01. proposal ta

PERENCANAAN METODE SQUEEZE CEMENTING UNTUK

MENUTUP ZONA LOST CIRCULATION PADA SUMUR “ X ”

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Oleh :

Zulfa Rozifah

09.01.027

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik

pada Jurusan Teknik Perminyakan

JURUSAN S1 TEKNIK PERMINYAKAN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI

BALIKPAPAN

2014

1


MENUTUP ZONA LOST CIRCULATION PADA SUMUR “ X ”

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Oleh :

Zulfa Rozifah

09.01.027

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan Sarjana Teknik

pada Jurusan Teknik Perminyakan

Sekolah Tinggi Teknologi Minyak dan Gas Bumi Balikpapan

Disetujui oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Andry Halim Ir Yudi Aryono ST, MT

Mengetahui:

Ketua Jurursan

Andy Jumardi ST, MT

2


MENUTUP ZONA LOST CIRCULATION PADA SUMUR “ X “

I. LATAR BELAKANG

Masalah produksi pasir banyak dijumpai pada lapangan-lapangan minyak bumi dari lapisan batu pasir produktif dikedalaman dangkal sampai yang dalam. Produksi pasir mulai terjadi jika stress yang dialami formasi telah melebihi kekuatan formasi batuan, kekuatan formasi batuan ini yang merupakan kekuatan alami material sementasi batuan dalam menjaga kesatuan butiran – butiran batu pasir dalam formasi selain adanya gaya kohesi dari “Immobile Formation Water/Fenida”. Stress yang dialami oleh butiran-butiran batuan pasir antara lain dapat berupa gaya tektonik, tekanan over burden, tekanan dari perubahan stress akibat pemboran, serta adanya gaya dorong oleh fluida produksi.

Produksi pasir sempat sensitif terhadap kecepatan rate produksi dan pada kecepatan tertentu dimana pasir tidak akan terproduksi kondisi turunnya kecepatan produksi tersebut bisa menjadikan sumur tidak ekonomis jika pasir formasi mudah terproduksi hanya dengan gerakan fluida/rate yang sangat lamban sekalipun. Pada formasi batu pasir bersifat unconsolidated material penyemen butiran-butiran pasir, pada umumnya berupa lempung halus (de tritaloag) dan yang hampir tidak memberikan kekuatan untuk mampu bertahan melawan berbagai stress formasi, sehingga pasir akan terproduksi mulai dari awal sumur dikomplesi. Formasi batu pasir yang lebih kokoh (competent) mungkin tidak memproduksikan pasir pada awal produksi namun setelah masa produksi tertentu mulai terjadi produksi pasir. Hal ini bisa dipahami bahwa dengan turunnya tekanan reservoir maka tiap-tiap butiran pasir akan memakan beban tekanan over burden yang makin besar yang kemudian berakibat meningkatnya stress antar butiran hingga melampaui kemampuan material penyemen didalam formasi batu pasir tersebut.

Masalah kepasiran pada sumur-sumur produksi akan menjadi sangat serius manakala mulai memproduksikan air. Alasan-alasan yang dapat diterima mengenai hal ini antara lain :

1. Menaikkan produksi fluida total untuk tetap menjaga harga rate produksi minyak dan gas bisa berakibat membesarnya gaya dorong disepanjang aliran fluida di dalam formasi.2. Membuat gangguan terhadap gaya kohesi ketika fasa air mulai bersifat “ Mobile “.

3

3. Gaya dorong fluida membesar dengan adanya dua fasa fluida yang sekaligus bergerak / mengalir serta naiknya harga mobilitas fasa fluida pembasah (wetting phasa).4. Terjadi pelarutan atau pelunakan material penyemen batu pasir.

Tentu harus dipikirkan upaya optimal untuk tetap dapat memproduksikan fenida

hidrokarbon hingga dengan rate tertentu hingga batas-batas dimana sumur masih di

kategorikan ekonomis.

Demikian halnya dengan lapangan-lapangan migas yang diduga memiliki potensi

“masalah kepasiran” jika dikembangkan perlu dilakukan kajian yang mendalam

dengan mengaitkan beberapa metoda dan dasar-dasar geoscience agar diperoleh

alasan-alasan yang kuat untuk memutuskan aplikasi teknologi komplesi serta

program-program perawatan sumur.

1.1.Rumusan Masalah

Untuk memperbaiki primary cementing, alasan lain dari Squeeze Cementing

yaitu bertujuan, memperbaiki casing yang bocor, menutup lubang perforasi,

menutup formasi sebelum pembelokan lubang (sebagai landasan alat pembelok

lubang), dan lain-lain. Penyemenan-penyemenan ini dikelompokkan kedalam

secondary cementing.Sedangkan untuk mendapatkan ikatan penyemenan yang baik,

maka di tambahkan bahan-bahan tertentu kedalam bubur semen.bahan-bahan yang

disebut ini adalah additive.Setelah penyemenan selesai perlu untuk mengevaluasi

hasil dari penyemenan dengan menurunkan alat logging. Dari sini akan dapat

terlihat Bagian-bagian penyemenan yang gagal.

Pada hal ini juga mengalami penurunan laju produksi.hingga di upayakan

melakukan kerja ulang. Guna mendapatkan fliuda yang lebih prospek lagi.

Menggunakan metedo Squeeze cementing,dengan membuka kembali lapisan.

II. MAKSUD DAN TUJUAN PENULISAN

4

Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah, untuk mengetahui mengapa harus

dilakukanya kerja ulang operasi squeezecementing, mengetahui jumlah semen dan

yang di gunakan untuk operasi squeezecementing. Serta dapat mengetahui berapa

tinggi semen didalam casing. dan air yang dipompakan pada saat mendisplace

semen.

III. TINJAUAN PUSTAKA

Penyemenan yang tidak termasuk kedalam primary camenting dikelompokkan

kedalam secondary cementing.

Secondary cementing adalah penyemenan dengan cara menekankan bubur semen ke

suatu titik dalam lobang atau formasi dengan tujuan sebagai berikut :

1. Memperbaiki primary cementing yang rekah atau tidak baik ikatannya.

2. Menyumbat casing yang pecah atau bacor.

3. Menutup lubang perforasi yang salah atau yang tidak diinginkan

4. Menutup zone lost circulation.

5. Mengisi kolom Annulus yang tidak penuh.

6. Sebagai Landasan Pembelokan lubang

7. Menutup Sumur yang tidak Produktif atau Abandonment

3.1. Klasifikasi Semen

API telah melakukan pengklafikasian semen kedalam beberapa kelas, yang gunanya

untuk mempermudah dalam pemilihan dan penggolongan semen yang akan

digunakan berdasarkan kondisi ( temperatur, tekanan, dan kandungan yang terdapat

pada fluida formasi ) sumur tersebut

Klasifikas Semen Yang Dilakukan API :

1. Class A

a. Pada kedalaman 0 ft ( permukaan ) – 6000 ft

b. Semen ini terdapat dalam ordinal type, ASTM C – 150 Tipe

5

2. Class B

a. Pada kedalaman 0 ft – 6000 ft

b. Jenis Moderate dan High sulfate Resistant ( tahan terhadap

kandungan sulfat menengah dan tinggi ).

3. Class C


b. Jenisnya Moderate dan High Sulfate Resistant ( tahan terhadap


c. Sifatnya High-early Strength ( Proses pengerasannya cepat ).

4. Claas D

a. Pada kedalaman 6000 – 12000 ft


kandungan sulfat menengah dan tinggi )

c.Untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature

tinggi

5. Claas E




c. Untuk kondisi sumur yg mempunyai tekanan dan temperature tinggi

6. Claas F


b. Jenisnya High Sulfate Resistant

6

c. Untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature

sangat tinggi.

7. Claas G



kandungan sulfat menengah dan tinggi )

c. Merupakan semen dasar, bila ditambahkan retarder Semen ini dapat

dipakai untuk sumur yang dalam dan range temperature yang cukup

besar.

8. Claas H


b. Jenisnya Moderate Sulfate Resistant

c. Merupakan semen dasar, bila ditambahkan accelerators dan retarder

semen ini dapat dipakai pada range

3.2.Sifat-Sifat Bubur Semen

Bubur semen yang dibuat harus disesuaikan sifat-sifatnya dengan keadaan

formasi yang akan di semen. Sifat-sifat bubur semen yang dimaksud adalah sebagai

berikut :

1. Strength

Bubur semen setelah ditempatkan pada tempat yang di sesuaikan. dengan

menggunakan strength tertentu. strength dari semen yang diinginkan sama

dengan strangth dari formasi yang akan disemen. maka umumnya diambil

suatu patokan bahwa bila strength dari semen sudah mencapai 500 psi.

Dengan waiting on cement 24 jam, maka strength semen sudah cukup baik.

7

2. Water Cement Ratio

Water Cement Ratio adalah perbandingan air yang dicampurkan dengan

bubuk semen diwaktu membuat bubur semen. Air yang dicampurkan tidak

boleh terlalu kurang dan tidak jaga lebih. Kerana akan memberikan ikatan

semen yang tidak terlalu baik dengan formasi. Batasannya diberikan dalam

bentuk kadar maksimum air dan minimumnya. Kadar minimum air adalah

jumlah air yang dicampurkan tanpa menyebabkan consistency dari bubur

semen dari 30 Poise. Kalau air yang ditambahkan lebih kecil dari kadar

minimumnya. Gesekan-gesekan di annulus di waktu dipompakan bubur

semen akan menjadi besar dan menaikkan pressure di annulus. Bila formasi

yang dilaluinya tidak tahan maka formasi bisa rekah.

3. Berat jenis

Bubur semen harus diperhatikan. Karena sangat berpengaruh terhadap

tekanan bubur semen. bila formasi tidak sanggup menahan tekanan

pendorong bubur semen, maka formasi akan rekah akibatnya bubur semen

akan masuk kedalam rekaha tersebut. Berat jenis semen tergantung kepada

bubur semen, yang dicampurkan serta additive.

4. Thickening Time

Thickening Time adalah waktu yang diperlukan bagi bubur semen untuk

mencapai consistency 100 Uc. Maksudnya merupakan batasan bagi bubur

semen untuk dipompakan lagi. Sehingga thickening time biasa juga disebut

Pumpabilty. Sifat bubur semen ini sangat diperlukan. Karana waktu

pemompaan bubur semen harus selalu lebih kecil dari Thickening time. Jika

tidak, bubur semen akan tidak sampai ke tempat penempatannya, dan akan

mengeras kedalam casing. Dan hal ini merupakan hal yang perlu dihindari.

Untuk memperpanjang atau memperpendek thickening time adalah dengan

jalan menambahkan aditive kedalam bubur semen

8

5. Filration Properties

Karena bubur semen terdiri dari padatan dan cairan, cairan dari bubur semen

dapat masuk kedalam formasi-formasi permeable yang dilewatinya. Cairan

atau umumnya air yang masuk ini disebut filtrat. Filtrat ini tidak terlalu

banyak. Sebab akan mengakibatkan semen kekurangan air. Kondisi ini

disebut Flash set.

Bila bubur semen mengalami flash set maka akibatnya sama seperti

kalau air yang dicampurkan membuat bubur semen lebih kecil dari kadar

minimumnya, yang mana akan menyebabkan friksi di annulus naik, pressure

loss naik dan tekanan bubur semen di annulus akan naik.

6. Permeabilitas Semen

Semen diinginkan tidak mempunyai permeabilitas. Jika semen memiliki

permeabilitas, fungsi semen tidak akan terpenuhi, atau semen tidak

berfungsi. Permeabilitas semen dapat naik, karena air yang dicampurkan

dalam bentuk semen terlalu banyak dan permeabilitas semen juga dapat naik

karena berlebihan menambahkan additive.

3.3.Additive

Additive merupakan bahan-bahan yang di tambahkan dalam bubur semen, untuk

mendapatkan sifat-sifat semen sesuai yang diinginkan. Bubur semen yang dibuat

dari bubuk semen dan air saja disebut Neat Cement.

1. Extender

9

Extender adalah additive untuk menaikkan volume dari bubur semen.

Peda umumnya penambahan extender diringi dengan penambahan air.

Kenaikkan volume tidak seimbang dengan kenaikan berat bubur semen.

Sehingga capat menurun berat jenis bubur semen. Retarder

Retarder adalah additive berfungsi untuk memperlambat atau

memperpanjang thickening time. Hal ini diperlukan untuk penyemenan

sumur bertemperatur tinggi, atau sumur yang dalam kolom penyemenan

yang panjang.

2. Accelarator

Untuk Accelarator maksudnya untuk mempercepat. Accelarotor Artinya

adalah additive untuk mempercepat thickening time. Pada umumnya

accelarator ditambahkan pada sumur yang dangkal.

3. Low Filration loss Additive

Formasi yang porous dan permeable, kalau dilewati oleh cairan. cairan

tersebut akan terisap. cairan yang terisap disebut dikenal dengan istilah

filtrate. Hal ini dapat mengakibatkan bubur semen kekurangan air.

Agar air dari bubur semen tidak banyak terisap oleh formasi maka

dilakukan beberapa cara, caranya adalah sebagai berikut :

a. Menambah material-material yang berbentuk film yang dapat

menutup permukaan formasi yang poros dan permeable

b. Menambahkan meterial-material yang bila bertemu dengan air

akan membentuk emulsi, yang dapat menghambat aliran formasi

yang masuk pada aliran tersebut

c. Menambahkan material-material yang dapat menyumbat pori-

pori formasi.

Material-material yang umumnya yang ditambahkan tersebut umumnya

10

adalah Bentonite, Latex, CMHEC, dan organic polymer.

4. Loss circulaition additive

Material yang sering dipakai untuk mengurangi lost circulation pada

lumpur, juga dipakai untuk mengetasi lost circulation pada semen.

5. Friction Reducer. Bahan ini digunakan unutk mengurangi tahan terhadap

aliran bubur semen sampai ketempat yang diinginkan. Diusahakan agar

aliran berbentuk turbulent, dengan jalan membesar Reynold number.

Additive sebagai friction reducer ini antara lain antara lain adalah

organic dispersant, yang dapat menyebabkan aliran turbulen pada rate

yang rendah. Selain itu dapat digunakan garam, calcium lignnosulfonate

dan cellulose material yang bermolekul tinggi.

6. Contamination Additives.

Ini dicampurkan guna menghindari kontaminasi bubur semen dengan

lumpur. Bahan ini antara lain yaitu :

a. Mud-kil. Adalah suatu bahan yang dapat menetralkan

Quebracho, Tannine, yang mana kimiawi ini bertindak sebagai

retarder pada bubur semen.

b. Activated Charcoal. Adalah bahan unutuk menghidari

kontaminasi dengan lumpur. Bahan ini akan bertindak

menghalangi pengaruh zat kimia perawat lumpur.

7. Weight Materials, ditambahkan dalam membuat bubur semen bila akan

menyemen formasi bertekanan tinggi. Untuk menaikkan berat jenis

bubur semen ditambahkan dalam pembuatan bubur semen antara lain :

a. Ilminate. Merupakan bahan yang terbaik sebagai weigth material.

Material ini adalah inert solid dan tidak memberikan bahan

pengaruh terhadap thickening time.

11

b. Barite. Merupakan bahan yang paling umum digunakan unutk

menaikan berat jenis bubur semen. Maupun bubur pemboran. SG

dari Berite adalah 4.3 dan dapat menaikkan berat jenis bubur

semen jdi 18 ppg. Kata lain untuk barite adalah barium sulfate.

Dalam penambahan barite, perlu diiringi dengan penambahan air

unutk membasahi partikelnya. Karena barite memiliki surface

area yang besar.

c. Pasir yang digunakan untuk menaikkan berat jenis bubur semen

umumnya adalah ( pasir ottawasand ). Berat jenis yang terjadi

dapat mencapai 18 ppg.

d. Densified semen. Bubur semen dikurangi air dalam

pembuatannya akan memberikan berat jenis bubur semen yang

lebih tinggi.

e. Sodium cholorida untuk menaikkan berat jenis bubur semen yang

kecil saja. Dapat ditambahkan natrium clorida. Kenaikkan 0.5

ppg sampai 1 ppg.

3.4. Pengaruh Temperatur Dan Tekanan Terhadap Semen

Kenaikkan temperatur dan tekanan akan menaikkan compressive strength

dari semen. Akan tetapi untuk temperatur diatas 230O F, compressive strength dari

semen turun. Penurunan strength dari semen disebut dengan strength Retrogression.

Strength Retrogression dapat juga terjadi karena penambahan air diwaktu

pembutan bubur semen terlalu banyak. Selain dari itu pemakaian dari additive yang

12

terlalu banyak dapat menyebabkan strength Retrogression pula. Bentonite yang

terlalu banyak juga minyaknya. Sebab bentonite harus dibatasi dan bentonite jangan

digunakan untuk temperatur yang lebih dari 230OF. Strength semen akan niak

dengan bertambahnya waktu. Hal ini berlangsung sampai waktu setahun atau lebih.

Setelah itu strength dari semen konstan.

3.5. Tekanan Squezee Yang Dibutuhkan

Menggunakan air asin atau zat kimia dalam menentukan tekanan rekah formasi

yang akan disquezee. Lumpur tidak dapat digunakan sebagai fluida rekah formasi.

Karena padatan dapat menyumpat pori-pori dari lapisan formasi yang direkahkan.

Tekanan yang diberikan dipermukaan ditambah dengan tekanan fluida pendorong

dan tekanan bubur lebih besar dari tekanan rekah formasi. Ini suatu ketentuan

tekanan yang diperlukan untuk squezee bertekanan tinggi.

Secara matematik diperlihatkan sebagai berikut :

PS + PSW + PSI > Pfr…………………………………………………………(3-1)

Untuk squezee bertekanan rendah tekanan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut :

PS + PSW + PSI < Pfr…………………………………………………………...(3-2)

Tekanan yang terbaca dipermukaan ditambah dengan tekanan hidrostatis air asin

dan hidrostatis bubur semen lebih kecil dari tekanan rekah.

Dimana :

PS = Tekanan Pemompaaan Dipermukaan

PSW = Tekanan Lumpur Pendorong, Umunya Air Asin

PSI = Tekanan Hidrostatik Bubur Semen

13

PFR = Tekanan Rekah Formasi

3.6. Tekanan Imbang Di Annulus

Untuk squezee tekanan tinggi perlu membuat tekanan imbang diannulus. Diatas

packer, tekanan imbang tersebut ialah :

PB = PS – PC + 0.052 ( c-m )…………………………………………………...(3-3)

Dimana :

PB = Tekanan Imbang di Annulus, Psi

PS = Tekanan Pemompaan di Permukaan, Psi

PC = Colapse Resistance Dari Casing, Psi

D = Kedalaman Packer, Ft

C = Berat Jenis Bubur Semen, Ppg

M = Berat Jenis Lumpur, Ppg

Tekanan imbang maksimum adalah :

PB = 0.8 Pi – 0.052 D ( m-c )………………………………………………...…(3-3)

IV. METODOLOGI PENELITIAN

Sebelum diadakannya squeeze cementing para pelaksana perlu

mempertimbangkan data-data yang diperoleh dilapangan. Sehingga dapat

disesuaikan dengan apa yang diharapkan. Data yang diperlukan seperti data well

profil, well history data tekanan, data produksi sumur dan data penunjang lainnya.

Sebelum melakukan operasi squeeze cementing, terlebih dahulu

mempersiapkan peralatan-peralatan yang diperlukan dalam pelaksanaan operasi

tersebut. Setelah itu, matikan sumur agar tidak terjadi aliran didalam sumur , setelah

sumur dalam keadaan Shut in, selanjutnya dilakukan pemasangan peralatan yang

diperlukan dalam operasi squeeze cementing.

14

V. KESIMPULAN SEMENTARA

1. Operasi squeeze cementing sangat berperan penting untuk menutup zona lost

circulation atau zona prduksi air dan gas yang tinggi

2. Untuk memperbaiki casing yang bocor, dan menutup lubang perforasi

3. Pada umumnya operasi penyemenan bertujuan untuk melekatkan casing pada

dinding lubang sumur, melindungi casing dari masalah-masalah

15

RENCANA DAFTAR PUSTAKA

1. Amyx, J.W., D.M. Bass Jr. dan R.L. Whiting, Petroleum Reservoir

EngineeringPhysical Properties, McGraw-Hill Books Company, New

York, 1960

16

2. Aziz, Khalid dan Antonin Settari, Petroleum Reservoir Simulation, Elsevier

Applied Science Publishers, London dan New York

3. Craft, B.C. dan M.F. Hawkins, Applied Petroleum Reservoir Engineering,

Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1959

RENCANA DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN

HALAMAN PERSEMBAHAN

17

RINGKASAN

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

1.2. Maksud Dan Tujuan

1.3. Ruang Lingkup Kajian

1.4. Metedologi Penelitian

1.5. Sistematika Penulisan

BAB II TINJAUAN UMUM LAPANGAN

2.1. letak geografis.

2.2. sejarah lapangan sangatta

2.3. geologi daerah sangatta

2.4. statigrafi dan sedimentasi

2.5. struktur lapangan sangatta

2.6. produksi lapangan dan fasilitas produksi

2.7. kondisi reservoir

BAB III TEORI DASAR

3.1. Konsep Dasar Squeeze Cementing

3.2. Klasifikasi Semen

3.3. Sifat – Sifat Bubur Semen

3.3.1. Additive

3.4. Pengaruh Temperatur Dan Tekanan Trehadap Semen

3.5. Tekanan Squeeze Yang Di Butuhkan

3.6. Tekanan Imbang Di Annulus

3.7. Metode Penyemenan Primary Cementing

3.7.1. Perlatan Diatas Permukaan

18

3.7.2. Perlatan Dibawah Permukaan

3.8. Cara – Cara Squeeze Cementing

3.9. Cara Pemompaan Bubur Semen

3.10. Evaluasi Hasil Penyemenan

3.10.1. Cemen Bond Log

3.10.2. Temperature Survey

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN DATA

4.1. Tujuan Pekerjaan

4.2. Data yang di perlukan

4.3.perhitungan squeeze cementing

BAB V PEMBAHASAN

5.1.Data lapangan sebelum di lakukannya squeeze cementing.

5.2. hasil squeeze cementing

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

19

01. proposal ta

Documents