BAB II

PEMBAHASAN

SIFAT DAN RHEOLOGI LUMPUR PEMBORAN

Sifat-siafat dari lumpur bor diatur sedemikian rupa sehigga tidak menimbulkan problema diwaktu pemboran berlangsung terjadi perubahan sifat-sifat dari lumpur, maka dilakukan perbaikan-perbaikan dengan segera dengan menambahkan zat-zat kimia.

Sifat-sifat lumpur bor tersebut adalah sebagai berikut :

Berat jenis (mud weight)

Viskositas (viscosity)

Gelstrength

Yield Point

Filtration Loss

Ph Lumpur Bor

Sand Content

Cl Content

Resistivity

1. Berat jenis (mud weigth)

Berat jenis lumpur adalah beart lumpur dibagi dengan volume lumpur. Secara matematik dituliskan :

Bjm

=

Gm

Vm

dimana : Bjm = Berat jenis lumpur

Vm = Volume lumpur

Gm = Berat lumpur

Berat jenis lumpur bor (mud weigth) sangat besar pengaruhnya dalam mengontrol tekanan formasi, karena dengan menaikkan berat jenis lumpur bor maka tekanan lumpur akan naik pula. Hal ini diperlukan dalam hal formasi bertekanan tinggi. Seperti disebutkan sebelumnya, Barite (Barium Sulfate) merupakan padatan yang umum digunakan untuk menaikkan berat jenis lumpur bor. Selain barite, untuk menaikkan berat jenis lumpur bor dapat juga digunakan :

Galena (Lead Sulfide)

Ilmenite (Iron Titanium Oxide)

Ottawa Sand

Contoh soal :

Berat lumpur adalah 10000 lbs dengan volume 1000 gal. Berapakan berat jenis lumpur tersebut ?

Penyelesaian :

Bjm

=

10000

lb

100

gal

Bjm

=

10

lb

gal

Bjm

=

10

ppg

Umumnya dalam dunia pemboran berat jenis lumpur juga dinyatakan dalam bentuk Specific Gravity (SG). Specific Gravity adalah perbandingan berat jenis lumpur bor dengan berat jenis air. Secara matematis dinyatakan sebagai berikut :

SG

=

BJm

BJw

dimana : SG = Specific Gravity

BJm = Berat jenis lumpur bor

BJw = Berat jenis air (

8

.

33

ppg

atau

1

gr

cc

atau

62

.

4

lb

cuft

)

Contoh soal :

Bila SG lumpur adalah 1.2, berapakah berat jenis lumpur tersebut dalam satuan :

a.

ppg

b.

gr

cc

c.

lb

cuft

Penyelesaian :

BJm

=

SG

BJw

a.

BJm

=

1

.

2

8

.

33

ppg

BJm

=

9

.

996

ppg

b.

BJm

=

1

.

2

1

gr

cc

BJm

=

1

.

2

gr

cc

c.

BJm

=

1

.

2

62

.

4

lb

cuft

74

.

88

lb

cuft

2. Viskositas lumpur bor

Secara fisika Viskositas adalah tahanan terhadap aliran yang disebabkan adanya gesekan antar partikel dari fluida yang mengalir. Pada lumpur bor seiring dengan yang disebutkan diatas dikatakan bahwa viskositas lumpur merupakan tahanan terhadap aliran lumpur disaat bersirkulasi yang disebabkan oleh pergerakan antar partikel-partikel dari lumpur bor.

Viskositas menyatakan kekentalan dari lumpur bor dimana viskositas lumpur memegang peranan dalam pengangkatan serbuk bor ke permukaan. Makin kental lumpur, maka pengangkatan cutting makin baik. Jika lumpur tidak cukup kental, maka pengangkatan cutting kurang sempurna dan akan mengakibatkan cutting tertinggal di dalam lubang dan dapat menyebabkan rangkaian pemboran akan terjepit. Akan tetapi bila lumpur bor mempunyai viskositas yang besar sekali, maka dapat mengakibatkan problema pula dalam operasi pemboran.

Akibat viskositas lumpur yang tinggi adalah sebagai berikut :

Cutting terutama pasir sukar dilepaskan di permukaan. Sehingga pasir akan ikut lagi bersirkulasi ke dalam lubang. Hal ini akan mengakibatkan berat jenis lumpur naik, tekanan sirkulasi lumpur naik, dan mengakibatkan formasi pecah. Selain dari itu kita kenal bahwa pasir mempunyai sifat yang mengikis (abrasive). Jika pasir terikut lagi bersirkulasi, maka peralatan-peralatan yang dilaluinya akan cepat rusak karena terkikis oleh pasir.

Dengan naiknya viskositas lumpur, maka Pressure Loss akan naik pula. Hal ini akan menyebabkan bertambah besar daya pemompaan karena pemompaan yang naik.

Viskositas lumpur yang besar akan mengundang Blowout dikarenakan oleh terjadinya Swab Effect dan Squeeze Effect disaat mencabut dan menurunkan rangkaian pemboran.

Viskositas yang besar akan memperbesar Torsi disaat melakukan pemboran dan akan memperlambat laju pemboran.

Melihat kerugian-kerugian yang ditimbulkan oleh viskositas yang terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka melakukan pengukuran-pengukuran viskositas secara periodic disaat lumpur akan akan masuk ke dalam lubang sumur maupun lumpur yang kembali dari dalam lubang.

Peralatan-peralatan untuk mengukur viskositas adalah sebagai berikut :

Marsh Funnel

Fann VG Mater

Stormer Viskometer

Marsh Funnel

Viskositas yang diukur menggunakan Marsh Funnel adalah viskositas relatif. Dimana dibandingkan viskositas lumpur dengan viskositas air. Peralatan-peralatan yang digunakan untuk menentukan atau mengukur viskositas dengan cara Marsh Funnel adalah sebagai berikut :

1) Corong (Funnel)

2) Cangkir (Cup)

3) Stopwatch

Fann VG Meter dan Stormer Viskometer

Fann VG Meter maupun Stormer Viskometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur viskositas plastik dari lumpur bor. Prinsipnya adalah mengukur berapa torsi yang dihasilkan bila lumpur diaduk dengan kecepatan tertentu.

3. Gelstrenght

Saat lumpur bersirkulasi, besaran yang berperan adalah viskositas. Sedangkan saat sirkulasi berhenti, yang memegang peranan adalah Gelstrenght. Lumpur akan mengagar atau menjadi gel saat tidak ada sirkulasi. Hal ini disebabkan oleh gaya tarik menarik antara partikel-partikel padatan lumpur. Gaya mengagar inilah yang disebut dengan Gelstrength.

Saat lumpur berhenti melakukan sirkulasi, lumpur harus mempunyai gelstrength yang dapat menahan cutting dan material pemberat lumpur agar jangan turun. Sehingga padatan tidak menumpuk dan mengendap di annulus dan akan mencegah pipa terjepit. Akan tetapi, jika gelstrength terlalu tinggi akan menyebabkan terlalu berat kerja lumpur untuk memulai sirkulasi kembali. Walaupun pompa mempunyai daya yang kuat, pompa tidak boleh memompakan lumpur dengan daya yang besar karena formasi bisa pecah.

Misalnya sirkulasi berhenti disaat penggantian bit dan lumpur mempunyai gelstrength yang tinggi sehingga jika memulai sirkulasi pasti tekanan awal sirkulasi akan besar juga. Sekarang bagaimana caranya agar sirkulasi awal tidak tinggi dan terhindar pecah formasi? Agar formasi tidak pecah di dasar lubang, maka sirkulasi dilakukan secara bertahap. Dan sebelum melakukan sirkulasi rotary table diputar terlebih dahulu untuk memecah gel. Tahap-tahap itu disebut dengan Break Circulation.

Tahap-tahap yang bisa dilakukan adalah sebagai berikut :

Turunkan rangkaian sampai casing shoe, lakukan sirkulasi dengan memutar rotary table terlebih dahulu.

Kemudian bit diturunkan ke dalam open hole. Jika open hole masih panjang, mungkin ada baiknya bit diturunkan jangan sampai ke dasar lubang terlebih dahulu, lalu lakukan langkah seperti pada casing shoe tadi. Selanjutnya baru diturunkan sampai dasar lubang dan lakukan seperti langkah di atas kembali.

4. Yield Point

Yield point merupakan angka yang menunjukkan shearing stress yang diperlukan untuk mensirkulasi lumpur kembali. Dengan kata lain lumpur tidak akan dapat bersirkulasi sebelum diberikan shearing stress sebesar Yield Point.

Yield Point sangat penting diketahui untuk perhitungan hidrolika lumpur, dimana yield point mempengaruhi kehilangan tekanan saat lumpur bersirkulasi. Untuk menentukan yield point lumpur bor dapat digunakan stormer viscometer ataupun Fann VG Meter.

5. Filtration Loss

Sebagaimana disebutkan sebelumnya, bahwa lumpur terdiri dari komponen padat dan komponen cair. Karena pada umumnya dinding lubang sumur mempunyai pori-pori, komponen cair dari lumpur akan masuk ke dalam dinding lubang. Zat cair yang masuk ini disebut dengan Filtrat.

Padatan dari lumpur akan menempel pada permukaan dari dinding lubang. Bila padatan yang menempel ini sudah cukup menutup pori-pori dinding lubang, maka cairan yang masuk ke dalam formasi dinding lubang juga berhenti. Bila cairan lumpur yang masuk ke dalam formasi dinding lubang sumur akan menyebabkan akibat-akibat negatif.

Saat penyemenan mud cake yang tebal, jika tidak terkikis akan menyebabkan ikatan semen dengan dengan dinding lubang tidak baik. Hal ini akan menyebabkan adanya channeling pada semen. Karena itu, filtration loss perlu dibatasi. Dimana selalu dilakukan pengukuran-pengukuran tentang filtration loss dan mud cake lumpur bor. Alat untuk megukur filtration loss dan mud cake yang umum adalah Standard Filter Press.

6. pH Lumpur Bor

pH dipakai untuk menentukan tingkat kebasaan dan keasaman dari lumpur bor. pH dari lumpur yang dipakai berkisar antara 8.5 sampai 12. Menurut ilmu kimia bila,

pH

Kondisi

< 7

Asam

> 7

Basa

= 7

Netral

Jadi lumpur pemboran yang digunakan adalah dalam suasana Basa.

Jka lumpur bor dalam suasana asam, maka :

Cutting yang keluar dari dalam lubang sumur akan halus tau hancur. Sehingga tidak dapat ditentukan apakah batuan yang ditembus oleh mata bor. Dengan kata lain sulit untuk mendapatkan informasi dari cutting.

Peralatan-peralatan yang dilalui oleh lumpur saat sedang sirkulasi ataupun tidak akan mudah berkarat.

Jika lumpur bor terlalu basa juga tidak baik karena akan menaikkan viskositas dan gelstrength dari lumpur. Alat yang digunakan untuk mengukur pH dari lumpur adalah pH Indicator dan pH Meter.

7. Sand Content

Sand Content adalah kadar pasir di dalam lumpur bor. Pasir tidak boleh terlalu banyak di dalam lumpur, karena pasir bersifat mengikis (abrasive), maka dapat merusak peralatan-peralatn yang dilaluinya disaat bersirkulasi.

Karena pasir bersifat inert solid, maka pasir yang banyak dalam lumpur mengakibatkan berat jenis dari lumpur bor menjadi tinggi. Maksimal kandungan pasir dalam lumpur yang diperbolehkan adalah 2% volume. Alat untuk mengukur kadar pasir ini adalah Sand Content Set.

8. Cl Content

Kandungan Cl ditentukan untuk mengetahui kadar garam dari lumpur. Kadar garam lumpur akan mempengaruhi interpretasi logging listrik. Kadar garam yang besar akan menyebabkan daya hantarnya akan besar pula. Pembacaan resistivity dari cairan akan terpengaruh.

Naiknya kadar garam dari lumpur disebabkan cutting garam yang masuk ke dalam lumour disaat menembus formasi yang mengandung garam. Dengan kata lain terkontaminasi oleh garam.

9. Resistivity Lumpur

Sebagaimana yang diejalaskan sebelumnya bahwa resistivity dari lumpur mempengaruhi penafsiran logging listrik, yang mana resistivity tergantung pada kadar garam dari lumpur.

Resistivity yang diukur adalah resistivity dari lumpur dan resistivity dari filtrat. Alat untuk mengukur resistivity ini adalah resistivity meter.

_1236880335.unknown

_1236880785.unknown

_1236880856.unknown

_1236881026.unknown

_1236881133.unknown

_1236881070.unknown

_1236880920.unknown

_1236880819.unknown

_1236880530.unknown

_1236880606.unknown

_1236880513.unknown

_1236878824.unknown

_1236880217.unknown

_1236880244.unknown

_1236879291.unknown

_1236878669.unknown

_1236878755.unknown

_1236877636.unknown