BAB VII

PENGUJIAN FILTRATION LOSS SUSPENSI SEMEN

7.1. TUJUAN PERCOBAAN

Menentukan besarnya filtration loss yang terjadi pada suspensi semen

Mengetahui efek penambahan zat additif terhadap filtration loss suspensi

semen

7.2. DASAR TEORI

Filtration loss adalah peristiwa hilangnya fasa cair (filtrat) dari suspensi

semen kedalam formasi permeabel dan porous yang dilalui saat operasi

penyemenan berlangsung. Filtrat yang hilang tidak boleh terlalu banyak, karena

akan menyebabkan suspensi semen kekurangan fasa cair. Kejadian ini sering

disebut ‘flash set’. Apabila suspensi semen mengalami flash set maka akan

mengakibatkan friksi pada annulus dan juga dapat menyebabkan pecahnya

formasi.

Pengujian filtration loss dilaboratorium menggunakan alat filter press pada

kondisi temperatur sirkulasi dengan tekanan 1000 psi. Namun filter press

mempunyai kelemahan yaitu temperatur maksimum yang dapat digunakan hanya

sampai pada 82 oC (180 oF). Filtration loss dapat diketahui dari volume filtrat

yang ditampung dalam sebuah tabung atau gelas ukur selama 30 menit masa

pengujian. Bila waktu pengujian tidak sampai 30 menit, maka besarnya filtration

loss dapat diketahui dengan rumus:

dimana :

F30 = filtrat pada 30 menit, ml

Ft = filtrat pada t menit, ml

t = waktu pengamatan, menit

Pada primary cementing, filtration loss yang diijinkan sekitar 150-250 cc

yang diukur selama 30 menit dengan menggunakan saringan berukuran 325 mesh

dan pada tekanan 1000 psi. Sedangkan pada squeeze cementing, filtration loss

yang diijinkan sekitar 55-65 cc selama 30 menit.

Untuk mengontrol besar kecilnya filtration loss dapat digunakan:

1. Fluid Loss Control Agents

Yaitu additif yang berfungsi mencegah hilangnya fasa cair dari suspensi

semen kedalam formasi sehingga kandungan cairan pada suspensi semen

tetap terkendali.

Additif yang termasuk kedalam golongan fluid loss control agents

diantaranya: polymer, CMHEC dan latex.

2. Lost Circulation Control Agents

Yaitu additif yang mengontrol hilangnya suspensi semen kedalam formasi

yang lemah atau bergua. Biasanya material lost circulation yang dipakai

pada operasi pemboran (lumpur pemboran) dapat digunakan pula pada

suspensi semen.

Additif yang termasuk dalam lost circulation control agents diantaranya:

gilsonite, cellophane flakes, gypsum, bentonite dan nut shells.

7.3. PERALATAN DAN BAHAN

7.3.1. Peralatan

o Timbangan

o Blender

o Filter press set

o Gelas ukur

o Stop watch

7.3.2. Bahan

o Semen portland

o Air

o Solar

Gambar 7.1.Stopwatch

(grabbag.wordpress.com/files/2006/03/stopwatch.jpg)

Gambar 7.2.Timbangan Digital

(http://www.ncc-indonesia.com/imgncc/Alat/alat_ukur/Picture-102.jpg)

Keterangan :

1. T-Screw 6. Base Cup

2. Pressure Inlet 7. Support Rod

3. Top Cup 8. Thumb Screw

4. Frame 9. Graduated Cilinder

5. Mud Cup 10. Support

Gambar 7.3. Filter Press

(http://www.gtep.civ.puc-rio.br/imagens/fotos_labs/lirf19.jpg)

2

1

9

3

4 5

6

7

810

Gambar 7.4.Blender

(http://www.virtualsciencefair.org/2006/bach6k2/UltimateChoppersBlender.jpg)

Gambar 7.5.Carboxyl Methyl Cellulose

(http://www.made-in-china.com/image/2f0j00GTQtZSpMIadRM/CMC-Carboxyl-Methyl-Cellulose-Detergent-Grade-Food-Grade-Other-

Grade.jpg)

7.4. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Membuat suspensi semen dari 600 gram semen portland, 276 ml air dan

0,5 ml solar dengan menggunakan blender

2. Mempersiapkan alat filter press dan segera memasang filter paper secepat

mungkin lalu meletakkan gelas ukur dibawah silinder untuk menampung

filtrat yang keluar

3. Menuangkan suspensi semen kedalam silinder dan segera ditutup rapat.

Kemudian mengalirkan udara atau gas N2 dengan tekanan 1000 psi

4. Mencacat volume filtrat yang keluar dari silinder pada gelas ukur

dibawahnya sebagai fungsi waktu dengan stop match, inteval pengamatan

setiap 2 menit pada 10 menit pertama, kemudian setiap 5 menit untuk 20

menit selanjutnya. Mencatat volume filtrat pada menit ke25 yang akan

digunakan pada pengukuran volume filtrat secara teoritis

5. Harga filtration loss diketahui dari volume filtrat yang tertampung dalam

gelas ukur selama 30 menit masa pengujian. Apabila waktu pengujian tidak

mencapai 30 menit, maka besarnya filtration loss dapat diketahui dengan

menggunakan rumus:

dimana :

F30 = filtrat pada 30 menit, ml

Ft = filtrat pada t menit, ml

t = waktu pengamatan, menit

6. Menghentikan penekanan udara atau gas N2, kemudian membuang tekanan

udara dalam silinder dan sisa suspensi semen yang ada dalam silinder

dituangkan kembali dalam breaker

7.5. HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

7.5.1. Hasil Percobaan

Tabel VII-1.

Hasil Pengamatan Filtration Loss

Plug Berat Semen Air (ml)

Additive Filtration LossCMC Solar

A 600 276 0 113,5

B 600 276 0,5 162,5

C 600 276 1 133,6

D 600 276 1,5 104

E 600 276 2 77

F 600 276 2,5 110,5

G 600 276 0,5 81,5

H 600 276 1 136

I 600 276 1,5 119

J 600 276 2 112

K 600 276 2,5 165,8

L 600 276 3 58

7.5.2 Perhitungan:

Semen kelas A = 600 gr

Additive (Solar) = 1,5 ml

Volume air yang digunakan = WCR x berat semen

= 0,46 x 600

= 276 gr

Filtration loss 30 menit percobaan = 119 ml

Filtration loss 30 menit teori = Ft x

= 119 x

= 123,253 ml.

% Kesalahan = x 100 %

= 0,0345 %

7.7. PEMBAHASAN

Dalam percobaan ini, pengujian filtration loss dilakukan dengan

mempersiapkan alat filter press, lalu menuangkan semen ke dalam silinder,

kemudian alirkan udara atau gas dengan tekanan 100 psi dan mencatat volume

filtrat sebagai fungsi waktu dengan stopwatch.

Harga filtration loss dari volume air yang ditambahkan terhadap berat semen

(600 gr) dan berat solar (1,5 gr) sebesar 276 ml adalah 123,253 ml. Adanya

penyimpangan dari hasil percobaan, dapat disebabkan karena proses pengamatan

yang kurang teliti, kesalahan pengukuran dan penakaran bahan-bahan yang

digunakan, serta kurang optimalnya fungsi dari alat-alat yang digunakan

Pada percobaan ini, digunakan dua aditif, yaitu CMC dan Solar. Hal ini

bertujuan untuk menunjukkan perbandingan besarnya harga filtration lossnya.

Pada grafik 7.1. Additive vs Filtration Loss, menunjukan fluktuasi yang sesuai

dengan teorinya, dimana grafiknya cenderung relatif untuk menurun. Bahwa

penambahan CMC dan solar akan diiringi penurunan filtration loss.

.Aplikasi lapangan dari pengujian filtration loss adalah untuk menentukan

besarnya filtration loss yang terjadi, dimana jika filtration loss terlalu besar akan

menyebabkan loss circulation dan mengalami flash set yang menyebabkan friksi-

friksi di anulus yang berakibat formasi pecah.

7.8. KESIMPULAN

1. Berdasarkan hasil percobaan dan perhitungan pengujian filtration loss @

30 menit diperoleh hasil :

a. Volume air yang digunakan = 276 ml.

b. Filtration loss @ 30 menit percobaan = 119 ml.

c. Filtration loss @ 30 menit teoritis = 123,253 ml.

2. Filtration loss yang besar akan mengakibatkan viscositas dari suspensi

semen mengalami kenaikan, sehingga akan menyebabkan friksi-friksi

yang terlalu besar di annulus yang akan berakibat formasi pecah

3. Dari pembacaan grafik, bahwa penambahan additive CMC dan solar akan

diiringi penurunan filtration loss.

4. Aplikasi lapangan dari pengujian filtration loss adalah untuk menentukan

besarnya filtration loss yang terjadi sehingga dapat menentukan additive

apa yang akan digunakan.