bab vii sistem penyemenan
Post on 01-Dec-2015
43 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BAB VII
SISTEM PENYEMENAN
( CEMENTING SYSTEM )
7.1. TEORI DASAR
Penyemenan suatu sumur merupakan salah satu faktor yang tidak kalah
pentingnya dalam suatu operasi pemboran. Berhasilnya atau tidaknya suatu
pemboran, diantaranya tergantung dari berhasil tidaknya penyemenan sumur
tersebut. Peralatan penyemenan pada dasarnya dapat dibagi menjadi dua bagian,
yaitu :
1. Peralatan di atas permukaan (surface equipment)
2. Peralatan di bawah permukaan (subsurface equipment)
7.1.1 Peralatan Diatas Permukaan
Peralatan penyemenan di atas permukaan meliputi :
a. Cementing unit
Adalah suatu unit pompa yang mempunyai fungsi untuk memompakan bubur
semen dan lumpur pendorong dalam proses penyemenan.
Cementing unit terdiri dari :
o Tangki semen : untuk menyimpan semen kering.
o Hopper : untuk mengatur aliran dari semen kering dan air yang
ditempatkan bersama-sama dalam hopper, sehingga akan
menghasilkan bubur semen yang benar-benar homogen.
o Jet Mixer : untuk mengaduk semen kering dan air yang ditempatkan
bersam-sama dalam hopper, sehingga akan menghasilkan bubur semen
yang benar-benar homogen.
o Motor penggerak pompa dan pompa : berfungsi untuk memompa
bubur semen.
Jenis-jenis cementing unit :
1. Truck mounted cementing unit
2. Marine cementing unit
3. Skit mounted cementing unit
b. Flow line
Merupakan pipa yang berfungsi untuk mengalirkan bubur semen yang
dipompakan dari cementing unit ke cementing head.
c. Cementing head
Berfungsi untuk mengatur aliran bubur semen yang masuk ke lubang bor.
Ada dua type cementing head, yaitu :
1. Mac clatchie cementing head. Merupakan type cementing head yang cara
penggunaannya (pada waktu pemasukan bottom plug dan top plug) dengan
jalan membuka dan memasang kembali.
2. Plug container. Type ini lebih praktis dari mac clatchie, karena pada plug
container ini memasangnya top plug dan bottom plug tidak perlu
membukanya, akan tetapi sudah terpasang sebelumnya.
7.1.2 Peralatan Dibawah Permukaan
Peralatan penyemenan dibawah permukaan meliputi :
a. Casing
Merupakan pipa selubung yang berfungsi untuk :
o Melindungi lubang bor dari pengaruh-pengaruh fluida formasi dan
tekanan-tekanan di sekitarnya.
o Melindungi lubang bor dari keguguran.
o Memisahkan formasi produktif satu dengan lainnya.
o Bersama-sama memperkuat dinding lubang bor serta mempermudah
operasi produksi nantinya.
Jenis-jenis casing :
1. Conductor casing
2. Intermediate casing
3. Production casing
Spesifikasi casing
1. Diameter : 26”, 20”, 13 3/8”, 9 5/8”, 7” dst.
2. Grade : p. 110, h. 40, j. 55, n. 80.
3. Panjang : 30 ft/stand
4. Berat : 23 lb/ft, 26 lb/ft, 29 lb/ft
5. Thread : 4 thread/inch. 60”
b. Centralizer
Untuk mendapatkan cincin semen yang baik (merata), casing harus terletak di
tengah-tengah lubang, untuk itu casing dilengkapi dengan centralizer.
Fungsi centralizer :
o Menempetkan casing di tengah-tengah lubang
o Menyekrap mud cake
o Mencegah terjadinya differential sticking.
Centralizer dibuat dari bahan baja, sehingga mampu mendorong casing di
tengah-tengah lubang.
c. Scratchers
Adalah suatu alat yang dirangkaikan/dipasang pada casing dan berfungsi
untuk membersihkan dinding lubang bor dari mud cake, sehingga didapat
lubang bor yang bersih.
Ada dua jenis scratchers :
1. Rotation type wall scratcher
2. Reciprecasing type scratcher
Pemasangan scratcher pada casing pada umumnya dilas, tetapi dewasa ini
dipasang dengan step collar atau clamps. Reciprecasing scratcher pada
umumnya dipasang pada interval 15-20 ft sepanjang daerah yang disusun,
sedang rotating scratcher pada zona produktif (porous).
d. Peralatan floating
Terdiri dari :
1. Shoe : casing shoe/guide shoe, float shoe
2. Collar : guide collar, float collar
Ad (1) shoe
Casing shoe
Biasanya berbentuk bulat pada bagian bawah dan ditempatkan pada ujung
terbawah dari rangkaian casing dan dalamnya tidak terdapat valve (katub).
Casing shoe berfungsi sebagai sepatu dan pemandu untuk memudahkan
pemasukan rangkaian casing (running casing), agar tidak terjadi sangkutan
pada dinding lubang bor, shoe ini dibuat dari bahan yang dapat dibor lagi
(drillable).
Float shoe
Pada prinsipnya sama dengan casing shoe, hanya pada float shoe dilengkapi
dengan valve (katub), yang berfungsi untuk :
o Mencegah aliran balik, mencegah blow out melalui casing pada waktu
casing diturunkan.
o Mencegah aliran balik semen, setelah proses penyemenan selesai.
o Memperkecil beban menara, pada drilling line dan casing itu sendiri
Jadi float ini hanya dapat mengalirkan semen/lumpur ke daerah saja (satu
arah). Float shoe ini dibuat dari bahan yang dapat dibor lagi.
Ad (2) collar
Merupakan suatu shock penahan yang dipasang beberapa meter di atas shoe,
berfungsi untuk menahan bottom plug dan top plug.
Dibuat dari bahan yang dapat dibor lagi (drillable).
Ada dua jenis collar :
o Guide collar : tidak dilengkapi valve, sehingga tidak dapat menahan
tekanan balik.
o Float collar : dilengkapi valve.
e. Shoe trach
Merupakan pipa casing yang dipasang antara shoe dan collar sepanjang satu
batang atau lebih, tergantung dari ketinggian semen diannulus. Karena
ketinggian semen di annulus akan menentukan perbedaan tekanan hidrostatik
diluar dan didalam casing pada waktu memasukkan top plug. Shoe trach
berfungsi untuk menampung bubur semen yang bercampur udara atau lumpur
pendorong, agar tidak keluar annulus disekitar shoe.
f. Cementing plug
1. Bottom plug
Berfungsi untuk mencegah adanya kontaminasi antara lumpur dengan
bubur semen. Jadi untuk mendorong lumpur yang berada didalam casing
dan memisahkan casing dari semen dan juga membersihkan mud film
didalam dinding casing, pada bottom plug terdapat membran yang pada
tekanan tertentu dapat pecah, sehingga semen akan mengalir keluar dan
terdorong ke annulus sampai mencapai tujuan yang diharapkan. Bottom
plug terbuat dari bahan karet, pada bagian luar dan cast alluminium pada
bagian dalamnya.
2. Top plug
Berfungsi untuk mendorong bubur semen, memisahkan semen dari lumpur
pendorong agar tidak terjadi kontaminasi, membersihkan sisa-sisa semen
dalam casing. Alat ini sebagian besar terbuat dari karet dan pada bagian
bawahnya digunakan plat alluminium dan tidak mempunyai membrane
(selaput tipis). Apabila top plug ini sudah duduk (sampai pada bottom
plug) dibawah,maka tekanan pemompaan akan naik secara tiba-tiba
(bumping pressure) dan pada saat itu pemompaan dihentikan.
7.1.3 Peralatan Pada Stage Cementing (Penyemenen Bertingkat)
7.1.3.1 Peralatan diatas permukaan
Pada stage cementing adalah sama dengan peralatan penyemenan yang
telah dibahas di muka (primary cementing).
7.1.3.2 Peralatan dibawah permukaan
a. Stage cementing collar
Berfungsi untuk melewatkan bubur semen setelah penyemenan pertama
dilakukan (primary cementing).
Penyemenan bertingkat dilakukan bila :
Sumur terlalu dalam
Formasi di atas dan di bawah zona yang disemen cukup kompak dan
cukup jauh.
Menghindari tekanan pompa yang berlebihan, sehingga dapat
mengurangi biaya.
b. Cement basket
Letak di bawah stage cementing collar, berfungsi untuk menyekat ruang
annulus antara ruang bawah dan ruang atas stage collar.
c. Trip plug
Setelah primary cementing selesai, maka dimasukkan trip plug. Plug ini
berfungsi untuk membuka lubang pada stage cementing collar. Karena
beratnya, trip plug ini turun kebawah yang akhirnya mencapai sampai pada
stage cementing collar (pada lower inner sleeve).
Dengan tekanan tertentu lower inner sleeve akan turun dan membuka lubang
pada stage cementing collar disebut cementing ports.
d. Shut off plug
Setelah pendorongan bubur semen selesai, kemudian dimasukkan shut off
plug yang berfungsi untuk menutup cementing port sehingga tidak terjadi
aliran balik.
7.2 DESKRIPSI ALAT
7.2.1 Centralizer
7.2.1.1 Fungsi
o Menempatkan casing di tengah-tengah lubang
o Menyekrap mud cake
o Mencegah terjadinya differential sticking
7.2.1.2 Mekanisme Kerja
Centralizer ditempatkan diluar casing untuk menengahkan casing agar
diperoleh cincin semen yang baik.
7.2.1.3 Spesifikasi
Tabel 7.2.1 Spesifikasi Centralizer
Size (in)Product number
Centralizer Turbo centralizer2 155 – 20 157 – 20
2 ½ 155 – 25 157 – 253 ½ 155 – 35 157 – 354 ½ 155 – 45 157 – 45
4 ½ x 7 7/8 156 – 45 158 – 455 155 – 50 157 – 50
5 ½ 155 – 55 157 – 556 5/8 155 – 65 157 – 65
7 155 – 70 157 – 708 5/8 155 – 85 157 – 859 5/8 155 – 95 157 – 9510 ¾ 155 – 10 157 – 10
13 3/8 155 – 13 157 – 13
7.2.2 Guide Shoe
7.2.2.1 Fungsi
Guide shoe berfungsi sebagai sepatu dan pemandu untuk memudahkan
pemasukan rangkaian casing, agar tidak terjadi sangkutan pada dinding
lubang bor.
7.2.2.2 Mekanisme Kerja
Ditempatkan pada ujung terbawah dari rangkaian casing untuk
memudahkan pemasukan rangkaian casing.
7.2.2.3 Spesifikasi
Table 7.2.2 Spesifikasi Guide Shoe
Casing size (in)
Guide shoe
22 ½ 3 ½
135 – 20135 – 25135 – 35
44 ½ 5
135 – 40135 – 45135 – 50
5 ½ 6 5/8
7
135 – 55135 – 65135 – 70
7 5/88 5/89 5/8
135 – 75135 – 85135 – 95
10 ¾ 11 ¾13 ¾
135 – 10135 – 11135 – 13
7.2.3 Float Shoe
7.2.3.1 Fungsi
Float shoe berfungsi untuk mencegah aliran balik pada waktu casing
diturunkan, mencegah aliran balik semen, dan memperkecil beban menara,
pada drilling line dan casing itu sendiri.
7.2.3.2 Mekanisme Kerja
Untuk memudahkan pemasukan rangkaian casing (running casing),
agar tidak terjadi sangkutan pada dinding lubang bor. Floet shoe dilengkapi
dengan valve (katub).
7.2.3.3 Spesifikasi
Table 7.2.3 Spesifikasi Fload Shoe
Casing size (in)
Float shoe
22 ½ 3 ½
125 – 20125 – 25125 – 35
44 ½ 5
125 – 40125 – 45125 – 50
5 ½ 6 5/8
7
125 – 55125 – 65125 – 70
7 5/88 5/89 5/8
125 – 75125 – 85125 – 95
10 ¾ 11 ¾13 ¾
125 – 10125 – 11125 – 13
7.2.4 Bottom Plug
7.2.4.1 Fungsi
o Mencegah adanya kontaminasi antara lumpur dengan bubuk semen
o Mendorong lumpur yang berada di dalam casing
o Memisahkan casing dari semen dan membersihkan mud film di
dalam dinding casing.
7.2.4.2 Mekanisme
Mendorong lumpur di dalam casing dan dengan pecahnya membran
maka semen akan mengalir keluar dan terdorong ke annulus.
7.2.4.3 Spesifikasi
Table 7.2.4 Spesifikasi Bottom Plug
Casing size OD Length Wt
4 ½ 4 ¼ 8 ½ 2
5 ½ 5 8 ½ 2 ½
6 5/8 6 ¼ 8 ¾ 4
7 6 ½ 8 ¾ 4 ¼
7 5/8 7 ¼ 8 ¾ 5 ¼
8 5/8 8 ¼ 9 ¾ 6 ¼
9 5/8 9 9 ¾ 7 ½
10 ¾ 10 ¼ 10 ¾ 8
11 ¾ 11 ¼ 11 ¾ 13
7.2.5 Top plug
7.2.5.1 Fungsi
Berfungsi untuk mendorong bubur semen, memisahkan semen dari
lumpur pendorong agar tidak terjadi kontaminasi, membersihkan sisa-sisa
semen dalam casing.
7.2.5.2 Mekanisme Kerja
Top plug berada di atas bottom plug dipisahkan oleh bubur semen,
setelah top plug ini sampai pada bottom plug maka tekanan akan naik secara
tiba-tiba dan pada saat itu pemompaan dihentikan.
7.2.5.3 Spesifikasi
Tabel 7.2.5 Spesifikasi Top Plug
Casing size OD Length Wt
4 ½ 4 ¼ 8 ½ 2
5 ½ 5 8 ½ 2 ½
6 5/8 6 ¼ 8 ¾ 4
7 6 ½ 8 ¾ 4 ¼
7 5/8 7 ¼ 8 ¾ 5 ¼
8 5/8 8 ¼ 9 ¾ 6 ¼
9 5/8 9 9 ¾ 7 ½
10 ¾ 10 ¼ 10 ¾ 8
11 ¾ 11 ¼ 11 ¾ 13
7.2.6 Scratcher
7.2.6.1 Fungsi
Berfungsi untuk membersihkan dinding lubang bor dari mud cake
sehingga didapat lubang bor yang bersih.
7.2.6.2 Mekanisme Kerja
Dipasang pada bagian luar casing sehingga dapat membersihkan
dinding lubang bor.
7.2.6.3 Spesifikasi
Table 7.2.6 Spesifikasi B & W Reciprocating scratchers & turbulators
Series Type Max OD = casing OD
Multi-flex
EA 10
EA 20
EA 30
Slip on
Latch on
Split body
7”
Multi-flex clusters
EA 14 Slip on (series of 4)7”
Nu-Coil (Shoot wire)
ECO5
EC15
EC16 close tolerance
Slip on
Latch on
Slip on
5”
Nu-coil (long wire)
EC 10
EC 20
Slip on
Latch on
8”
Turbulator
ED 10
ED 20
Slip on
Latch on
5 ½”
7.2.7 Cement Basket
7.2.7.1 Fungsi
Untuk menyekat ruang annulus antara ruang bawah stage collar dan
bagian atas stage collar.
7.2.7.2 Mekanisme Kerja
Letak dibawah stage cementing collar , menyekat ruang annulus antara
ruang bawah dan bagian atas stage colar.
7.2.7.2 Spesifikasi
Tabel 7.2.7 Spesifikasi Cement Basket
Casing size 2 2 ½ 4 ½ 5 ½ 7 8 5/8
Expansion (in inches)
Minimum 3 7/8 4 ¼ 5 ¾ 6 ¾ 8 ¼ 10 ½
Maximum 8 10 12 14 16 18
Larger size are available on request
7.2.8 Trip plug
7.2.8.1 Fungsi
Untuk membuka lubang pada stage cementing collar.
7.2.8.2 Mekanisme Kerja
Berat trip plug membuatnya turun kebawah sampai pada stage
cementing collar (pada lower inner sleeve).
7.2.8.3 Spesifikasi
Tabel 7.2.8 Spesifikasi Trip Plug
Casing size OD Length Weight
4 ½ 4 ½ 8 ½ 2
5 ½ 5 8 ½ 2 ½
6 5/8 6 ¼ 8 ¾ 4
7 6 ½ 8 ¾ 4 ¼
7 5/8 7 ¼ 8 ¾ 5 ¼
8 5/8 8 ¼ 9 ¾ 6 ¼
9 5/8 9 9 ¾ 7 ½
10 ¾ 10 ¼ 10 ¾ 8
11 ¾ 11 ¼ 11 ¾ 13
12 ¾ 12 ¼ 12 ¼ 15
13 ¾ 12 ¾ 13 ¾ 15
16 16 16 ½ 35
18 5/8 18 ¼ 20 ½ 63
20 19 ¾ 20 ½ 63
7.2.9 Mac Clatchie Cementing Head
7.2.9.1 Fungsi
Untuk mengatur aliran bubur semen yang masuk kedalam lubang bor
7.2.9.2 Mekanisme
Cara penggunaannya pada waktu pemasukan bottom plug dan top plug
dengan jalan membuka dan memasang kembali.
7.2.9.3. Spesifikasi
Tabel 7.2.9 Spesifikasi Mac Clathie Head
Casing Head, mm Weight, kg Test Pressure, psi
88.9 100 8000
114.3 105 8000
127.0 120 7000
139.7 125 8000
168.3 140 7000
7.2.10 Mixing Hopper
7.2.10.1 Fungsi :
Mixing Hopper merupakan peralatan yang berfungsi sebagai tempat
untuk menambah additives ke dalam lumpur.
7.2.10.2 Mekanisme Kerja :
Mixing Hopper adalah peralatan yang bentuknya menyerupai corong.
Melalui corong ini, additives padat ke dalam zat cair pengeboran pada waktu
perawatan di dalam kolam Lumpur. Hopper Jet bekerja berdasarkan prinsip
pakum atau ruang hampa. Hopper-hopper pencampuran ini dapat
mengerjakan 5 sampai 10 karung (sampai 400 Kg) bahan-bahan dalam
semenit.
7.2.10.3 Spesifikasi
Tabel 7.2.10 Spesifikasi Mixxing Hopper
Length Overal 8 ft 0 in
High Overal 3 ft 4 in
Width Overal 5 ft 1 in
7.2.11 Casing
7.2.11.1 Fungsi
Untuk memperkuat dinding lubang bor dengan semen,, memisahkan
zona produktif dan melindungi lubang bor dari keruntuhan.
7.2.11.2 Mekanisme Kerja
Casing dipasang mulai dari permukaan yang disebut dengan surface
acsing. Lalu memasang coductor casing, intermidiate casing dan yang
terakhir pada zona formasi produktif adalah production casing, dimana
semakin kedalam diameter casing semakin kecil.
7.2.11.3 Spesifikasi
Tabel 7.2.11 Spesifikasi Casing
Diameter Grade Panjang Berat Thread Size CDode Order
26”
20”
13 3/8”
9 5/8”
7”
p 110
h 40
j 55
n 80
30 ft/stand 23 lb/ft
26lb/ft
29lb/ft
4 thread / in 4 ½
5
8 5/8
133/4
16
5611-044
56011-050
56011-085
56011-133
56011-100
7.2.12 Stage Cementing Collar
7.2.12.1 Fungsi
Untuk melewatkan bubur semen setelah Primary cementing dan untuk
menghindari tekanan pompa berlebihan.
7.2.12.2 Mekanisme Kerja
Penyemenan bertingkat dilakukan bila sumur terlalau dalam dan
formasi diatas dan dibawah zona cukup kompak dan jauh. Maka alat alat ini
dapat digunakan pada saat kondisi tersebut.
7.2.12.3 Spesifikasi
Tabel 7.2.12 Spesifikasi Stage Cementing Collar
Normal Size Length (in) OD (in) Code
4 ½ 32 ¼ 5.1562 54001-54044
5 33 ¼ 6.0500 54001-54050
7 34 ¼ 82500 54001-54070
8 5/8 35 ¼ 10.000 54001-54085
7.3. PEMBAHASAN
Salah satu faktor yang tidak kalah pentingnya dalam suatu operasi
pemboran adalah penyemenan. Berhasil tidaknya suatu pemboran, diantaranya
tergantung dari berhasil tidaknya penyemenan sumur tersebut. Penyemenan
bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang sumur, melindungi casing
dari masalah-masalah mekanis dan fluida formasi yang bersifat korosif, serta
untuk memisahkan zona yang satu dengan zona yang lain dibelakang casing.
Penyemenan condoctor casing bertujuan untuk mencegah terjadinya
kontaminasi fluida pemboran dengan formasi. Penyemenan intermediate casing
bertujuan untuk menutup tekanan formasi abnormal atau untuk mengisolasi
daerah lost circulation. Penyemenan production casing bertujuan untuk mencegah
terjadinya aliran antar formasi dan mencegah terjadinya korosi pada casing.
Centralizer dan scratchers dipasang pada bagian luar casing untuk
menengahkan casing (agar didapatkan cincin semen yang baik) dan
membersihkan dinding lubang bor dari mud cake.
Perbedaan antara mac clatchie cementing head dengan plug container yaitu
pada plug container bottom dan top plug sudah terpasang sebelumnya sedangkan
pada mac clatchie cementing head bottom plug dan top plug belum terpasang.
7.4. KESIMPULAN
1. Peralatan penyemenan pada dasarnya dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu :
o Peralatan diatas permukaan
o Peralatan dibawah permukaan
2. Peralatan penyemenan diatas permukaan meliputi :
o Cementing unit
o Flow line
o Cementing head
3. Peralatan penyemenan dibawah permukaan meliputi :
o Casing
o Centralizer
o Scratchers
o Peralatan floating
o Shoe trach
o Cementing plug
4. Penyemenan bertingkat dilakukan bila :
o Sumur terlalu dalam
o Formasi diatas dan dibawah zona yang disemen cukup kompak dan
cukup jauh
o Menghindari tekanan pompa yang berlebihan, sehingga dapat
mengurangi biaya.
5. Menurut tujuannya penyemenan dapat dibagi :
o Primary cementing
o Secondary cementing
o Squeeze cementing
o Re-cementing
o Plug back cementing
top related