Teknik Pemboran

STRAIGHT HOLE DRILLING (PEMBORAN TEGAK)

PENYEBAB PEMBELOKAN LUBANG

Faktor faktor penyebabnya adl : Faktor formasi Faktor mekanis Faktor peralatan 1. Faktor formasi yg menyebabkan pembelokan

adl :

• Kekerasan formasi • Kemiringan formasi

• Formasi berlapis lapis tipis • Formasi berongga rongga / bergoa

2. Faktor mekanis Penyebabnya adalah WOB. Bila WOB terlalu besar

maka DC akan menyandar pada dinding lubang shg posisi bit miring & berakibat lubang membelok.

Titik di mana DC menyandar disebut Point of Tangency.

WOB yang diambil biasanya = compressive batuan yg akan ditembus.

Biasanya WOB diberikan 75-90% berat DC di dlm lumpur.

Pada waktu membor, terdapat gaya tegangan ke

atas dan gaya yg menekan bit. Titik yg menjadi batasannya disebut Titik Kritis

dan harus berada di rangkaian DC, Apabila jatuh pada DP maka DP tsb akan patah.

Bit

DC

DP

Titik kritis

……………………………………..

WOB

75 – 90% berat DC

Gambar . Titik kritis

Berat DC di dalam lumpur adalah :

( W DC )m = (WDC)u (1-0.015 x BJm)

Titik kritis hrs jatuh pada DC, jangan pada DP krn akan patah

Di mana : (W DC )m = berat DC di dalam lumpur

(W DC)u = berat DC di udara

BJ m = Berat jenis lumpur

( 1- 0.015 x BJm) = Buoyancy factor

Panjang DC yg digunakan :

( W DC )u

L DC =

BN DC

Di mana : L DC = panjang DC yg digunakan, ft

( W DC )u = berat DC di udara , lb

BNDC = berat nominal DC, lb/ft

Contoh soal : Compressive batuan yg akan ditembus = 20,000 lbs. WOB yg digunakan = 80% berat DC dalam lumpur. BJ lumpur = 12 ppg. Berat nom. DC = 90 lbs/ft & panjang DC = 30 ft/joint. Ditanyakan ; berapa jts DC yg digunakan ? Jawaban :

WOB = compressive strength batuan = 20,000 lbs = 80% berat DC dalam lumpur

Berat DC dalam lumpur = 20,000 / 80% = 25,000 lbs Berat DC di udara , ( WDC )u = 25,000/ ( 1- 0.015 x BJm ) = 30,487.8 lbs Panjang DC yg digunakan = 30,487.8 lbs L DC = 90 lbs/ft = 338.75 ft Jumlah DC yg digunakan = 338.75 ft / ( 30 ft/jt ) = 13 jts

3. Faktor peralatan,

Penyebabnya adalah :

- Kelly bengkok

- Rotary table yg tidak level

- Menara miring

MENGUBAH KEMIRINGAN LUBANG BOR Dilakukan dengan cara :

• 1. Mengatur beban pada pahat ( WOB ). Dengan mengatur WOB maka sudut kemiringan lubang : - dapat diperkecil - dapat diperbesar.

Untuk itu dapat digunakan Chart dari Woods & Lubinski. Parameter yg harus diketahui : WOB sebelumnya Diameter DC Diameter lubang bor Sudut kemiringan lapisan formasi Sudut kemiringan sebelumnya Sudut kemiringan lubang bor yang dikehendaki

Gambar : Chart untuk mengubah kemiringan lubang bor ( Woods & Lubinski )

1.1 MENURUNKAN SUDUT KEMIRINGAN LUBANG BOR

Gambarkan terlebih dulu parameter parameter mula mula.

Langkah langkah yang dilakukan sebagai berikut :

1. Potongkan WOB yang digunakan sebelumnya dengan diameter DC, didapat titik A1.

2. Potongkan diameter lubang bor dengan diameter DC, didapat titik B1

3. Dari titik B1, buat garis mendatar ke kiri potongkan dengan sudut kemiringan sebelumnya,

didapat titik C1

4. Dari titik C1 buat garis tegak ke atas, dan dari titik A1 buat garis mendatar ke kiri potongkan

dengan garis yang datang dari C1, di dapat titik D1

5. Dari titik D1, ikuti garis lengkung memotong garis referensi, didapat titik E1.

6. Potongkan sudut kemiringan formasi dengan sudut kemiringan lubang sebelumya, didapat

titik G1

7. Dari titik G1, buat garis tegak keatas, dan dari titik E1, buat garis mendatar ke kiri. Titik

potongnya adalah F1

1.1.1 PENENTUAN WOB YANG DIGUNAKAN UNTUK MENURUNKAN SUDUT KEMIRINGAN LUBANG BOR

Langkah langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Dari titik B1 , buat garis mendatar ke kkanan memotong kemiringan lubang yang

dikehendaki, didapat titik C2.

2. Potongkan sudut kemiringan formasi dengan sudut kemiringan lubang yang

dikehendaki, didapat titik G2.

3. Dari titik G2 buat garis tegak keatas, dan ikuti garis lengkung dari titik F1 memotong

garis yang datang dari G2. Titik potongnya adalah F2

4. Dari titik F2, buat garis mendatar ke kiri dan potongkan dengan garis referensi,

didapatkan titik E2.

5. Dari titik E2, ikuti garis lengkung dan dari titik C2 buat garis tegak keatas. Titik

perpotongan nya didapatkan titik D2.

6. Dari titik D2, buat garis mendatar ke kiri, kemudian potongkan dengan diameter DC.

Didapatkan titik potongnya A2.

7. Baca WOB di titik A2, sebagai WOB untuk menurunkan sudut kemiringan sesuai yang dikehendaki.

• Soal :

Data mula mula : - WOB yang digunakan 40,000 lbs - DC yang digunakan 7” OD - Diameter lubang bor 12 1/4 in - Sudut kemiringan formasi 500

- Sudut kemiringan lubang yang terjadi 400

Ditanyakan : WOB yang digunakan bila sudut kemiringan lubang yang dikehendaki 200 ( penurunan kemiringan lubang bor )

Penyelesaian : 1. Potongkan WOB = 40,000 lbs dengan diameter DC 7” OD, didapat titik potong A1 2. Potongkan diameter lubang 12 ¼” dengan diameter DC 7” OD, didapat titik potong B1 3. Dari titik B1, buat garis mendatar ke kanan dan potongkan dengan sudut kemiringan lubang

400 , didapatkan titik potong adalah C1

4. Dari titik C1, buat garis tegak ke atas, dan dari titik A1 buat garis mendatar ke kanan dan memotong garis yang datang dari C1, didapatkan titik potong adalah D1

5. Dari titik D1, ikuti garis lengkung memotong garis referensi, didapatkan titik potong E1 6. Potongkan sudut kemiringan formasi = 500 dng sudut kemiringan lubang 400 di dapatkan titik

potong G1 7. Dari titik G1, buat garis tegak keatas, dan dari titik E1 buat garis mendatar kekanan, didapat

titik F1

PENENTUAN WOB YANG DIGUNAKAN UNTUK MENURUNKAN SUDUT KEMIRINGAN LUBANG

• Langkah langkah yang dilakukan : 1. Dari titik B1, buat garis mendatar ke kanan memotong kemiringan lubang yang dikehendaki = 200 . Titik potongnya adalah C2 2. Potongkan sudut kemiringan formasi = 500 dengan sudut kemiringan yang dikehendaki = 200 , didapatkan titik potong G2

3. Dari titik G2 buat garis tegak keatas, dan ikuti garis lengkung dari titik F1 memotong garis yang datang dari G2. Titik potongnya adalah F2 4. Dari titik F2, buat garis mendatar ke kiri dan potongkan dengan garis referensi, didapatkan titik E2. 5. Dari titik E2, ikuti garis lengkung dan dari titik C2 buat garis tegak keatas. Titik perpotongan nya didapatkan titik D2. 6. Dari titik D2, buat garis mendatar ke kiri, kemudian potongkan dengan diameter DC = 7”OD. Didapatkan titik potongnya A2. 7. Baca WOB di titik A2, sebagai WOB untuk menurunkan sudut kemiringan dari 400 menjadi sudut kemiringan 200 adalah 10,000 lbs

Gambar : Chart untuk mencari WOB yang diinginkan bila sudut kemiringan lubang bor diturunkan ( Dari Woods & Lubinski )

A1 A1

B1

C1

D1

Garis referensi

E1 F1

C2

G1 G2

F2 E2 D2

A2

WOB yg dicari

1.2 MENAIKKAN SUDUT KEMIRINGAN LUBANG BOR

• Soal :

Data mula mula :

- WOB yang digunakan 20,000 lbs

- DC yang digunakan 7” OD

- Diameter lubang bor 12 -1/4 in

- Sudut kemiringan formasi 500

- Sudut kemiringan lubang yang terjadi 100

Ditanyakan : WOB yang digunakan bila sudut kemiringan lubang

yang dikehendaki 200 ( menaikkan kemiringan lubang bor )

Penyelesaian :

1. Potongkan WOB = 20,000 lbs dengan diameter DC 7” OD, didapat titik potong A1

2. Potongkan diameter lubang 12 ¼” dengan diameter DC 7” OD, didapat titik potong B1

3. Dari titik B1, buat garis mendatar ke kiri potongkan dengan sudut kemiringan 100, didapat

titik C1

4. Dari titik C1, buat garis tegak ke atas, dan dari titik A1 buat garis mendatar ke kanan dan memotong garis yang datang dari C1, didapatkan titik potong adalah D1

5. Dari titik D1, ikuti garis lengkung memotong garis referensi, didapatkan titik potong E1

6. Potongkasn sudut kemiringan formasi = 500 dng sudut kemiringan lubang 100 di dapatkan titik potong G1

7. Dari titik G1, buat garis tegak keatas, dan dari titik E1 buat garis mendatar kekanan, didapat titik F1

PENENTUAN WOB YANG DIGUNAKAN UNTUK MENAIKKAN SUDUT KEMIRINGAN LUBANG

Langkah langkah yang dilakukan :

1. Dari titik B1, buat garis mendatar ke kanan memotong kemiringan

lubang yang dikehendaki = 200 . Titik potongnya adalah C2

2. Potongkan sudut kemiringan formasi = 500 dengan sudut kemiringan

yang dikehendaki = 200 , didapatkan titik potong G2

3. Dari titik G2 buat garis tegak keatas, dan ikuti garis lengkung dari titik

F1 memotong garis yang datang dari G2. Titik potongnya adalah F2

4. Dari titik F2, buat garis mendatar ke kiri dan potongkan dengan garis

referensi, didapatkan titik E2.

5. Dari titik E2, ikuti garis lengkung dan dari titik C2 buat garis tegak

keatas. Titik perpotongan nya didapatkan titik D2.

6. Dari titik D2, buat garis mendatar ke kiri, kemudian potongkan dengan

diameter DC = 7”OD. Didapatkan titik potongnya A2.

7. Baca WOB di titik A2, sebagai WOB untuk menaikkankan sudut

kemiringan dari 100 menjadi sudut kemiringan 200 adalah 33,000 lbs

Hasil penggambaran dari Chart Woods & Lubinski dapat dilihat pada halaman berikut.

Dari contoh di atas dapat disimpulkan bahwa :

1. Untuk menurunkan sudut kemiringan lubang maka WOB harus diperkecil

2. Untuk menaikkan sudut kemiringan lubang maka WOB harus diperbesar

Gambar : Chart untuk mencari WOB yang diinginkan bila sudut kemiringan lubang bor dinaikkkan ( Dari Woods & Lubinski )

A1

A1

B1 C1

D1

Garis referensi

E1 F1

C2

G1

G2

F2 E2 D2 A2= WOB yg dicari

• 2. MEMASANG STABILIZER

Maksud pemasangan stabilizer adalah :

1. Memperkecil sudut kemiringan lubang

2. Memperbesar sudut kemiringan lubang

3. Mempertahankan sudut kemiringan lubang.

2.1 Memperkecil sudut kemiringan lubang Memperkecil sudut kemiringan lubang berarti menggeser Point of Tangency

keatas.

Akibatnya : a. Memperbesar jarak bandul dan akan memperbesar gaya bandul

b. Berat DC akan mengarah vertical

c. Disebut juga pendulum effect

Untuk menaikkan Point of Tangency adalah dengan memasang stabilizer pada

jarak tertentu dari bit.

Makin jauh letak Point of Tangency dari bit, jarak bandul makin panjang

sehingga pendulum effect makin besar.

Apabila letak stabilizer terlalu jauh akan timbul Point of Tangency baru dan

menyebabkan pembelokan lubang dari sumbu vertikal semakin besar.

• Untuk mengubah sudut kemiringan lubang, data yang diperlukan adalah :

1. Diameter lubang

2. Diameter DC

3. WOB yang diberikan

4. Sudut kemiringan lubang yang terjadi.

Untuk mengubah sudut kemiringan lubang perlu diberikan tambahan WOB karena

pemasangan stabilizer.

Penentuan tambahan WOB dapat menggunakan Chart Woods & Lubinski.

Gambar : Chart untuk menentukan spasi stabilizer

Gambar : Chart untuk penentuan spasi stabilizer dg lubang 6-3/4”

Gambar : Chart untuk penentuan spasi stabilizer

Gambar : Chart untuk penentuan spasi stabilizer pada lubang 8-3/4”





• Soal : Lubang sumur = 8-3/4”. Beban pada pahat = 30,000 lbs. Diameter DC= 7” OD.

Sudut kemiringan lubang yang terjadi = 150

Berapakah tambahan WOB yang harus diberikan bila kemiringan lubang

diturunkan menjadi 100 ?

Penyelesaian :

Dari Chart untuk lubang 8-3/4” didapatkan tambahan WOB adalah 30 %.

WOB yang diberikan bila memakai stabilizer adalah :

(WOB)ds = (WOB)ts ( 1 + Δ WOB )

di mana : (WOB)ds = WOB dg stabilizer, lbs

(WOB)ts = WOB tanpa stabilizer, lbs

Δ WOB = tambahan WOB bila menggunakan stabilizer, %

Jadi WOB dengan mengunakan stabilizer :

(WOB)ds = (30,000 ) (1+30%) = 39,000 lbs

• Jarak pemasangan ( spasi ) stabilizer dari bit. Data yang diperlukan : 1. WOB bila menggunakan stabilizer. 2. Sudut kemiringan lubang yang diinginkan Soal : Dari soal sebelumnya, berapakah jarak stabilizer harus

dipasang dari bit bila sudut ingin diturunkan dari 150 menjadi 50? Penyelesaian : Dengan menggunakan Chart di depan maka berat WOB dengan stabilizer ( 39,000 lbs ) dipotongkan dengan sudut kemiringan 50 akan didapatkan jarak stabilizer yang harus dipasang adalah 65 ft dari bit.

Gambar : Chart untuk menentukan spasi stabilizer

Sudut kemiringan

Chart penentuan spasi Stabilizer bila sudut Kemiringan Lubang bor dirubah untuk DC 7” pada diameter hole 8-3/4”

Jarak stabilizer = 65 ft

Tambahan WOB = 30%


Woods & Lubinski menyatakan bahwa dalam

mengatur sudut kemiringan lubang, parameter yang

diperlukan adalah : 1. Jarak stabilizer ke bit 2. Hole diameter 3. Diameter DC 4. Sudut kemiringan lubang.

• 2.2 MEMPERBESAR SUDUT KEMIRINGAN LUBANG Untuk ini dapat juga digunakan Chart Woods & Lubinski

SOAL :

Diketahui sudut kemiringan = 40., dengan WOB = 20,000 lbs. Diameter lubang = 8-3/4”. Diameter DC = 8”

Ditanyakan : a. Berat WOB apabila sudut kemiringan yang diinginkan 100

b. Jarak stabilizer dipasang di atas bit ?

Penyelesaian :

Dari Chart Woods & Lubinski dengan diameter lubang 8-3/4”,

WOB = 20,000 lbs, sudut kemiringan lubang = 40 dan Ø DC = 8” di dapatkan tambahan WOB yg diperlukan bila memakai stabilizer sebesar 27%.

WOB yang diberikan bila memakai stabilizer adalah :

(WOB)ds = (WOB)ts ( 1 + Δ WOB )

= ( 20,000 ) ( 1+ 0.27 )

= 25,400 lbs

Dengan memotongkan 25,400 lbs dengan sudut kemiringan 100 , didapatkan jarak stabilizer dipasang di atas bit adalah 55 ft.


Sudut kemiringan

Sudut kemiringan

Jarak stabilizer = 55 ft

2.3 MEMPERTAHANKAN SUDUT KEMIRINGAN LUBANG

• Untuk mempertahankan sudut kemiringan lubang bor digunakan rangkaian bor yang disebut : STIFF BOTTOM HOLE ASSEMBLY.

• Rangkaian bor ini terdiri dari :

1. DC yang berdiameter besar

2. Stabilizer

3. Reamer

Stiif BHA merupakan rangkaian yang kaku sehingga lubang yang dibentuk

mempunyai sudut kemiringan yang konstan

DC

DC

DC

Stabilizer

Reamer

Bit

Gambar : Susunan STIFF BOTTOM HOLE ASSEMBLY

Lubang bor

Documents

Teknik Pemboran