GEOLOGI MINYAK BUMITUGAS RINGKASAN

Oleh :Fautia Erfanisa125090707111011

Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Brawijaya2014

TEKNIK PEMBORAN

Perencanaan sumur merupakan suatu hal yang sangat penting dalampersiapan program pemboran. Untuk itu, diperlukan berbagai macam prinsip-prinsip teknik disamping faktor pelaksanaan dan pengalaman. Walaupun suatu metode perencanaan sumur sudah dipraktekan, tetapi masihmemungkinkan terjadinya perubahan sejalan dengan pelaksanaan pemboranitu sendri, dan pada akhirnya semuanya harus memperhatikan beberapafaktor, yaitu : keamanan, minimisasi biaya pemboran, dan metoda produksiyang digunakan.Dalam suatu perencanaan sumur akan melibatkan berbagai disiplin keahlian,yaitu para ahli yang berpengalaman dalam bidang pemboran yang dapatmemadukan semua aspek pemboran secara baik. Mereka menggunakanperlengkapan maupun piranti teknik, seperti komputer dan beberapa alatbantu lainya dalam merencanakan sumur. Dalam merencanakan sumur seorang drilling engineer harus dapat berperan sebagai seorang detektif seperti Sherlock Holmes yang mampu melihat karakter dan aspek perencanaan dalam usaha untuk menemukan tempatatau area yang terdapat masalah..1. Perencanaan SumurDalam perencanaan sumur diperlukan beberapa variabel sebagai berikut : Keamanan (safety) Biaya minimum (minimum cost) Usable HolePada kenyataannya tidak selalu faktor-faktor di atas terdapat pada setiapsumur, karena adanya kendala-kendala yang terkait dengan masalah geologidan peralatan pemboran, seperti tekanan, temperatur, keterbatasan ukurancasing, ukuran lubang bor, mapun anggaran Keamanan (Satety)Faktor keamanan harus mendapat prioritas yang paling tinggi dalamperencanaan program pemboran. Pertimbangan manusia harus ditempatkandiatas seluruh aspek. Dalam pelaksaanaan pemboran, perencanaan sumur dapat dirubah, jika sampai terjadi problem pemboran yang akanmembahayakan para pekerja. Kegagalan faktor keamanan ini dapatmengakibatkan kematian, kebakaran, dan cacat pada individu .Prioritas selanjutnya dalam segi keamanan yang harus selalu diperhatikanadalah perencanaan pemboran harus didesain agar dapat meminimalkanresiko terjadinya semburan liar (blow-out) dan faktor kemungkinan terjadiproblem pemboran (hole problems). Desain ini harus berdasarkan padasumber data yang terkait dalam perencanaan sumur.Biaya MinimumDalam perencanaan sumur diusahakan untuk menekan biaya sekecilmungkin, tanpa mengabaikan aspek keamanan. Pada banyak kasus, biaya dapat di sesuaikan pada batas-batas tertentu dalam usaha perencanaan keamanan jika biaya tambahan tidak diperlukan. Pada sisi lain,uang harus dikeluarkan untuk membangun sistem keamanan. Usable Hole (Lubang Bor Terpakai)Lubang bor yang mencapai target kedalaman tidak selalu sesuai seperti yangdi harapkan. Jika sumur yang dihasilkan pada akhirnya tidak sesuaidengan konfigurasi, maka sumur tersebut tidak dapat dilakukan komplesi danakibatnya sumur tersebut tidak dapat diproduksikan (gagal).

Klasifikasi Tipe SumurSeorang drilling engineer dalam membuat perencanaan pemboran harus memahami tentang tipe-tipe sumur, yaitu : Sumur wildcat Sumur eksplorasi Sumur deliniasi Sumur infill

Proses Perencanaan SumurPerencanaan sumur adalah merupakan suatu proses pekerjaan yangsistematis dan urut. Hal ini memerlukan banyak aspek perencanaan yangdikembangkan sebelum mendisain item-item lainnya. Sebagai contoh,perencanaan densitas lumpur harus dilakukan sebelum pembuatan programcasing, karena densitas lumpur akan berpengaruh terhadap pembebananpada pipa.

Persiapan Operasi PemboranDalam operasi pemboran, peralatan pemboran yang digunakan dapatdikelompokkan menjadi 5 sistem, yaitu :1. Sistem Pengangakatan (Hoisting System)2. Sistem Pemutar (Rotating System)3. Sistem Sirkulasi (Circulating System)4. Sistem Tenaga (Power System)5. Sistem Pencegah Semburan Liar (BOP System)

TEKANAN FORMASI

Pada tekanan Formasi di kenal tiga macam :a. Tekanan Overbourdenb. Tekanan fluida formasic. Tekanan Rekah formasi

Tekanan Overbourden Tekanan yang diakibatkan oleh seluruh beban yang berada di atas suatu kedalaman tertentu tiap satuan luas di derita fluida akibat beban batuan diatasnya.P = Go x DGo = gradient tekanan Overbourden psi / ftD = kedalaman

Tekanan fluida formasi, terdapat : Tekanan fluida formasi normal Tekanan fluida (minyak, gas, air) yang bekerja pada pori pori batuan. Secara hidrostatis untuk keadaan normal sama dengan keadaan tekanan kolom cairan yang ada didalam dasar formasi sampai ke permukaan. Bila isi dari kolom yang terisi cairannya bebeda, maka besarnya tekanan hidrostatik berbeda, untuk kolom air tawar sebebsar 0.433 psi/ft dan untuk kolom air asin gradient tekanan hidrostatiknya sebebsar 0.465 psi/ft Formasi di katakan normal apabila garadient tekanan formasinya 0.465 psi. Tekanan formasi Abnormal Yang dimaksud dengan tekanan formasi abnormal biasanya tekanan formasi yang lebih besar dari yang di perhitungkan pada gradient hidrostatik. Hal ini di sebabkan oleh kompaksi sedimen yang ada di atasnya sedemikian rupa sehingga air yang keluar dari lempeng tidak langsung dapat menghilang dan tetap berada di dalam batuan. Tekanan formasi Subnormal Tekanan formasi yang berada di bawah tekanan hidrostatik normal, kejadiannya bias akibat proses geologi naik turunnya formasi.

Tekanan Rekah formasi Tekanan dimana formasi itu akan merekah, karena adanya tekanan yang besar dari dalam lubang bor. Jika formasi rekah tentunya lumpur pemboran akan lari masuk ke formasi. Besarnya gradient tekanan rekah dipengaruhi oleh besarnya tekanan overbourden, tekanan formasi dan kondisi kekuatan batuan. Mengetahui gradien tekanan rekah sangat berguna ketika meneliti kekuatan casing, sedangkan bila gradient tekanan rekah tidak diketahui maka akan mendapat kesulitan dalam pekerjaan penyemenan dan penyelubungan sumur.

JENIS-JENIS RIG PEMBORAN

Secara garis besar rig pemboran dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan lokasi kegiatan pemboran yaitu pemboran yang dilakukan di darat (Land Rigs) dan laut (Offshore/Marine Rigs)Rig Darat (Land Rig), merupakan rig yang beroperasi di daratan dan dibedakan atas rig besar dan rig kecil. Pada rig kecil biasanya hanya digunakan untuk pekerjaan sederhana sepertiWell ServiceatauWork Over. Sementara itu, untuk rig besar bisa digunakan untuk operasi pemboran, baik secara vertikal maupun direksional. Rig darat ini sendiri dirancang secaraportablesehingga dapat dengan mudah untuk dilakukan pembongkaran dan pemasangannya dan akan dibawa menggunakan truk. Untuk wilayah yang sulit terjangkau, dapat menggunakanheliportable.

Gb.1 Rig Darat

Rig Laut (Offshore Rig), merupakan rig yang dioperasikan di atas permukaan air seperti laut, rawa-rawa, sungai, danau, maupun delta sungai. Dari Rig Laut (Offshore Rig) sendiri terbagi atas berbagai macam jenis berdasarkan kedalaman air yaitu: Swamp Barge: merupakan jenis rig laut yang hanya pada kedalaman maksimum 7 meter. Dan, sangat sering dipakai pada daerah rawa-rawa dan delta sungai. Rig jenis ini dilakukan dengan cara memobilisasi rig ke dalam sumur, kemudian ditenggelamkan dengan cara mengisiBallast Tanksnya dengan air. Pada rig jenis ini, proses pengeboran dilakukan setelah rig duduk didasar danSpud Cannya tertancap didasar laut.

Gb. 2 Swamp Barge

Tender Barge, merupakan jenis rig laut yang sama dengan modelSwamp Barge, namun dipakai pada kedalaman yang lebih dalam lagi. Jack Up Rig, rig jenis ini menggunakanplatformyang dapat mengapung dengan menggunakan tiga atau empat kakinya. Kaki-kaki pada rig ini dapat dinaikan dan diturunkan, sehingga untuk pengoperasiannya semua kakinya harus diturunkan hingga ke dasar laut. Kemudian, badan dari rig ini diangkat hingga di atas permukaan air dan memiliki bentuk sepertiplatform. Untuk melakukan perpindahan tempat, semua kakinya harus dinaikan dan badan rignya akan mengapung dan ditarik menggunakan kapal. Pada operasi pengeboran menggunakan rig jenis ini dapat mencapai kedalaman lima hingga 200 meter.

Drilling Jacket, merupakan jenis rig yang menggunakanplatformberstruktur baja. Pada umumnya memiliki bentuk yang kecil dan sangat cocok berada di laut dangkal maupun laut tenang. Rig jenis ini sering dikombinasikan dengan RigJack UpmaupunTender Barge. Semi-Submersible Rig, jenis rig yang sering disebut semis ini merupakan model rig yang mengapung (FloodedatauBallasted) yang menggunakanHullatau semacam kaki. Rig ini dapat didirikan dengan menggunakan talimooringdan jangkar agar posisinya tetap diatas permukaan laut. Dengan menggunakanThruster(semacam baling-baling) yang berada disekelilingnya, danBallast Control System, sistem ini dijalalankan dengan menggunakan komputer sehingga rig ini mampu mengatur posisinya secara dinamis dan pada level diatas air sesuai keinginan. Rig ini sering dipakai jikaJack Up Rigtidak mampu menjangkau permukaan dasar laut. Karena jenis rig ini sangat stabil, maka rig ini sering dipakai pada lokasi yang berombak besar dan memiliki cuaca buruk, dan pada kedalaman 90 hingga 750 meter.

Drill Ship, merupakan jenis rig yang bersifatmobiledan diletakan di atas kapal laut, sehingga sangat cocok untuk pengeboran di laut dalam (dengan kedalaman lebih dari 2800 meter). Pada kapal ini, didirikan menara dan bagian bawahnya terbuka ke laut (Moon Pool). Dengan sistemThrusteryang dikendalikan dengan komputer, dapat memungkinkan sistem ini dapat mengendalikan posisi kapalnya. Memiliki daya muat yang lebih banyak sehingga sering dipakai pada daerah terpencil maupun jauh dari daratan.

Berdasarkan fungsi-fungsi dari rig itu sendiri, dapat terbagi menjadi dua macam, yaitu: Drilling Rig, merupakan rig yang digunakan untuk melakukan proses pemboran pada sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru, maupun memperdalam sumur lama.

Workover Rig, rig ini memiliki fungsi untuk melakukan penutupan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya berupa perawatan, perbaikan, penutupan, dan sebagainya.

BAGIAN-BAGIAN RIG

Komponen-komponen pada rig itu sendiri pada umumnya terbagi menjadi lima dalam bagian besar, yaitu: Hoisting System, secara umum komponen terdiri dariDrawworks(kadang disebutHoist),MastatauDerrick,Crown Block,Traveling Block, danWire Rope(Drilling Line).Hoisting Systemberfungsi untuk menurunkan dan menaikan tubular (pipa pemboran, peralatancompletion, atau pipa produksi) untuk keluar dan masuk lubang sumur. Rotary System, merupakan komponen dari rig yang berfungsi sebagai pemutar pipa-pipa di dalam sumur. Pada pemboran konvesional, pipa pemboran (Drill Strings) memutar mata-bor (Drill Bit) untuk penggalian sumur. Circulation System, komponen ini memiliki fungsi berupa mensirkulasikan fluida pemboran untuk keluar dan masuk ke dalam sumur dan menjaga agar properti lumpur seperti yang diinginkan. Sistem sirkulasi ini meliputi antara lain: pompa tekanan tinggi untuk memompakan lumpur keluar dan masuk ke dalam sumur, dan pompa rendah digunakan untuk mensirkulasikan lumpur di permukaan. Kemudian, peralatan untuk mengkondisikan lumpur:Shale Shaker: berfungsi untuk memisahkan solid hasil pemboran (Cutting) dari lumpur,Desander: berfungsi untuk memisahkan pasir,Degasser: berfungsi untuk mengeluarkan gas,Desilter: berfungsi untuk memisahkan partikel padat berukuran kecil.

Blowout Prevention System, komponen ini berfungsi untuk mencegah terjadinyaBlowout(meledaknya sumur di permukaan dikarenakan adanya tekanan tinggi dari dalam sumur). Pada komponen ini bagian yang utama adalah BOP (Blow Out Preventer) yang terdiri atas berbagai macam katup (Valve) dan dipasang di kepala sumur (Wellhead).

Power System, komponen ini berupa sumber tenaga yang berfungsi untuk menggerakan semua sistem di atas dan juga untuk suplai listrik. Sebagai sumber tenaga, biasanya menggunakan mesin diesel berkapasitas besar. Pada sebuah rig untukPower Systemnya, tergantung dari ukuran dan kedalaman sumur yang akan di capai, biasanya akan membutuhkan satu atau lebihPrime Mover. Pada rig besar biasanya memiliki tiga atau empat buah, bersama-sama mereka membangkitkan tenaga sebesar 3000 atau lebihHorsepower. Dan, tenaga yang dihasilkan juga harus dikirim ke komponen rig yang lain.

SISTEM TENAGA (POWER SYSTEM)

Sistem tenaga pada operasi pemboran terdiri dari dua sub-komponen utama, yaitu :1) Power Supply Equipment, yang dihasilkan oleh mesin-mesin besar yang dikenal sebagai Prime Mover (penggerak utama).2) Distribution Equipment (transmition), meneruskan tenaga yang diperlukan untuk operasi pemboran.Sistem transmisi dapat dikerjakan dengan salah satu dari sistem, yaitu sistem transmisi mekanis atau sistem transmisi listrik.

Prime Mover UnitHampir semua rig menggunakan Internal Combution Engines. Penggunaan jenis dan jumlah mesin ini ditentukan oleh besarnya tenaga yang diperlukan untuk mengebor sumur yang didasarkan pada casing program dan keadaan sumur. Tenaga yang dihasilkan sebuah prime mover berkisar antara 500 sampai 5000 hp.Jumlah unit mesin yang diperlukan :1. Dua atau tiga, pada umumnya operasi pemboran memerlukan dua atau tiga mesin.2. Empat, untuk pemboran yang lebih dalam memerlukan tenaga yang lebih besar sehingga mesin yang diperlukan dapat mencapai empat mesin.Jenis mesin yang digunakan :1. Diesel ( copression ) engines.2. Gas ( spark-ignition ) engines.

Fungsi utama dari prime mover unit adalah untuk mendukung seluruh sistem lainnya dengan menyediakan suatu sumber tenaga yang diperlukan dalam operasi pemboran modern. Letak prime mover tergantung pada sistem transmisi yang digunakan dan ketersediaan ruang, umunya prime mover terletak di bawah rig, di atas lantai bor, di samping atau di sisi rig, baik di atas tanah maupun di atas lantai bor pada struktur yang terpisah, dan terletak jauh dari rig .Tenaga yang dihasilkan oleh suatu Prime Mover harus disalurkan kebagian-bagian pekerjaan utama dari sistem pemboran. Transmisi tenaga ini dilakukan melalui salah satu dari dua cara yang ada, yaitu: Transmisi tenaga mekanis (Mechanical Power Transmission). Transmisi tenaga listrik (Electric Power Transmission). Biasanya di rig prime mover berada di dalam wadah (kontainer) untuk alasan keamana dan keselamatan peralatan. seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Distribusi Tenaga Pada RigRig tidak berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang diperoleh tidak mencukupi. Sebagian besar tenaga yang dihasilkan mesin, didistribusikan untuk drawwork, rotary table dan mud pump. Disamping itu juga diperlukan untuk penerangan, instrumen rig, engines fans, air conditioner, dan tenaga transmisi.Tenaga transmisi diperoleh dari salah satu metode sebagai berikut :- Mechanical power transmission.- Electrical power transmission.

Mechanical Power TransmisionMechanical Power Transmision (transmisi tenaga mekanik) berarti tenaga yang dihasilkan oleh mesin-mesin harus diteruskan secara mekanis. Fungsinya adalah sebagai penghubung untuk menghubungkan tenaga power yang berasal dari prime mover ke peralatan peralatan atau mesin mesin yang ada di rig. Tenaga yang dihasilkan oleh prime mover harus dihubungkan bersama-sama dengan mesin-mesin yang lain untuk mendapatkan tenaga yang mencukupi. Hal ini dilakukan dengan Hydraulic Coupling (Torque Converters), yang dihubungkan bersama-sama (compounded). Tenaga ini kemudian diteruskan melalui elaborate sprocket dan chain linking system (sistem rantai), yang secara fisik mendistribusikan tenaga ke unit-unit yang memerlukan tenaga. Sistem ini sekarang banyak digantikan dengan tenaga listrik (susunan electrical power transmision).

Electrical Power TransmissionSebagian besar drilling rig sekarang telah menggunakan sistem transmisi tenaga listrik yang harus dialirkan melalui kabel. Pada sistem ini mesin diesel memberikan tenaga mekanik dan diubah menjadi listrik oleh generator listrik, yang dipasang didepan block. Generator menghasilkan arus listrik, yang dialirkan melalui kabel ke suatu Control Unit (kontrol kabinet).Dari control kabinet, tenaga listrik diteruskan melalui kabel tambahan ke motor listrik yang langsung dihubungkan ke sistem peralatan yang lain, seperti sistem angkat, rotary, sirkulasi, penerangan, dan lain-lain.Beberapa keuntungan penggunaan electric power transmission :1. Lebih fleksibel letaknya.2. Tidak memerlukan rantai penghubung. Umumnya lebih kompak dan portable, dan lebih mudah dikontrol.Fungsinya adalah untuk mentransmisikan tenaga yang dihasilkan oleh prime mover ke seluruh peralatan pemboran melalui kabel (elektrik). Alternator memproduksi AC power yang dikirmkan melalui kabel ke electric switch-and-control gear. Dari sini, sebagian besar degenerated menjadi DC dan dikirimkan melalui kabel ke electric motor yang terpasang langsung pada peralatan bersangkutan.

SISTEM SIRKULASI

Pada dasarnya sistem sirkulasi sangat erat kaitannya dengan fluida pemboran (drilling fluids) yang fungsi utamanya adalah mengangkat material pahatan (cutting) hasil dari mata bor (drillbits) dari dasar sumur ke atas permukaan melalui anulus, selain itu fluida pemboran juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan antara tekanan hidrostatik (hidrostatic pressure) dengan tekanan formasi (formation pressure) agar fluida reservoir tidak masuk kedalam lubang bor selama kegiatan pemboran.

Berikut ini adalah beberapa fungsi utama lainnya dari fluida pemboran yaitu: Membersihkan lubang bor dari fragmen hasil dari pahatan (bit) kemudian membawanya ke permukaan Menjaga stabilitas dari dinding lubang pemboran Mendinginkan dan melumasi drillstring dan bit selama kegiatan pemboran

Komponen SistemSirkulasi Mud pumps Flowlines flowlines, drillpipe nozzle mud pids and tanks (settling tank, mixing tank, suction tank) mudmixing equipment (mud mixing hopper) and contaminant removal equipment (shale shaker, desander, desilter, degasser)

Fluida PemboranFluida pemboran adalah merupakan suatu campuran cairan (liquid) dari beberapa komponen yang terdiri dari : air(tawar atau asin), minyak, tanah liat(clay), bahan-bahan kimia(chemical additives), gas, udara, busa maupun detergen.Di lapangan, fluida pemboran dikenal sebagai lumpur (mud).Ada tiga jenis fluida pemboran : Waterbased mud,lumpur pemboran yang paling banyak digunakan adalah water-base mud(80%). Komposisi lumpur ini terdiri dari air tawar atau air asin, clay dan chemical additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor. Oilbased mud,digunakan pada pemboran dalam, hotholes, formasi shale dan sebagainya. Lumpur ini lebih mahal, tetapi mengurangi terjadinya korosi pada rangkaian pipa bor, dsb. Air or gasbased mud,keuntungan dari lumpur jenis ini terutama adalah dapat menghasilkan laju pemboran yang lebih besar. Karena digunakan kompressor, kebutuhan peralatan dan ruang lebih sedikit.

Tempat Persiapan (Preparation area)Ditempatkan pada sistem sirkulasi yaitu dekat dengan pompa lumpur. Tempat persiapan ini meliputi : Mud house Steel mud pits/tanks Mixing hopper Chemical mixing barrel Bulk mud storage bins Water tank Reserve pit

Peralatan sirkulasi (Circulation equipment)Ditempatkan pada tempat yang strategis disekitar rig. Peralatan sirkulasi ini meliputi : Discharge and return line Stand pipe Rotary house Mud pumps Special pumps and agitators Steel mud pits/tanks Reserve pit

Conditioning AreaDitempatkan di dekat rig, meliputi : Setting tanks Mud-gas Separator Shale Shaker Degasser Desander Desilter

SISTEM PEMUTAR

Fungsi utama sistem pemutar adalah untuk memutar rangkaian pipa bor dan memberikan beban (beratan) pada bagian atas dari pahat selama operasi pemboran berkangsung. Selain itu peralatan putar juga berfungsi untuk menggantungkan rangkaian pipa bor yaitu dengan slip yang dipasang (dimasukkan) pada rotary table ketika disambung atau melepas bagian-bagian drill pipe. Sistem pemutar ini terdiri dari tiga sub komponen utama, yaitu :1. Peralatan putar (rotary assembly)2. Rangkaian pipa bor3. Mata bor atau pahat (bit)

Peralatan PutarPeralatan putar ditempatkan pada lantai bor di bawah crown block dan diatas lubang. Peralatan putar terdiri dari Meja putar, Master bushing, Kelly bushing, dan Rotary Slip.a. Meja putar Meja putar (rotary table) berfungsi untuk : Meneruskan gaya putar dari drawwork ke rangkaian pipa bor melalui kelly bushing dan kelly. Menahan pipa bor dalam lubang pada saat penyambungan atau pelepasan pipa bor dilakukan. Tenaga dari prime mover disalurkan ke rotary table dengan dua cara, yaitu : Dengan menggunakan rantai melalui drawwork. Langsung dari prime mover dengan belt.

b. Master bushingMaster bushing merupakan bagian dari rotary table yang berfungsi sebagai kedudukan kelly bushing atau rotary slip.c. Kelly bushingKelly bushing berfungsi untuk meneruskan tenaga putardari rotary table ke rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung. d. Rotary SlipRotary slip akan berfungsi sebagai penggantung rangkaian pipa bor pada saat dilakukan penyambungan ataupun pelepasan bagian rangkaian pipa bor. Pemasangannya dilakukan dengan cara memasukkannya ke dalam master bushing.

SISTEM PENGANGKAT

Sistem pengangkatan (hoisting system) merupakan salah satu komponen peralatan pemboran, yang berfungsi untuk memberikan ruang kerja yang cukup untuk pengangkatan dan penurunan drill string dan casing kedalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung. Sistem pengangkatan memegang peranan penting mengingat bahwa sistem ini adalah sistem yang mendapat atau mengalami beban yang paling besar, baik beban secara vertikal maupun beban horizontal. Beban vertikal berasal dari beban menara, drillstring (drill pipe dan drill collar), casing string, tegangan dead line, tegangan dari fast line serta tegangan dari block-block. Sedangkan beban horizontal berasal dari tiupan angin serta drill pipe yang disandarkan pada menara. Beban yang disebabkan oleh tiupan angin ini sangat mempengaruhi beban sistem pengangkatan pada saat pemboran berlangsung dilepas pantai (off shore), seperti dilapangan laut utara dimana kecepatan angin sangat besar sekali.Sistem pengangkatan ini terdiri dari dua sub komponen utama, yaitu :1. Struktur penyangga (supporting structure) yang dikenal dengan nama rig yang meliputi antara lain :a. Drilling tower (derick atau mast).b. Substructure.c. Rig floor.2. Peralatan pengangkatan (hoisting equipment)a. Drawwork.b. Overhead tool (crown block, travelling block, hook, elevatore).c. Drilling line.

Struktur Penyangga (Supporting Structure) Struktur pengangga (rig) adalah konstruksi menara kerangka baja yang ditempatkan diatas titik bor, berfungsi untuk menyangga perlatan pemboran. Struktur penyangga terdiri dari : Substructure. Lantai bor (floor). Menara pemboran (drilling tower) yang ditempatkan diatas struktur dan lantai bor.

Substructure Substructure adalah konstruksi kerangka baja sebagai platform yang dipasang langsung diatas titik bor. Substructure memberikan ruang kerja bagi peralatan dan pekerja diatas dan dibawah lantai bor. Tinggi substructure ditentukan oleh jenis rig dan ketinggian blow out preventer stock. Substructure mampu menahan beban yang sangat besar yang ditimbulkan oleh derrick atau mast, peralatan pengangkatan meja putar, rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar dan sebagainya) dan beban casing.

Lantai Bor ( Rig )Lantai bor diatas substructure yang berfungsi untuk : Menampung peralatan-perlatan pemboran yang kecil-kecil. Tempat berdirinya menara. Mendudukan drawwork. Tempat driller dan rotary helper (roughneck).Susunan lantai bor terdiri dari : Rotary table: Memutar rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar, bit). Rotary drive: Meneruskan (memindahkan) daya dari drawwork ke meja putar (rotary table). Drawwork : Merupakan hoisting mechanism pada rotary drilling rig. Drillers console : Merupakan pusat instrumentasi dari rotary drilling rig. Make-up and break-out tongs :Kunci-kunci besar yang digunakan untuk menyambung atau melepas bagian-bagian drill pipe dan drill collar. Mouse hole: Lubang dekat rotary table pada lantai bor, dimana drill pipe ditempatkan pada saat dilakukan penyambungan dengan kelly dan rangkaian pipa bor. Rat hole :Lubang dekat kaki menara pada lantai bor dimana kelly ditempatkan pada saat berlangsung cabut pasang pipa (round trip). Dog house : Merupakan rumah kecil yang digunakan sebagai ruang kerja driller dan penyimpanan alat-alat kecil lainnya. Pipe ramp: Merupakan jembatan penghubung antara catwalk dengan rig floor, berfungsi sebagai lintasan pipa bor yang ditarik ke lantai bor. Cat walk: Merupakan jembatan penghubung antara pipe rack dengan pipe ram, berfungsi untuk menyiapkan pipa yang akan ditarik ke lantai bor lewat pipe ramp. Hydraulic catheat : Digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan jika dipasang drill pipe yang besar atau drill collar akan ditambahkan atau dikurangkan dari drill string pada saat perjalanan masuk atau keluar dari sumur bor.

Menara Pemboran (Drilling Tower)Fungsi utama menara adalah untuk mendapatkan ruang vertikal yang cukup untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian pipa bor dan casing ke dalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung. Oleh karena itu tinggi dan kekuatannya harus disesuaikan dengan keperluan pemboran.Menara ini jika dilihat dari keempat sisinya, konstruksinya berbeda. Sisi dimana drawwork berada selalu berlawanan dengan pipe ramp maupun pipe rack. L.C.Moore, Ideco Worl Field, National Card Well, mengemukakan bahwa ada dua tipe menara :1. Tipe standart ( derrick ).2. Tipe portable ( mast ).

Bagian-bagian menara yang penting : Gine pole: Merupakan tiang berkaki dua atau tiga yang berada di puncak menara, berfungsi untuk memberikan pertolongan pada saat menaikkan dan memasang crown block (gine pole hanya dipasang menara tipe standard). Water table : Merupakan lantai di puncak menara yang berfungsi untuk mengetahui bahwa menara sudah berdiri tegak. Cross bracing : Berfungsi untuk menguatkan menara, ada yang berbentuk k dan x. Tiang menara : Merupakan empat tiang yang berbentuk menara, berbentuk segi tiga sama kaki, berfungsi sebagai penahan terhadap semua beban vertikal dibawah menara dan beban horizontal (pengaruh angin dsb). Girt : Merupakan sabuk menara, berfungsi sebagai penguat menara. Monkey board : Tempat kerja bagi para derrickman pada waktu cabut atau menurunkan rangkaian pipa bor. Sertatempat menyandarkan bagian rangkaian pipa bor yang kebetulan sedang tidak digunakan (pada saat dilakukan cabut pipa ).

a. Menara Tipe Standart (Derrick)Jenis menara ini tidak dapat didirikan dalam satu unit, tetapi sistem pendiriannya disambung satu-persatu (bagian-bagian). Demikian jika dipindah harus melepas dan memasang bagian-bagian tersebut, kecuali untuk jarak yang tidak terlalu jauh dapat digeserkan. Menara jenis ini banyak digunakan untuk pemboran dalam, dimana membutuhkan lantai yang luas untuk tempat pipa, pemboran ditengah-tengah kota, daerah pegunungan dan pemboran di lepas pantai dimana tidak tersedia cukup ruang untuk mendirikan satu unit penuh.

b. Menara Tipe Portable (Mast)Jenis menara ini posisi berdirinya dapat vertikal atau hampir vertikal, terdiri dari bagian yang dikaitkan satu sama lain dengan las atau sekrup (biasanya terdiri dari dua tingkat), tipe menara ini dapat didirikan sebagai unit menara penuh, menara ditahan oleh teleskoping dan diperkuat oleh tali yang ditambatkan secara tersebar. Tipe menara ini jika dibandingkan dengan menara standart mempunyai kelebihan, karena lebih murah, mudah dan cepat untuk mendirikannya, serta biaya transportnya murah, tetapi penggunaannya terbatas pada pemboran yang dangkal.

Peralatan Pengangkatan (Hoisting Equipment)

Drawwork Drawwork merupkan otak dari suatu unit pemboran, karena melalui drawwork ini seorang driller melakukan dan mengatur operasi pemboran, sebenarnya drawwork merupakan suatu sistem transmisi yang kompleks, sebagai gambaran adalah seperti sistem transmisi pada mobil (gear bock). Drawwork akan berputar bila dihubungkan dengan prime mover (mesin penggerak). Konstruksi drawwork tergantung dari beban yang harus dilayani, biasanya didesain dengan horse power (hp) dan kedalaman pemboran, dimana kedalaman disini harus disesuaikan dengan ukuran drill pipenya. Drawwork merupakan otak dari suatu unit pemboran, karena melalui drawwork ini seorang driller melakukan dan mengatur operasi pemboran. Sebenarnya drawwork merupakan suatu sistem transmisi yang kompleks, sebagai gambaran adalah seperti sistem transmisi pada mobil (gear bock). Drawwork akan berputar bila dihubungkan dengan prime mover ( mesin penggerak ).

Fungsi utama drawwork adalah untuk :1. Meneruskan tenaga dari prime mover (power system) ke rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung.2. Meneruskan tenaga dari prime mover ke rotary drive.3. Meneruskan tenaga dari prime mover ke catheads untuk menyambung atau melepas bagian-bagian rangkaian pipa bor.

Komponen-komponen utama drawwork terdiri dari :1. Revolling drum : Merupakan suatu drum untuk menggulung kabel bor (drilling line).2. Breaking system : Terdiri dari rem mekanis utama dan rem pembantu hidrolis atau listrik, berfungsi untuk memperlambat atau menghentukan gerakan kabel bor.3. Rotary drive :Berfungsi untuk meneruskan tenaga dari drawwork ke meja putar.4. Catheads : Berfungsi untuk mengangkat atau menarik beban-beban ringan pada rig floor dan juga berfungsi untuk menyambung atau melepas sambungan pipa bor.

Overhead Tools Crown block : Merupakan kumpulan roda yang ditempatkan pada puncak menara (sebagai block yang diam). Crown block merupakan kumpulan roda yang ditempatkan pada puncak menara. Crown block berfungsi untuk melilitkan tali-tali pemboran, dan sebagai katrol untuk membuat sistem pengangkat dapat bekerja. Crown block berupa katrol-katrol pada puncak menara, yang dihubungkan pada travelling block dengan menggunakan drilling line, untuk meringankan beban pengangkatan berbagai peralatan pemboran. Traveling block:Merupakan kumpulan roda yang digantung di bawah crown block, di atas lantai bor (sebagai block yang bergerak naik-turun). Travelling block merupakan susunan pul-pul dimana tali baja dililitkan, hal ini memungkinkan travelling block berjalan naik turun di bawah crown block dan di atas rig floor. Hook :Berfungsi untuk menggantungkan swivel dan rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung. Elevator : Merupakan klem (penjepit) yang ditempatkan (digantungkan) pada salah satu sisi travelling block atau hook dengan elevator links, berfungsi untuk menurunkan atau menaikkan pipa bor dari lubang bor.

Drilling Line Drilling line sangat penting dalam operasi pemboran karena berfungsi untuk menahan atau menarik beban yang diderita oleh hook. Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi karena keausan maka dibuat cut off program. Cut of program ini dibuat berdasarkan kekuatan kabel terhadap tarikan dan dinyatakan dengan ton line yang diderita kabel.Beban-beban berat yang diderita oleh drilling cable terjadi pada saat :- Cabut dan masuk drill string (round trip).- Pemasangan casing (running casing).- Operasi pemancingan (fishing job).Drilling line menghubungkan semua komponen dalam sistem pengangkatan, karena tali ini dililitkan secara bergantian melalui crown block dan puli travelling block, kemudian digulung pada revolving drum yang berputar. Selain itu ada juga tali yang tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (dead line).

SISTEM PENCEGAHAN SEMBURAN LIAR

Fungsi utama dari sistim pencegahan semburan liar (BOP System)adalah untuk menutup lubang bor ketika terjadi kick. Blowout terjadi karena masuknya aliran fluida formasi yang tak terkendalikan ke permukaan. Blowout biasanya diawali dengan adanya kick yang merupakan suatu intrusi fluida formasi bertekanan tinggi kedalam lubang bor. Intrusi ini dapat berkembang menjadi blowout bila tidak segera diatasi. Rangkaian peralatan sistim pencegahan semburan liar (BOP System) terdiri dari tiga sub komponen utama yaitu Rangkaian BOP Stack, Accumulator dan Sistim Penunjang.

Rangkaian BOP StackRangkaian BOP Stack ditempatkan pada kepala casing atau kepala sumur langsung dibawah rotary table pada lantai bor. Rangkaian BOP Stack (lihat Gambar 2.15) terdiri dari peralatan sebagai berikut :a. Annular Preventer. Ditempat paling atas dari susunan BOP Stack. Annular preventer berisi rubber packing element yang dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor.

b. Ram Preventer.Ram preventer hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuranpipa tertentu, atau pada keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang.Jenis ram preventer yang biasanya digunakan antara lain adalah :

1. 1.Piperam. Pipe ram digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor berada pada lubang bor.2. Blind or Blank Rams. Peralatan tersebut digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor tidak berada pada lubang bor.3. Shear Rams. Shear rams digunakan untuk memotong drill pipe dan seal sehingga lubang bor kosong (open hole), digunakan terutama pada offshore floating rigs.

c. Drilling Spools.Drilling spools adalah terletak diantara preventer. Drilling spools berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line (yang mensirkulasikan kick keluar dari lubang bor) dan kill line (yang memompakan lumpur berat). Ram preventer pada sisa-sisanya mempunyai cutlets yang digunakan untuk maksud yang sama.

d. Casing Head (Well Head).Merupakan alat tambahan pada bagian atas casing yang berfungsi sebagai fondasi BOP Stack.

AccumulatorBiasanya ditempatkan pada jarak sekitar 100 meter dari rig. Accumulator bekerja pada BOP stack dengan high pressure hydraulis (saluran hidrolik bertekanan tinggi). Pada saat terjadi kick Crew dapat dengan cepat menutup blowout preventer dengan menghidupkan kontrol pada accumulator atau pada remote panel yang terletak pada lantai bor.Unit accumulator dihidupkan pada keadaan darurat yaitu untuk menutup BOP Stack. Unit ini dapat dihidupkan dari remote panel yang terletak pada lantai bor atau dari accumulator panel pada unit ini terdiri dalam keadaan crew harus meninggalkan lantai bor.

Sistem PenunjangPeralatan penunjang yang terpasang rangkaian peralatan sistim pencegahan semburan liar (BOP System) meliputi choke manifold dan kill line.a. Choke Manifold.Choke Manifold merupakan suatu kumpulan fitting dengan beberapa outlet yang dikendalikan secara manual dan atau otomatis. Bekerja pada BOP Stack dengan high presure line disebut Choke Line. Bila dihidupkan choke manifold membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya intrusi fluida formasi. Lumpur bor dapat dialirkan dari BOP Stack kesejumlah valve (yang membatasi alirandan langsung ke reserve pits), mud-gas separator atau mud conditioning area back pressure dijaga sampai lubang bor dapat dikontrol kembali.b. Kill Line.Kill Line bekerja pada BOP Stack biasanya berlawanan berlangsung dengan choke manifold (dan choke line). Lumpur berat dipompakan melalui kill line kedalam lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi tekanan formasi.

RANGKAIAN PIPA PEMBORAN DAN PERALATANNYA

Rangkaian Pipa BorRangkaian pipa bor merupakan suatu rangkaian yang menghubungkan antara swivel dan mata bor, dan berfungsi untuk : Menaik turunkan mata bor Memberikan beban di atas pahat untuk penembusan Meneruskan putaran ke mata bor Menyalurkan fluida pemboran yang bertekanan ke mata bor.

Rangkaian pipa bor secara berurutan terdiri dari Swivel, Kelly, Drill Pipe, dan Drill Collar.a. SwivelSwivel terletak pada bagian paling atas dari rangkaian pipa bor. Alat ini mempunyai fungsi untuk:Memberikan kebebasan rangkaian pipa bor untuk berputar. Memberikan perpaduan gerak vertikal dengan gerak berputar dapat bekerja bersama-sama. Sebagai penghubung antara rotary hose dengan kelly.

Bagian-bagian dari swivel adalah sebagai berikut : 1. Bail, merupakan bagian atas dari swivel berfungsi untuk penggantung swivel pada hook.2. Goosneck, pipa berbentuk huruf U yang mirip dengan leher angsa, terletak pada bagian atas swivel yang berfungsi untuk menghubungkan rotary hose dengan swivel.3. Internal Washpipe assembly, terletak pada bagian atas swivel bonnet yang berguna untuk menghubungkan rotary hose (dari goose neck) dengan rotating swivel stem. Washpipe assembly merupakan alat yang terpisah dari swivel, sehingga dapat dilepas apabila diperlukan (untuk dibersihkan misalnya).4. Bonnet, merupakan suatu bagian dari swivel yang terbuat dari metal dan berfungsi sebagai pelindung washpipe assembly.5. Rotating swivel stem, merupakan poros perputaran pada swivel.6. Pin , merupakan ulir bagian bawah pada swivel yang berfungsi untuk menyambung swivel dengan bagian atas dari kelly cock.

b. KellyKelly merupakan rangkaian pipa bor paling atas, irisan luar berbentu segi tig, empat, segi enam. Kelly dimasukkan kedalam kelly bushing, yang berfungsi untuk meneruskan gaya putar (torsi) dari rotary table ke kelly dan kemudian diteruslan le seluruh rangkaian pipa bor. Pada kelly terdapat dua sub-alat pokok, yaitu1. Upper Kelly Cock, Merupakan suatu valve (katup) yang dipasang diantara swivel dan kelly. Fungsi dari upper kelly cock adalah untuk menutup kelly pada saat sirkulasi dihentikan sehingga dapat menahan tekanan balik dari lubang bor yang bertekanan tinggi.2. Lower Kelly Cock, Merupakan suatu valve yang bekerja secara otomatis sebagai penahan cairan pemboran dalam kelly pada saat melakukan penyambungan.c. Drill Pipe (DP)Merupakan bagian dari rangkaian pipa bor yang panjangnya tergantung dari kedalaman pemboran, sehingga biasanya berjumlah paling paling banyak untuk mencapai kedalaman lubang bor yang diinginkan.Fungsi utama dari drill pipe adalah sebagai berikut : Menghubungkan kelly terhadap DC Meneruskan aliran lumpur bor dari swivel ke mata bor. Memberikan panjang rangkaian bor, untuk menembus formasi yang lebih dalam. Memungkinkan naik turunnya rangkaian pipa dan mata bor. Meneruskan putaran dari meja putar ke mata bor.

Jenis Drill PipeDrill pipe yang biasa digunakan dalam operasi pemboran ada dua jenis, yaitu :1. Standart Drill PipeDigunakan dari permukaan sampai pada bagian atas drill collar. Pada umumnya drill pipe diikuti drill collar diatas mata bor.2. Heavy Weight Drill Pipe (HWDP)Drill pipe jenis ini berfungsi sebagai pemberat rangkaian pipa bor pada kondisi-kondisi khusus, misalnya pada waktu terjadi down hole problem, seperti pipa terjepit (pipe sticking), runtuhan shale (slouging shale) dan sebagainya.

Ukuran dan PanjangUkuran dan panjang drill pipe dikategorikan menjadi tiga jenis, yaitu :2. Short, panjangnya antara 18" sampai 22" 3. Medium, antara 27 " sampai 30 ".3. Long, antara 39" sampai 45".

Penyambungan Drill PipeSetiap section atau joint drill pipe standar umumnya mempunyai tiga bagian pokok, yaitu tool joint pada kedua ujungnya, dan sebuah pipa (atau disebut tubs).Kedua tool joint tersebut adalah :1. Pin Connection, yang terletak pada bagian bawah drill pipe dan ulirnya dibuat pada bagian luar dari pipa.2. Box Connection, terletak pada bagian atas drill pipe dan ulirnya dibuat pada bagian dalam dari pipa.

d. Drill Collar (DC)Drill collar mempunyai bentuk seperti drill pipe, akan tetapi diameter dalamnya lebih kecil dan diameter luarnya sama dengan diameter luar dari tool joint drill pipe.Fungsi dari drill collar dalam rangkaian pipa bor adalah sebagai berikut : 1. Sebagai pemberat (weight on bit, WOB) sehingga rangkaian pipa bor tetap dalam kondisi tegang untuk menahan gaya yang menyebabkan terjadinya pembelokan lubang, selama pemboran berlangsung.2. Membuat agar putaran rangkaian bor stabil.3. Memperkuat bagian bawah dari rangkaian pipa bor agar mampu menahan adanya gaya puntiran.Dengan demikian diharapkan operasi pemboran akan berjalan dengan laju (ROP) yang besar, lubang bor yang lurus serta faktor kerusakan yang minimal untuk ranglaian pipa bor, terutama drill pipe-nya.Berdasarkan kondisi fisiknya, drill collar dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut : 1. Standart Drill Collar, mempunyai permukaan yang halus dengan box connection terletak pada bagian atas (top) dan pin connectionnya pada bagian bawah (bottom).2. Spirraled Drill Collar, mempunyai permukaan yang beralur, seperti spiral dan digunakan pada keadaan khusus, yaitu untuk mencegah terjadinya penjepitan lubang bor pada pipa (differential wall sticking).3. Zipped Drill Collar, pada permukaan terdapat ceruk (lekukan0 yaitu pada bagian ujung atas drill collar yang berfungsi untuk menjaga keseimbangan.

Karakteristik Drill Collar Perbedaan antara Drill Pipe dan Drill CollarPerbedaan pokok antara drill pipe dengan drill collar terletak pada ukuran, berat serta kekuatannya. Perbedaan yang lain adalah pada teknik penyambungannya, dimana pada drill pipe terdapat tool joint sedangkan pada drill collar tidak. Hal ini dikarenakan drill collar mempunyai dinding yang lebih tebal dibanding drill pipe, sehingga ulir dapat dibuat pada dinding drill collar itu sendiri. Ukuran Drill CollarKetentuan-ketentuan yang umum mengenai ukuran drill collar adalah sebagai berikut : 1. Pada umumnya mempunyai panjang 30 ft atau mungkin kurang, akan tetapi tidak mungkin lebih.2. Tebal dindingnya minimum 3,5 inch.3. Beratnya lebih dari 3 ton.4. Pemasangan drill collar pada bagian bagian bawah rangkaian pipa bor memungkinkan untuk 2 sampai 60 buah.

PeralatanMata BorMata bor merupakan ujung paling bawah dari rangkaian pipa bor yang secara langsung bersentuhan dengan lapisan formasi. Mata bor berfungsi untuk menghancurkan batuan dan menembus formasi sampai pada kedalaman yang diinginkan.

Bagian-bagian dari mata bor adalah sebagai berikut : Shank, merupakan suatu alur ulir untuk menghubungkan mata bor dengan bit sub atau box connection pada bagian bawah drill collar. Bit Lugs, bagian dari mata bor yang berfungsi untuk dudukan poros dan cone. Cone, merupakan suatu roda-roda bergerigi (gerinda) yang berputar pada bagian bawah mata bor. Fluid Passage Way (jets), adalah suatu nozzle yang terdapat pada bagian bawah mata bor dan berfungsi untuk menyemprotkan fluida pemboran (lumpur bor) ke formasi.Berdasarkan fungsinya mata bor diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu :1. Drag bit2. Roller - cone3. Diamond bit.

a. Drag BitDrag bit tidak mempunyai roda-roda yang dapat bergerak dan membor dengan gaya keruk dari bladenya. Letak nozzle pada jenis bit ini dirancang agar lumpur keluar dari rangkain pipa bor langsung menyemprot bladenya. Bit jenis ini biasanya digunakan pada formasi lunak dan plastik. Masalah-masalah yang sering timbul pada penggunan drag bit antara lain adalah sebagai berikut : 1. Pembengkokan lubang bor.2. Under Gauge, yaitu diameter lubang bor yang terbentuk tidak sesuai dengan target. 3. Balling, yaitu pelapisan padatan pada bit, hal ini terjadi pada pemboran formasi shale.Masalah pembengkokan lubang dapat dikurangi dengan penambahan weight on bit dengan menambah drill collar. b. Roller ConeMerupakan bit yang mempunyai kerucut (cone) yang dapat berputar untuk menghancurkan batuan. Pada masing-masing cone terdapat gigi-gigi. Gigi yang relatif panjang dan jarang atau renggang digunakan pada pemboran formasi lunak, sedangkan gigi yang relatif pendek dan berdekatan digunakan untuk menembus formasi batuan yang sedang sampai keras.Berdasarkan jenis giginya, roller cone bit dibedakan menjadi dua macam, yaitu :1. Steel Tooth Bit (milled tooth bit), dan 2. Insert bit.

c. Diamond BitPengeboran dengan menggunakan diamond bit sifatnya bukan penggalian, tetapi berprinsip pada proses penggoresan dari butir-butir intan yang dipasang pada matrix besi sehingga laju pemboran yang terjadi adalah lambat.Pemakaian intan dipertimbangkan karena karena intan dianggap zat padat yang paling keras dan abrasif, dan pada prakteknya pemakaian diamond bit pada operasi pemboran mempunyai umur yang relatif panjang (awet) sehingga mengurangi frekuensi round trip, dengan demikian akan mengurangi biaya pemboran.

Specialized Down Hole ToolsSpecialized down hole tools merupakan peralatan khusus yang digunakan untuk mengontrol kerja rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung.Specialized down hole tools yang umum digunakan adalah :1. Stabilizer2. Rotary Reamers3. Sock Absorbera. StabilizerStabilizer digunakan sebagai bottom hole assembly untuk menjaga kestabilan bit dan DC dalam lubang bor selama berlangsung operasi pemboran.Ada 4 jenis stabilizer :1. Non-rotating sleave type stabilizer2. Sleave type rig replairable stabilizer3. Replaceable wear pod rig repairable stabilizer4. Blande stabilizerb. Rotary ReamersMerupakan peralatan yang digunakan pda operasi pemboran terutama menjaga ukuran lubang bor .c. Shock AbsorbersSering juga disebut "shock sub" , merupakan peralatan yang diletakkan pada bagian bawah section DC untuk mengurangi getaran dan kejutan yang ditimbulkan oleh "cutting action of the bit" ketika membor batuan keras patahan dan selang-seling batuan keras-lunak, hal ini akan mengurangi terjadinya kerusakan rangkaian pipa bor dan bahkan rig-nya sendiri.

MENARIK DAN MENYANMBUNG RANGKAIAN PIPA SUMUR

Making a Trip adalah kegiatan menarik dan menyambungkan rangkaian pipa kedalam lubang bor dalam kegiatan pemboran.Tripping OutTripping In

Setting SlipsBreaking Out and Setting Back the KellyAttaching Elevators to the Elevator LinksLatching Elevators to PipeWorking on the MonkeyboardBreaking Out PipeManeuvering Pipe to Racking AreaElevators raisedTripping In Latching Elevators to Top of StandMoving pipe to rotaryPipe is made upSlips are pulledSlips are setElevators are unlatchedProcess repeated for all standsPickup kelly and attach to drill stringBreak circulation, andResume drilling

Menarik Rangkaian Pipa Pemboran (Tripping-Out)

Menyambung Rangkaian Pipa Pemboran (Tripping In)

PENYEMENAN SUMUR

Penyemenan pada sumur pemboran adalah suatu proses pencampuran (mixing) dan pendesakan (displacement) bubur semen (slurry) melalui casing sehingga mengalir ke atas melewati annulus di belakang casing sehingga casing terikat ke formasi . Pada umumnya penyemenan bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang bor, melindungi casing dari masalah-masalah mekanis sewaktu pemboran berlangsung (seperti torsi yang tinggi dan lain-lain), melindungi casing dari fluida formasi yang bersifat korosif dan untuk memisahkan zona yang lain di belakang casing. Penyemenan merupakan faktor yang paling penting dalam operasi pemboran sehingga dapat mereduksi kemungkinan-kemungkinan permasalahan secara mekanis sewaktu melakukan pemboran pada trayek selanjutnya.Menurut alasan dan tujuannya,penyemenan dapat dibagi menjadi dua yaitu: Primary cementing (penyemenan utama) dan secondary cementing (penyemenan yang kedua atau perbaikan). Primary cementing adalah adalah proses penyemanan yang dilakukan pertama kali setelah casing di turunkan ke dalam lubang bor. Sedangkan secondary cementing adalah penyemenan yang dilakukan dikarenakan tidak sempurnanya penyemenan pertama (gagal).

Macam-Macam Sistem Primary Cementing Terdapat beberapa sistem dalam penyemenan utama, dan itu semua tegantung dari kondisi dan jenis casing yang akan disemen.

Penyemenan Poor Boy Yaitu penyemenan dengan menggunakan Tubing sebagai pengantar Cement Slurry kedalam lubang sumur, biasanya dipakai untuk penyemenan Stove Pipe dan Conductor Casing .Pada Stove Pipe dengan memasang Pipa Tubing pada annulus lubang yang pertama dibor dengan Stove Pipe, sedangkan untuk Conductor Casing dengan memasukkan Pipa Tubing kedalam Casing dan digantung dengan Cementing Head.

Penyemenan Dengan Stinger Yaitu penyemenan dengan menggunakan Stinger dan Drill Pipe (DP), sedangkan Shoe yang dipakai adalah Duplex Shoe. Biasanya dipakai untuk penyemanan Conductor Casing karena Casing ini memiliki ukuran diameter besar sehingga dengan system ini diperlukan volume displace sedikit ( sepanjang DP) dan waktunya lebih cepatPenyemenan PerkinsYaitu penyemenan dengan menggunakan Bottom dan Top Plug,pada ujung Casing dipasang Float Shoe dan Float Collar, sedangkan pada puncak Casing dipasang Plug Container/Cementing Head. Biasanya untuk penyemanan Surface,Intermediate dan Production Casing. Penyemenan Multi Stage Yaitu penyemenan Casing dalam satu trayek dilakukan lebih dari satu kali dengan cara bertahap/bertingkat, menggunakan peralatan khusus yaitu DSCC, Plugs khusus, dan Float Collar khusus. Pertimbangan dilakukan penyemenan Multi Stage adalah Casing yang disemen panjang dan atau adanya zona loss pada lubang sumur tersebut. Biasanya untuk penyemenan Intermediate dan Production Casing.

Fungsi Semen Penyemenan adalah proses pendorongan bubur semen ke dalam casing dan naik ke annulus yang kemudian didiamkan sampai semen tersebut mengeras hingga mempunyai sifat melekat baik terhadap casing maupiun formasi. Secara lebih spesifik, fungsi penyemenan dalam suatu pemboran adalah : Melindungi casing / liner dari tekanan yang dating dari bagian luar casing yang dapat menimbulkan collapse (mengkerut) Mencegah adanya migrasi fluida yang tidak diinginkan dari satu formasi ke formasi yang lain. Melindungi casing dari fluida yang bersifat korosif

Untuk memenuhi Fungsi-fungsi tersebut di atas, maka semen pemboran harus memenuhi beberapa syarat : Semen setelah ditempatkan harus mempunyai kekuatan atau strength yang cukup besar dalam waktu tertentu Semen harus memberikan daya ikat casing dengan formasi yang cukup baik. Semen tidak boleh terkontaminasi dengan fluida formasi ataupun dengan fluida pendorong Semen harus impermeable (permeabilitas harus nol)

Komposisi Kimia Pembuatan Semen

Semen yang digunakan dalam industry perminyakan adalah semen Portland, kemudian dikembangkan oleh joseph aspdin tahun 1824. Disebut Portland karena asal mula bahannya berasal dari pulau Portland Inggris. Semen ini termasuk semen hidrolis dalam arti akan mengeras apabila bertemu atau bercampur dengan air. Semen Portland mempunyai 4 komponen mineral utama, yaitu :

Tricalcium silicate (3CaO SiO2 ) Dinotasikan sebagai C3S yang dihasilkan dari kombinasi CaO dan SiO2 da merupakan komponen terbanyak dalam Portland semen, sekitar 40-45% untuk semen yang lambat proses pengerasannya, dan 60-65% untuk semen yang cepat proses pengerasannya. Komposisi ini memberikan strength yang terbesar pada awal pengerasan.

Dicalcium Silicate (2CaO SiO2) Dinotasikan sebagai C2S yang juga dihasilkan dari kombinasi CaO dan SiO2, memberi pengaruh terhadap strength semen akhir. C2S menghidrasi sangat lambat sehingga tidak berpengaruh dengan setting time semen, tetapi sangat berpengaruh dalam kekuatan semen lanjut dan kadarnya tidak lebih dari 20%.

Tricalcium Aluminate (3CaO Al2 O3 )Dinotasikan sebagai C3A yang terbentuk dari reaksi CaO dan AL2O3 kadarnya 15% untuk high early Strength dan 3% untuk terhadap kandungan sulfate, namun berpengaruh terhadap rheologi suspense dan membantu proses pengerasan awal semen.

Tetracalcium Aluminoferrite (4CaO AL2O3 Fe2o3)Dinotasikan sebagai C3AF yang terbentuk dari reaksi CaO2Al2O3 dan Fe2O3. Kadarnya tidak boleh lebih dari 24% untuk semen yang tahan terhadap kandungan sulfate tinggi. Penambahan oksida besi yang berlebihan akan menaikan kadar C4AF dan menurunkan kadar C3A dan menurunkan panas hasil reaksi /hidrasi C2S dan C3S.

Klasifikasi Semen API telah melakukan pengklasifikasian semen kedalam beberapa kelas guna mempermudah pemilihan dan penggolongan semen yang akan digunakan, pengklasifikasian ini berdasarkan pada kondisi sumur, temperature, tekanan dan kandungan yang terdapat pada fluida formasi. Klasifikasi semen yang dilakukan API terdiri dari:Kelas ASemen kelas A ini digunakan dari kedalaman 0 (permukaan) sampai 6.000 ft. semen ini terdapat dalam tipe biasa (ordinary type) saja, dan mirip dengan semen ASTM C-150 tipe I.Kelas BSemen kelas B digunakan dari kedalaman 0 sampai 6.000 ft, dan tersedia dalam jenis yang tahan terhadap kandungan sulfat menengah dan tinggi (moderate dan high sulfate resistant)Kelas CSemen kelas C digunakan dari kedalaman 0 sampai 6.000 ft, dan mempunyai sifat high-early strength (proses pengerasannya cepat) semen ini tersedia dalam jenis moderate dan high sulfate resistant.Kelas DSemen kelas D digunakan untuk kedalaman dari 6.000 ft sampai 12.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia juga dalam jenis moderate dan high sulfate resistantKelas E Semen kelas E digunakan untuk kedalaman dari 6.000 ft sampai 14.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia juga dalam jenis moderate dan high sulfate resistantKelas F Semen kelas E digunakan untuk kedalaman dari 10.000 ft sampai 16.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia dalam jenis high sulfate resistant.Kelas G Semen kelas G digunakan dari kedalaman 0 sampai 8.000 ft, dan merupakan semen dasar. Bila ditambahkan retarder semen ini dapat dipakai untuk sumur

MUD LOGGINGMud logging merupakan proses mensirkulasikan dan memantau perpindahan mud dan cutting pada sumur selama pemboran (Bateman, 1985). Menurut Darling (2005) terdapat dua tugas utama dari seorang mud logger yaitu :1. Memantau parameter pengeboran dan memantau sirkulasi gas/cairan/padatan dari sumur agar pengeboran dapat berjalan dengan aman dan lancar.2. Menyediakan informasi sebagai bahan evaluasi bagi petroleum engineering department.Mud-logging unit akan menghasilkan mud log yang akan dikirim ke kantor pusat perusahaan minyak. Menurut Darling (2005), mud log tersebut meliputi: Pembacaan gas yang diperoleh dari detektor gas atau kromatograf Pengecekan terhadap ketidakhadiran gas beracun (H2S, SO2) Laporan analisis cutting yang telah dideskripsi secara lengkap Rate of Penetration (ROP) Indikasi keberadaan hidrokarbon yang terdapat di dalam sampelMud log merupakan alat yang berharga untuk petrofisis dan geolog di dalam mengambil keputusan dan melakukan evaluasi. Darling (2005) menyatakan bahwa mud log digunakan untuk hal hal berikut ini: Identifikasi tipe formasi dan litologi yang dibor Identifikasi zona yang porous dan permeabel Picking of coring, casing, atau batas kedalaman pengeboran akhir Memastikan keberadaan hidrokarbon sampai pada tahap membedakan jenis hidrokarbon tersebut apakah minyak atau gasDeskripsi CuttingPekerjaan lain dari seorang mud logger adalah melakukan deskripsi cutting. Cutting merupakan material hasil hancuran batuan oleh mata bor yang dibawa oleh lumpur pemboran ke permukaan (Bateman,1985). Sebagian sampel dimasukkan ke dalam plastik polyethene sebagai sampel basah sementara sebagian sampel lain yang telah dicuci dan dikeringkan dikenal sebagai sampel kering. Sampel yang telah dibersihkan diamati di bawah mikroskop yang ada di mud-logging unit. Hasil deskripsi kemudian diserahkan ke kantor pusat pengolahan data.Agar informasi tersebut berguna maka ada standar deskripsi baku yang harus dilakukan. Darling (2005) menyatakan bahwa deskripsi tersebut harus meliputi: Sifat butir Tekstur Tipe Warna Roundness dan sphericity Sortasi Kekerasan Ukuran Kehadiran mineral jejak (misalnya pirit, kalsit, dolomit, siderit) Tipe partikel karbonat Partikel skeletal (fosil, foraminifera) Partikel non-skeletal (lithoclast, agrega1`t, rounded particles) Porositas dan permeabelitas Tipe porositas (intergranular, fracture, vuggy) Permeabelitas (permeabelitas rendah, menengah, atau tinggi) Deteksi HidrokarbonCORINGCoring merupakan metode yang digunakan untuk mengambil batu inti (core) dari dalam lubang bor (Bateman,1985). Coring penting untuk mengkalibrasi model petrofisik dan mendapat informasi yang tidak diperoleh melalui log.Setelah pengeboran, core (biasanya 0,5 m setiap 10 menit) dibungkus dan dijaga agar tetap awet. Core tersebut mewakili kondisi batuan tempatnya semula berada dan relatif tidak mengalami gangguan sehingga banyak informasi yang bisa didapat. Informasi penting yang bisa didapat oleh seorang petrofisis dari data core tersebut menurut Darling (2005) antara lain: Homogenitas reservoar Tipe sementasi dan distribusi dari porositas dan permeabilitas Kehadiran hidrokarbon dari bau dan pengujian dengan sinar ultraviolet Tipe mineral Kehadiran fracture dan orientasinya Kenampakan dipKeterbatasan Analisis CoreData core tidak selalu akurat, menurut Darling (2005) ada sejumlah alasan yang menyebabkan hal tersebut yaitu: Suatu core diambil pada water leg, dimana proses diagenesis mungkin saja terjadi, hal ini menyebabkan core tidak selalu dapat mewakili oil atau gas leg di reservoar. Coring dan proses pemulihannya menyebabkan tejadinya perubahan tekanan dan suhu batuan sehingga bisa menyebabkan terjadinya perubahan struktur pada batuan tersebut Proses penyumbatan, pembersihan, dan pengeringan dapat mengubah wettability dari sumbat sehingga membuatnya tidak bisa merepresentasikan kondisi di bawah lubang bor. Pengukuran resistivitas sumbat pada suhu lingkungan dengan menggunakan udara sebagai fluida yang tidak basah (nonwetting fluid) bisa tidak merepresentasikan kondisi reservoar.Well LoggingWell logging merupakan perekaman karakteristik dari suatu formasi batuan yang diperoleh melalui pengukuran pada sumur bor (Ellis & Singer,2008). Data yang dihasilkan disebut sebagai well log. Berdasarkan proses kerjanya, logging dibagi menjadi dua jenis yaitu wireline logging dan logging while drilling bor (Ellis & Singer,2008). Wireline logging dilakukan ketika pemboran telah berhenti dan kabel digunakan sebagai alat untuk mentransmisikan data. Pada logging while drilling, logging dapat dilakukan bersamaan dengan pemboran. Logging jenis ini tidak menggunakan kabel untuk mentransmisikan data. Saat ini logging while drilling lebih banyak digunakan karena lebih praktis sehingga waktu yang diperlukan lebih efisien walaupun masih memiliki kekurangan berupa transmisi data yang tidak secepat wireline logging.Ellis & Singer (2008) membagi metode yang digunakan untuk memperoleh data log menjadi dua macam, yaitu:Wireline LoggingPada wireline logging, hasil pengukuran akan dikirim ke permukaan melalui kabel (wire). Instrumen instrumen yang terdapat pada alat wireline loggingadalah:1. Mobile laboratory2. Borehole3. Wireline4. Sonde (Ellis & Singer,2008 dengan modifikasi).Untuk menjalankan wireline logging, lubang bor harus dibersihkan dan distabilkan terlebih dahulu sebelum peralatan logging dipasang (Bateman,1985). Hal yang pertama kali dilakukan adalah mengulurkan kabel ke dalam lubang bor hingga kedalaman maksimum lubang bor tersebut (Bateman,1985). Sebagian besar log bekerja ketika kabel tersebut ditarik dari bawah ke atas lubang bor. Kabel tersebut berfungsi sebagai transmiter data sekaligus sebagai penjaga agar alat logging berada pada posisi yang diinginkan (Bateman,1985). Bagian luar kabel tersusun atas galvanized steel sedangkan bagian dalamnya diisi oleh konduktor listrik (Ellis & Singer,2008). Kabel tersebut digulung dengan menggunakan motorized drum yang digerakkan secara manual selama logging berlangsung (Ellis & Singer,2008). Drum tersebut menggulung kabel dengan kecepatan antara 300 m/jam (1000 ft/jam) hingga 1800 m/jam (6000 ft/jam) tergantung pada jenis alat yang digunakan (Ellis & Singer,2008). Kabel logging mempunyai penanda kedalaman (misalnya tiap 25 m) yang dicek secara mekanik namun koreksi kedalaman harus dilakukan akibat tegangan kabel dan pengaruh listrik (Bateman,1985).Side-wall Coring

Pada metode ini, sampel batuan (core) diambil dari dinding sumur yang telah dibor terlebih dahulu pada kedalaman yang ditentukan. Pengambilan core dilakukan saat pemboran dihentikan sementara, dengan cara menurunkan peralatan core, yang dilengkapi dengan peluru yang berlubang (sebagai tempat core) dan diikatkan pada kawat baja (wireline). Pelurupeluru tersebut dioperasikan secara elektris dari permukaan dan dapat ditembakkan secara simultan baik bersamasama atau sendirisendiri. Dengan menembusnya peluru ke dalam dinding lubang bor maka core akan terpotong dan terlepas dari formasi. Dengan adanya kabel baja yang berhubungan dengan peluru, maka peralatan sidewall coring beserta core dapat diangkat ke permukaan. Ukuran core yang didapat dengan cara ini mempunyai diameter 1 3/16 inci dan panjangnya hanya 2 inci. Keuntungan dari metode sidewall coring adalah mendapatkan sampel pada kedalaman berapa pun setelah lubang dibor dan dapat membantu interpretasi log.

Contoh side wall coring

Idealnya core yang didapat mempunyai kondisi yang sama seperti sebelum diambil (in- situ). Tetapi hal itu tidak mungkin diperoleh karena selama proses pemboran dan pengangkatan core ke permukaan akan terjadi perubahan pada core dan kandungannya.Ada 2 (dua) faktor penyebab terjadinya perubahan core, yaitu : Adanya pembilasan (flushing) oleh lumpur pemboran saat operasi coring sehingga menyebabkan kandungan hidrokarbon akan berkurang dan kandungan air meningkat. Penurunan Tekanan dan Temperatur

Adanya penurunan tekanan dan temperatur menyebabkan gas yang terlarut dalam minyak akan terbebaskan. Peristiwa tersebut adalah gambaran miniatur dari Dissolved Gas Drive (sehingga gas yang terbebaskan tersebut akan mendorong minyak dan air keluar dari pori).Akibatnya saturasi fluida dalam core yang sampai dipermukaan terdiri dari: minyak sisa sejumlah air yang merupakan jumlah dari filtrat lumpur dan air reservoir. Sejumlah gas