Laporan Alp

8/15/2019 Laporan Alp

1/105

1

BAB I

PENDAHULUAN

Lumpur pemboran adalah fluida yang dipakai, yang didesain untuk

membantu proses pemboran. Salah satu faktor yang menentukan berhasil tidaknya

suatu pemboran adalah pada lumpur bor. Karena berbagai faktor pemboran yang

ada maka lumpur pemboran mutlak diperlukan pada proses tersebut. Pada

mulanya orang hanya menggunakan air saja untuk mengangkat serpih pemboran

(cutting) . Seiring dengan berkembangnya teknologi, lumpur mulai digunakan

untuk mengangkat cutting. Untuk memperbaiki sifat-sifat lumpur, zat-zat kimia

(additive) ditambahkan ke dalam lumpur dan akhirnya digunakan pula udara dan

gas untuk pemboran walaupun lumpur tetap digunakan.

Lumpur pemboran adalah fluida yang dipakai, yang didesain untuk

membantu proses pemboran. Fungsi suatu lumpur pemboran ditentukan oleh

komposisi kimia dan sifat fisik lumpur. Kesalahan dalam mengontrol sifat fisik

lumpur akan menyebabkan kegagalan dari fungsi lumpur yang pada gilirannya

dapat menimbulkan hambatan pemboran dan akhirnya menimbulkan kerugian

besar.

Secara umum lumpur pemboran mempunyai tiga komponen atau fasa,

yaitu:

1. Fraksi cairan :

a. Air.

b. Minyak.c. Emulsi minyak dan air.

2. Fraksi padat

a. Reaktif solid (clay, bentonite, attapulgite).

b. Innert solid.

3. Fraksi Additive

a. Material pemberat.

b. Filtration loss reduce agent.


2/105

2

c. Viscousifier.

d. Thinner.

e. PH Adjuster (pengontrol).

f. Shale stabilisator agent.

Adanya bermacam-macam fraksi tersebut, maka Zaba dan Doherty

(1970),mengelompokan lumpur bor berdasarkan fasa fluidanya, menjadi :

1. Lumpur air tawar (fresh water Mud).

Adalah lumpur yang fasa cairnya adalah air tawar dengan (kalau ada) kadar

garam yang kecil (kurang dari 10000 ppm = 1 % berat garam). Jenis-jenis

lumpur fresh water muds adalah : Spud Mud, Natural Mud, Bentonite –

treated mud, Phosphate treated mud, Organic colloid treated mud, “Red” mud,

Calcium mud, Lime treated mud, Gypsum treated mud dan Calcium salt.

A. Spud Mud, adalah lumpur yang digunakan pada pemboran awal atau

bagian atas bagi conductor casing. Fungsi utamanya adalah untuk mengangkat

cutting dan membuka lubang di permukaan.

B. Natural Mud, yaitu dibentuk dari pecahan-pecahan cutting dalam fasa cair,

sifat-sifatnya bervariasi tergantung formasi yang di bor. Lumpur ini digunakan

untuk pemboran yang cepat seperti pemboran pada surface casing.

C. Bentonite – treated Mud, yaitu mencakup sebagian besar dari tipe-tipe air

tawar. Bentonite adalah material paling umum yang digunakan untuk koloid

inorganic yang berfungsi mengurangi filtrate loss dan mengurangi tebal mud

cake. Bentonite juga menaikkan viscositas.

D. Phospate treated Mud, yaitu mengandung polyphospate untuk mengontrol

viscositas gel strength dan juga dapat mengurangi filtrate loss serta mud cake

dapat tipis.


3/105

3

E. Organic colloid treated Mud, terdiri dari penambahan pregelatinized starch

atau carboxymethyl cellulose pada lumpur yang digunakan untuk mengurangi

filtration loss pada fresh water mud.

F. Red Mud, yaitu mendapatkan warnanya dari warna yang dihasilkan oleh

treatment dengan cautic soda dan gueobracho (merah tua). Jenis lumpur ini

adalah alkaline tannate treatment dengan penambahan polyphospate untuk

lumpur dengan pH dibawah 10.

G. Calcium Mud, yaitu lumpur yang mengandung larutan calcium (di

sengaja). Calcium bisa ditambah dengan bentuk slake lime (kapur mati),

semen, plaster (CaSO4) atau CaCl2.

2. Lumpur air asin ( Salt water Mud).

Lumpur ini digunakan terutama untuk membor garam massive (salt dome)

atau salt stringer (lapisan formasi garam) dan kadang-kadang bila ada aliran

air garam yang terbor. Filtrate loss-nya besar dan mud-cake-nya tebal bila

tidak ditambah organic colloid, pH lumpur dibawah 8, karena itu perlu

presentative untuk menahan fermentasi starch. Jika salt mudnya mempunyai

pH yang lebih tinggi, fermentasi terhalang oleh basa. Suspensi ini bisa

diperbaiki dengan penggunaan attapulgite sebagai pengganti bentonite.

Adapun jenis-jenis lumpur salt water mud adalah : Unsaturated salt water

mud, Saturated salt-water mud dan Sodium-Silicate muds.

3. Oil in water emulsion Mud.

Pada lumpur ini, minyak merupakan fasa tersebar (emulsi) dan air sebagai

sebagai fasa kontinu. Jika pembuatannya baik, filtratnya hanya air. Sebagai

dapat digunakan baik fresh maupun salt water mud. Sifat-sifat fisik yang

dipengaruhi emulsifikasi hanyalah berat lumpur, volume filtrat, tebal mud

cake dan pelumasan. Segera setelah emulsifikasi, filtrate loss berkurang.


4/105

4

Keuntungannya adalah bit yang lebih tahan lama, penetration rate naik,

pengurangan korosi pada drillstring, perbaikan pada sifat-sifat lumpur

(viskositas dan tekanan pompa boleh/dapat dikurangi, water loss turun, mud

cake tipis) dan mengurangi balling (terlapisnya alat oleh padatan lumpur) pada

drillstring.

4. Oil base dan Oil base emulsion Mud.

Lumpur ini mengandung minyak sebagai fasa kontinunya. Komposisinya

diatur agar kadar airnya rendah (3 – 5% volume). Relatif lumpur ini tidak

sensitif terhadap kontaminan. Tetapi airnya adalah kontaminan karena

memberi efek negatif bagi kestabilan lumpur ini. Untuk mengontrol

viskositas, menaikkan gel strength, mengurangi efek kontaminasi air dan

mengurangi filtrate loss perlu ditambahkan zat-zat kimia. Manfaat oil base

mud didasarkan pada kenyataan bahwa filtratnya adalah minyak karena itu

tidak akan menghidratkan shale atau clay yang sensitif baik terhadap formasi

maupun formasi produktif (jadi ia juga untuk completion mud). Kegunaan

terbesar adalah pada completion dan work-over sumur.

5. Gaseuos drilling fluids.

Digunakan untuk daerah-daerah dengan formasi keras dan kering.

Lumpur pemboran mempunyai pengaruh yang penting dalam suatu operasi

pemboran minyak, gas dan panas bumi. Kecepatan pemboran, efisiensi,

keselamatan dan biaya pemboran sangat tergatung pada lumpur pemboran yang

dipakai. Pada dasarnya fungsi utama lumpur pemboran adalah untuk :

1. Mengangkat serbuk bor ke permukaan.

2. Mengontrol tekanan formasi.

3. Mendinginkan pahat dan melumasi bit dan drill string .

4. Membersihkan dasar lubang bor.

5. Membantu dalam penilaian formasi.

6. Melindungi formasi produktif.


5/105


6/105

6

BAB II

PENGUKURAN DENSITAS, SAND CONTENT DANKADAR MINYAK PADA LUMPUR PEMBORAN

2.1. Tujuan Percobaan

1. Mengenal material pembentuk lumpur pemboran serta fungsi

utamanya.

2. Menentukan densitas lumpur pemboran dengan menggunakan mud

balance 3. Menentuka kandungan pasir dalam lumpur pemboran

4. Mengetahui besarnya kadar pasir (%) yang terkandung dalam lumpur

pemboran

5. Meneentukan kadar minyak dan padatan yang terdapat dalam lumpur

bor (emulsi).

2.2. Teori Dasar

2.2.1 Densitas Lumpur

Lumpur memiliki peranan yang sangat besar dalam menentukan

keberhasilan suatu operasi pemboran sehingga perlu diperhatikan sifat-

sifat dari lumpur tersebut seperti densitas, viskositas , gel strength ataupun

filtration loss . Densitas lumpur berhubungan langsung dengan fungsi

lumpur bor sebagai penahan tekanan formasi. Dengan densitas lumpur

yang terlalau besar akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi ( loss

circulation ), sedangkan apabila densitas lumpur bor terlalu kecil akan

menyebabkan kick (masuknya fluida formasi ke dalam lubang sumur).

Oleh karena itu, densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan

formasi yang akan dibor.

Densitas lumpur dapat menggambarkan gradient hidrostatik dari

lumpur bor dalam psi/ft. Namun, di lapangan umumnya dipakai satuan

pound per gallon (ppg)


7/105

7

Dengan asumsi-asumsi sebagai berikut:

1. Volume setiap material adalah additive :

2. Jumlah berat adalah additive, maka :

Keterangan :

Vs = Volume solid, gallon

Vml = Volume lumpur lama, gallon

Vmb= Volume lumpur baru, gallon

ρs = densitas solid, ppg

ρml = densitas lumpur lama, ppg

ρmb = densitas lumpur baru, ppg

dari persamaan 1 dan 2 di dapat :

Vs =(ρmb - ρml ) ml

ρs-ρmb

Karena zat pemberat (solid) beratnya adalah :

Ws = s x ρs

Bila dimasukkan ke persamaan 3 :

Ws=ρmb- ρml ml

ρs-ρmb ρs

% volume solid :

smb

x 100 =ρmb- ρml

ρs- ρml x 100

Vs + Vml = Vmb

ρs s + ρml ml = ρmb mb


8/105

8

% berat solid :

ρs sρmb mb

x 100 =ρmb- ρml ρsρs- ρml ρml

x 100

Maka bila yang digunakan sebagai solid adalah barite dengan SG 4.3

untuk menaikkan densitas lumpur lama seberat ρml ke lumpur baru

sebesar ρmb setiap bbl, lumpur lama memerlukan berat solid, Ws

sebanyak :

Ws = 684ρmb - ρml

35.8 - ρmb

Keterangan :

Ws = berat solid zat pemberat , kg barite/bbl lumpur.

Sedangkan jika yang digunakan sebagai pemberat adalah bentonite dengan

SG 2.5 maka untuk tiap barrel lumpur diperlukan :

Ws = 398ρmb - ρml

2.5 - ρmb

Ws = kg bentonite/bbl lumpur lama

2.2.2 Sand Content

Tercampurnya serpihan-serpihan formasi ( cutting ) ke dalam

lumpur pemboran akan membawa pengaruh pada operasi pemboran.

Serpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat

mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini

akan menambah beban pompa sirkulasi lumpur. Oleh karena itu, setelah


9/105

9

lumpur disirkulasikan harus mengalami proses pembersihan terutama

menghilangkan partikel-partikel yang masuk ke dalam lumpur selama

sirkulasi. Alat- alat yang biasa digunakan disebut dengan ” Conditioning

Equipment ”, antara lain :

Shale shaker

Fungsinya membersihkan lumpur dari serpihan-serpihan atau cutting

yang berukuran besar. Penggunaan screen (saringan) untuk problematika

padatan yang terbawa dalam lumpur menjadi salah satu pilihan dalam

solid control equipment. Solid/padatan yang mempunyai jari-jari yang

lebih besar dari jari-jari screen akan tertinggal/tersaring dan dibuang,

sehingga jumlah solid dalam lumpur bisa terminimalisasi. Jari-jari screen

di set agar polimer dalam lumpur tidak ikut terbuang. Kerusakan screen

bisa diperbaiki dan diganti.

Gambar 2.1 Shale Shaker

Degassser

Funsinya membersihkan lumpur dari gas yang mungkin masuk ke

lumpur pemboran. Alat ini sangat berfungsi pada saat pemboran

menembus zona permeable , yang ditandai dengan pemboran menjadi

lebih cepat, densitas lumpur berkurang dan volume lumpur pada mud pit

bertambah.


10/105

10

Gambar 2.2 Degasser

Desander

Fungsinya membersihkan lumpur dari partikel-partikel padatan yang

berukuran kecil yang biasanya lolos dari shale shaker.

Gambar 2.3 Desander Desilter

Fungsinya sama dengan desander tetapi desilter dapat membersihkan

lumpur dari partikel-partikel yang berukuran lebih kecil. Penggunaan

desilter dan mud cleaner harus dioptimalisasi oleh beberapa faktor seperti :

berat lumpur, biaya fasa liquid, komposisi solid dalam lumpur, biaya fasa

liquid, biaya logistik yang berhubungan dengan bahan kimia dan lain-lain.

Biasanya berat lumpur yang dikehendaki sekitar 10.8 biasanya lebih


11/105

11

praktis dengan menggunakan mud cleaner dibandingkan dengan

penyaringan dengan screen terkecil. Selain itu penggunaan mud cleaner

lebih praktis juga lebih murah

Penggambaran sand content dari lumpur pemboran merupakan

prosentase volume dari partikel-partikel yang diameternya lebih besar dari

74 mikron. Hal ini dilakukan melalui pengukuran degan saringan tertentu.

Jadi persamaan untuk menentukan kandungan pasir ( sand content ) pada

lumpur pemboran adalah :

n=sm

x 100

Dimana :

n = kandungan pasir

Vs = Volume pasir dala lumpur

Vm = Volume lumpu

2.3. Peralatan dan Bahan2.3.1. Alat

Mud balance Retort kit Multi mixer Wetting agent Sand Content Set

Gelas ukur 500 cc


12/105

12

Gambar 2.4 Sand content set Gambar 2.5 Timbangan

Gambar 2.6 M ud Bal anceGambar 2.7 Gelas Ukur

Gambar 2.8 Retort K it


13/105

13

2.3.2. Bahan

Barite Bentonite Aquades

Gambar 2.9 AquadesGambar 2.10 Bentonite

Gambar 2.11 Bari te

2.4 Prosedur Percobaan

1. Densitas Lumpur

a) Mengkalibrasi peralatan mud balance sebagai berikut Membersihkan peralatan mud balance

Mengisi cup dengan air hingga penuh, lalu tutup dan dibersihkan

bagian luarnya. Keringkan dengan kertas tissue.

Meletakkan kembali mud balance pada kedudukan semula Rider ditempatkan pada skala 8.33 ppg Mencek pada level glass bila tidak seimbamg atur calibration

screw sampai seimbang

b) Menimbang beberapa zat yang digunakan.


14/105

14

c) Menakar air 350 cc dan dicampur dengan 22.5 gr bentonite. Caranya

air dimasukkan dalam bejana lalu dipasang multi mixer dan bentonite

dimasukkan sedikit demi sedikit setelah multi mixer dijalankan.

Selang beberapa menit setelah dicampur, bejana diambil dan isi cup

mud balance dengan lumpur yang telah dibuat.

d) Cup ditutup dan lumpur yang melekat pada dinding bagian luar dan

tutup cup dibersihkan.

e) Meletakkan balance arm pada kedudukan semula, lalu mengatur

rider hingga seimbang. Baca densitas yang ditunjukkan oleh skala.

f) Ulangi langkah lima untuk komposisi campuaran yang berbeda.

2. Sand Content

a) Isi tabung gelas ukur dengan lumpur pemboran dan tandai.

Tambahkan air pada batas berikutnya. Tutup mulut tabung dan

kocok dengan kuat.

b) Tuangkan campuran tersebut ke saringan. Biarkan cairan mengalir

keluar melalui saringan. Tambahkan air ke dalam tabung, kocok dan

tuangkan kembali ke saringan. Ulangi hingga tabung menjadi bersih.

Cuci pasir yang tersaring pada saringan untuk melepaskan sisa

lumpur yang melekat

c) Pasang funnel pada sisi atas sieve . Dengan perlahan-lahan balik

rangkaian tersebut dan masukkan ujung funnel ke dalam gelas ukur

hanyutkan pasir ke dalam tabung dengan menyemprotkan air melalui

saringan hingga semua pasir tertampung dalam gelas ukur. Biarkan

pasir mengendap. Dari skala yang ada pada tabung, baca persen

volume dari pasir yang mengendap.

d) Catat sand content dari umpur dalam persen volume.


15/105

15

2.5. Data dan Hasil Percobaan

Data hasil percobaan adalah sebagai berikut :

Tabel 2.1 Data Densitas dan Sand Content Hasil Percobaan

No Lumpur Dasar

Air (cc)

Bentonite Barite

(gram)

Calcium

Carbonate

(gram)

Densitas

(ppg)

Sand Content

(% volume)

1 350 25 0 8.65 0.50

2 350 25 2 8.70 0.50

3 350 25 5 8.75 0.50

4 350 25 10 8.75 0.75

5 350 25 15 8.80 0.75

2.6. Pembahasan

2.6.1. Pembahasan Praktikum

Pada praktikum ini terdapat lumpur dasar yang terdiri dari

campuran 350 cc air dan 25 gram bentonite. Pada keadaan normal, lumpur

dasar memiliki densitas 8.65 ppg dan sand content 0.50 . Saat ditambahkan barite sebanyak 2 gram, densitas meningkat menjadi 8.70 ppg dengan

harga sand content tetap. Kemudian ditambahkan lagi bentonite sebanyak

5 gram, harga densitas meningkat menjadi 8.75 dengan sand content yang

tetap. Pada penambahan carbonite sebanyak 15 gram sand content pun

juga ikut meningkat.

Pada dunia perminyakan pengukuran densitas dan sand content

merupakan hal yang penting untuk dilakukan, karena jika tidak densitasyang terlalu besar akan mengakibatkan loss circulation dan jika terlalu

rendah akan menyebabkan kick. Harga sand content yang terlalu tinggi

dapat menaikkan densitas yang kemudian akan menambah beban pompa

sirkulasi lumpur. Oleh karena penambahan zat additive diatas dapat

mengontrol sand content dan densitasnya.


16/105

16

2.6.2 Pembahasan Soal

1. Apakah yang dimaksud dengan fluida pemboran dan lumpur

pemboran?

Fluida pemboran adalah fluida yang diinjeksikan kedalam lubang

bor yang berfungsi untuk membersihkan lubang pemboran.

Lumpur Pemboran adalah campuran fluida yang komplek yang

terdiri atas zat kimia dan padatan yang secara terus – menerus

dipompakan dan disirkulasikan dari mud pits ke lubang sumur.

2. Sebutkan dan jelaskan fungsi dari penggunaan lumpur pemboran ? (minimal 5 )

Mengangkat cutting kepermukaan Mengontrol tekanan formasi Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string Membersihkan dasar lubang bor Melindungi formasi produktif

Sebagai media logging Menahan sebagian berat drill string Membantu stabilisasi formasi

3. Apa yang dimaksud dengan plug-flow, laminar-flow dan turbulen -

flow ?

Plug-flow adalah sebuah modif sederhana dan profil kecepatan

fluida yang mengalir dalam pipa dimana kecepatan diasumsikan

konstan. Laminer-flow adalah kelajuan gerak yang kecil dengan dimensi

vector kecepatannya berubah.

Turbulen-flow adalah bahwa partikel dalam fluida mengalami

perubahan kecepatan dari titik ke titik dan dari waktu ke waktu

berlangsung secara tidak langsung


17/105

17

4. Sebutkan dan jelaskan komponen dari fasa pembentuk lumpur

pemboran ?

1) Fasa Cairan

Fasa cair lumpur pemboran pada umumnya dapat berupa air,

minyak, atau campuran air dan minyak.

2) Fasa Padat

Fasa padat dibagi dalam dua kelompok, yaitu padatan dengan berat

jenis rendah dan padatan dengan berat jenis tinggi. Padatan berat

jenis rendah dibagi menjadi dua, yaitu

Reaktif Solid : Padatan yang bereaksi dengan air membentuk

koloid (clay)

Innert solid : zat padat yang tak bereaksi.

3) Fasa Additive

Fasa additive atau fasa kimia; merupakan bagian dari system yang

digunakan untuk mengontrol sifat-sifat lumpur.

5. Jelaskan mengapa pengontrolan densitas pada lumpur perlu dilakukan?

Karena adanya densitas lumpur bor yang terlalu besar akan

menyebabkan lumpur hilang keformasi ( lost circulation ). Sedangkan

apabila terlalu kecil akan menyebabkan kick, maka densitas leumpur

harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan di bor.

6. Ada empat komponen pada lumpur pemboran, sebutkan dan jelaskan ! Fase cair minyak / air, 75 % lumpur pemboran menggunakan air,

apabila kandungan minyak lebih dari 90 % maka disebut oil base

apabila minyaknya 50-70 % maka disebut invert emulsion

Padatan reaktif adalah koloid air tawar yaitu padatan yang

bereaksi dengan air membentuk koloid (clay).

Inert solid adalah zat padatan yang tidak bereaksi Fase kimia digunakan untuk mengontrol sifat-sifat lumpur dan

mengurangi water loss


18/105

18

7. Ada 4 hal yang mempengaruhi pengangkatan cutting ke permukaan,

sebutkan !

Kecepatan fluida di annulus Densitas Viskositas Luasan permukaan / bentuk dari pada partikel serbuk bor

8. Jika dilihat pada tabel data hasil percobaan diatas, jenis additive apa

yang telah digunakan ? serta jelaskan maksud dari ditambahkannya

additive tersebut ?

Barite dan CaCO 3 kedua additive digunakan untuk menaikkan

densitas.

9. Jika diketahui SG dari Bentonite adalah 2,6. Hitung dan perkirakan SG

dari barite (berdasarkan data hasil percobaan) !

Diketahui :

ρ (ρ ) = 8,33 ppg

SG Bentonite = 2,6

Ditanya : SG Barrite dan SG CaCO 3 =….?

Penyelesaian :

ρ (ρ lumpur ) = ρ air x SG Bentoni

= 8.33 x 2.6

= 21.658 ppg

Barite

0,50=21.658-8,33

8,33 x arite - 8,33

4,165 arite -4,165 =13,3284,165 arite

=17,493

arite =4,2

CaCO 3 = 6,2475 – SG CaCO 3 – 6,2475 = 13,328

6,2475 – SG CaCO 3 = 19,5755


19/105

19

SG CaCO 3 = 3,13

10. Jika saudara bekerja sebagai Mud Engineer pada suatu operasi

pemboran, berdasarkan pengalaman densitas lumpur yang akan

digunakan berkisar antara 9-14 ppg. Dari dua jenis material pemberat

diatas material manakah yang akan saudara gunakan ? berikan

alasannya!

Dari dua material pemberat diatas yang akan saya pilih adalah barite

karena kandungan pasirnya kecil dan lebih ekonomis.

11. Apa yang terjadi jika pada operasi pemboran, jika lumpur pemboran

bersifat asam?

Akan menyebabkan korosi pada peralatan pemboran

12. Jelaskan apa pengaruh dari serpihan pasir pada operasi pemboran dan

bagaimana mengatasinya dalam operasi pemboran?

Pengaruhnya :

a. Bersifat abrasif atau mengikis.

b. Dapat menyebabkan berat jenis lumpur akan naik dan hal ini

akan menyebabkan berat jenis lumpur semakin besar.

Mengatasi :

a. Menaikkan densitas lumpur maka akan menaikkan gaya

bouyancy factor yaitu gaya partikel yang berlawanan dengan

arah gravitasi sehingga menaikkan kemampuan mengangkat

material ke permukaan dengan tekanan pompa besar .

b. Viskositas dan gel strength dinaikkan untuk mencegah

pengendapan di bottom hole. Setelah lumpur disirkulasikan

harus melalui proses pembersihan terutama menghilangkan

partikel – partikel yang masuk kedalam lumpur selama

sirkulasi. Alat – alat yang digunakan disebut Conditioning

Equipment.


20/105

20

13. Galena ( PbS ) mempunyai harga sekitar 7,5 dan dapat digunakan

untuk membuat lumpur dengan densitas lebih dari 19 ppg. Jelaskan

mengapa material ini jarang digunakan sebagai density control

additive dan hanya digunakan untuk masalah – masalah pemboran

khusus.?

Galena digunakan untuk masalah pemboran khusus karena SG galena

tinggi sehingga mampu menaikkan densitas mencapai > 19 ppg.

14. Suatu saat saudara berada dilokasi pemboran . pada saat itu bit

mencapai kedalaman 1600ft. Saudara diharuskan menaikkan densitas

dari 350bbl lumpur 15 ppg menjadi 25 ppg dengan menggunakan

barite ( SG = 4,2 ) dengan catatan bahwa volume akhir tidak dibatasi

hitung jumlah barite yang dibutuhkan ( dalam lb ) !

Diketahui :

Vml = 350 ml 1 ppg = 0,12 gr/cc

ρml = 1 5 ppg

ρmb = 25 ppg

SG Barite = 4,2 x 0,12 gr/cc

= 35 ppg

Vml = 350 bbl x 42 gal/bbl

= 14700 gal

Ditanyakan : W Barite ? Penyelesaian :

W Barite =( 25-15 )

ρs-ρmb x ml x ρbarite

=(25-15 )

35-25 x 14700 gal x 35 ppg

= lb

15. Mengapa bentonite digunakan sebagai bahan dalam pembuatan fresh

water base mud ? Apa keunikan / kekhususan yang dimilikki

bentonite dibandingkan dengan material – material clay lainnya yang

menyebabkan bentonite biasa digunakan sebagai bahan dasar

pembuatan fluida water base mud ?


21/105

21

Karena bentonite reaktif solid yaitu padatan yang bereaksi dengan air

sehingga dapat menyebabkan pembentukkan koloid. Keunikkan dari

bentonite itu sendiri adalah jika dicampur dengan air, maka bentonite

akan menyebar, karena muatan negatif pada permukaan plat – plat

materialnya akan saling tidak menolak dan pada saat itu akan

menyerap air sehingga membentuk koloid.

16. Apabila kita ingin membuat salt water base mud, material clay apakah

yang akan digunakan ?

Material yang digunakan jika ingin membuat salt water adalah air

asin.

17. Apakah ada hubungannya antara batasan temperature yang dibandung

oleeh lumpur pemboran terhadap sifat densitas lumpur ?

Ada, karena temperature memiliki pengaruh terhadap densitas,

semakin tinggi temperature, maka densitas akan semakin kecil,

begitupun sebaliknya

18. Sebutkan 5 material bahan kimia / merk dagang produk yang

termasuk kedalam weighting agent material ?

Barite, Hematite, Bentonite, Calcium Carbonate, Ilminite.

19. Sebutkan peralatan-peralatan pemboran yan g disebut “conditioning

equipment” dan jelaskan !

Shale shaker (Membersihkan lumpur dari serpihan-serpihan atau

cutting yang berukuran besar)

Degasser (Membersihkan lumpur dari gas yang mungkin masuk ke

lumpur pemboran)

Desander (Membersihkan lumpur dari partikel-partikel padatan

yang berukuran kecil yang biasanya lolos dari shale shaker)

Desilter (Sama dengan desander tetapi desilter dapat

membersihkan lumpur dari partikel-partikel yang berukuran lebih

kecil)


22/105

22

2.7. Kesimpulan

1. Densitas yang terlalu tinggi dapat menyebabkan loss circul ation dan

densitas yang terlalu rendah dapat menyebabkan kick.

2. Penambahan barite dari 2-5 gram meningkatkan harga densitas sebesar

8.70 dan 8.75 ppg , serta harga sand content yang tetap 0.50 %.

3. Penambahan calcium carbonate dari 10-15 gram meningkatkan harga

densitas sebesar 8.75 dan 8.80 ppg , dengan harga sand content

meningkat dari 0.50 % menjadi 0.75 %.

4. Peningkatan harga sand content dapat meningkatkan harga densitas.

5. Barite dan calcium carbonate merupakan zat additive yang dapat

meningkatkan densitas lumpur pemboran.


23/105

23

BAB III

PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH

3.1 Tujuan Percobaan

1. Menentukan viskositas relatif lumpur pemboran dengan menggunakan

Marsh funnel.

2. Menentukan viskositas nyata ( apparent viscosity ), plastic viscosity ,

yield point dan gel strength lumpur pemboran dengan menggunakan

Fann VG meter.

3. Memahami rheology lumpur pemboran.

4. Mengetahui efek penambahan thiner dan thickener pada lumpur

pemboran.

3.2. Teori Dasar

Viskositas didefinisikan sebagai kemampuan lumpur untuk

mengalir dalam suatu media. Satuan viskositas centipoice (cp). Alat yang

digunakan untuk menentukan viskositas adalah Marsh Funnel atau Fann

VG meter.

Kemampuan lumpur untuk membentuk gel (agar-agar) yang sangat

berguna pada saat round trip (pergantian pipa). Gel strength merupakan

salah satu indikator baik atau tidaknya lumpur pemboran. Gel strength

merupakan ukuran gaya tarik menarik partikel lumpur yang statik.

Viskositas dan gel strength merupakan bagian yang pokok dalam

sifat-sifat rheologi fluida pemboran. Pengukuran sifat-sifat rheology fluida

pemboran penting mengingat efektivitas pengangkatan cutting merupakan

fungsi langsung dari viskositas. Sifat gel pada lumpur juga penting pada

saat round trip sehingga dapat mencegah cutting mengendap didasar

sumur yang dapat menyebabkan kesukaran pemboran selanjutnya.

Viscositas dan gel strength merupakan sebagian dari indikator baik

tidaknya suatu lumpur.


24/105

24

Fluida pemboran dalam percobaan ini adalah lumpur pemboran.

Lumpur pemboran ini mengikuti model-model rheologi bingham plastic ,

power law . Bingham plastic merupakan model sederhana untuk fluida non

newtonian.

Yang dimaksud dengan fluida non newtonian adalah fluida yang

mempunyai viskositas tidak konstan, bergantung pada besarnya geseran

( shear rate ) yang terjadi. Pada setiap shear rate tertentu fluida mempunyai

viscositas yang disebut apparent viscosity dari fluida pada shear rate

tersebut.

Berbeda dengan fluida newtonian yang mempunyai viscositas yang

konstan, fluida non newtonian memperlihatkan suatu yield stress suatu

jumlah tertentu dari tahapan dalam yang harus diberikan agar fluida

mengalir seluruhnya.

Gambar 3.1 Kl asif ikasi F lu ida


25/105

25

Gambar diatas merupakan garfik yang menggambarkan antara fluida

newtonian dan fluida non-newtonian. Pada fluida newtonian memiliki

viskositas yang konstan sehingga menunjukkan garis linier. Sedangkan

pada fluida non-newtonian memiliki viskositas yang tidak konstan

sehingga memiliki beberapa garis linier.

Dalam percobaan ini pengukuran viskositas yang sederhana

dilakukan dengan menggunakan alat marsh funnel. Viskositas ini adalah

jumlah detik yang dibutuhkan lumpur sebanyak 0.9463 liter untuk

mengalir keluar dari corong marsh funnel . Bertambahnya viscositas ini

direfleksikan dalam bertambahnya apparent viscosity . Untuk fluida non

newtonian, informasi yang diberikan marsh funnel memberikan suatu

gambaran rheology fluida yang tidak lengkap sehingga biasanya

digunakan untuk membandingkan fluida yang baru (awal) dengan kondisi

sekarang.

Viscosity plastic seringkali digambarkan sebagai bagian dari

resistensi untuk mengalir yang disebabkan oleh friksi mekanik.

Yield point adalah bagian dari reeistensi untuk mengalir oleh gaya

tarik menarik antar partikel. Gaya tarik menarik ini disebakan oleh

muatan-muatan pada permukaan partikel yang didespersi dalam fasa

fluida.

Gel strength dan yield point merupakan ukuran dari gaya tarik

menarik dalam suatu sistem lumpur. Bedanya gel strength merupakan

ukuran gaya tarik menarik yang statik sedangkan yield point merupakan

ukuran gaya tarik menarik yang dinamik.

3.2.1. Penentuan harga Shear Stress dan shear Rate

Harga shear stress dan shear rate yang masing-masing dinyatakan

dalam bentuk penyimpangan skala penunjuk (dial reading) dan RPM

motor, harus diubah menjadi harga shear stress dan shear rate dalam

satuan dyne/cm 2 dan detik 1 agar diperoleh harga viscosity dalam satuan

CP (25 centipoises). Adapun persamaanya adalah sebagai berikut :


26/105

26

Τ = 5.007 x C

γ = 1.704 x RPM

dimana :

τ : shear stress , dyne/cm 2

γ : shear rate , detik -1

C : Dial Reading , derajat

RPM : revolution per minute dari rotor

3.2.2. Penentuan harga viscositas nyata ( apparent Viscosity )

Viscositas nyata µ a untuk setiap harga shear rate dihitung

berdasarkan hubungan :

100 xa

100)300( x

RPM

xC a

3.2.3. Penentuan plastic viskositas dan yield point

Untuk menentukan plastic viskositas (µ p) dan yield point (γ p)

dalam field unit digunakan persamaan Bingham Plastic sebagai berikut :

300600

300600

p

dengan memasukkan persamaan (1) dan (2) kedalam persamaan (5)

didapat :

µ p = C 600 – C300

γ b = C 600 – µ p


27/105

27

dimana :

µ p : Plastic Viscosity, cp

γ b : yield point Bingham, lb/100 ft

C600 : Dial reading pada 600 RPM, derajat

C600 : Dial reading pada 300 RPM, derajat

3.2.4. Penentuan Harga Gel Strength

Harga gel strength dalam 100 lb/ft 2 diperoleh secara langsung dari

pengukuran dengan alat Fann VG. Simpangan skala penunjuk akibat

digerakkannya rotor pada kecepatan 3 RPM, langsung menunjukkan harga

gel strength 10 detik atau 10 menit dalam 100 lb/ft

3.3. Peralatan dan Bahan

3.3.1 Alat : Marsh Funnel Timbangan Gelas Ukur 500 cc Fann VG meter Mud Mixer Cup Mud Funnel

Gambar 3.2 M arsh F unnelGambar 3.3 Tim bangan


28/105

28

Gambar 3.4 Gelas ukur Gambar 3.5 F ann VG M eter

Gambar 3.6 M ud M ixer Gambar 3.7 Cup Funnel

3.3.2 Bahan : Bentonite Air tawar (aquades) Bahan-bahan pengencer (Thinner)

Gambar 3.8 Bentoni te Gambar 3.9 Aquades


29/105

29

3.4. Prosedur Percobaan

1. Membuat lumpur

Prosedur pembuatan lumpur sama dengan prosedur pembuatan lumpur

pada acara 1.

2. Cara Kerja Dengan Mars Funnel

a) Tutup bagian bawah dari mars funnel dengan jari tangan.

Tuangkan lumpur bor melalui saringan sampai lumpur

menyinggung bagian bawah saringan (1500 cc)

b) Setelah disediakan bejana yang telah tertentu isinya ( 1 quart = 946

ml). Pengukuran dimulai dengan membuka jari tadi sehingga

lumpur mengalir dan ditampung dengan bejana tadi.

c) Catat waktu yang diperlukan (detik) lumpur untuk mengisi bejana

tertentu isinya tadi.

3. Mengukur Shear Stress dengan fann VG

a) Isi bejana dengan lumpur sampai batas yang telah ditentukan.

b) Letakkan bejana pada tempatnya, serta atur kedudukannyasedemikian rupa sehingga rotor dan bob tercelup kedalam lumpur

menurut batas yang telah ditentukan.

c) Gerakkan rotor pada posisi High dan tempatkan kecepatan putar

rotor pada kedudukan 600 RPM. Pemutaran terus dilakukan

sehingga kedudukan skala (dial) mencapai keseimbangan. Catat

harga yang ditunjukkan skala.

d) Pencatatan harga yang dilakukan oleh skala penunjuk setelah

mencapai keseimbangan dilanjutkan untuk kecepatan 300, 200,

100, 6 dan 3 RPM dengan cara yang sama seperti diatas.

4. Pengukuran gel strength dengan fann VG

a) Setelah selesai mengukur shear stress , aduk lumpur dengan fann

Vg pada kecepatan 600 RPM selama 10 detik.

b) Matikan Fann VG kemudian diamkan lumpur selama 10 detik.


30/105

30

c) Setelah 10 detik gerakkan rotor pada kecepatan 3 RPM. Baca

simpangan maksimum pada skala penunjuk.

d) Aduk kembali lumpur dengan Fan VG pada kecepatan rotor 600

RPM selama 10 detik. Ulangi kerja diatas untuk gel strength 10

menit (untutk gel strenght 10 menit, lama pendiaman lumpur 10

menit)


Dari percobaan diperoleh hasil sebagi berikut :

Tabel 3.1 Hasil Perh itungan V iscositas Dan Gel Strength

No Komposisi lumpur µrelative µ plastic YpGS 10detik

Gs 10menit

1 LD 52 3.5 21.5 3 10

2 LD + 2 gr dextrid 61 6 24 5 14

3 LD + 2.6 gr dexrtid - 11 27 18 72

4 LD + 3 gr bentonite 50 2 3.4 7 20

5 LD + 9 gr bentonite - 12 50 24 104

3.6. Pembahasan


Pada praktikum ini adalah menenukan sifat-sifat fisik lumpur

pemboran seperti viscositas, yield point, dan gel strength. Dari table

praktikum diatas diketahui lumpur dasar tanpa penambahan zat additive.

Pada lumpur dasar ini mempunyai viscositas relative sebesar 52 cp ,

viskositas plastic sebesar 3.5 cp , yield point sebesar 21.5 , dan gel strength

masing-masing pada 10 detik sebesar 3 dan pada 10 menit sebesar 10 . Saat

ditambah dengan 2 dan 2.6 gram dextrid terdapat perbandingan pada

viscositas relative, pada LD + 2 gr dextrid memliki viskositas relative

sebesar 61 cp , sedangkan pada LD + 2.6 gr dextrid tidak memiliki


31/105

31

viscositas relative. Pada penambahan bentonite sebanyak 3 dan 9 gram

juga memliki perbandingan pada viscositas relative. Pada LD + 3 gr

bentonite memiliki viscositas sebesar 50 cp , sedangkan pada LD + 9 gr

bentonite tidak memiliki viscositas relative. Dari kedua additive tersebut,

dextrid dan bentonite, perubahan nilai gel strength terlihat sangat

signifikan saat ditambahkan bentonite daripada dextrid karena bentonite

yang ditambahkan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan dextrid.

Pada dunia perminyakan pengukuran sifat fisik lumpur dari

komposisi lumpur bor bermanfaat, terutama pengukuran gel strength

karena apabila nilai dari Gel Strength besar dapat mempengaruhi proses

sirkulasi lumpur bor. Seperti bertambahnya beban pompa sirkulasi, cutting

sulit berpisah dari lumpur dan jika terlalu rendah cutting akan mengendap

di dasar sumur.

3.6.2. Pembahasan Soal

1. Apa yang dimaksud dengan viscosity, gel strength, dan clay ? dan

jelaskan masing-masing perannya di operasi pemboran !

Viscosity (gesekan yang ditmbulkan oleh fluida yang bergerak

atau benda padat yang bergerak pada fluida, perannya penting

untuk mengangkat cutting ke permukaan)

Gel strength (Ukuran gaya tarik-menarik yang static, perannya

untuk mencegah cutting mengendap di dasar sumur pada saat

round trip)

Clay (Padatan yang bereaksi dengan air membentuk koloid)

2. Sebutkan dan jelaskan 2 macam viskositas ! Viscositas dinamik (rasio antara shear stress dan shear rate,

disebut juga koefisien viscositas)

Viscositas kinematik (perbandingan antara viscositas dinamik

dengan densitasnya)

3. Pada rheology lumpur pemboran dikenal dengan 2 istilah, sebutkan

dan jelaskan !


32/105

32

Yield point : produk yang didapat dalam sebuah proses

tertentu yang dinyatakan dalam persentasi Plastic viscosity : viscositas plastic yang dimiliki oleh lumpur

pemboran

4. Sebutkan 4 faktor yang menentukan besar tidaknya nilai dari viscositas

pada lumpur pemboran !

Viscositas relative Vicositas plastic Yield point Gel strength

5. Apa akibat dari viscositas lumpur pemboran yang terlalu tinggi dan

terlalu rendah !

Vicositas tinggi mengakibatkan sulitnya pemisahan cutting

dengan lumpur pemboran walau pun menggunakan alat

pemisah

Viscositas rendah mengakibatkan susahnya cutting terangkat

ke permukaan dan mengendap didasar sumur dan akan

menjepit alat pemboran

6. Apa akibat dari gel strength yang terlalu tinggi dan gel strength terlalu

rendah !

Gel strength yang terlalu tinggi akan menyebabkan lumpur terlalu

berat dan mengganggu siklus pemboran dan dapat mengakibatkan

pecah formasi, sedangkan jika terlalu rendah mengakibatkan serbuk

bor kembali mengendap didasar sumur

7. Apa yang dimaksud fluida Newtonian dan fluida non-Newtonian ? Fluida Newtonian : fluida yang mempunyai viscositas yang

konstan

Fluida non-Newtonian : fluida yang mempunyai viscositas


33/105

33

8. Berdasarkan mineral-mineral yang dikandung suatu clay, maka pada

umumnya clay tersebut dapat dibagi menjadi 4 jenis, sebutkan dan

jelaskan !

Bentonitic Clay, Attapulgite, Ilite, dan Chlorite

9. Apakah ada hubungan antara gel strength dan partikel dari clay !

Ya , a da hubungan antara gel strength dan partikel clay. Karena sifat

gel strength suatu lumpur tergantung dari partikel clay yang

digunakan sebagai salah satu reactive solid dalam lumpur pemboran.

10. Sebutkan alat yang digunakan dalam mengukur gel strength dari suatu

lumpur !

Fann VG meter

11. Apa perbedaan antara stromer vicosimeter dengan marsh funnel ?

Stromer viscosimeter digunakan untuk menentukan viscositas

FLUIDA sedangkan marsh funnel adalah alat yang digunakan untuk

menghitung waktu yang digunakan lumpur untuk keluar dari corong

12. Apakah dextrid merupakan jenis additive ?

Ya, digunakan sebagai material balance

13. Dengan melihat data diatas, jelaskan maksud penambahan dextrid ke

dalam lumpur ?

Penambahan dextrid untuk meningkatkan viscositas plastic dan yield

point serta gel strength

14. Jelaskan bagaimana dextrid dapat melakukan fungsinya !

Additive tersebut bekerja dengan menaikkan viskositas platic yang

secara tidak langsung menaikkan viskositaanya.

15. Berikan penjelasan analogi antara dextrid dan bentonite jika

berdasarkan pada tabel hasil percobaan diatas !

Dextrid menyebabkan terjadinya kenaikan viskositas, gel strength dan

yield point, sedangkan bentonite menyebabkan terjadinya kenaikan

gel strength, namun menurunkan Yield point dan viscositas

16. Dari data diatas terlihat bahwa harga GS 10 menit selalu lebih besar

dari GS 10 detik, jelaskan !


34/105

34

Karena untuk membentuk gel, lumpur memerlukan waktu dengan

penambahan kekerasan yang sebanding dengan funsi waktu.

17. Jelaskan arti istilah-istilah : Relatif viscosity : perbandingan antara plastic viscosity dengan

densitas.

Apparent viscosity : viscositas pada setiap shear rate (geseran)

tertentu.

Plastic viscosity : resistensi pada aliran akibat gesekan (dengan

media lain).

Bingham Yield Point : bagian dari resistensi untuk mengalir oleh

gara tarik menarik dari partikel yang dinamis.

Swab pressure : tekanan hisap yang dimiliki oleh lumpur pemboran

dan merupakan penurunan pressure saat drill string ditarik dari

lubang bor.

Surge pressure : tekanan dorong yang dimiliki oleh lumpur

pemboran dan juga digunakan untuk tekanan berdenyut, artinya

tekanan yang dihasilkan akibat pentupan valve tiba-tiba.

Proggesive gel : sifat gel strength dari lumpur yang kuat. Fragile gel : sifat gel strength dari lumpur yang lemah.

18. Jelaskan rheologi lumpur pemboran pada tekanan dan temperature

tinggi !

Tehadap sifat rheolgy lumpur, temperature akan mempengaruhi

viscositas palstik dan yield point. Besarnya kedua parameter tersebut

sulit untuk diprediksikan pada temperature tinggi tetapi akan turun

pada temperature yang semakin tinggi. Begitu juga filtration loss yang

berubah pada saat dibebani temperature tinggi. Pada saat tekanan dan

temperature tinggi adalah menurunnya harga viskositas.

19. Sebutkan 5 material /bahan kimia yang termasuk ke dalam weighting

agent materials !

Hematite, Barite, Magnetite, Ilimenite, Siderite


35/105

35

20. Sebutkan additive-additive yang dapat digunakan pada temperature

tinggi !

Barite, Bentonite, Hematite, Calcium Carbonate, Ilmenite

3.7. Kesimpulan

1. Penambahan zat additive bentonite dan dextride menyebabkan

perubahan nilai viscositas, yield point , dan gel strength.

2. Gel strength terlalu besar dapat mempersulit sirkulasi dari lumpur

pemboran dan juga akan menambah beban dari pompa sirkulasinya

dan juga akan mempersulit pemisahan cutting.

3. Perubahan nilai gel strength pada lumpur pemboran terlihat signifikan

saat penambahan bentonite daripada dextrid.

4. Nilai gel strength pada 10 menit lebih besar daripada gel strength pada

10 detik .

5. Gel strength yang rendah membuat susahnya pengangkatan cutting ke

permukaan.


36/105

36

BAB IV

FILTRASI DAN MUD CAKE


1. Mempelajari pengaruh komposisi lumpur bor terhadap filtration loss

dan mud cake

2. Mengenal dan memahami alat alat dan prinsip kerja filter press.

3. Menentukan pH suatu lumpur yang berhubungan dengan ketebalan

mud cake. 4. Menganalisa penambahan additive dextrid, bentonite, dan quebracho

terhadap perubahan pH lumpur.

4.2 Teori Dasar

Ketika terjadi kontak antara lumpur pemboran dengan batuan

porous, batuan tersebut akan bertindak sebagai saringan yang

memungkinkan fluida dan partikel-partikel kecil melewatinya. Fluida yang

hilang kedalam batuan disebut ” Filtrate ”. Proses filtasi diatas hanya terjadi

apabila terdapat perbedaan tekanan positif kearah batuan. Pada dasarnya

ada dua jenis filtration yang terjadi selama operasi pemboran , yaitu static

filtration dan dynamic filtration . Statik filtration terjaadi jika lumpur

berada dalam keadaan diam dan dyanamic filtration terjadi ketika lumpur

disirkulasikan.

Mud cake yang tipis akan merupakan bantalan yang baik antara

pipa pemboran dan permukaan lubang bor. Mud cake yang tebal akan

menjepit pipa pemboran sehingga sulit diputar dan diangkat. Filtrat yang

terlalu banyak menyusup ke pori-pori batuan dapat menimbulkan damaged

pada formasi. Alat untuk mendiagnosis filtration loss dan mud cake adalah

HPHT (High Pressure High Temperature).


37/105

37

Gambar 4.1 H PHT

Apabila filtration loss dan pembentukan mud cake tidak dikontrol

maka akan menimbulkan berbagai masalah, baik selama operasi pemboranmaupun evaluasi pipa pemboran dan permukaan lubang bor. Mud cake

yang tebal akan menjepit pipa pemboran sehingga sulit diangakat dan

diputar, sedangkan filtrat akan menyusup ke formasi dan dapat

menimbulkan damage pada formasi.

Dalam percobaan ini akan dilakukan pengukaran volume filtration

loss dan tebal mud cake untuk static filtration . Standar prosedur yang

digunakan adalah APIRP 13 B untuk LPLT ( low pressure low

temperature ). Lumpur ditempatkan dalam silinder standar yang bagian

dasarnya dilengkapi kertas saring dan diberi tekanan sebesar 100 psi

dengan lama waktu pengukuran 30 menit. Volume filtrat ditampung dalam

gelas ukur dengan cubic centimeter (cc).


38/105

38

Persamaan untuk volume filtrate yang dihasilkan dapat diturunkan

dari persamaan darcy. Persamaannya adalah sebagai berikut :

Vf = A

2

1

12

Pt CmCc

k

Dimana :

A : Filtration Area

K : Permeabilitas cake

Cc : Volume fraksi solid dalam mud cake

Cm : Volume fraksi solid dalam lumpur

P : Tekanan Filtrasi

T : Waktu filtrasi = viskositas filtrate

Pembentukan mud cake dan filtration loss adalah dua kejadian

dalam pemboran yang berhubungan erat baik waktu, kejadian maupun

sebab dan akibatnya. Oleh sebab itu maka pengukurannya dilakukan

secara bersamaan.

Persamaan yang umum digunakan untuk statik filtration loss adalah

sebagai berikut :

xQQ 125.0

12

t t

Dimana :

Q1 : fluid filtration loss pada waktu t1

Q2 : fluid filtration loss pada waktu t2


39/105

39

4.3 Peralatan dan Bahan

4.3.1 Alat Filter Press Mud Mixer Stop Watch Gelas ukur 50 cc Jangka sorong Filter paper

Gambar 4.2 Fi lter Pr ess Gambar 4.3 M ud M ixer

Gambar 4.4 Gelas Uk ur 50 cc Gambar 4.5 Stop Watch


40/105

40

4.3.2 Bahan : Bentonite Aquades

Gambar 4.8 Bentoni te Gambar 4.9 Aquades


1) Pembuatan lumpur :

Buat lumpur standar : 22.5 gr bentonite + 350 cc aquadest. Tambahkan

additive sesuai dengan petunjuk asisten. Aduk selama 20 menit.

2) Persiapkan alat filter press dan segera pasang filter paper serapat

mungkin dan letakkan gelas ukur dibawah silinder untuk menampung fluid filtrat .

3) Tuangkan campuran lumpur kedalam silinder dan segera tutup

rapat.kemudian alirkan udara dengan tekanan 100 psi.

4) Segera catat volume filtrat sebagai fungsi dari waktu dengan stop

watch. Interval pengamatan setiap 2 menit pada 20 menit pertama,

kemudian setiap 5 menit untuk 20 menit selanjutnya. Catat volume

filtrat pada menit ke 7.

Gambar 4.6 F il ter Paper Gambar 4.7 Jangka sorong


41/105

41

5) Hentikan penekanan udara, buang tekanan udara dalam silinder (bleed

off) dan sisa lumpur dalam silinder dituangkan kembali ke dalam

breaker.

6) Tentukan tebal mud cake yang terjadi dan ukur pH nya.

4.5 Data dan Hasil Percobaan

Dari percobaan diperoleh hasil sebagai berkut :

Tabel 4.1 Hasil Pengujian F il trasi dan Mud Cake

No Komposisi Lumpur V2(ml)V7.5(ml)

V30(ml) pH

Mud Cake1/32”

1 Lumpur Dasar (LD) 3.25 6.5 12.8 9.83 1.932 LD + 2 gr dextrid 2.3 4.25 8 9.84 1.473 LD + 2.6 gr dexrtid 1.8 3.8 8.2 10.2 2.984 LD + 9 gr bentonite 4 7.5 11.5 9.81 2.4

5 LD + 1.5 grquebracho 3.5 7 12.5 8.26 2.1

4.6. Pembahasan


Pada praktikum ini adalah untuk menentukan filtrasi dan mud cake.

Pada tabel diatas terdapat lumpur dasar yang ditambahkan jenis additive

seperti dextrid, bentonite, dan quebracho. Pada saat lumpur dasar

ditambahkan dextrid sebanyak 2 gram dan 2.6 gram, terjadi peningkatan

pH dan ketebalan mud cake. Pada penambahan barite ini terdapat

perbandingan, pada saat lumpur dasar dengan 2 gram dextrid memiliki pH

9.84 dan ketebalan mud cake 1.47 , tapi pada saat ditambahkan 2.6 gram

dextrid terjadi peningkatan pH menjadi 10.2 dan bertambahnya ketebalan

mud cake menjadi 2.98 .

Kemudian ditambahkan sebanyak 9 gram bentonite terjadi

penurunan pH menjadi 9.81 dan berkurangnya tebal mud cake menjadi

2.4 . Pada penambahan jenis additive terakhir yaitu quebracho


42/105

42

menyebabkan penurunan pH yang semakin kecil dan ketebalan mud cake

berkurang menjadi 2.1 , tetapi lebih tebal dibandingkan penambahan

dextrid 2 gram.

Pengukuran pH dan mud cake pada lapangan perminyakan berguna

untuk mengontrol tebal mud cake dan filtration loss yang terjadi pada

lumpur, jika mud cake terlalu tebal akan menjepit rangkaian pipa

pemboran.


1. Apa yang dimaksud dengan filtrasi dan mud cake !

Filtrasi adalah fluida yang dalam batuan yang poros

Mud cake adalah padatan lumpur yang menempel pada dinding lubang bor

akibat fluida yang hilang kedalam batuan

2. Sebutkan dan jelaskan 2 jenis filtration !

Static filtration : terjadi jika lumpur dalam keadaan diam

Dynamic filtration : terjadi jika lumpur disirkulasikan

3. Apakah filtration dan mud cake saling berkaitan ?

Ya, karena mud cake terbentuk akibat filtration loss yang terjadi pada

lumpur pemboran

4. Apa yang dimaksud dengan spurt loss dan water loss ?

Water loss adalah banyaknya water yang hilang pada md awal.

Spurt loss adalah perubahan fluida atau padata yang mana terjadi pada

tahap awal filtrasi sebelum pori yang terbuka tertutup dan filter cake

terbentuk.

5. Mengapa dalam menentukan API water loss, sering kali kita harus

memperhitungkan volum spurt loss !

Dalam menentukan Api water loss, kita juga harus memperhitungkan

volume spurt water loss karena jika Api lossnya besar maka akan

mengakibatkan dampak kurang baik dalam proses pemboran karena bnyak

air yang masuk kedalam formasi sehingga volume spurt loss harus

diperhitungkan


43/105

43

6. Apa akibat dari filtrate loss yang terlalu besar !

Filtrate loss yang terlalu besar akan berpengaruh dalam pembentukan mud

cake, mud cake akan semakin tebal dan akan menimbulkan berbagai

masalah, baik dalam operasi pemboran maupun dalm evaluasi formasi dan

tahap produksi

7. Bagaimana cara mengatasi filtrate loss yang terlalu besar ?

Penambahan bahan additive pada lumpur dapat mengurangi filtrate loss

8. Apakah mud cake diharapkan dalam operasi pemboran ? jelaskan !

Mud cake yang tipis merupakan bantalan yang baik untuk drill string,

namun jika terlalu tebal akan membuat rangkaian bor terjepit

9. Menurut teori, api water loss dapat dicari dengan menggunakan persamaan

V30 = 2 ( V 7.5 -V sp ) + V sp. Dengan menggunakan data untuk LD,

periksalah apakah V 30 dapat dicari dari persamaan tersebut?

Diketahui : persamaan = 30 = 2 ( 7.5 - sp ) + sp

Ditanyakan : apakah V 30 dari perhitungan dan percobaan sama?

Penyelesaian :

V7.5 t = 7.5

LD = 6.5

V2 t = 2

LD = 3.25

Vsp t = 0

LD = ?

x-x1x2-x1 =

y-y1y2 -y1

2-075-0

=3.25-y 16.5-y 1

275

=3.25-y 16.5-y 1

13 – 2y1 = 24.375 – 75y 1

5.5y 1 = 11.375

Y1 = 2.068 ml

7.5

2

0

?3.256.5


44/105

44

Vsp = 2.068 ml

V30

= 2( ) + 2.068

= 10.932 ml

10. Berdasarkan soal no 9 apakah V30 yang dihitung dari persamaan sama

dengan V30 hasil percobaan ? jika tidak apa sebabnya ?

Tidak, berdasarkan perhitungan di atas V 30 = 10.932 ml sedangkan

berdasarkan tabel hasil percobaan V 30 = 12.8 ml. Selisih hasil antara

metode perhitungan dan hasil percobaan bisa saja terjadi karena kurangnya

ketelitian dari pratikan selama percobaan.

11. Berdasarkan data diatas, jelaskan fungsi penambahan dextride, bentonite

dan quebracho !

Fungsi penambahan dextrid dan bentonite adalah untuk mengurangi

filtration loss dan menaikkan pH lumpur. Sedangkan quebracho digunakan

untuk mengurangi filtration loss dan menurunkan pH lumpur.

12. Mengapa volume filtrate dan pembentukan mud cake perlu dikontrol dan

diukur ?

Karena, apabila tidak dikontrol maka akan menimbulkan masalah, baik

selama operasi pemboran, maupun evaluasi pipa pemboran dan permukaan

lubang bor

13. Apa fungsi dari thiner, filtration loss additive, viscosifier dan corrosion

inhibitor pada lumpur pemboran ?

Thiner : untuk mengencerkan lumpur bor Filtration loss additive : digunakan untuk mengontrol fluid loss

Viscosifier : bahan additive untuk menaikkan viscositas Corrosion inhibitor : penanggulangan korosi pada alat pemboran

14. Dalam percobaan ini, selain mengukur volume filtrate juga dilakukan

pengukuran pH. Apakah pengaruh pH terhadap kondisi lumpur pemboran?

pH adalah petunjuk untuk menentukan apakah lumpur pemboran bersifat

asam atau basa. Apabila Lumpur bersifat asam maka akan berakibat buruk

pada pipa pemboran.


45/105

45

15. Apakah yang dimaksud dengan filtration loss reducer?

Filtration loss reducer adalah suatu bahan kimia yang digunakan pada

lumpur pemboran untuk mengurangi terjadinya kehilangan sebagian fasa

cair lumpur yang masuk ke dalam formasi permeable.

16. Berikan 3 contoh filtration loss reducer yang anda ketahui ?

Bio-lose, Magma-seal, Mil-pac plus

17. Apa yang anda ketahui tentang codium carboxymethyl cellulose (CMC) ?

Sodium Carboxymethyl Cellulose (CMC) adalah selulosa derivatif dengan

kelompok karboksimetil (-CH 2COOH) terikat ke beberapa hidroksil dan

glukopiranosa monomer yang membentuk selulosa tulang punggung.

CMC dalam industri pengeboran minyak digunakan sebagai bahan lumpur

pemboran, di mana ia bertindak sebagai agen pengubah viskositas dan

retensi air.

18. Apa yang dimaksud dengan viscosity reducing chemical, emulsifier, skin

effect, API water loss dan spurt loss ?

a. Viscosity reducing chemical adalah suatu bahan kimia yang digunakan

untuk mengurangi viskositas yang terjadi pada lumpur pemboran.

b. Emulsifier adalah suatu jenis surfaktan yang biasanya digunakan untuk

menjaga emulsi (campuran cairan tidak saling larut) dan membantu

menjaga fase terdispersi (pengendapan).

c. Skin effect adalah efek penambahan resistansi yang terjadi pada aliran

fluida yang menyebabkan berkurangnya pressure di lubang sumur dan

atau formasi yang berada di dekat lubang sumur.

d. Api water loss dan spurt loss API water loss adalah banyaknya water yang hilang pada md awal. Spurt loss adalah perubahan fluida atau padata yang mana terjadi pada

tahap awal filtrasi sebelum pori yang terbuka tertutup dan filter cake

terbentuk.


46/105

46

4.7. Kesimpulan

1. Penambahan additive-additive pada lumpur dasar mempengaruhi nilai

pH dan ketebalan mud cake.

2. Penambahan additive dextride dapat meningkatkan pH dan menambah

ketebalan mud cake.

3. Penambahan additive quebracho dapat menurunkan pH dan juga

mengurangi ketebalan mud cake

4. Mud cake yang terlalu tebal dapat menyebabkan rangkaian pipa

pemboran terjepit.

5. Harga pH berpengaruh pada ketebalan mud cake, jika harga pH tinggi

maka mud cake semakin tebal.


47/105

47

BAB V

ANALISA KIMIA LUMPUR PEMBORAN


1. Memahami prinsip – prinsip dalam analisa kimia dan penerapannya

dilapangan.

2. Mengetahui alat dan bahan yang di perlukan dalam analisa kimia.

3. Menentukan pH, alkalinitas, kesadahan total dan kandungan ion – ion

yang terdapat dalam lumpur.

4. Menganalisa kimia pada lumpur bor dengan metode titrasi.

5.2. Teori Dasar

Dalam operasi pemboran, pengontrol kualitas lumpur pemboran

harus terus menerus dilakukan sehingga lumpur bor tetap berfungsi

dengan kondisi yang ada.

Perubahan kandungan ion – ion tertentu dalam lumpur pemboran

akan berpengaruh terhadap sifat – sifat fisik lumpur pemboran, oleh

karena itu kita perlu melakukan analisa kimia untuk mengontrol

kandungan ion – ion tersebut untuk kemudian dilakukan tindakan –

tindakan yang perlu dalam penanggulangannya.

Dalam percobaan ini akan dilakukan analisis kimia lumpur bor dan

filtratnya, yaitu : analisis kimia alkalinitas, analisis kesadahan total,

analisis kandungan ion chlor, ion kalsium, ion besi serta PH lumpur bor (

dalam hal ini filtratnya ).

Alkalinitas berkaitan dengan kemampuan suatu larutan untuk

bereaksi dengan suatu asam. Dari analisa alkalinitas kita bisa mengetahui

konsentrasi hidroksil, bicarbonat dan carbonat. Pengetahuan tentang

konsentrasi ion – ion diperlukan misalnya untuk mengetahui kelarutan

batu kapur yang masuk ke sistem lumpur pada waktu pemboran

menembus formasi limestone.


48/105

48

Anallisa kandungan ion chlor (CI) diperlukan untuk mengetahui

kontaminasi garam yang masuk ke sistem lumpur pada waktu pemboran

menembus formasi garam ataupun kontaminasi garam yang berasal dari

air formasi.

Air yang mengandung sejumlah besar ion Ca +2dam Mg +2 dikenal

sebagai hard water atau air sadah. Ion – ion ini bisa berasal dari lumpur

pada waktu membor formasi gypsum ( CaSO 42H 2O ).

Analisa kandungan ion besi diperlukan untuk pengontrolan

terjadinya korosi pada peralatan pemboran.

Metode utama yang digunakan dalam analisa kimia lumpur

pemboran adalah titrasi. Titrasi meliputi reaksi dari sample yang diketahui

volumenya dengan sejumlah volume suatu larutan standar yang diketahui

konsentrasinya. Konsentrasi dari ion yang kita analisa dapat ditentukan

dengan pengetahuan tentang reaksi yang terjadi pada waktu titrasi.

Jenis - Jenis Lumpur Pemboran

Penamaan lumpur pemboran berdasarkan bahan dasar

pembuatannya, sehingga jenis lumpur pemboran dapat dikelompokan

sebagai berikut :

1. Water Base Mud

i. Fresh Water Mud

ii. Salt Water Mud

2.

Oil - in Water Emultion Mud3. Oil Base Mud dan Oil Emultion Mud

4. Gaseous Drilling Fluids

5. Lumpur KCL Polymer

1. Water base mud

Pada lumpur pemboran jenis ini bahan dasar yang digunakan

adalah air, bila airnya berupa air tawar maka disebut “fresh water mud”

dan apabila airnya berupa air asin disebut “salt water mud” .


49/105

49

a. F resh Water M ud

Fresh water mud adalah jenis lumpur bor dengan air tawar sebagai fasa

cairnya. Dengan kadar garam yang sangata rendah (kurang dari 10.000

ppm = 1 % berat garam ). Jenis lumpur ini mempunyai beberapa macam

jenis yang digunakan pada kondisi tertentu, antara lain : Spud Mud,

Bentonite Treated Mud, Phospate Treated Mud, Organic Colloid Treated

Mud, Gypsum Treated Mud serta Calsium Treated Mud lainnya.

b. Salt Water M ud

Salt Water Mud merupaka lumpur pemboran yang mengandung air garamdengan konsentrasi diatas 10.000 ppm. Biasanya jenis lumpur ini

ditambah organik koloid yang berfungsi untuk memperkecil filtrate loss

dan mempertipis mud cake. Jenis lumpur ini biasanya digunakan untuk

mengebor lapisan garam

Pada umumnya salt water mud dibedakan menjadi :

- Unsaturated Salt Water Mud yaitu lumpur yang fasa cairya diambil dari

air laut yang dapat menimbulkan busa (foaming) sehingga perlu

ditambahkan bahan kimia (defoamer)

- Saturated Salt Water Mud yaitu lumpur yang fasa cairnya dijenuhi oleh

NaCL untuk mencegah pelarutan garam pada formasi garam yang

ditembus dan dapat digunakan untuk mengebor lapisan shale.

- Sodium - Sillicate Mud yaitu lumpur yang fasa cairnya mengandung

sekitar 65 % volume larutan Na - Silicate dan 35 % larutan garam jenuh.

Lumpur ini dikembangkan untuk digunakan bagi pemboran heaving shale,tetapi jarang digunakan karena lebih banyak digunakan lumpur Lime

Treated Gypsum Lignosulfonate yang lebih baik, lebih murah dan mudah

dikontrol sifat - sifatnya.

2. Oil - in - water emultion muds

Pada lumpur ini minyak merupakan fasa terbesar (emulsi dan air sebagai

fasa kontinyu. Jika pembuatannya baik fltratnya hanya air. Air yang


50/105

50

digunakan dapat fresh water atau salt water. Sifat - sifat fisik yang

dipengaruhi emulsifikasi hanyalah berat lumpur, voluime filtrat, tebal mud

cake dan pelumasan. Segera setelah emulsifikasi, filtrat loss berkurang.

Keuntungan menggunakan oil - in - water - emultion mud yaitu : bit

lebih tahan lama, penetration rate naik, pengurangan korosi drillstring,

perbaikan terhadap sifat - sifat fisik lumpur (viskositas dan tekanan pompa

boleh dikurangi, water loss turun, mud cake tipis) dan mengurangi balling

(terlapisnya alat oleh padatan lumpur) pada drillstring. Viskositas dan

gelstrength lebih mudah dikontrol bila emulsifiernya juga bertindaksebagai thinner.

Semua minyak (crude) dapatdigunakan, tetapi lebih baik digunakan

minyak minyak refinery (refined oil) yang mempunyai sifat :

- Uncracked (tidak terpecah molekulnya) supaya stabil

- Flash point tinggi untuk mencegah bahaya api.

- Aniline number tinggi (lebih dari 155) agar tidak merusak karet -karet

pompa sirkulasi sistem.

- Pour point rendah agar bisa digunakan untuk bermacam - macam

temperatur.

Keuntungan lainnya adalah karena bau dan flouressensinya lain

dengan crude oil (mungkin yang berasal dari formasi) sehingga berguna

untuk pengamatan cutting dalam menentukan adanya minyak.

Untukmencegah kerusakan karet -karet dapat digunakan karet sintetis.

Pada umumnya Oil Water Emultion Mud dapat digolongkan menjadi :

a. F resh Water Oi l - i n - Water - E multion M ud

Fresh Water Oil - in - Water - Emultion Mud yaitu lumpur yang

mengandung NaCL sampai sekitar 60.000 ppm. Lumpur emulsi ini dibuat

dengan menambah emulsifier (pembuat emulsi) ke water base mud diikuti

dengan sejumlah minyak (5 - 25 % volume). Jenis emulsifier bukan sabun

lebih disukai karena dapat digunakan dalam lumpur yang mengandung Ca


51/105

51

tanpa memperkecil emulsifiernya dalam hal efisiensinya. Emulsifikasi

minyak dapat ditambah dengan agitasi (diaduk). Penambahan minyak dan

emulsifier secara periodik. Jika sebelum emulsifikasi lumpurnya

mengandung clay yang tinggi pengenceran dengan air perlu dilakukan

untuk mencegah kenaikan viskositas. Karena keuntungan dan mudahnya

pengontrolan maka lumpur ini banyak disukai.

b. Salt Water Oil - in - Water Emulti on M ud

Lumpur ini mengandung paling sedikit (atau lebih besar 60.000

ppm NaCL dalam fasa cairnya). Emulsifikasi dilakukan dengan emulsifieragent organik. Lumpur ini umumnya mempunyai PH dibawah 9 cocok

digunakan untuk pemboran lapisan garam. Keuntunganya adalah :

densitynya kecil, filtrate loss sedikit, mud cake tipis, lubrikasi lebih baik.

Foaming bisa dipecahkan dengan penambahan surface active agent

tertentu.

3. Oil base and oil base emultion mud

Oil Base Mud mempunyai fasa kontinyu minyak, kadar air tidak

boleh lebih besar dari 5 %, karena bila lebih besar sifat lumpur menjadi

tidak stabil. Untuk itu diperlukan tangki yang tertutup agar terhindar dari

hujan / embun dan bahaya api. Untuk mengontrol viskositas, menaikan

gelstrength, dan mengurangi efek kontaminasi air serta mengurangi filtrate

loss perlu ditambahkan zat - zat kimia. Lumpur jenis ini mahal harganya,

biasanya digunakan kalau keadaanya memaksa atau pada completion dan

work over sumur. Misalnya melepas drilpipe terjepit, mempermudah pemasangan casing dan liner. Keuntungannya mud cake tipis dan liat

,pelumas baik.

Oil Base Emultion Mud mempunyai minyak sebagai fasa kontinyu

dan air sebagai fasa tersebar. Umumnya mempunyai faedah yang sama

dengan oil base mud yaitu filtratenya minyak, karena itu tidak

menghidratkan shale / clay yang sensitive. Perbedaan utamanya dengan oil

base mud adalah bahwa air ditambahkan sebagai tambahan yang berguna


52/105

52

(bukan kontaminer). Air yang teremulsi dapat antara 15 - 50 % volume,

tergantung density dan temperatur yang dihadapi. Karena air merupakan

bagian dari lumpur maka mengurangi bahaya api, toleran terhadap air dan

pengontrolan flow propertisnya (sifat - sifat aliran) dapat seperti water

base mud.

4. Gaseous drilling fluid

Lumpur pemboran jenis ini jarang sekali dipergunakan, hanya

dipakai untuk daerah - daerah yang sangat sensitif terhadap tekanan

hidrostatik, yaitu daerah yang membutuhkan berat jenis lumpur yangsangat rendah.

Gaseous Drilling Fluid, fluidanya hanya terdiri dari gas atau udara

maupun aerated gas. Lumpur jenis ini biasanya digunakan untuk pemboran

yang formasinya keras dan kering dan juga pada pemboran dimana

kemungkinan terjadinya blow out kecil sekali atau dimana loss circulation

merupakan bahaya utama

5. Lumpur KCL polymer

Pengerti an Casar Polymer

Polymer berasal dari Poli yang berarti banyak dan berarti unit

molekul. Dapat dikatakan bahwa polymer adalah suatu susunan rangkaian

molekul yang panjang dalam bentuk unit yang berulang. Sifat fisik

polymer yang dapat dilihat dalam suspensi adalah bentuk rantai, kumpulan

rantai dan jenis dari tiap unitnya.

Polymer yang dipasarkan terdiri atas polymer yamg tidak larut

dalam air dan yang larut. Untuk polymer yang larut adalah yang sering

dipergunakan dalam operasi pemboran sebagai bahan penstabil sifat - sifat

lumpur. Karena fluida pemboran yang dipergunakan harus dalam bentuk

suspensi, maka semua bahan kimia penstabil harus mempunyai sifat

dispersi.


53/105

53

Jenis polymer yang larut biasa dipakai adalah jenis polielektrolit.

Polielektrolit didefenisikan sebagai suatu jenis molekul besar (poymer)

yang mempunyai gugusan dapat mengion disepanjang rantai. Muatan -

muatan polielektrolit dapat berupa muatan negatif (anionik), positif

(kationik) dan tidak bermuatan (non ionik). Untuk jenis kationik bersifat

menggumpalkan lempung (clay flokulation) dan jenis anionik akan

meningkatkan efektifitas dispersi dari lempung. Sifat polyelektrolit

didalam air adalah terjadinya proses penguraian yang menghasilkan

banyak ion (polyion), karena muatannya saling berlawanan, maka hal ini

akan menyebabkan polielektrolit dapat larut kedalam air atau sedikitnya

suka air (hidrofilik).

Pada umumnya efektifitas dari polymer tergantung dari jumlah

muatan yang dihasilkan karena semakin banyak muatan akan semakin

tinggi kemampuan polymer tersebut.

5.3. Peralatan dan Bahan

5.3.1 Alat

Labu titrasi ukuran 250 dan 100 ml Buret mikro Pengaduk Pipet dan ph paper

Gambar 5.1 Bur et Mik ro Gambar 5.2 Pi pet


54/105

54

Gambar 5.3 Labu Ti trasi 250 ml dan

100 ml

Gambar 5.4 pH Paper

5.3.2 Bahan

NaHCO 3, NaOH, CaCO 3, serbuk MgO, Kalium khromat, Bentonite,

Gypsum, Aquadest, Quobracho.

Larutan H 2SO 4 0.02 N, larutan EDTA 0.01 M, larutan AgNO 3, larutan

KmnO 40.1 N.

Indiator EBT, Phenolpthalein, Methyl Jingga, Murexid, HCL

konsentrat, hidrogen periode 3%, larutan indikator besi, larutan buffer

besi.

Gambar 5.5 Aquades Gambar 5.6 Bentonite


5.4.1. Analisa kimia alkalinitas

Buatlah lumpur dengan komposisi sebagai berikut :

350 ml aquadest + 22.5 gram bentonite + 0.4 gram NaHCO 3 + 0.4 gram

aquadest.

NaOH + 0.2 CaCO 3.


55/105

55

1. Ambil 3 ml filtrat tesebut, masukkan kedalam labu titrasi 250 ml,

kemudian tambahkan 20 ml aquadest.

2. Tambahkan 2 tetes indikator phenolphalein dan titrasi dengan H 2SO 4

standar sampai warna merah tetap merah. Reaksi yang terjadi

OH - + H + H2O

3

2

3 HCO H CO

3. Catat volume pemakaian 42 SO H ( P ml )

4. Kemudian pada larutan hasil titrasi, tambahkan 2 tetes indikator

methyl jingga, lanjutkan reaksi dengan 42 SO H standar sampai

terbentuk warna jingga tua, Reaksi yang terjadi

5. Catat volume pemakaian 42 SO H total ( M ml )

Catatan :

- 2P > M menunjukkan adanya gugus ion OH dan2

3CO

- 2P = M menunjukkan adanya CO saja

- 2P < M menunjukkan adanya 3CO dan 3 HCO

- P = 0 menunjukkan adanya 3 HCO saja

- P = M menunjukkan adanya OH saja

Perhitungan :

1. Total Alkalinity

mlFiltrat

xSOasH MxNormalit 100042 = epm total alkalinity

2.2

3CO Alkalinity

- Jika ada OH

Ppm CO 2

3 = 2342 1000)( xBMCO

mlFiltrat xSO xNH P M


56/105

56

- Jika tidak ada OH

Ppm CO 2

3 = 2342 1000)( xBMCO

mlFiltrat xSO xNH P

3. OH Alkalinity :

Ppm OH = xBMOH mlFiltrat

xSO xNH M P 1000)2( 42

4.3

HCO Alkalinity :

Ppm 3 HCO = 3342 1000)2( xBMHCO

mlFiltrat xSO xNH P M

5.4.2. Analisa kesadahan total

Buatlah lumpur dengan komposisi sebagai berikut :

350 ml Aquadest + 22.5 gram bentonite + 6 ml larutan 2Ca + 6 ml

larutan2

Mg 1) Ambil 3 ml filtrat lumpur tersebut masukkan kedalam labu filtrasi 250

ml.

2) Tambahkan dengan 25 ml aquadest, 5 ml larutan buffer pH 10.

3) Titrasi dengan EDTA standart sampai terjadi warna biru tua.

4) Catat volume pemakaian EDTA reaksi yang terjadi : 22

2 Y H Ca H CaY 22

H MgY Y H Mg 222

2

2

Perhitungan :

Kesadahan total :

)(1000 22 Mg Caepm

mlFiltrat TAxmlEDTAxMED


57/105

57

5.4.3. Menentukan Kesadahan Mg+2 dan Ca+2

1) Ambil 3 ml filtrat lumpur diatas, masukkan ke dalam labu titrasi 250

ml.

2) Tambahkan 25 ml aquadest, 1 ml NaOH 10 N dan 50 mg murexid

dalam NaCl.

3) Titrasi dengan EDTA standart sampai terjadi warna biru.

4) Catat volome pemakaian EDTA

Reaksi yang terjadi :

H CaY Y H Ca 22222

Kesadahan Ca 2 ,

epm Ca 2 =mlFiltrat

TAxmlEDTAxMED 1000

ppm Ca 2 = epm Ca 2 XBA Ca

Kesadahan Mg 2 , ppm Mg 2 =

( epm (22 Mg Ca ) – epm 2ca ) xBA Mg

5.4.4. Menentukan kandungan Chlorida

Buat lumpur dengan komposisi sebagai berikut :

350 ml aquades + 22.5 gr bentonite + 0.4 ml NaCl

1) Ambil 2 ml filtrat lumpur tersebut, masukkan kedalam labu titrasi 250

ml.

2) Tambahkan 25 ml aquades, sedikit serbuk MgO dan 3 tetes larutan

42CrO K .

3) Titrasi dengan 3 AgNO estándar sampai terbentuk warna endapan

jingga.

4) Catat volume pemakaian 3 AgNO .

Reaksi yang terjadi :

AgCl Ag Cl ( s ) ( putih )

424 CrO Ag Ag CrO

( s ) ( merah )


58/105

58

Perhitungan ppm Cl- :

epm 1Cl = 13 1000 xBACl

mlFiltrat xMAgNOxmlAgNO

5.4.5. Menentukan kandungan ion besi ( metode 1 )

Buat filtrat lumpur bor dari campuran sebagi berikut :

350 ml aquadest + 22.5 gram bentonite + 0.1 gram Quebracho

1) Tuang 5 ml filtrat lumpur ke dalam gelas kimia kemudian tambahkan

1 tetes sampai 2 tetes HCl konsentrat.

2) Tambahkan 0.5 ml larutan Hidrogen Peroxyde, sampai didapat warna

kuning muda ( end point ).

3) Tambahkan 1 ml larutan indikator besi. Timbulnya warna ungu

menunjukkan adanya ion besi dalam filtrat lumpur.

4) Tambahkan 0.5 ml larutan buffer besi. Ukur harga pHnya. Jika terlalu

banyak larutan buffer yang ditambahkan maka akan timbul endapan

bewarna kecoklatan. Tambahkan satu tetes atau lebih HCl konsentrat

sampai endapan hilang.

5) Titrasi dengan KmnO 4 0.1 N seperti langkah 2 ( kuning muda )

5.4.6. Penentuan kandungan Besi ( Metode 2 )

Buat filtrat bor dari campuran sebagai berikut :

350 ml aquadest + 22.5 ml bentonite + 0.1 garm quabracho

1) Tuangkan 10 ml filtrate Lumpur ke dalam gelas kimia dengan telitilalu asamkan dengan beberapa tetes HCl pekat.

2) Tambahkan larutan 2SnCl setetes demi setetes sampai warna kuning

dari ion 2 Fe . Tambahkan satu tetes SnCl 2 berlebih setelah terjadi

perubahan warna tadi.

3) Tambahkan 20 ml larutan jenuh HgCl 2 , semuanya sekaligus ( harus

terbentuk endapan yang berwarna putih murni ).


59/105

59

4) Goyang – goyang sedikit supaya zat – zatnya tercampur kemudian

diamkan selama 2 menit.

5) Tambahkan 200 ml air, 6 tetes indikator diphenylamine, dan 5 ml

43 PO H pekat. Lalu titrasikan dengan larutan 722 OCr K 0.1 N sampai

timbul pertama kali warna coklat atau ungu.


Dari percobaan di peroleh hasil sebagi berikut :

Tabel 5.1 H asil Percobaan Analisa Ki mia L umpur B or

Percobaan Hasil Percobaan

Alkalinitas Vol Filtrat = 10 ml N H2SO4 = 0.02 NVol H2SO4 P = 0.10 ml

M = 3.4 mlKesadahan total Vol filtrate = 10 ml

M EDTA = 0.02 M

Vol EDTA = 0.10 mlKesadahan Ca2+ dan Mg2+ Vol filtrate = 10 ml

M EDTA = 0.01 MVol EDTA = 13 ml

Kandungan klorida Vol filtrate = 10 ml N AgNO3 = 0.02 NVol AgNO3 = 2 ml

Kandungan Ion Besi (I) Vol filtrate = 20 ml N KmnO4 = 0.01 NVol KmnO4 = 14 ml

Kandungan Ion Besi (II) Vol filtrate = 30 ml N K 2Cr 2O7 = 0.01 NVol K 2Cr 2O7 = 20 ml


60/105

60

Tabel 5.2 Hasil Perhi tungan Analisa Kimia L umpur Bor

Percobaan Hasil Perhitungan

Alkalinitas 6.8 ppmKesadahan total 0.2 ppm

Kesadahan Ca2+ dan Mg2+ 520 ppm dan 312 ppmKandungan klorida 142 ppm

Kandungan Ion Besi (I) 392 ppmKandungan Ion Besi (II) 373.3 ppm

5.6. Pembahasan

5.6.1. Pembahasan PraktikumAnalisa kimia pada lumpur pemboran di lakukan untuk mengetahui

alkalinitas, kesadahan total, kandungan ion chlor, kandungan ion besi, dan

kandungan ion kalsium dan magnesium. Pada tabel diatas terdapat hasil-

hasil percobaan. Pada alkalinitas H 2SO 4 didapatkan hasil sebesar 6.8 epm ,

kemudian dilanjutkan dengan penghitungan kesadahan total dan didapat

hasil sebesar 0.2 epm , lalu pada penghitungan kesadahan Ca2+ dan Mg2+

didapatkan hasil sebesar 312 ppm .Pada perhitungan kandungan ion klorida dan didapatkan hasil

sebesar 142 ppm , dan pada perhitungan terakhir kandungan ion besi (I)

dan ion besi (II) didaptkan hasil masing-masing sebesar 390.95 ppm dan

372.33 ppm .

Di bidang perminyakan analisa kimia lumpur pemboran, berguna

untuk menentukan pH suatu lumpur pemboran, apabila lumpur bersifat

asam maka akan bersifat korosif pada alat pemboran.


61/105

61


1. Dari data diatas, tentukan :

a) Alkalinitas

2 O 4 1000ml iltrat

=3.4 ml 0.02 1000

10 ml=

b) Kesadahan total

c) Kesadahan Ca 2+ dan Mg 2+

ppm Ca 2+ = epm Ca 2+ x BA Ca

= 13 epm x 40

= 520 ppm

Kesadahan Mg 2+, ppm Mg 2+

= (epm (Ca 2++Mg 2+) - epm Ca 2+) x BA Mg 2+

= ((13 + 13) – 13) x 24

= 312 ppm

d) Konsentrasi klorida

=ml g O 3 g O 3 1000

ml fitratl -

=2 0.02 1000

10 ml35.5 =


62/105

62

e) Konsentrasi Ion Besi (I)

=ml nO 4 nO 4 1000

ml fitrat e-

=14 0.01 1000

20 ml55.85 =

f) Konsentrasi Ion Besi (II)

=ml 2 r 2O7 2 r 2O7 1000

ml fitrate -

=20 0.01 1000

30 ml 55.85 =

2. Apa gunanya penentuan alkalinitas lumpur pemboran, kandungan ion

kalsium, ion magnesium dan ion klorida ?

Manfaat Penentuan Alkalinitas

Untuk mengetahui besar konsentrasi hidroksil, bicarbonate

dan carbonat. Pengetahuan tentang konsentrasi ion-ion

diperlukan misalnya untuk mengetahui kelarutan batu kapur

yang masuk kesistem lumpur pada waktu pemboranmenembus formasi lmestone.

Manfaat Penentuan Kandungan Ion Kalsium

Untuk mengetahui kemungkinan terjadinya kontaminasi

lumpur oleh Gypsum, yang akan merubah sifat-sifat fisik

lumpur, seperti besra water loss dan gel strengthnya.

Manfaat Penentuan Kandungan Ion Magnesium

Untuk menyelidiki kandungan Mg2+ didalam lumpur bor(filtrat lumpur) yanga akan berguna dalam menentukan

kesadahan total dari lumpur (filtrat lumpur).

Manfaat penentuan kandungan ion Klorida

Untuk mengetahui kontaminasi garam yang masuk kesistem

lumpur pada waktu pemboran menembus formasi garam

ataupun kontaminasi garam yang berasal dari air formasi.


63/105

63

3. Apa yang dimaksud dengan volum EDTA ?

Volume EDTA merupakan volume standar yang diketahui yang

digunakan sebagai pembanding untuk titrasi

4. Indikasi apa yang terjadi pada lumpur pemboran, jika terdapat

kandungan ion besi yang cukup tinggi ?

Indikasi yang terjadi terjadinya korosi pada peralatan pemboran

5. Menagapa analisa kimia pada lumpur pemboran penting untuk

dilakukan ?

Untuk mengontrol kandungan ion-ion tertentu yang terkandung dalam

lumpur pemboran yang berpengaruh terhadap sifat-sifat fisik lumpur

pemboran dan kemudian dilakukan tindakan-tindakan yang perlu

dalam penanggulnangannya

6. Apa yang dimaksud dengan kesadahan dalam lumpur pemboran ?

Kesadahan dalam lumpur pemboran berhubungan dengan air yang

mengandung sejumlah ion kalsium dan Magesium atau biasa dikenal

hard water yang bisa berasal dari lumpur pemboran pada waktu

membor gypsum (Ca 2SO 4.2H 2O)

7. Jelaskan pengaruh pH pada lumpur pemboran !

pH sebagai salah satu sifat kimia lumpur pemboran merupakan faktor

yang penting di dalam treatment lumpur dalam suatu operasi

pemboran. pH dipakai untuk menentukan tingkat kebasaan dan

keasaman dari lumpur pemboran, derajat pH pada umumnya berkisar

antara 8.5 hingga 12. Jadi lumpur yang digunakan adalah dalam

keadaan basa.

8. Jelaskan masing-masing kegunaan dari alkalinitas, kandungan ion

klor dan ion besi, serta kegunaan analisa kimia lumpur pemboran

secara umum !

Kegunaan alkalinitas : untuk mengetahui kelarutan batu kapur

yang masuk ke sistem lumpur pada waktu pemboran menembus

formasi limestone.


64/105

64

Kegunaan kesadahan : untuk mengetahui kesadahan lumpur

pemboran yang bisa berasal dari lumpur pada waktu menembusformasi gypsum.

Kandungan ion klor : untuk mengetahui kontaminasi garam saat

pada waktu pemboran menembus formasi garam ataupun

kontaminasi garam yang berasal dari air formasi.

Kegunaan kandungan ion besi : untuk mengontrol terjadinya

korosi pada peralatan pemboran.

Kegunaan kimia lumpur pemboran : untuk mengontrol

kandungan ion-ion di atas untuk kemudian dilakukan tindakan-

tindakan yang perlu dalam penanggulangannya.

9. Jelaskan masing-masing sebab akibat, dan cara menanggulangi

lumpur yang tingkat alkalinitasnya tinggi, lumpur yang terlalu rendah,

lumpur dengan kandungan klorida tinggi, dan lumpur dengan

kandungan ion besi berlebihan ?

Alkalinitas tinggi disebabkan oleh adanya bikarbonat dan sisa-

sisa dari karbonat dan hidroksida lumpur, akibatnya ada

perubahan adanya senyawa garam dan asam lemah.

Lumpur terlalu sadah karena adanya ion Ca 2+ dan Mg 2+ saat

menembus formasi gypsum. Hal ini menyebabkan terbentuknya

kerak pada dinding pipa dan dihilangkan menggunakan resin

pelunak air komersial.

Kandungan klorida terlalu tinggi karena kontaminasi ion klorida

dari air formasi menyebabkan kerusakan pada pipa pemboran.

Kandungan ion besi berlebih karena senyawa Fe dari korosi pipa.


65/105

65

10. Jelaskan perbedaan dari progessive gel dan fragile gel! Manakah yang

lebih diinginkan?

Progessive gel adalah sifat gel strength dari lumpur yang kuat

sedangkakn fragile gel adalah sifat gel strength dari lumpur yang

lemah.

Yang lebih diinginkan adalah fragile gel karena lumpur tersebut akan

kembali ke cairan apabila gaya yang berikan dihilangkan.

11. Sebutkan masing-masing 100 istilah dalam bidang teknik pemboran,

reservoir dan produksi! (urutkan sesuai abjad, sertakan juuga referensi

yang digunakan)

Teknik Pemboran

1) Above-ground basins

2) Accumulator Unit

3) Agitator

4) Annular

5) Back pressure

manifold

6) Base coarse

7) Blowout

8) Blowout preventer

9) BOP system

10) Bushing & bowl

11) Cash and carry12) Casing

13) Cementing

14) Centrifugal

15) centrifuge

16) Choke manifold

17) Circulating System

18) Container

19) Counter balance

20) Crown block

21) Daily drilling report

(laporan harian

pemboran)

22) Dam permanen

23) Dead anchor

24) Degasser

25) Desander

26) Desillter

27) Drainase

28) Draw work29) Drawwork housting

30) Drill pipe

31) Driller

32) Driller Console

33) Drilling

Instrumentation

34) Drilling line


66/105

66

35) Drilling program

(program pemboran)

36) Dump truck

37) Eksploitasi

38) Eksplorasi

39) Electrical system

40) Elevator

41) Engine drawwork

42) Excaponton

43) Filltration loss

44) Flushing

45) Geograde

46) Geotextile

47) HDCB (High Density

Chain Ball)

48) Hook

49) Hooker

50) Hosting system

51) Hydraulic control

remote

52) Iron slag

53) Jembatan bailey

54) Kelly

55) Kelly spinner56) Kick atau well kick

atau gain

57) Leak off test (uji

ketahanan formasi

batuan)

58) Lighting

59) Link

60) Loss circulation

(hilang lumpur atau

hilang sirkulasi)

61) Loss circulation

material

62) Mitigasi

63) Mud

64) Mud pump

65) Mud tank

66) Mud volcano

67) Offshore

68) Onshore

69) Open channel

70) Open hole

71) Overflow

72) Overtopping

73) Pipe bridge

74) Polymer

75) Recovery

76) Relief well (sumur

penyumbat)

77) Resettlement

78) Rig

79) Rig down80) Shale shaker

81) Side tracking

82) Sliding

83) Snubbing unit

84) Spillway

85) Stand pipe

86) Stuckpipe


67/105

67

87) Substructure /carrier

88) Subsurfaces

89) Sucker rod elevator

90) Swabbing (efek sedot)

91) Swivel

92) Tide pole

93) Top drive

94) Traveling block

95) Underbalance

96) Underground blowout

97) Water canon

98) Water pond

99) Water treatment

100) Work over

Referensi :

http://www.id-petroleumwatch.org/wp-

content/uploads/2007/12/05.daftar_istilah-2.pdf

Teknik Reservoir

1) Accumulation

2) Air formasi

3) Aliran darcy

4) Antiklin

5) Aquifer

6) Aromatik

7) Bubble point pressure

8) Cap rock

9) Compresibility

10) Condensate

11) Core

12) Crude oil13) Densitas oil

14) Densitas water

15) Desaturation

16) Displacement pressure

17) Downstream core

pressure

18) Drainage

19) Dry oil

20) Due point

21) Entry pressure

22) Flow rate

23) Formation faktor

24) Fraksi

25) Free water level

26) Gas saturation

27) Gas solubility

28) Hidrocarbon

29) High gravity oil

30) Hukum darcy31) Imbibisi

32) Immiscible

33) Impermeable

34) Irreducible water

35) Kelarutan

36) Laju alir minyak

37) Material balance

http://www.id-petroleumwatch.org/wp-content/uploads/2007/12/05.daftar_istilah-2.pdfhttp://www.id-petroleumwatch.org/wp-content/uploads/2007/12/05.daftar_istilah-2.pdfhttp://www.id-petroleumwatch.org/wp-content/uploads/2007/12/05.daftar_istilah-2.pdfhttp://www.id-petroleumwatch.org/wp-content/uploads/2007/12/05.daftar_istilah-2.pdf


68/105

6

Documents

Laporan Alp