik dibanding berbahan dasar air karena gas larut dalam OBM/SBM.

• Gas tidak dapat masuk ke dalam lubang tanpa menyebabkan perubahan volume lumpur

• Disimpulkan bahwa peningkatan aliran dan/atau perolehan pit adalah indikasi pasti adanya kick selama mengebor dengan OBM/SBM atau WBM.

Persepsi bahwa gas kick “tersembunyi” dalam OBM / SBM salah. Perolehan ada tapi kemampuan kita mengukur perolehan tergantung pada keakuratan PVT dan flow show, disiplin latihan pit yang baik serta Driller dan Mud Logger yang waspada.

Fakta tentang Lumpur Berbahan dasar Sintetik dan Minyak

Gas dalam larutan bermigrasi sebagai lumpur dengan kerapatan berbeda

Gas bermigrasi di SBM / OBM sampai gas masuk ke dalam larutan

Gas di larutan mungkin memiliki satu setengah volume sebagaimana gas-gas

Gas masuk ke lubang dengan volume penuh

Gas ke luar dari larutan dan kecepatannya tergantung pada suhu, tekanan dan konsentrasi.

Gas Masuk dalam SBM / OBM

Gas Masuk dalam SBM / OBM(lanjutan)

Gas Masuk Dalam SBM / OBM(lanjutan)

1 Bbl Mud1 Bbl Gas

± 1½ Bbl Saturated Mud

1 Bbl Gas

Ketika gas dari formasi masuk sumur dan kontak dengan SBM, tekanan akan menyebabkannya terlarut dalam minyak. Ini disebut kelarutan.

Karena terlarut, gas tidak memindahkan volume yang sama seperti dalam lumpur berbahan dasar air. Pada 100% larutan, gas akan meningkatkan volume lumpur 50% dari volumenya ketika gas meninggalkan formasi.

Ini membuat deteksi kick lebih sulit. Influks gas sebesar 5 bbl hanya menyebabkan kenaikan 2-3 bbl dalam pit.

1 Bbl Gas

Makin banyak gas memasuki sumur, gas akan bermigrasi, sebagai gas bebas, melalui lumpur terlarut sampai gas kontak dengan lumpur segar maka ia akan masuk ke dalam larutan.

Volume di Permukaan

· 12.4 ppg SBM· Sumur mengeluarkan 30 bbl saat Bottom Up.

6” Open Hole to TD@12,000

• P1 = 14.7 psi• V1 = 30 bbl• P2 = 12.4 x 0.052 x 12,000 = 7,740 psi• V2 = 0.057 bbl kick di dasar (tidak terlarut)• V2 = 0.03 bbl kick di dasar (50% terlarut)

Dapatkah anda mendeteksi ukuran kick?

Saat influks disirkulasi ke luar lubang, kemungkinan tidak ada ekspansi karena gas terlarut dalam minyak. Ini berarti bahwa hampir tidak ada kenaikan dalam aliran.

Saat influks mencapai ± 1,500 ft dari lubang, pengurangan tekanan hidrostatik menyebabkan gas ke luar dari lumpur, kembali menjadi gas bebas. Ini disebut “bubble point”/titik didih.

Gas segera mulai berekspansi, mendorong ke luar lumpur di atasnya. Jika anda tidak siap, dapat mengakibatkan kerusakan atau luka serius.

Titik DidihRasio gas minyak (GOR) adalah ukuran jumlah gas yang

tercampur dengan volume minyak yang diberikan.

Semakin tinggi GOR semakin dalam gas mulai pecah di dalam sumur.

Sejumlah gas mulai pecah dan menurunkan GOR dari sisa influks.

Sisa influks lalu disirkulasi ke luar lubang sampai dia mencapai “bubble point” baru di mana sejumlah gas pecah kemudian menurunkan lagi GOR pada sisa influks.

Siklus ini berulang sampai seluruh gas berubah menjadi gas bebas.

Kecenderungan Umum Kelarutan Gas

Komposisi OBM/SBM memiliki efek dramatis pada kelarutan gas. Asumsikan gas tidak larut dalam air, karena jumlah brine atau air dan emulsifier meningkat, sehingga kelarutan gas dalam sistem lumpur menurun.

Dengan meningkatnya jumlah padatan, kelarutan gas menurun.

Dengan meningkatnya suhu, kelarutan gas menurun.

Dengan meningkatnya specific gravity gas, kelarutan gas menurun.

Dengan meningkatnya tekanan, kelarutan gas meningkat.

Kurva Kelarutan

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

PRESSURE (1,000 PSI)

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

Bubble PointPressureCurveB

BL / S

TB

1,000 SCF/STB

800 SCF/STB

600 SCF/STB

400 SCF/STB

200 SCF/STB

0 SCF/STBMiscibility Pressure

Efek Tekanan/Suhuterhadap Kerapatan

Temperature(F)

Pressure(psig)

MeasuredDensity

( lbm/gal)78 0 17.000

3,000 17.1456,000 17.2759,000 17.389

12,000 17.49215,000 17.589

200 0 16.3923,000 16.5926,000 16.7609,000 16.905

12,000 17.03315,000 17.149

350 3,000 15.8906,000 16.1229,000 16.310

12,000 16.46915,000 16.608

Tabel ini menunjukkan hasil uji laboratorium pada lumpur dengan beratnya 17 ppg berbahan dasar mineral minyak

TOLERANSI KICK DAN HUKUM BOYLE

Pertanyaan:

Berapa toleransi kick untuk shoe di 19,000’ TVD dan kita ingin mengebor sampai 25,500’ TVD?

Perlu diketahui: - “Toleransi Kick” memiliki 2 komponen:

1. VOLUME (BBL)- Biasanya berupa perolehan pit

2. INTENSITAS (Tekanan) – Intensitas biasa dinyatakan dalam PPG (Relatif terhadap berat lumpur)

• Tentukan toleransi kick dengan “memilih” suatu nilai lalu verifikasi matematis apa nilai “dipilih” dapat dipakai atau tidak.

• Verifikasi Matematis dipakai Hukum Boyle.

Hukum Boyle : P1 x V1=P2 x V2

• Asumsi:

1) Kick 100% gas.

2) WBM – Tidak ada gas masuk ke lumpur.

P1 x V1 = P2 x V2P1 = Tekanan di dasar

(Tekanan kick)

Tekanan di dasar = tekanan pori maksimum yang diperkirakan + lumpur di bawah seimbang + toleransi kick

PADA CONTOH INI:• Tekanan pori max yang diperkirakan (di 25,500’ TVD)

= 13.6 ppg EMW• Lumpur di atas seimbang (untuk contoh 0.2 PPG)

= 13.6 + 0.2 = 13.8 ppg• Intensitas Kick (Angka sembarang relatif terhadap berat lumpur) = 13.8

+ 0.4 = 14.2 ppg EMW

P1 = 25,500’ X 0.052 X 14.2 PPG = 18,829 PSI

V1 = Volume (ukuran) kick (sembarang angka berdasarkan ukuran dari kick yang dapat dideteksi dan Spesifik Rig)

V1 = 25 BBL

“Toleransi kick” yang ingin dicek adalah 25 BBL. & 0.4 PPG

dengan * TD = 25,500’ TVD

Shoe = 19,000’ TVD

MW = 13.8 PPG

* Jika perubahan ini ada yang merubah tolerasi kick.

P2 = Bagian Lemah

Menurut desain, “Bagian Lemah” adalah shoe. “Bagain Lemah” didefinisikan oleh tekanan retak (Tekanan Leak Off Test) dari shoe.

P2 = Tekanan Retak dari shoe

= 14.7 PPG EMW (prediksi)

= 14.7 PPG X 19,000’ X 0.052

P2 = 14,524 PSI

V2 = Ukuran kick ketika sampai di shoe, ini yang dicari.

P1 x V1 = P2 x V2

V2 = P1 x V1 P2

V2 = (18,829 psi X 25 bbl) 14,524 psi

V2 = 32.4 bbl

Kick 25 bbl di 25,500’ akan berekspansi jadi 32.4 bbl ketika sampai di shoe pada 19,000’.

• Tekanan maximum yang dialami shoe adalah ketika bagian atas dari gelembung gas (kick) ada di shoe.

• Sekarang kita mengetahui volume kick, lalu kita hitung tekanan di shoe.

• Jika tekanan di shoe melebihi tekanan retak maka toleransi kick kita terlalu tinggi dan harus dihitung ulang.

• Berapa tinggi dari 32.4 bbl yang mengisi ruang di antara lubang 14 3/4” dan 6 5/8” DP – Kapasitas Annulus 0.1687 bpf

32.4 bbl 0.1687 bpf = 192’

TEKANAN HIDROSTATIK (HP)

A) 19,000 X 13.8 X 0.052 = 13,634 psi

B) 192 ft X 0.1 psi/ft = 19 psi

C) 25,500 ft – 192 ft - 19,000 ft = 6,308 ft

6,308 ft X 13.8 ppg X 0.052 = 4,527 psi

TOTAL HP = A + B + C

= 13,634 + 19 + 4,527 = 18,180 psi

BHP = HP + Pembaca Tekanan

atau

Pembaca Tekanan = BHP - HP

= 18,829 – 18,180

= 649 psi

A7,129 ft

19,000 ft/11,871 ft BML

25,500 ft/18,371 ftBML

192’

C

Pdi shoe = Pembaca Tekanan + Hidrostatikdi shoe

= 649 + 13,634

= 14,283 psi

Tekanan Retak di shoe = 14,524 psi

14,283 < 14,524

Maka desain kita valid dan

“Toleransi Kick” kita

adalah 25 BBL dan 0.4 PPG