DRILLING ENGINEER

DRILLING ENGINEERPENGANTAR TEKNIK PERMINYAKAN1CONTENTSejarah PemboranWell TypesTahap Persiapan PemboranTipe-Tipe RigSistem Di RigSistem PutarSistem AngkatSistem SirkulasiSistem TenagaBOP SystemCasingLumpur Pemboran

2Pengusahaan secara modern minyak bumi dunia terjadi pada saat pemboran minyak bersejarah yang dilakukan oleh Kolonel William Drake di Titusvile, Pennsylvania, Amerika Serikat pada tahun 1859, yang menemukan minyak pada kedalaman 69 kaki. Pemboran minyak pertama di Indonesia telah dilaksanakan pada tahun 1871 di desa Maja, Majalengka, Jawa Barat oleh seorang pengusaha Belanda benama Jan Reerink, namun sumur ini gagal menghasilkan minyak. Titik balik Industri minyak di Indonesia terjadi ketika pada tahun 1885, A.J. Zijkler, seorang pemimpin perkebunan tembakau Belanda berhasil menemukan sumur Telaga Tunggal I yang bernilai komersial di daerah Telaga Said, Pangkalan Brandan, Sumatera Utara. Sejarah Pemboran3Inilah yang menjadi titik pangkal pendirian perusahaan raksasa yang terkenal dengan nama The Royal Dutch pada Tanggal 16 Juli 1890 Segeralah berdiri pabrik penyulingan di Pangkalan Brandan dan pipa-pipa serta tangki-tangki dan kapal-kapal tanker. Pada Tanggal 1 Maret 1892 pabrik mulai berproduksi dan hasilnya mulai dijual dan bersaing di pasaran bebas dunia dengan Minyak Amerika, Rusia dan Cina.Penemuan ini pada tahun 1902 melahirkan suatu perusahaan minyak Belanda yang bernama "Bataafsche Petroleum Maatschappij", disingkat B.P.M, yang kemudian lebih dikenal sebagai perusahaan SHELL, salah satu dari tujuh perusahaan minyak terbesar di dunia. Hampir pada waktu yang sama di Jawa Timur beroperasi suatu perusahaan Belanda lain yang benama "Dordtsche Petrolewn Maatschappif' yang pada tahun 1893 melakukan pemboran sumur Ledok yang menghasilkan lapangan minyak Ledok. Perusahaan "Dordtsche" kemudian diambil alih oleh B.P.M 4Sebelum perang dunia II meletus, pada tahun 1939, jumlah produksi minyakbumi Indonesia adalah rata-rata perhari adalah sebesar 170.000 barrel . Angka ini mulai menurun selama kurun waktu 1942-1948 menjadi dibawah 100.000 barrel perhari karena disebabkan peperangan-peperangan di Indonseia.Setelah menyerahnya Jepang dan Lahirnya Proklamasi Kemerdekaan Indonesia pada tanggal 17 Agustus 1945, era baru Industri Perminyakan bagi Republik Indonesia dimulai, Tambang-tambang minyak yang tadinya dikuasai Jepang segera diambil alih. Tambang minyak yang pertama kali dikuasai oleh Republik Indonesia adalah tambang minyak Pangkalan Brandan, Sumatera Utara, dengan upacara serah terima antara pihak Jepang dengan pihak Republik Indonesia. 5SEJARAH TEKNOLOGI PEMBORAN Kolonel William Drake di Titusvile, Pennsylvania, Amerika Serikat pada tahun 1859, menemukan minyak pada kedalaman 69 kaki dengan menggunakan teknologi pemboran tumbuk (Seperti mengebor air saat ini). Pemboran dilakukan dengan menggunakan bambu/kayu sampai menembus kedalaman 21 meter di bawah permukaan bumi. Pemboran dilakukan setelah ditemukan indikasi adanya minyak bumi di bawah permukaan.Setelah itu banyak pemboran sumur minyak dilakukan di seluruh dunia termasuk di Indonesia. Pemboran ini berlangsung sampai adanya teknologi pembuatan besi dan baja di awal tahun 1900-an.6Teknologi pemboran kemudian berkembang pesat menjadi pemboran berputar (rotary drilling) yang kita kenal sampai saat ini. We Drill Into It ! ! !7WildcatExplorationStep-Out (Delineation well)InfillReentrySite SelectionBased on seismic dataDelineates the reservoirProductionExisting WellWell TypesCharacteristicsTAHAP PERSIAPAN PEMBORANPersiapan TempatPengiriman Peralatan Pada LokasiPenunjukkan Pekerja/ManpowerPersiapan Rig dan PendiriannyaPeralatan Penunjang dan PemasangannyaPersiapan Akhir9Tahap Persiapan PemboranPersiapan TempatPembuatan sarana transportasiPembuatan kolam cadangan (mud pit)Persiapan lubang sumurMemasang condutor pipePersiapan sumber airPengiriman PeralatanDaratAirUdaraTahap Persiapan Pemboran (2)Penunjukan PekerjaCompany manTool PusherDrillerDerickmanRotary HelperMotor ManRig MechanicRig ElecticianMud EngineerMud LoggerCasing & Cementing CrewTugas Mandiri 3 : Sebutkan nama-nama oil&gas company dunia dan asal negaranya (minimal 20) dan Indonesia (semua) + nama lapangannya.11Tahap Persiapan Pemboran (3)Mendirikan DerickPersiapan AkhirPersiapan lumpur pemboranPengecekan tiap-tiap sistem

13

OffshoreOnshoreDaily Rig Cost1998$90,0001999$40,000(Single year contract)Ultra DeepDaily Rig Cost1998$180,0001999$180,000(Five year contract)Cost of Drilling RigsDaily Rig Cost1998$60,0001999$30,000(Single year contract)JMA14RIG Type

JACK-UP RIG

SWAMP BARGE RIGDRILL-SHIP SEMI-SUBMERSIBLE RIGLAND RIG15SWAMP BARGE RIG

16JACK UP RIG

17

CasingDrill PipeBitDrilling Rig18

Drilling

Rock BitCuttingsCore (Diamond) BitCore19WELL DESIGNCONDUCTOR30 atau 24SURFACE CASING13 3/8171/2 drillingINTERMEDIATE CASING9 7/8 drilling7PRODUCTION CASING/LINER6 drilling4 1/2STANDARDSLIMHOLE171/2 drilling13 3/8121/4 drilling9 5/88 drilling720RIG Type + WATER DEPTH

Water depth:2-4 meter35-45 meter300-500 meter800-1000 meter1500 meter21WELL PROFILES

22WELL PROFILESVERTICALJ SHAPES SHAPEHORIZONTALMULTILATERAL23DEPTH REFERENCEGROUND LEVELMEAN SEA LEVELSEABEDRTE/KBWATER DEPTHTMDTVDSS(SS)TVD-RTTVD-RTGEOPHYSICISTGEOLOGISTDRILLERTWT SSTMD - ONLYTMD > TVD > SSSS < TVD < TMDTMDTVDSS (SS)KICK OFF POINTDROP OFF POINTKeteranganRTE: Rotary Table ElevationKB: Kelly BushingTMD: True Measured DepthTVD: True Vertical DepthTVDSS: True Vertical Depth SubseaTWT: Two Way Travel Time

24SWAMP BARGE RIG

1. HOISTING SYSTEM2. CIRCULATING SYSTEM3. ROTATING SYSTEM4. BLOW OUT PREVENTERSYSTEM25Power SystemMerupakan sistem daya yang digunakan selama operasi pemboran berlangsungSumber tenaga utama (prime mover ) : Berupa motor sumber tenaga (500 sampai 5000 HP).Transmisi tenaga26Hoisting SystemAlat untuk menaikkan dan menurunkan drill string, casing string atau peralatan-peralatan lain

Terdiri Dari :Supporting stuctureHoisting equipment

27HOISTING SYSTEM

CROWN BLOCKDRAWWORKTRAVELLING BLOCKDERRICK28

MENARA RIG29Derrick: menyediakan kebutuhan ketinggian vertikal untuk menaikkan atau menurunkan pipa ke dalam lubang.

Block & Tackle: terdiri dari Crown Block, Traveling Block, Drilling Line. Berfungsi untuk memudahkan penanganan beban berat secara mekanis.

Drawworks: menyediakan hoisting dan breaking power yang dibutuhkan untuk mengangkat dan menurunkan rangkaian pipa. Terdiri dari:DrumBrakesTransmisiCathead30Standard Derrick

31Skematik Block dan Tackle

32

33Drawwork di Rotary Drilling Friction tipe Cathead

34Circulating System

Skematic Sistem Sirkulasi Rig untuk Liquid Drilling Fluid Fungsi : untuk memindahkan serpih bor (rock cutting) dari lubang sumur pada saat pemboran berjalan dgn fluida pemboran.35CIRCULATING SYSTEMMud PitMud PumpShale ShakerStand PipeGoose NeckSwivel/TDSDrill pipeAnnulusBOPCasingBHABit/NozzleDrill Floor36Sistem sirkulasi terdiri dari : pompa lumpur mud pit peralatan campuran lumpur peralatan pembersih kontaminan

Aliran fluida pemboran: fluida pemboran/lumpur pemboran mengalir dengan siklus : Tanki baja Pompa lumpur Saluran permukaan, tekanan tinggi Drilling string Bit Nozzle bit Annulus drillingstring lubang sumur Peralatan pembersih kontaminan Suction tank37Proses Sirkulasi Lumpur

PIPAMUDFORMASI BATUAN38Peralatan pembersih kontaminan :Shale shaker: cutting besarDesanderDesilterDegaser

Degasser 39ROTATING SYSTEM Sistem penggerak putar yang meneruskan gaya putar dari permukaan ke dalam lubang bor 40 Rotating SystemMerupakan semua peralatan yang membuat bit berputar terdiri dari :

Swivel Kelly (jarang digunakan lagi) Rotary drive Rotary table (sekarang jarang digunakan, digantikan dengan top drive) Drill pipe Drill collar Bit41Skematik Sistem Rotary

42Swivel Kelly Rotary Table

43Rotary Drilling Proses

44ROTATING SYSTEM

TOP DRIVE MOTOR SYSTEMROTARY TABLE/KELLY SISTEMKelly Drive BushingKellyMaster BushingElectric DrivenRotary45ROTATING SYSTEM

Bottom Hole AssemblyDrill PipeBitSteerable Bottom Hole Assembly Stabilizer Stabilizer LWD/MWD componentDrill collarLWD/MWD componentHeavy Weight Drill pipe0.2 m 10 m 2 m 15 m 15 m 2 m 25 m 290 m Joint 9m Stand 27 m 46ROTATING SYSTEM

Milled Teeth Bit Polycristalline Diamond CompactBit

Insert Bit

Tricone Bit47BLOW OUT PREVENTER SYSTEM Sistem yang berfungsi untuk mencegah semburan liar fluida (kick/blow-out) dari dalam formasi batuan melalui lubang bor akibat tekanan yang tinggi 48BLOW OUT PREVENTER SYSTEM

49Fungsi:mencegah lubang sumur collapsemengisolasi fluida di lubang sumur dgn fluida di formasimeminimisasi kerusakan karena proses pemboran dan lingkungan bawah permukaanmenyediakan konduit yang tahan tekanan dan temperatur tinggimengisolasi hubungan antara formasi/reservoir di lubang sumur.

Casing program: -Conductor casingSurface casingProduction casingCasing50Casing Program

51Lumpur PemboranDefinisi: campuran fluida yang komplek yang terdiri atas zat kimia dan padatan yang secara terus menerus dipompakan dan disirkulasikan dari mud pits dgn tekanan tinggi ke lubang sumur melalui drill string dan kembali ke permukaan melalui annulus selama proses pemboran.52Fungsi lumpur pemboran :Mengontrol tekanan hidrostatik Mengangkat cutting dari dasar sumurMembentuk Mudcake yang tipis dan licin Mendinginkan dan melumasi drill string sehingga bisa mengurangi panas yang dideritaCutting SuspensionMedia LoggingMencegah terjadinya collapse dari dinding sumur53PenyemenanPenyemenan atau cementing adalah sutau proses pendorongan bubur semen ke dalam lubang sumur melalui casing menuju annulus casing-formasi dan dibiarkan untuk beberapa saat hingga mengering dan mengeras sehingga dapat melekatkan casing dgn formasi. Semen : zat yang mampu mengeras didalam air. 54Tujuan penyemenan casing adalah:Melekatkan casing dengan formasiMencegah terjadinya hubungan antar formasiMenjaga dari tekanan formasi yang berlebihanMencegah korosiMengisolasi zona berbahaya, agar pemboran dapat dilanjutkan.55Primary cementingSecondary cementingProses penyemenan untuk memperbaiki penyemenan pertama yang tidak sempurna (terdapat celah-celah yang tidak tersemen), menutup lubang perforasi, dan menutup formasi untuk membelokkan lubang pemboran.Untuk melihat kualitas dari proses primary cementing dan secondary cementing dilakukan dgn CBL. Untuk mendapatkan kualitas bubur semen yang baik maka perlu ditambahkan zat additif yang sesuai dengan keadaan formasi.

Komponen dari bubur semen antara lain:Zat cair (air atau minyak)Semen.56OPERATION DRILLING ILLUSTRATIONRUN IN CONDUCTOR PIPEDRILLINGRUN IN CASINGCEMENTING30 or 2417 phase13 3/8 casing57DRILLING ILLUSTRATION NEXT PHASEDRILLINGWIRELINE LOGGING JOBRUN IN CASING9 7/8 phase(if any HC recognised)7 Casing58DRILLING ILLUSTRATION NEXT PHASEDRILLINGWIRELINE LOGGING JOBRUN IN CASING6 phaseGR/ResGR/Neutron/DensityPressure Test/Fluid Analysis4 Liner59The End60