39
Sabrina Metra 12209081 1 Laporan Praktikum Modul 1 Modul 1 Pembuatan Lumpur, Pengukuran Densitas, dan Penentuan Sand Content I. Tujuan Praktikum 1. Mengenal material pembentuk lumpur pemboran serta fungsi-fungsi utamanya, termasuk didalamnya additive pengontrol densitas. 2. Mampu menyiapkan lumpur pemboran. 3. Menentukan densitas lumpur pemboran dengan menggunakan alat Mud Balance. 4. Menentukan kandungan pasir dalam lumpur pemboran. II. Teori Dasar Lumpur pada proses pengeboran memiliki fungsi yang sangat penting. Pada awalnya dalam pemboran hanya digunakan air untuk mengangkat serpih pemboran (cutting). Seiring dengan berkembangnya dunia pemboran, lumpur mulai digunakan. Untuk memperbaiki sifat- sifat lumpur, zat- zat kimia ditambahkan dan akhirnya digunakan pula udara, oil dan gas untuk pemboran. Sehingga secara fisik dan kimia terjadi perubahan sifat dasar lumpur pemboran tersebut yang meliputi antara lain, densitas, gel strength, kandungan pasir, viskositas, ikatan kimia antar partikel lumpur dan lain-lain Fungsi Lumpur pemboran yang lain adalah : 1. Mengangkat cutting ke permukaan. Proses ini tergantung dari kecepatan fluida di annulus dan kapasitas untuk menahan fluida 2. Mendinginkan dan melumasi bit. Alat-alat seperti bit selalu bergesekan dengan batuan formasi. Hal ini menimbulkan panas sehingga harus ada media pendingin yang mendinginkannya. 3. Melapisi dinding formasi dengan mudcake. Lumpur pemboran akan mengalami filtrasi ke formasi sehingga lama-kelamaan terbentuklah mudcake yang untuk selanjutnya merupakan pencegah terjadinya filtrasi lebih lanjut. 4. Mengontrol tekanan formasi. Hal ini dilakukan dengan membuat variasi

Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

1 Laporan Praktikum Modul 1

Modul 1

Pembuatan Lumpur, Pengukuran Densitas, dan Penentuan Sand Content

I. Tujuan Praktikum

1. Mengenal material pembentuk lumpur pemboran serta fungsi-fungsi utamanya,

termasuk didalamnya additive pengontrol densitas.

2. Mampu menyiapkan lumpur pemboran.

3. Menentukan densitas lumpur pemboran dengan menggunakan alat Mud

Balance.

4. Menentukan kandungan pasir dalam lumpur pemboran.

II. Teori Dasar

Lumpur pada proses pengeboran memiliki fungsi yang sangat penting. Pada

awalnya dalam pemboran hanya digunakan air untuk mengangkat serpih pemboran

(cutting). Seiring dengan berkembangnya dunia pemboran, lumpur mulai

digunakan. Untuk memperbaiki sifat- sifat lumpur, zat- zat kimia ditambahkan dan

akhirnya digunakan pula udara, oil dan gas untuk pemboran. Sehingga secara fisik

dan kimia terjadi perubahan sifat dasar lumpur pemboran tersebut yang meliputi

antara lain, densitas, gel strength, kandungan pasir, viskositas, ikatan kimia antar

partikel lumpur dan lain-lain

Fungsi Lumpur pemboran yang lain adalah :

1. Mengangkat cutting ke permukaan. Proses ini tergantung dari kecepatan fluida

di annulus dan kapasitas untuk menahan fluida

2. Mendinginkan dan melumasi bit. Alat-alat seperti bit selalu bergesekan dengan

batuan formasi. Hal ini menimbulkan panas sehingga harus ada media

pendingin yang mendinginkannya.

3. Melapisi dinding formasi dengan mudcake. Lumpur pemboran akan mengalami

filtrasi ke formasi sehingga lama-kelamaan terbentuklah mudcake yang untuk

selanjutnya merupakan pencegah terjadinya filtrasi lebih lanjut.

4. Mengontrol tekanan formasi. Hal ini dilakukan dengan membuat variasi

Page 2: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

2 Laporan Praktikum Modul 1

densitas Lumpur pemboran sehingga sama dengan tekanan pada formasi

5. menahan cutting dan material-material pemberat pada suspensi bila sirkulasi

dihentikan untuk sementara merupakan fungsi dari gel strenght.

6. Melepaskan cutting dan pasir di permukaan. Proses ini sangat bergantung pada

gel strength dari lumpur pemboran.Gel strength yang kecil menyebabkan

cutting dan pasir sulit terngkat ke permukaan, namun gel strength yang terlalu

besar menyebabkan tertahannya pembuangan cutting.

7. Menahan sebagian berat drillpipe dan casing. (efek bouyancy)

8. Mengurangi efek negatif pada formasi.

9. Mendapatkan informasi (mud log, sample log). Lumpur pemboran dapat

dianalisa untuk menentukan kandungan hidrokarbon pada formasi.

10. Media logging. Lumpur pemboran dapat bertindak sebagai penghantar arus

bagi proses logging yang dilakukan

Pada percobaan ini, hal yang diamati adalah densitas dan kandungan pasir dalam

lumpur yang telah ditambah aditif tertentu.

Densitas lumpur pemboran berhubungan langsung dengan fungsi lumpur

pemboran sebagai pengimbang tekanan formasi. Densitas yang terlalu besar akan

menyebabkan hilangnya lumpur ke dalam formasi yang permeabel (lost

circulation), dan sebaliknya densitas yang terlalu kecil akan menyebabkan

masuknya fluida formasi ke dalam lubang bor (well kick).

Perhitungan densitas suatu fluida dapat diperoleh melaluii perssamaan:

1. Volume setiap material adalah additive :

mbmls VVV

2. Jumlah berat adalah additive, maka :

mbmbmlmlss VVV

Sand content dari lumpur pemboran adalah adalah persen volume dari partikel-

partikel dengan diameternya lebih besar dari 74 mikron. Pengukuran sand content

dilakukan melalui pengukuran dengan menggunakan saringan tertentu. Rumus

untuk menentukan kandungan pasir (sand content) pada lumpur pemboran adalah

:

Page 3: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

3 Laporan Praktikum Modul 1

100m

s

V

Vn

III. Prosedur Percobaan

Pembuatan Lumpur Standar

a. Pengukuran Densitas Lumpur

Membersihkan peralatan Mud Balance, mengisinya dengan

air dan ditutup, lalu bagian luar Mud Balance dibersihkan

hingga kering

Meletakkan rider pada skala 8,33, kemudian memeriksa

level glass agar seimbang dengan cara mengatur calibration

screw

Mengosongkan dan membersihkan Mud Balance, kemudian

mengisinya dengan sampel lumpur yang telah disiapkan

Menutup cup, dan membersihkan bagian luar dinding dan

penutup cup

Menyiapkan 22,5 gram bentonit, 350 cc air, dan additive

sesuai petunjuk asisten

Memasukkan air ke dalam bejana, kemudian dipasang di multimixer

sambil dicampurkan dengan bentonite dan additive

Memastikan lumpur telah tercampur sempurna, yakni sekitar 20

menit, kemudian memasukkannya ke dalam rolling oven atau tempat

pengaduk

Membiarkan lumpur diaduk selama sekitar 16-24 jam

Page 4: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

4 Laporan Praktikum Modul 1

Pengukuran Sand Content

Pengukuran Sand Content

Aduk kembali lumpur yang sebelumnya digunakan untuk pengukuran

densitas dengan menggunakan multimixer selama 5 menit

Isi tabung gelas ukur dengan lumpur pemboran hingga batas yang

ditentukan, kemudian tambahkan air hingga batas berikutnya

Tuangkan campuran tersebut melalui saringan dan biarkan

cairan mengalir, kemudian tambahkan air ke dalam tabung,

kocok, lalu tuangkan lagi melalui saringan

Meletakkan balance arm pada kedudukannya, dan mengatur

rider agar setimbang. Membaca densitas yang ditunjukkan

skala

Mengulanginya prosedur di atas untuk komposisi lumpur

yang lain

Page 5: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

5 Laporan Praktikum Modul 1

Ulangi prosedur tersebut hingga tabung menjadi bersih, kemudian cuci

pasir yang tersaring dari sisa lumpur yang mungkin melekat

Pasang funnel pada sisi atas sieve dan balik rangkaian peralatan

dengan perlahan kemudian masukkan ujung funnel ke dalam gelas ukur

Semprotkan air ke dalam tabung hingga seluruh pasir tertampung

dan mengendap dalam gelas ukur

Baca skala persen volume dari pasir yang mengendap dan catat hasilnya

sebagai sand content dari lumpur dalam persen volume

ulangi prosedur di atas untuk komposisi lumpur yang lain

!V. Data

Data yang didapatkan oleh kelompok Jumat-1

Pembuatan Lumpur Standar:

Perhitungan ke- Mass bentonite (gr)

1 22.54

2 22.54

3 22.53

4 22.52

5 22.52

rata rata 22.53

Penghitungan massa bahan additive:

Massa (gr)

Bentonite 15.11

Hematite 15.3

Barite 15.05

Pengukuran densitas dan sand content:

Densitas (ppg) Sand Content

Page 6: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

6 Laporan Praktikum Modul 1

Mud Balance Pressurized Mud Balance (%)

Air (Kalibrasi) 9 8.4

Standar 9.3 8.55 0.3

+Hematite 15gr 9.7 8.7 0.3

+Barite 15gr 9.5 8.85 0.4

+Bentonite 15gr 9.5 8.6 0.6

Pengukuran hasil kalibrasi

Hasil Kalibrasi Densitas (ppg) Sand Content

(%) Mud Balance Pressurized Mud Balance

SG Air 8.33 8.33

Standar 8.63 8.48 0.3

+Hematite 9.03 8.63 0.3

+Barite 8.83 8.78 0.4

+Bentonite 8.83 8.53 0.6

Data yang didapatkan oleh kelompok Senin 1

senin 1 densitas (ppg) Sand Content (%)

Standar 8.6 0.3

+Hematite 10gr 8.8 0.5

+Barite 10gr 8.75 0.75

+Bentonite 10gr 8.8 0.5

Data yang didapatkan oleh kelompok Senin 2

senin 2 Densitas (ppg) Sand Content

(%) 1 2 3 rata rata

Standar 8.6 8.5 8.65 8.583333333 0.15

+Hematite 5gr 8.6 8.75 8.7 8.683333333 0.4

+Barite 5gr 8.6 8.7 8.75 8.683333333 0.8

+Bentonite 5gr 8.7 8.5 8.65 8.616666667 0.3

Page 7: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

7 Laporan Praktikum Modul 1

V. Pengolahan Data

Densitas bila dihitung dengan perhitungan Matematis

Densitas Lumpur Standar

Densitas air dw = 8.33 ppg = 1 gr/cc

Volume Air Ww = 350 cc = 350 mL

Berat bentonite Ws = 22.5 gr

SG Bentonite SG = 2.65

Densitas Bentonite = ds = SGs x dw = 2.65 x 8.33

= 22.0745 ppg

= 2.65 gr/cc

Volume Bentonite = Vs = Ws/ds

= (22.5 gr / 2.65 gr/cc )

Volume Lumpur Baru = 350 + 8.49 = 358.49 cc

Densitas Lumpur Baru

(Vs x ds) + (Vml x dml) = ( Vmb x dmb)

(8.49 x 22.0745) + (350 x 8.33 ) = (358.49 x dmb )

dmb = 8.6 ppg

Densitas Lumpur Standar + Barite 15gr

Densitas air dw = 8.33 ppg

Densitas lumpur standar dml = 8.6 ppg

Volume lumpur standar Vml = 358.49 cc

Berat barite Ws = 15 gr

SG barite SGs = 4.2

Densitas barite = ds = SGs x dw = 4.2 x 8.33

= 34.986 ppg

= 4.2 gr/cc

Volume barite = Vs = Ws/ds

= (15 gr / 4.2 gr/cc )

= 3.57 cc

Volume Lumpur Baru = 358.49 + 3.57 = 362.06 cc

Page 8: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

8 Laporan Praktikum Modul 1

Densitas Lumpur Baru

(Vs x ds) + (Vml x dml) = ( Vmb x dmb)

( 3.57 x 34.896 ) + (358.49 x 8.6 ) = ( 362.06 x dmb )

dmb = 8.859 ppg

Densitas Lumpur Standar + Hematite 15gr

Densitas air dw = 8.33 ppg

Densitas lumpur standar dml = 8.6 ppg

Volume lumpur standar Vml = 358.49 cc

Berat hematite Ws = 15 gr

SG hematite SGs = 5.6

Densitas barite = ds = SGs x dw = 5.6 x 8.33

= 46.648 ppg

= 5.6 gr/cc

Volume barite = Vs = Ws/ds

= (15 gr / 5.6 gr/cc )

= 2.679 cc

Volume Lumpur Baru = 358.49 + 2.679 = 361.169 cc

Densitas Lumpur Baru

(Vs x ds) + (Vml x dml) = ( Vmb x dmb)

( 2.679 x 46.648 ) + (358.49 x 8.6 ) = ( 361.169 x dmb )

dmb = 8.882 ppg

Densitas Lumpur Standar + Bentonite 15gr

Densitas air dw = 8.33 ppg

Densitas lumpur standar dml = 8.6 ppg

Volume lumpur standar Vml = 358.49 cc

Berat bentonite Ws = 15 gr

SG bentonite SGs = 2.65

Densitas bentonite = ds = SGs x dw = 2.65 x 8.33

= 22.0745 ppg

= 22.0745 gr/cc

Page 9: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

9 Laporan Praktikum Modul 1

Volume bentonite = Vs = Ws/ds

= (15 gr / 2.65 gr/cc )

= 5.66 cc

Volume Lumpur Baru = 358.49 + 5.66 = 364.15 cc

Densitas Lumpur Baru 124.94167

(Vs x ds) + (Vml x dml) = ( Vmb x dmb)

( 5.66 x 22.0745 ) + (358.49 x 8.6 ) = ( 364.15 x dmb )

dmb = 8.809 ppg

Densitas Hasil Perhitungan

densitas (ppg)

Standar 8.6

+Hematite 8.859

+Barite 8.882

+Bentonite 8.809

Galat Densitas Lumpur

Δd = dperhitungan – dpercobaan

Galat = |Δd|/dperhitungan x 100%

Contoh perhitungan:

Perhitungan galat untuk lumpur standar dengan mud balance

Galat = |Δd|/dperhitungan x 100%

= |8.6-6.63|/8.6 x 100%

= 0.348837209%

Hasil perhitungan galat densitas lumpur:

Densitas (ppg) Galat (%)

Mud Balance Pressurized Mud Balance Perhitungan Mud Balance Pressurized Mud Balance

Standar 8.63 8.48 8.6 0.348837209 1.395348837

+Hematite 9.03 8.63 8.859 1.930240433 2.584941867

+Barite 8.83 8.78 8.882 0.585453727 1.148390002

+Bentonite 8.83 8.53 8.809 0.238392553 3.167215348

Grafik nilai densitas dan sand content pada penambahan additive 15gr

(densitas dengan pengukuran menggunakan pressurized mud balance)

Page 10: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

10 Laporan Praktikum Modul 1

densitas (ppg) sand content (%)

Standar 8.48 0.3

+Hematite 8.63 0.3

+Barite 8.78 0.4

+Bentonite 8.53 0.6

Grafk nilai densitas dan sand content

8.48 8.63 8.78 8.53

0.3 0.3 0.4 0.6

0

2

4

6

8

10

Standar +Hematite +Barite +Bentonite

Densitas (ppg) Sand Content (%)

Grafik hasil dari pertambahan additive terhadap densitas dan sand content

pertambahan additive (gr)

Densitas (ppg) Sand Content (%)

5 10 15 5 10 15

Standar 8.58 8.6 8.48 0.15 0.3 0.3

+Hematite 8.68 8.8 8.63 0.4 0.5 0.3

+Barite 8.68 8.75 8.78 0.8 0.75 0.4

+Bentonite 8.62 8.8 8.53 0.3 0.5 0.6

Page 11: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

11 Laporan Praktikum Modul 1

grafik pengaruh penambahan additive terhadap sand content

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 5 10 15 20

penambahan additive (gr)

san

d c

on

ten

t (%

)

Standar

+Hematite

+Barite

+Bentonite

VI. Pembahasan

Campuran dari 350 cc air dan 22.5gr bentonite akan menghasilkan lumpur pemboran

standar sesuai standar API, yaitu 1 yield, mempunyai perbandingan fasa liquid dan solid

bentonite 100bbl/ton. Pada praktikum ini, kita memakai 4 sampel lumpur, yakni lumpur

standar, lumpur standar + 15gr hematit, lumpur standar + 15gr bentonite dan lumpur

standar + 15gr barite. Lumpur standar disiapkan sebanyak 5 cup, diawali dengan

pencampuran 350cc air dan 22.5gr bentonite pada multimixer dengan kecepatan tinggi

selama 20 menit, dimana solid (bentonite) dimasukkan secara perlahan lahan ketika air

sudah ditaruh di multimixer untuk menghindari terjadinya flokulasi. Setelah itu seluruh

cup disatukan ke ember dan dilanjutkan dengan pencampuran dengan kecepatan rendah

selama 16-24 jam, agar dispersi terjadi secara merata. Setelah itu mud dibagi lagi ke

dalam 4 cup dan penambahan additive ditambahkan selagi lumpur dicampur di

multimixer untuk mencegah terjadinya flokulasi, dan campuran diaduk selama 10 menit.

Dalam pengukuran sand content, kita mengukur volume sand content dari skala yang ada

pada flask. Sand content yang terbaca persentase adalah endapan pasir pada lumpur.

Ketika melakukan percobaan ini dibutuhkan waktu untuk menunggu pasir untuk

terendapkan secara sempurna sehingga pengukuran dapat dilakukan lebih akurat. Selain

itu Lumpur yang tersaring harus semuanya, sehingga jika ada sisa sisa lumpur pada cup

harus diberi air lagi dan disaring lagi hingga cup nya bersih.

Page 12: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

12 Laporan Praktikum Modul 1

Sand content yang terukur bervariasi antara 0.3-0.6%. Menurut standar API, sand content

yang terukur masih berada dibawah batas standar, yairu 4-6%, sehingga hasil masih

termasuk baik. Namun pada pengukuran sand content, hasilnya tidak terlalu akurat

karena skala pembacaan yang sangat kecil. Selain itu ada kemungkinan bahwa pasir tidak

semuanya teraduk dan berada di bagian bawah cup sementara praktikan hanya menuang

lumpur bagian atas ketika pengambilan sampel pengukuran.

Sand content dipengaruhi oleh banyaknya Fasa solid dalam lumpur, bukan karena jenis

aditifnya. Selain itu karena butir hematit lebih besar, maka ada kemungkinan untuk

tersaring dan termasuk dalam konten pasir di lumpur. Dalam proses pengendapannya,

hematite lebih cepat mengendap, dikarenakan ukuran partikelnya yang besar, sedangkan

additive lain memerlukan waktu yang lebih lama untuk mengendap.

Untuk menghitung densitas, digunakan mud balance dan pressurized mud balance. Untuk

kalibrasi, ditemukan selisih jika menggunakan mud balance yaitu 0.67 ppg dan

pressurized mud balance yaitu 0.07 ppg. Kalibrasi ini ditentukan dengan menyesuaikan

densitas air 1 cup yang terbaca dengan 8.33 ppg. Penggunaan pressurized mud balance

secara teoritik tidak diperlukan, cukup dengan mud balance, karena tujuan dari

pemberian pressure adalah untuk mengeluarkan gas yang soluble di lumpur, sedangkan

lumpur yang kita buat adalah WBM, dimana solubility gas dalam air sangat kecil

sehingga tidak berpengaruh, berbeda dengan jika menggunakan OBM, solubility gas

dalam oil tinggi sehingga diperlukan penggunaan pressurized mud balance untuk

mengukur densitasnya.

Seiring dengan pertambahan additive, dengan SG bentonite < SG hematite < SG barite,

densitas yang terukur seharusnya semakin besar. Akan tetapi, dalam pengukuran dengan

mud balance, densitas hematite lebih besar daripada densitas barite. Selain itu, hasil

pengukuran mud balance dan pengukuran pressurized mud balance berbeda. Jika dihitung

galatnya, ternyata hasil pengukuran menggunakan mud balance menghasilkan galat yang

lebih kecil daripada pengukuran menggunakan pressurized mud balance. Hal ini dapat

Page 13: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

13 Laporan Praktikum Modul 1

dikarenakan pada penggunaan pressurized mud balance, cup tidak terisi penuh oleh

fluida.

Galat-galat diatas bisa disebabkan oleh:

1.Pengaruh tekanan dan temperatur tempat percobaan dilakukan

2.Adanya reaksi antara bentonite dengan udara luar (menyerap air dari udara), ketika

bentonite dibiarkan sehabis ditimbang beratnya.

3.Kesalahan paralaks ketika mengukur volume air, dan pembacaan densitas dan sand

content

4.Terdapatnya additive yang tidak tercampur sempurna

Jika membandingkan dengan data hasil praktikum kelompok lain, dimana penambahan

aditif dengan berat yang lebih kecil (5 gr dan 10 gr), seharusnya didapatkan densitas

dengan additif 15gr lebih besar daripada yang lainnya, karena densitas dipengaruhi oleh

penambahan additif (weighting agent). Semakin banyak kandungan weighting agentnya,

semakin besar densitasnya. Namun, pada kenyataannya densitas yang terukur lebih kecil

seperti ditunjukkan grafik di bawah ini.

Grafik pengaruh penambahan additive terhadap densitas

8.45

8.50

8.55

8.60

8.65

8.70

8.75

8.80

8.85

0 5 10 15 20

penambahan additive (gr)

dens

itas

(ppg

) Standar

+Hematite

+Barite

+Bentonite

Hal ini dapat disebabkan oleh galat galat yang sama pada pengkuran diatas dan juga

kesalahan pengambilan data dan kondisi praktikum yang berbeda.

Page 14: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

14 Laporan Praktikum Modul 1

Sedangkan untuk data sand content, untuk penambahan berat aditif diperoleh profile

pertambahan seperti ini

grafik pengaruh penambahan additive terhadap sand content

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 5 10 15 20

penambahan additive (gr)

san

d c

on

ten

t (%

)

Standar

+Hematite

+Barite

+Bentonite

Dapat dilihat bahwa sand content yang didapatkan oleh kelompok kami lebih sedikit,

padahal jumlah weighting agent yang ditambahkan bertambah banyak, seharusnya grafik

diatas kemuanya menunjukkan profil peningkatan sand content seiring dengan

bertambahnya additive yang ditambahkan, seperti pada grafik bentonite. Karena semakin

banyak pertambahan additive (solid), maka semakin besar kemungkinan

sisa/terbentuknya fasa solid dalam lumpur. Perbedaan ini dapat dikarenakan oleh galat

galat yang telah disebutkan diatas dan kesalahan pengambilan data juga perbedaan

kondisi ketika praktikum.

VII. Kesimpulan

1. Material pembentuk lumpur pemboran terdiri dari fasa cair (atau pendispersan),

reactive solid, inerte solid dan Fasa kimia

2. Penambahan weighting agent/additive (bentonite, barite dan hematite) paada

lumpur menyebabkan pertambahan densitas, semakin besar SG weighting agent

yang dipakai semakin besar densitasnya.

3. Semakin banyak Fasa solid dalam Lumpur, semakin besar sand contentnya.

Page 15: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

15 Laporan Praktikum Modul 1

4. Jumlah penambahan aditif pada Lumpur mempengaruhi besarnya sand content

VIII. Jawaban Pertanyaan

1. Resume tentang: struktur clay, jenis-jenisnya, dan hidrasi bentonite

Struktur Clay

Clay terdiri dari lapisan Silika dan Alumina, yang mana bila bertemu dengan

partikel air dan di agitasi lapisan ini akan menyerap air dan putus membentuk

partikel ukuran koloidal. Pada umumnya clay berbentuk layer yang memiliki

lebar beberapa mikron dan memiliki ketebalan 10000 kali lebih tipis. Adapun

Silika memiliki bentuk tetrahedron dan membentuk ikatan heksagonal.

Alumina memiliki struktutr octahedron dan membentuk ikatan gibbsite.

Page 16: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

16 Laporan Praktikum Modul 1

Jenis-Jenis Clay:

Kaolinite

Non swelling clays dan memiliki ikatan hydrogen yang sangat kuat.

Memiliki dua layer yang terdiri dari tetrahedral silika dan oktahedral alumina.

Ilite

Ilite secara struktur dan tendensinya untuk swelling mirip dengan

montmorillonites, terdiri dari 3 layer dimana layer alumina octahedral diapit

oleh dua layer silica tetrahedral.Tidak ada air yang bisa mempenetrasi ikatan

ini.

Chlorite

Adalah clay berlayer 3 yang dipisahkan oleh brucite, memiliki ikatan antar

layer yang kuat sehingga tidak terjadi swelling.

Page 17: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

17 Laporan Praktikum Modul 1

Smectites (Montmorillonites)

Clay 3 layer, dengan alumina oktrahedral diapit dua silica tetrahedral. Atom

Al di tengah dapat digantkan oleh atom Fe atau Mg yang menyebabkan

ketidakstabilan muatan. Dengan karakter memiliki exchangeable kation, ini

merupakan clay yang mudah swelling.

Hidrasi Bentonite

Hidrasi bentonite terbentuk dalam lembaran-lembaran silica dan alumina,

Page 18: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

18 Laporan Praktikum Modul 1

dengan aturan dan ukuran yang berbeda-beda untuk membentuk lapisan dari

masing-masing mineral clay

Partikel clay ini terdiri dari brerbagai macam lapisan yang saling tumpuk dalam

suatu gaya residual. Ketika tersuspensi dalam air, clay akan memperlihatkan

bermacam-macam derajat swelling-nya. Molekul bentonite terdiri dari tiga layer

yaitu alumina yang dijepit oleh dua buah layer silika.

Plate (lempengan) bentonite bermuatan negatif dan mempunyai kation-kation

yang berlawanan dan bergabung dengannya. Jika kation-kation ini adalah sodium

(Na), maka clay tersebut disebut sodium Montmorillonite, jika kalsium (Ca) maka

disebut Calcium Montmorillonite.

Bila suspensi clay dan air dari hasil pengadukan yang sempurna, maka akan

terdapat tiga model ikatan lempeng yaitu :

Tepi terhadap tepi (edge to egde)

Tepi terhadap muka (edge to face)

Muka terhadap muka (face to face)

Betnuk Bentuk Interaksi Clay:

Page 19: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

19 Laporan Praktikum Modul 1

Agregasi

Aggregasi terjadi bila muka antar muka atau tepi dengan tepi lempeng clay

saling berikatan satu sama lainnya dan tersebar di dalam fasa cairnya.

Dispersi

Lempengan-lempengan yang tersuspensi di dalam larutan dalam keadaan

tersebar merata dan tidak terdapat ikatan antara permukaan maupun tepi dari

lempengan-lempengan.

Karena jumlah dari partikel yang tersuspensi besar, maka akan menghasilkan

kenaikan pada viskositas dan gel strength. Biasanya lempengan-lempengan clay

teraggregasi sebelum terhidrasi dan setelah terjadi hidrasi dan diaduk, keadaan

ini berubah menjadi terdispersi.

Flokulasi

Aggregasi terjadi bila muka antar muka atau tepi dengan tepi lempeng clay

saling berikatan satu sama lainnya dan tersebar di dalam fasa cairnya.

Deflokulasi

Deflokulasi terjadi bila dalam larutan yang terflokulasi terjadi pemutusan ikatan

antara tepi dengan muka, yaitu dengan penambahan thinner ke dalam sistem,

sehingga sistem kembali ke dalam fasa terdispersi.

Page 20: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

20 Laporan Praktikum Modul 1

2. Sifat lumpur pemboran dan alat untuk mengukurnya

Densitas

Densitas adalah awal mula pressure control dimana jumlah berat dari

kolom fluida yang harus digunakan untuk mengimbangi formasi

berasal dari kalkulasi pressure control.

Alat untuk mengukur: Mud Balance (±1ppg accuracy)

Page 21: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

21 Laporan Praktikum Modul 1

Sand Content

Adalah persen volume dari partikel yang ukurannya lebih besar

daripada 74 mikron. Tercampurnya serpihan formasi ke dalam lumpur

pemboran akan menambah densitas dar ilumpur pemboran tersebut,

oleh karena itu perlu peralatan yang disebut Conditioning Equipment

Alat untuk mengukur Sand Content: Sand Control Equipment, Roller

Oven

Page 22: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

22 Laporan Praktikum Modul 1

Viskositas Plastik

Page 23: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

23 Laporan Praktikum Modul 1

Resistensi untuk mengalir yang disebabkan oleh friksi mekanik.

Gel Strength

Resistensi untuk mengalir dalam keadaan statik oleh gaya tarik-menarik

antar partikel yang disebabkan oleh muatan-muatan pada permukaan

partikel yang di dispersi dalam fasa fluida.

Yield Point

Resistensi untuk mengalir dalam keadaan dinamik oleh gaya tarik-

menarik antar partikel yang disebabkan oleh muatan-muatan pada

permukaan partikel yang di dispersi dalam asa fluida.

Alat ukur: Speed Viscometer, Marsh Funnel, Fann VG Viscometer,

Variable Speed Rheometer,

Page 24: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

24 Laporan Praktikum Modul 1

Gambar 6.5. Skema Gambar Fann VG Viscometer

Page 25: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

25 Laporan Praktikum Modul 1

Filtrasi

Kontrol dari filtrasi dapat membantu untuk mengurangi kondisi lubang

sempit dan meminimalkan terjadinya fluid loss ke formasi dan

mengurangi mudcake

Alat yang digunakan: Low T/P Filtration Apparatus, HTHP Filtration

Unit,

Page 26: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

26 Laporan Praktikum Modul 1

Page 27: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

27 Laporan Praktikum Modul 1

pH

pH adalah salah satu indikator penting dari kontrol fluida karena reaksi

clay, kelarutan dan removal semua bergantung pada pH

alat untuk mengukur: pH Meter

3. Jenis lumpur pemboran, keuntungan dan kerugian:

Page 28: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

28 Laporan Praktikum Modul 1

Page 29: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

29 Laporan Praktikum Modul 1

Page 30: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

30 Laporan Praktikum Modul 1

Page 31: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

31 Laporan Praktikum Modul 1

Page 32: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

32 Laporan Praktikum Modul 1

4. Pipe Sticking:

Penyebabnya:

Formasi Tidak Terkonsolidasi

Formasi yang tidak terkonsolidasi ini runtuh sehingga

menyebabkan adanya pecahan-pecahan formasi yang

membuat hole diameter semakin sempit sehingga

menjadi sticking. Agar tidak terjadi itulah fungsi

mudcake dibutuhkan.

Formasi yang bergerak

Suatu lapisan formasi yang bergerak/bergeser

dikarenakan tekanan overburden diatasnya. Jaga

densitas fluida agar mengimbangi formasi tsb.

Formasi yang berfracture dan berfault

Di dekat fault, batuan dapat hancur menjadi pecahan

pecahan besar dan kecil.Cara mencegahnya adalah

meminimalisir getaran drillstring.

Page 33: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

33 Laporan Praktikum Modul 1

Reruntuhan dari Shale yang overpressure

Disebabkan fenoena geologi seperti kompaksi yang

berlebihan, dsb. Tetap jaga densitas mud untuk

menanggulanginya.

Formasi yang reaktif

Formasi shale yang menyerap air ketika kadar air di

mud tidak sesuai, maka shale akan menyerap air dan

swelling.

Hole Cleaning

Dalam pemboran berarah, cutting akan pindah ke

side yang lebih bawah dan membentuk layer

cutting. Dalam hal ini hole cleaning dibutuhkan.

Page 34: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

34 Laporan Praktikum Modul 1

Differential Sticking

Hal ini terjadi ketika drillpipe tertahan di suatu sisi

wellbore disebabkan oleh ketidakseimbangan antara

tekanan hidrostatik dan tekanan formasi pada suatu

formasi yang permeable.

Key Seating

Terjadi ketika ada perubahan angle pemboran

pada daerah perbahan formasi lunak ke keras,

dan ketika menarik drillstring keluar.

Junk

Adalah debris yang terjatuh ke dalam sumur

dari permukaan atau dari downhole equipment

sehingga menyebabkan stuck.

Page 35: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

35 Laporan Praktikum Modul 1

Collasped Casing/Tubing

Terjadi ketika pressure diluar casing lebih besar

daripada pressure awalnya dan casing tidak kuat

menahannya dan menjadi bengkok.

Cement Blocks

Terjadi ketika Penyemenan tidak beegitu baik,

sehingga semen runtuh dan memblokir hole.

5. Manage pressure drilling dual gradient

Pada pengeboran dual gradient, sumur dibor dengan 2 fluida yang memiliki gradien

tekanan berbeda. Digunakan pada pengeboran sumur dalam di laut dalam karena

banyaknya perubahan densitas fluida yang harus digunakan, kestabilan lubang yang

susah dipertahankan dan banyaknya cuttings pada pengeboran, dengan kedalaman

sumur lebih dari 2000 m dengan kedalaman laut lebih dari 2000m, dimana riser

ataupun chikyu tidak bisa digunakan.

Page 36: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

36 Laporan Praktikum Modul 1

Pada metode ini, kita menghilangkan impact dari kedalaman air. Pada pengeboran

dual gradient, digunakan dua gradien densitas fluida, yakni gradien fluida untuk

memaintain gradien tekanan dari air laut (seawater gradient), dan yang kedua

adalah gradien lumpur pemboran yang digunakan untuk mengebor dari dasar laut

(drilling mud gradient). Sedangkan pada pengeboran biasa hanya memiliki 1

gradien pemboran. Hal ini efektif untuk dilakukan karena terdapat perbedaan

gradien densitas yang diperlukan untuk menanggulangi seawater dan gradien yang

dibutuhkan untuk mengebor

Page 37: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

37 Laporan Praktikum Modul 1

Metode ini dilakukan dengan meminimalkan ’drilling window’.

( pengeboran konvensional)

(dual gradient drilling)

Dengan digunakan nya 2 gradien ini, densitas fluida pemboran dapat dihitung

Page 38: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

38 Laporan Praktikum Modul 1

dengan jauh lebih akurat, dan lumpur yang digunakan juga dapat digunakan ulang.

Selain itu jumlah casing yang digunakan juga lebih sedikit.

(skema komponen peralatannya)

Page 39: Laporan Modul 1 Sabrina Metra 12209081

Sabrina Metra 12209081

39 Laporan Praktikum Modul 1

IX. Daftar Pustaka