Pengukuran Densitas dan Peralatan Conditioning Equipment

اَلسَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُه

(Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh)

Puji Syukur Kehadirat Allah Swt, yang Telah Memberikan Rahmat, Taufik dan Hidayah-Nya kepada Kita Semua sehingga Kita Masih Hidup Dapat di Dunia ini, dan Semoga Kita Semua Selalu Mendapat Inayah dan Lindungan dari Allah Swt, Aamiin ...

Shalawat serta Salam kepada Sang Revolusioner Dunia, Junjungan Alam, Nabi Besar Muhammad Saw, yang telah Membimbing Kita dari Zaman Kebodohan Menuju Zaman Penuh dengan Ilmu Pengetahuan Seperti saat ini.

Pada Artikel kali ini kami akan menjelaskan tentang Densitas dan Sand Content, langsung saja berikut penjelasan Lengkapnya.

Sistem yang paling penting pada suatu Rig pengeboran adalah sistem sirkulasi lumpur pemboran. Lumpur pemboran dipompakan kedalam pipa bor yang akan menyemprotkan keluar melalui Noozlepada pahat dan kembali ke permukaan melalui ruang antara pipa dan lubang pemboran. Lumpur pemboran akan mengangkat Cuttingke permukaan karena hal ini untuk mencegah terjadinya penumpukan serbuk bor didasar lubang.

Lumpur pemboran berperan sangat penting dalam keberhasilan suatu operasi drillingatau pemboran sehingga perlu diperhatikan sifat-sifat dan dari lumpur tersebut seperti densitas atau specific grafity, viskositas, gel strength ataupun filtration loss. Densitas lumpur mempunyai berhubungan langsung dengan fungsi utamalumpur pemboran yaitu sebagai penahanatau mengontrol tekanan dari formasi. Dengan densitas atau specific grafity lumpur yang terlalu besar akan menyebabkan formasi pecah dan membuat lumpur hilang ke formasi (Loss Circulation), sedangkan apabila densitas lumpur bor terlalu kecil akan menyebabkan Kick (masuknya fluida formasi ke dalam lubang sumur). Oleh sebab itu, densitas atau specific grafity lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan atau yang sedang dibor.

Densitas lumpur yang dipilih biasanya serendah mungkin untuk mencapai laju pemboran yang optimum tetapi bisa menahan tekanan formasi. Selain itu densitas lumpur dijaga agar tidak melebihi Gradientrekah formasi, karena bisa menyebabkan hilangnya lumpur pada bagian formasi yang rekah. Densitas lumpur pemboran dinyatakan dalam berat fluida pemboran per satuan volume dan biasanya diukur menggunakan Mud Balance, dengan satuan ppg (Pound Per Galon) atau lb/ft³. Efek densitas lumpur terhadap laju pemboran terutama adalah adanya tekanan hidrostatik pada lumpur yang dapat menahan tekanan formasi yang besar.

Dengan adanya tekanan hidrostatik ini akan timbul selisih tekanan antara tekanan hidrostatik dengan tekanan formasi. Bila selisih tekanan ini besar, serbuk bor hasil pemboran akan sulit diangkat dari dasar lubang bor. Keadaan ini disebut Chip Hold Down effect. Akibat dari keadaan ini, serbuk bor akan dibor ulang (Regrinding atau Recutting) sehingga laju pemboran akan menurun.

Densitas dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu: EMW (Equivalent Mud Weight)yang artinya densitas yang berasal dari fluida formasi (statis), untuk mendapatkan densitas ini sebagai cerminan densitas lumpur. ECD (Equivalent Circulation Density) yaitu densitas dari lumpur yang telah tersirkulasi. Dalam penggunaannya, kontrol terhadap densitas ini sangat penting, karena bila terlalu berat dapat menyebabkan hilang sirkulasi dan apabila terlalu ringan akan menyebabkan terjadinya Kick dan semburan liar (Blow Out).Berat jenis lumpur diukur secara periodik. Pengukuran adalah untuk lumpur yang mau dipompakan, Sample diambil di Suction Tank. Pengukuran yang lain adalah lumpur yang kembali dari dalam lubang, Samplediambil di Flow Line. Bila berat jenis yang keluar lebih kecil dari pengukuran sebelumnya, berarti sumur sudah Well Kick. Jadi Samplelumpur yang diukur adalah lumpur yang mau dipompakan (disirkulasikan), densitas lumpur, lumpur yang akan dapat keluar dari dalam lubang sumur pemboran, ECD.

Lumpur yang akan disirkulasikan perlu diukur agar berat jenis lumpur yang mau disirkulasikan sesuai dengan berat jenis lumpur yang direkomendasikanatau sesuai untuk melawan tekanan formasi tetapi masih dalam batas normal. Sedangkan lumpur yang keluar dari dalam lubang perlu diukur untuk melihat perubahan harga berat jenis lumpur. Bila berat jenis lumpur yang keluar lebih kecil dari pengukuran sebelumnya berarti sudah terjadi Well Kick. Alat untuk mengukur berat jenis lumpur adalah Mud Balance.

Densitas lumpur dapat menggambarkan gradient hidrostatik dari lumpur bor dalam psi/ft. Namun, di lapangan umumnya dipakai satuan Pound Per Gallon (ppg) Dengan asumsi-asumsi sebagai berikut:

Volume setiap material adalah Additive :

Vs + Vml = Vmb

Jumlah berat adalah additive, maka :

1.5 ρs.Vs + ρml.Vml = ρmb.Vmb

Keterangan :

Vs = Volume Solid, Gallon

Vml = Volume lumpur lama, Gallon

Vmb = Volume Lumpur baru, Gallon

ρs = densitas Solid, ppg

ρml = densitas Lumpur lama, ppg

ρmb = densitas Lumpur baru, ppg

dari persamaan 3-1 dan 3-2 di dapat karena zat pemberat (Solid) beratnya adalah:

Ws = Vs x ρs

Maka bila yang digunakan sebagai solid adalah barite dengan specific gravity 4.3 untuk menaikkan densitas lumpur lama sebesar ρml ke lumpur yang baru sebesar ρmb setiap barrel, lumpur lama memerlukan berat Solid.Sedangkan jika yang digunakan sebagai pemberat adalah bentonite dengan specific gravity 2.5 maka untuk tiap Barrel lumpur. Berat jenis (densitas) lumpur ini sangat besar pengaruhnya terhadap pengontrolan tekanan formasi. Sebab dengan menaikkan berat jenis lumpur bor maka tekanan hidostatik lumpurnya juga akan naik. Hal ini diperlukan dalam formasi yang bertekanan tinggi. Seperti disebutkan dalam halaman sebelumnya baritemerupakan padatan yang umum digunakan untuk menaikkan berat jenisnya. Selain Barite ada juga Galena, Ilmenite dan Ottawa Sand.

Tercampurnya serpihan-serpihan formasi (Cutting) ke dalam lumpur pemboran akan membawa pengaruh pada operasi pemboran. Serpihan-serpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini akan menambah beban pompa sirkulasi lumpur. Oleh karena itu, setelah lumpur disirkulasikan harus mengalami proses pembersihan terutama menghilangkan partikel-partikel yang masuk ke dalam lumpur selama sirkulasi. Peralatan-Peralatan yang biasa digunakan disebut dengan ”Conditioning Equipment”, antara lain:

1. Shale shaker fungsinya membersihkan lumpur dari serpihan-serpihan atau cutting yang berukuran besar. Penggunaan Screen (saringan) untuk problematika padatan yang terbawa dalam lumpur menjadi salah satu pilihan dalam Solid Control Equipment. Solid atau padatan yang mempunyai jari-jari yang lebih besar dari jari-jari Screen akan tertinggal atau tersaring dan dibuang, sehingga jumlah solid dalam lumpur bisa terminimalisasi. Jari-jari Screen di atur agar polimer dalam lumpur tidak ikut terbuang. Kerusakan Screen bisa diperbaiki dan diganti.

2. Degassser yang memilik fungsi untuk membersihkan lumpur dari gas yang mungkin masuk ke lumpur pemboran. Peralatan ini sangat berfungsi pada saat pemboran menembus zona Permeable, yang ditandai dengan pemboran menjadi lebih cepat, densitas lumpur berkurang dan volume lumpur pada Mud Pit bertambah.

3. Desander berfungsi untuk membersihkan lumpur dari partikel-partikel padatan yang berukuran kecil yang biasanya dapat melewati dari saringan Shale Shaker.

4. Desilter fungsinya sama dengan Desander tetapi Desilter dapat membersihkan lumpur dari partikel-partikel yang berukuran lebih kecil. Penggunaan Desilter dan Mud Cleaner harus dioptimalisasi oleh beberapa faktor seperti berat lumpur, biaya fasa Liquid, komposisi Solid dalam lumpur, biaya fasa Liquid, biaya logistik yang berhubungan dengan bahan kimia dan lain-lain. Biasanya berat lumpur yang dikehendaki sekitar 10,8 biasanya lebih praktis dengan menggunakan Mud Cleaner dibandingkan dengan penyaringan dengan screen terkecil. Selain itu dapat juga dilakukan pembersihan lumpur dengan menggunakan Mud Cleaner lebih praktis juga lebih murah.