RIG & COMPONENTS 1 RIG AND COMPONENTS BY. FAHMI SYAIFUL (PT. PANCURAN KARYA MUKTI)

2 RIG & COMPONENTS SASARAN KURSUS MUDLOGGING Melalui kursus ini peserta kursus di harapkan akan dapat mengerti mengenai komponen-komponen dari peralatan rig serta prinsip dasar pekerjaan mudlogging dalam operasi pengeboran

Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu : Pertama, ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.

Kedua, adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut. Ketiga, adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana- mana lagi. Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon.

Bagaimana caranya menemukan minyak bumi ? Ada berbagai macam cara : observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan. Survei gravitasi : metode ini mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi. Survei magnetik : metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Kedua survei ini biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin). Dari hasil pemetaan ini, baru metode seismik umumnya dilakukan. Survei seismik menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alat receivers sebagai pulsa tekanan (oleh hydrophone di daerah perairan) atau sebagai percepatan (oleh geophone di darat). Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan.

1.Tahap eksplorasi : untuk menentukan struktur dan stratigrafi endapan dimana sumur nanti akan digali. 2.Tahap penilaian dan pengembangan : untuk mengestimasi volume cadangan hidrokarbon dan untuk menyusun rencana pengembangan yang paling baik. 3.Pada fase produksi : untuk memonitor kondisi reservoir, seperti menganalisis kontak antar fluida reservoir (gas-minyak-air), distribusi fluida dan perubahan tekanan reservoir.

Setelah kita yakin telah menemukan minyak, apa selanjutnya ? Setelah mengevaluasi reservoir, selanjutnya tahap mengembangkan reservoir. Yang pertama dilakukan adalah membangun sumur (well-construction) meliputi pemboran (drilling), memasang tubular sumur (casing) dan penyemenan (cementing). Lalu proses completion untuk membuat sumur siap digunakan. Proses ini meliputi perforasi yaitu pelubangan dinding sumur; pemasangan seluruh pipa-pipa dan katup produksi beserta asesorinya untuk mengalirkan minyak dan gas ke permukaan; pemasangan kepala sumur (wellhead atau chrismast tree) di permukaan; pemasangan berbagai peralatan keselamatan, pemasangan pompa kalau diperlukan, dsb. Jika dibutuhkan, metode stimulasi juga dilakukan dalam fase ini. Selanjutnya well- evaluation untuk mengevaluasi kondisi sumur dan formasi di dalam sumur. Teknik yang paling umum dinamakan logging yang dapat dilakukan pada saat sumur masih dibor ataupun sumurnya sudah jadi.

Ada berapa macam jenis sumur ? Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur : Pertama, sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk menentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru. Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan. Ketiga, sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.

9 RIG & COMPONENTS Sumur Deliniasi : menentukan batas-batas resevoir, dimana tahap ini dilakukan setelah pemboran exsplorasi dan biasanya titik pemboran ditentukan data seismic. Sumur Infill : Pemboran dilakukan untuk mempercepat pengurasan reservoar, di mana titik pemboran ditentukan berdasarkan pola, radius, dsb. Sumur Reentry : Memperdalam (deepen), sidetrack, rework, atau rekomplesi dari sumur yang ada, membutuhkan perencanaan yang lebih kompleks, tergantung pada dari maksud dari tujuan dari reentry itu sendiri. Istilah persumuran lainnya : Sumur produksi : sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas. Sumur injeksi : sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah. Sumur vertikal : sumur yang bentuknya lurus dan vertikal. Sumur berarah (deviated well, directional well) : sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L. Sumur horisontal : sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.

10 RIG & COMPONENTS Location 5 km Lekhwair East field = well Saudi border UAE border

11 RIG & COMPONENTS Siesmic Base Fars Base Tertiary Top U Shuaiba Top L Shuaiba 10 km v.e. x 50 NS

12 RIG & COMPONENTS Beberapa bagian dalam suatu operasional di oil company.  Data satelit  Seismic  Drilling (pekerjaan mudlogging dilakukan)  Logging  Production Secara umum Rig terbagi menjadi 2 kategori  Onshore (Rig darat)  Offshore (Rig laut) : Jack up Rig Fixed Platforms Rig, Semi-submesible Rig (Pontoon Rig & Twin Hull Type) Drillship

13 RIG & COMPONENTS

14 RIG & COMPONENTS Apakah rig ? Apa saja jenis-jenisnya ? Rig adalah serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri utama rig adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik- turunkan pipa-pipa tubular sumur. Umumnya, rig dikategorikan menjadi dua macam menurut tempat beroperasinya : 1.Rig darat (land-rig) : beroperasi di darat. 2.Rig laut (offshore-rig) : beroperasi di atas permukaan air (laut, sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai).

15 RIG & COMPONENTS Ada bermacam-macam offshore-rig yang digolongkan berdasarkan kedalaman air : 1.Swamp barge : kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai. 2.Tender barge : mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam. 3.Jackup rig : platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.

16 RIG & COMPONENTS 1.Drilling jacket : platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge. 2.Semi-submersible rig : sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk. 3.Drill ship : prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.

17 RIG & COMPONENTS Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam : 1.Drilling rig : rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru maupun memperdalam sumur lama. 2.Workover rig : fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb.

18 RIG & COMPONENTS

19 RIG & COMPONENTS

20 RIG & COMPONENTS

21 RIG & COMPONENTS

22 RIG & COMPONENTS

23 RIG & COMPONENTS

24 RIG & COMPONENTS

25 RIG & COMPONENTS

26 RIG & COMPONENTS Fixed Platform Land Rig Jack-Up Semi Submersible Drill Ship Platform/ Tender Rig

27 RIG & COMPONENTS VerticalS shape J shape Multi Lateral RTE GL RTE Riser Horizontal MSL TD Water depth TMD TVD TVD-SS (0-20 m) ( m) ( m) DATUM & WELL TYPE

28 RIG & COMPONENTS RIG DAN KOMPONENNYA System rig terbagi atas 1.Hoisting system 2.Rotation system 3.Circulate system 4.Power system 5.Blowout preventation system

29 RIG & COMPONENTS

30 RIG & COMPONENTS HOISTING SYSTEM Hoisting system : fungsi utamanya menurunkan dan menaikkan tubular (pipa pemboran, peralatan completion atau pipa produksi) masuk-keluar lubang sumur. Menara rig (mast atau derrick) termasuk dalam sistem ini. HOISTING SYSTEM HOISTING SYSTEM, terdiri dari: SUPORTING STRUCTURE - MAST - SUSTRUCTURE DRAWWORK OVERHEAD TOOLS - BLOCK ASSEMBLY - DRILLING LINE

31 RIG & COMPONENTS SPORTING STRUCTURE Merupakan menara yang ditempatkan langsung diatas tempat pengeboran untuk membantu penggunaan peralatan lain diwaktu opreasi pengeboran. Sporting Structure ini terbagi atas, Drilling Tower, Substructure, Rigfloor. Drilling Tower Ada dua macam Drilling Tower “ Derrick” dan “Mast”. Derrick dahulu banyak dipergunakan orang untuk membor sumur2 minyak didaratan, tetapi sekarang ia lebih banyak digunakan untuk pengeboran lepas pantai. Untuk di lepas pantai Derrick mempunyai ukuran lebih besar jika dibandingkan dengan mast sehingga ia memberikan Rig Floor yang lebih luas. Untuk pengeboran didaratan sekarang ini lebih banyak digunakan mast sebagai drilling tower. Keduanya mempunyai tinggi 66 sampai 199 ft dan mampu menahan beban 250 sampai 750 ton. SUBSTRUCTURE Merupakan kerangka besi yang dirancang sedemikian rupa untuk menempatkan beberapa peralatan pengeboran dan drill crew. RIG FLOOR Merupakan meja yang dipasang diatas substructure untuk menempatkan kegiatan operasi drilling.

32 RIG & COMPONENTS

33 RIG & COMPONENTS

34 RIG & COMPONENTS DRAWWORKS Merupakan special winch (kerekan) yang biasanya terpasang dekat rotary table diatas rig floor. Fungsi dari drawworks ini adalah Memindahkan tenaga dari primer mover (power system) atau menurunkan (tripping in ) drill stem. Memindahkan tenaga dari prime mover ke cathead untuk menyambung atau membuka drill stem. Memindahkan tenaga dari prime mover ke rotary drive.

35 RIG & COMPONENTS OVERHEAD TOOLS Merupakan peralatan penghubung pada hoisting system. Ia terdiri dari Crown block, traveling block, hook dan elevator. Over head tools menghubungkan supporting structure dan drawworks dengan drill stem yang bergerak naik turun atau kedalam lobang sumur dengan menggunakan drilling line DRILLING LINE Drilling line dilewatkan melalui beberapa pulley didalam crown block. Jumlah pulley pada crown block dan traveling block biasanya menentukan kepada berat beban yg mampu ditahan oleh block dan drilling line. Umumnya drilling rig mempunyai 5 buah pulley, untuk sumur dalam bisa 6 atau 7 pulley.

36 RIG & COMPONENTS

37 RIG & COMPONENTS ROTATION SYSTEM Rotary system : berfungsi untuk memutarkan pipa-pipa tersebut di dalam sumur. Pada pemboran konvensional, pipa pemboran (drill strings) memutar mata-bor (drill bit) untuk menggali sumur.

38 RIG & COMPONENTS ROTARY ASSEMBLY MERUPAKAN SALAH SATU KOMPONEN YANG PENTING PADA ROTATING SYSTEM KARENA BER FUNGSI: Memutar drill stem selama operasi Mengebor. Menahan atau menggantung drill stem ketika menambah dan mengurangi pipa bor ROTARY ASSEMBLY TERDIRI DARI : rotary table, master bushing, Komponen lainnya, - kelly drive bushing - rotary slips - rotary tong

39 RIG & COMPONENTS DRILL STEM Drill stem adalah gabungan dari swivel, kelly, kelly saver sub, drill pipe, drill collar, special down hole tools dan mata bor (bit) Fungsi Drill Stem : Menurunkan dan mengangkat mata bor. Memberikan berat beban pada mata bor dalam melakukan penetrasi Mengirimkan tenaga putran ke mata bor Sebagai saluran bagi drilling fluid ke mata bor

40 RIG & COMPONENTS ROTARY SWIVEL Menghubungkan drill stem dengan hoisting system Menahan berat seluruh drill stem ditambah beban tambahan yang mungkin terjadi, schok load, friction load, over pull membebaskan jepitan Memungkinkan rotary system untuk memutar drill stem, dengan swivel housing tidak ikut berputar. Memberikan fasilitas yang tahan tekanan tinggi pada saat sirkulasi lumpur melalui swivel sambil drill stem berputar tanpa ada kebocoran. Kelly Di pasang diatas drill stem yang digantung oleh swivel dgn panjang ft. Kelly ada kalanya berbentuk segitiga, segi empat atau segi delapan sesuai dgn kelly bushing yg dipakai. Fungsi kelly : Menghubungkan swivel ke drill stem Memindahkan tenaga putaran (torque) dari rotary drill stem Memberikan kebebasan pada drill stem untuk bergerak turun naik. Sebagai saluran bagi drilling fluid untuk mengalir dari swivel ke drill stem.

41 RIG & COMPONENTS

42 RIG & COMPONENTS Rotary Table/Master Bushing Kelly Bushing Kelly Rotary Tong Rotary Slips

43 RIG & COMPONENTS

44 RIG & COMPONENTS DRILL PIPE, pipa penambah panjang kedalaman dalam pengeboran, berbentuk pipa baja yang disambung Tool Joints dengan di las atau di ulir Fungsi Drill Pipe : - Menghubungkan kelly dgn drill collar dan bit ke dalam sumur. - Memperpanjang drill stem agar pengeboran bisa bertambah panjang. - Menaikkan dan menurunkan bit. - Menyalurkan tenaga putaran dari rotary table ke bit - Sebagai saluran bagi drilling fluid dari swivel ke bit.

45 RIG & COMPONENTS HEAVY WEIGHT DRILL PIPE HWDP MEMILIKI BERAT MENENGAH DIANTRA DRILL PIPE DAN DRILL COLLAR, DAN DIBUAT BENTUK SAMA DENGAN DRILL PIPE AGAR MUDAH HANDLINGNYA. IA MEMILIKI DINDING LEBIH TEBAL DAN EXTRA PANJANG TOOL JOINT DAN DIBUAT WEAR PAD DITENGAH DENGAN CENTER WEAR PAD DAPAT MELINDUNGI DARI ABRASI/KEAUSAN

46 RIG & COMPONENTS DRILL COLLAR DC merupakan pipa yang mempunyai dinding tebal dan berat dengan panjang lebih kurang 30 feet per joint, dipasang diantara HWDP dan bit. Fungsi DC : - Sebagai alat pemberat untuk menekan mata bor diwaktu operasi pengeboran. - Membantu untuk menjaga drill stem agar tetap dalam keadaan lurus atau tegang diwaktu operasi pemboran Stabilizer, merupakan peralatan yg dipasang diantara DC dgn bit, fungsinya untuk DC agar tetap center dan mencegah well sticking dan mengurangi kemungkinan DC membengkok.

47 RIG & COMPONENTS DRILLING BIT Bit merupakan peralatan yg dipasang pada ujung paling bawah drill stem. Fungsinya untuk membor lubang sumur, sewaktu pengeboran dilakukan bit menerima beban dan putaran dari drill stem. Bit dapat dibedakan atas 3 type: - Roller cone bit - Diamond bit - Drag bit Setiap bit mempunyai kemampuan yang berbeda-beda, oleh sebab itu bit di gunakan sesuai dgn lapisan formasi yang di bor.

48 RIG & COMPONENTS ROLLER CONE BIT Steel-Tooth (Milled-Tooth) Bit : Sifatnya menggaruk, dan mengorek lapisan tanah dengan mudah, untuk formasi yang berbeda-beda, lunak, sedang dan keras. Tungsten Carbide Insert Bit Sifatnya sama dengan Mill Tooth bit, namun Insert Bit ini mampu berputar saampai 180 RPM dan juga mempunyai daya tahan dan kemampuan yang lebih baik dalam membuat lubang.

49 RIG & COMPONENTS POLYCRYSTALINE DIAMOND COMPACT(PDC ) Diamond bit merupakan bit yang paling mahal harganya. Oleh sebab itu penggunaanya harus diperhitungkan secara ekonomis. Pemilihan diamond bit disebabkan daya tahanya lebih lama dari mata bor lainnya, maka hal ini memberikan keuntungan lebih pada operasi pengeboran dan memerlukan round trip yang lebih sedikit untuk penggantian bit dan mampu membor sumur lebih banyak.

50 RIG & COMPONENTS CIRCULATION SYSTEM

51 RIG & COMPONENTS Circulation system : untuk mensirkulasikan fluida pemboran keluar masuk sumur dan menjaga agar properti lumpur seperti yang diinginkan. Sistem ini meliputi : (1) pompa tekanan tinggi untuk memompakan lumpur keluar masuk-sumur dan pompa tekanan rendah untuk mensirkulasikannya di permukaan, (2) peralatan untuk mengkondisikan lumpur: shale shaker berfungsi untuk memisahkan solid hasil pemboran (cutting) dari lumpur; desander untuk memisahkan pasir; degasser untuk mengeluarkan gas, desilter untuk memisahkan partikel solid berukuran kecil, dsb.

52 RIG & COMPONENTS Lumpur umumnya campuran dari tanah liat (clay), biasanya bentonite, dan air yang digunakan untuk membawa cutting ke atas permukaan. Lumpur berfungsi sebagai lubrikasi dan medium pendingin untuk pipa pemboran dan mata bor. Lumpur merupakan komponen penting dalam pengendalian sumur (well-control), karena tekanan hidrostatisnya dipakai untuk mencegah fluida formasi masuk ke dalam sumur. Lumpur juga digunakan untuk membentuk lapisan solid sepanjang dinding sumur (filter-cake) yang berguna untuk mengontrol fluida yang hilang ke dalam formasi (fluid-loss ).

53 RIG & COMPONENTS DRILLING FLUID (Lumpur Pemboran) Merupakan special campuran fluida yang disirkulasikan kedalam lubang sumur dan memberikan bantuan pada bit untuk mempermudah pemboran Fungsi Drilling Fluid: Membersihkan cuting dari dasar lubang br dan mengangkat cutting tsb kepermukaan Mencegah fluida formasi masuk kedalam lubang bor Menahan dinding lubang bor Mendinginkan dan melumasi pipa bor dan bit Memberi daya hydraulis untuk pembersihan dasar lubang bor Mendapatkan data untuk formation evaluation

54 RIG & COMPONENTS Lumpur keluar membawa cutting dan fluida formasi di dalamnya SOLID GAS KEDUANYA HARUS DIBUANG Fluid pumped down Fluid to surface treatment Casing Drill stem Drilled solids Drill bit

55 RIG & COMPONENTS Pipa pemboran diputar di permukaan dan gaya putar ini diteruskan ke bit (mata bor) di dasar sumur Bila diperlukan, Mud Motor, digunakan untuk menambah gaya putar / mengatur arah pemboran Mata bor menghancurkan batuan dalam serpihan kecil Lumpur bor (mud) dipompakan melalui pipa pemboran, kemudian melalui nozzle di mata bor dan naik kembali ke atas melalui annulus (ruang antara rangkaian pipa & lubang) Lumpur membawa serpihan batuan (drill cuttings) ke permukaan dan mendinginkan rangkaian pipa. Lumpur juga memberi tekanan dalam lubang (hydrostatic pressure )

56 RIG & COMPONENTS PEMROSESAN LIMBAH WELL BORE SOLIDS CONTROL SOLIDS CONTROL MIXING DAN ADDITION MIXING DAN ADDITION FLUIDA BARU & ADDITIVES LUMPUR BOR SOLIDS + FLUID TERBAWA GAS REMOVAL FLARE/ DI ABALAS Proses Lumpur Bor

57 RIG & COMPONENTS Sifat-sifat Lumpur Bor Berat Jenis (density). Mud weight Sensor Kekentalan (viscositas) dan tenaga pulut (gel strenght) Kehilangan air lapisan (filtration loss) Kadar pasir (sand content) Kadar padatan (solid content) dan kadar minyak Kadar garam dan chlor Keasaman (Ph) Methylene Blue Test (MBT )

58 RIG & COMPONENTS BERAT JENIS, semakin berat jenisnya tinggi maka kemampuan pengangkatannya semakin tinggi pula. Fungsi yang laian adalah untuk mengontrol tekanan, mencegah gugurnya formasi, mengontrol semburan liar. VISCOSITAS, merupakan sifat relatif kekentalan dan memberikan gambaran mengenai data pengangkatan serpih. Plastic Viscosity, berhubungan dgn presentase padatan didalam lumpur Yield Point, berhubungan dengan pola aliran, pengangkatan cutting, kehilangan tekanan di annular. FILTRAT LOSS, indikasi cairan dari lumpur yang masuk ke formasi

59 RIG & COMPONENTS PENGUJIAN UMUM DILAKUKAN OLEH DRILLING CREW 1.Density lumpur 2.Viskositas dan gel properties a. Marsh funnel b. Direct-indicating viscometer 3.Filtration loss dan mud cake a. Low pressure test b. High temperature, pressure test 4.Sand Content

60 RIG & COMPONENTS PENGUKURAN DENSITY CARA MEMPERGUNAKAN Isi cup dengan lumpur yang bersih dari cutting Tutup dengan tutupnya (lid) Cuci mud balance ini dengan air Dudukkan knife pada tempatnya, Geser rider sampai indikator kesetimbangan menunjukkan sudah rata air Angka yang terbaca di sekala menunjukkan density lumpur. MUD BALANCE KALIBRASI Kalibrasi dilakukan dengan menimbang density air tawar jernih harus menunjukkan density 8,33 ppg atau SG= 1 Apabila tidak demikian, kalibrasi dapat dilakukan dengan menambah atau mengurangi pemberat di ujung mud balance

61 RIG & COMPONENTS MARSH FUNNEL Hasil pengukuran disebut apperent viscosity - Ujung corong ditutup dengan jari dan corong diisi penuh sampai dibawah saringan (1500 cc) - Ukur waktu dalam detik yang diperlukan untuk mengisi cangkir mencapai volume 1 quart KALIBRASI Pengujian dilakukan dengan mengisi air jernih 70-80F, maka harus diperoleh 26 detik dengan toleransi yang diijinkan + ½ detik

62 RIG & COMPONENTS Viscositas yang terlalu tinggi akan menyebabkan : Laju penembusan (penetration rate/ROP) turun. Kehilangan tekanan (pressure loss) tinggi. Tekanan yang bergelombang tinggi (pressure surges) saat memulai sirkulasi Kemungkinan swabb meningkat dan dapat menimbulkan well kick atau blow out. Sukar melepaskan gas dan cutting dari lumpur di permukaan.. Viscositas dan Gelstrength Viscositas Terlalu rendah akan menyebabkan Kemampuan pengangkatan Cutting kurang atau tidak baik Kemampuan menahan material pemberat lumpur rendah/ mudah mengendap

63 RIG & COMPONENTS KOMPONEN PERALATAN SIRKULASI MUD PUMP MUD TREATING /CONDITIONING EQUIPMENT a. Solid control equipment - Shale shaker - Desander - Desilter - Mud cleaner - Centrifuge b. Gas removal Mud gas sparator Degasser c. Mud tank d. Mud mixing and agitation equipment

64 RIG & COMPONENTS Mud Pump Rig biasanya mempunyai minimal 2 buah pompa lumpur, karena ia merupakan jantung system sirkulasi lumpur. Ia ber fungsi memberikan daya hydraulis berupa tekanan dan volume aliran/debit lumpur, dengan mengalirkan lumpur dari tangki masuk ke drill stem, melalui nozzle bit dengan mengfektifkan jet velositynya atau bit HHP-nya atau Impact force nya. Dan kemudian mengembalikan lumpur itu kepermukaan melalui annulus dengan memebawa serbuk bor. Mud pumps dapat berupa duplex double-acting atau triplex single-acting. SPESIFIKASI PENTING DARI POMPA: - Maximum Input Horse Power, or Rated Input horse power - Type Pumpa - Ukuran Liner Maksimum - Panjang stroke ) - Diameter Piston rod (untuk duplex) Volume lumpur terpompa per minute adalah sama dengan volume 1 cycle lengkap x jumlah stroke per menit. Fluid pumping rates biasanya ditunjukkan dalam GPM, untuk sejumlah spm, pada setiap ukuran liner terpasang dan menghasilkan tekanan maksimum yang diijinkan terbatas. Dan dengan batas maksimum Input Horse Power atau Rating speed dan rating IHP

65 RIG & COMPONENTS TIPE DUPLEX Volume totalyang dihasilkan duplex pump untuk satu complete cycle adalah 2x volume diatas karena ada 2 piston pistons. Volume lumpur terpompa per minute adalah sama dengan volume 1 cycle lengkap x jumlah stroke per menit. Strokes per minute (spm) artinya untuk pompa duplex piston bergerak 4 stroke untuk setiap cycle. Fluid pumping rates biasanya ditunjukkan dalam GPM, untuk sejumlah spm, pada setiap ukuran liner terpasang dan menghasilkan tekanan maksimum yang diijinkan terbatas. Dan dengan batas maksimum Input Horse Power atau Rating speed dan rating IHP TIPE TRIPLEX Mempunyai 3 pistons dan jauh lebih ringan dari double acting untuk HP rating yang sama. Menghasilkan penekanan pada satu muka piston Dapat menghasilkan power lebih besar pada pompa relatif kecil karena ber operasi pada keceptan lebih tinggi. Triplex pump menghasikan tekanan lebih halus dari pada duplex Liners, rods, and pistons untuk triplex unit lebih ringan dan lebih murah untuk ukuran yang sama diandingkan pompa duplex.. Triplex pump beroperasi pada kecepatan tinggi, sehingga ia memerlukan pompa sentrifugal pada saluran isap. adalah Total volume untuk pompa triplex pada satu complete cycle adalah

66 RIG & COMPONENTS MUD TREATING SHALE SHAKER, drilling mud yg keluar dari dalam lubang sumur akan membawa sisa-sisa pengeboran (cutting/serbuk bor), cutting tersebut harus dipisahkan dari lumpur agar tdk merusak sistem sirkulasi. DESANDER/DESILTER, gabungan beberapa peralatan silinder yg berbentuk cone yg berfungsi untuk memisahkan pasir dari mu yg tidak mampu disaring oleh shale shaker DEGASSER, merupakan alat untuk memisahkan lumpur dgn gas dari formasi, ini penting krn dpt menyebabkan density berkurang, menurunkan pump efficiency dan menambah volume mud. MUD GUN/AGITATOR, berfungsi untuk mengocok lumpur dalam mud tank agar lumpur tidak menjadi gumpalan2 atau gels.

67 RIG & COMPONENTS

68 RIG & COMPONENTS

69 RIG & COMPONENTS

70 RIG & COMPONENTS

71 RIG & COMPONENTS BLOWOUT PREVENTION SYSTEM BLOWOUT PREVENTION SYSTEM, merupakan peralatan yang penting dalam drilling rig, Fungsi dari Blowout Prevention System ini adalah untuk mengontrol kick atau blowout dengan jalan menutup lubang sumur secara cepat sehingga pengontrolan dapat dilakukan dan pekerjaan berikutnya dapat dilanjutkan. PERALATAN UTAMA 1. BOP STACK - Annular Type BOP - Ram Type BOP - Drilling Spool - Accumulator unit - Inside String BOP 2. PERALATAN PENDUKUNG - Choke Line System - Kill Line System - Choke Manifold

72 RIG & COMPONENTS

73 RIG & COMPONENTS Annular BOP, dapat dipakai untuk menutup sekitar pipa (kelly, DP, DC, Tubing), pada keadaan darurat dapat untuk menutup wireline atau lubang kosong. Pipe Ram, dapat dipakai untuk menutup hanya disekitar pipa. Blind Ram, hanya menutup lubang kosong. Shear ram, menutup dan memotong body pipa.

74 RIG & COMPONENTS

75 RIG & COMPONENTS

76 RIG & COMPONENTS

77 RIG & COMPONENTS Pemboran sumur dilakukan dengan mengkombinasikan putaran dan tekanan pada mata bor. Pada pemboran konvensional, seluruh pipa bor diputar dari atas permukaan oleh alat yang disebut turntable. Turntable ini diputar oleh mesin diesel, baik secara elektrik ataupun transmisi mekanikal. Dengan berputar, roda gerigi di mata bor akan menggali bebatuan. Daya dorong mata bor diperoleh dari berat pipa bor. Semakin dalam sumur dibor, semakin banyak pipa bor yang dipakai dan disambung satu persatu. Selama pemboran lumpur dipompakan dari pompa lumpur masuk melalui dalam pipa bor ke bawah menuju mata bor. Nosel di mata bor akan menginjeksikan lumpur tadi keluar dengan kecepatan tinggi yang akan membantu menggali bebatuan. Kemudian lumpur naik kembali ke permukaan lewat annulus, yaitu celah antara lubang sumur dan pipa bor, membawa cutting hasil pemboran.

78 RIG & COMPONENTS Mengapa pengerjaan logging dilakukan ? Logging adalah teknik untuk mengambil data-data dari formasi dan lubang sumur dengan menggunakan instrumen khusus. Pekerjaan yang dapat dilakukan meliputi pengukuran data-data properti elektrikal (resistivitas dan konduktivitas pada berbagai frekuensi), data nuklir secara aktif dan pasif, ukuran lubang sumur, pengambilan sampel fluida formasi, pengukuran tekanan formasi, pengambilan material formasi (coring) dari dinding sumur, dsb. Logging tool (peralatan utama logging, berbentuk pipa pejal berisi alat pengirim dan sensor penerima sinyal) diturunkan ke dalam sumur melalui tali baja berisi kabel listrik ke kedalaman yang diinginkan. Biasanya pengukuran dilakukan pada saat logging tool ini ditarik ke atas. Logging tool akan mengirim sesuatu “sinyal” (gelombang suara, arus listrik, tegangan listrik, medan magnet, partikel nuklir, dsb.) ke dalam formasi lewat dinding sumur. Sinyal tersebut akan dipantulkan oleh berbagai macam material di dalam formasi dan juga material dinding sumur. Pantulan sinyal kemudian ditangkap oleh sensor penerima di dalam logging tool lalu dikonversi menjadi data digital dan ditransmisikan lewat kabel logging ke unit di permukaan. Sinyal digital tersebut lalu diolah oleh seperangkat komputer menjadi berbagai macam grafik dan tabulasi data yang diprint pada continuos paper yang dinamakan log. Kemudian log tersebut akan diintepretasikan dan dievaluasi oleh geologis dan ahli geofisika. Hasilnya sangat penting untuk pengambilan keputusan baik pada saat pemboran ataupun untuk tahap produksi nanti.

79 RIG & COMPONENTS

80 RIG & COMPONENTS

81 RIG & COMPONENTS Logging-While-Drilling (LWD) adalah pengerjaan logging yang dilakukan bersamaan pada saat membor. Alatnya dipasang di dekat mata bor. Data dikirimkan melalui pulsa tekanan lewat lumpur pemboran ke sensor di permukaan. Setelah diolah lewat serangkaian komputer, hasilnya juga berupa grafik log di atas kertas. LWD berguna untuk memberi informasi formasi (resistivitas, porositas, sonic dan gamma-ray) sedini mungkin pada saat pemboran. Mud logging adalah pekerjaan mengumpulkan, menganalisis dan merekam semua informasi dari partikel solid, cairan dan gas yang terbawa ke permukaan oleh lumpur pada saat pemboran. Tujuan utamanya adalah untuk mengetahui berbagai parameter pemboran dan formasi sumur yang sedang dibor.

82 RIG & COMPONENTS Mengapa sumur harus disemen ? Penyemenan sumur digolongkan menjadi dua bagian : Pertama, primary cementing, yaitu penyemenan pada saat sumur sedang dibuat. Sebelum penyemenan ini dilakukan, casing dipasang dulu sepanjang lubang sumur. Campuran semen (semen + air + aditif) dipompakan ke dalam annulus (ruang/celah antara dua tubular yang berbeda ukuran, bisa casing dengan lubang sumur, bisa casing dengan casing). Fungsi utamanya untuk pengisolasian berbagai macam lapisan formasi sepanjang sumur agar tidak saling berkomunikasi. Fungsi lainnya menahan beban aksial casing dengan casing berikutnya, menyokong casing dan menyokong lubang sumur (borehole).

83 RIG & COMPONENTS Kedua, remedial cementing, yaitu penyemenan pada saat sumurnya sudah jadi. Tujuannya bermacam-macam, bisa untuk mereparasi primary cementing yang kurang sempurna, bisa untuk menutup berbagai macam lubang di dinding sumur yang tidak dikehendaki (misalnya lubang perforasi yang akan disumbat, kebocoran di casing, dsb.), dapat juga untuk menyumbat lubang sumur seluruhnya. Semen yang digunakan adalah semen jenis Portland biasa. Dengan mencampurkannya dengan air, jadilah bubur semen (cement slurry). Ditambah dengan berbagai macam aditif, properti semen dapat divariasikan dan dikontrol sesuai yang dikehendaki. Semen, air dan bahan aditif dicampur di permukaan dengan memakai peralatan khusus. Sesudah menjadi bubur semen, lalu dipompakan ke dalam sumur melewati casing. Kemudian bubur semen ini didorong dengan cara memompakan fluida lainnya, seringnya lumpur atau air, terus sampai ke dasar sumur, keluar dari ujung casing masuk lewat annulus untuk naik kembali ke permukaan. Diharapkan seluruh atau sebagian dari annulus ini akan terisi oleh bubur semen. Setelah beberapa waktu dan semen sudah mengeras, pemboran bagian sumur yang lebih dalam dapat dilanjutkan.

84 RIG & COMPONENTS

85 RIG & COMPONENTS PENGENALAN PENGETAHUAN CASING DAN PENYEMENAN

86 RIG & COMPONENTS Type casing Surface Casing : melindungi dari air tanah agar tidak terkotamninasi, mempertahankan kestabilan lubang bor, melindungi zona2 lemah dan secara tidak langsung mengontrol kick, meminimkan problem loss, sebagai tempat dudukan BOP. Intermediate Casing : Melindungi pada formasi yang abnormal tinggi, menghindari loss sirkulasi, mengisolasi zona yang menyebabkan problem seperti heaving dan sloughing shale. Liner : fungsinya sama seperti intermediate casing, biasanya dipasang overlaping dengan intermediate casing. Produnction Casing : di pasang untuk migas dan sebagai penampung minyak dari resevoir sebelum dialirkan.

87 RIG & COMPONENTS

88 RIG & COMPONENTS

89 RIG & COMPONENTS Untuk apa directional drilling dilakukan ? Secara konvensional sumur dibor berbentuk lurus mendekati arah vertikal. Directional drilling (pemboran berarah) adalah pemboran sumur dimana lubang sumur tidak lurus vertikal, melainkan terarah untuk mencapai target yang diinginkan. Tujuannya dapat bermacam-macam : 1.Sidetracking : jika ada rintangan di depan lubang sumur yang akan dibor, maka lubang sumur dapat dielakkan atau dibelokan untuk menghindari rintangan tersebut. 2.Jikalau reservoir yang diinginkan terletak tepat di bawah suatu daerah yang tidak mungkin dilakukan pemboran, misalnya kota, pemukiman penduduk, suaka alam atau suatu tempat yang lingkungannya sangat sensitif. Sumur dapat mulai digali dari tempat lain dan diarahkan menuju reservoir yang bersangkutan. 3.Untuk menghindari salt-dome (formasi garam yang secara kontinyu terus bergerak) yang dapat merusak lubang sumur. Sering hidrokarbon ditemui dibawah atau di sekitar salt-dome. Pemboran berarah dilakukan untuk dapat mencapai reservoir tersebut dan menghindari salt-dome.

90 RIG & COMPONENTS 4. Untuk menghindari fault (patahan geologis). 5. Untuk membuat cabang beberapa sumur dari satu lubung sumur saja di permukaan. 6. Untuk mengakses reservoir yang terletak di bawah laut tetapi rignya terletak didarat sehingga dapat lebih murah. 7. Umumnya di offshore, beberapa sumur dapat dibor dari satu platform yang sama sehingga lebih mudah, cepat dan lebih murah. 8. Untuk relief well ke sumur yang sedang tak terkontrol (blow-out). 9. Untuk membuat sumur horizontal dengan tujuan menaikkan produksi hidrokarbon. 10. Extended reach : sumur yg mempunyai bagian horizontal yang panjangnya lebih dari 5000m. 11. Sumur multilateral : satu lubang sumur di permukaan tetapi mempunyai beberapa cabang secara lateral di bawah, untuk dapat mengakses beberapa formasi hidrokarbon yang terpisah.

91 RIG & COMPONENTS Pemboran berarah dapat dikerjakan dengan peralatan membor konvensional, dimana pipa bor diputar dari permukaan untuk memutar mata bor di bawah. Kelemahannya, sudut yang dapat dibentuk sangat terbatas. Pemboran berarah sekarang lebih umum dilakukan dengan memakai motor berpenggerak lumpur (mud motor) yang akan memutar mata bor dan dipasang di ujung pipa pemboran. Seluruh pipa pemboran dari permukaan tidak perlu diputar, pipa pemboran lebih dapat “dilengkungkan” sehingga lubang sumur dapat lebih fleksibel untuk diarahkan.

92 RIG & COMPONENTS Apakah perforating ? Perforasi (perforating) adalah proses pelubangan dinding sumur (casing dan lapisan semen) sehingga sumur dapat berkomunikasi dengan formasi. Minyak atau gas bumi dapat mengalir ke dalam sumur melalui lubang perforasi ini. Perforating gun yang berisi beberapa shaped-charges diturunkan ke dalam sumur sampai ke kedalaman formasi yang dituju. Shaped-charges ini kemudian diledakan dan menghasilkan semacam semburan jet campuran fluida cair dan gas dari bahan metal bertekanan tinggi (jutaan psi) dan kecepatan tinggi (7000 m/s) yang mampu menembus casing baja dan lapisan semen. Semua proses ini terjadi dalam waktu s).  yang sangat singkat (17 Perforasi dapat dilakukan secara elektrikal dengan menggunakan peralatan logging atau juga secara mekanikal lewat tubing (TCP-Tubing Conveyed Perforations).

93 RIG & COMPONENTS

94 RIG & COMPONENTS Drilling Supervisor or Company Man Wellsite Geologist Wireline loggingMud Logging Mud EngineerCementing Unit RIG ORGANIZATION