Operasi Penyemenan (Cementing) - Primary & Secondary Cementing, Klasifikasi dan Sifat-sifat Semen

Baca juga:

اَلسَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُه

(Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh)

Puji Syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta'ala yang telah memberikan Rahmat, Karunia, Taufik dan Hidayah-nya kepada kita semua sehingga kita masih dapat hidup di Dunia ini, serta semoga kita semua selalu mendapat Inayah dan Lindungan dari Allah Subhanahu Wa Ta'ala. آمِيْن يَا رَبَّ العَالَمِيْنَ “Aamiin ya Rabbal'alamin” ...

Shalawat, Salam serta Taslim kepada sang Revolusioner Dunia, Junjungan Alam Nabi Besar Sayyidina Maulana Muhammad Shallawlahu ‘Alaihi Wasallam yang telah membimbing kita dari zaman Kegelapan dan Kebodohan menuju zaman Terang Benerang, sangat jelas perbedaan antara Hak dan Bathil serta penuh dengan Ilmu Pengetahuan seperti saat ini.

Pada Artikel ini kami akan menjelaskan mengenai Operasi Penyemenan (Cementing) meliputi Primary & Secondary Cementing, Klasifikasi dan Sifat-sifat Semen. Sebelum masuk ke Materi marilah kita membaca Ta‘awuz : أَعُوذُ بِاللَّهِ مِنَ الشَّيْطَانِ الرَّجِيمِ “A’udzu billahi minasy syaithonir rojiim” dan Basmalah : بِسْمِ اللهِ الرَّحْمٰنِ الرَّحيمِ “Bismillahirraahmanirrahiim” Agar Bacaan yang dibaca menjadi Berkah dan Bermanfaat. آمِيْن يَا رَبَّ العَالَمِيْنَ “Aamiin ya Rabbal'alamin” ...

Pada umumnya Operasi Penyemenan bertujuan untuk melekatkan Casing pada dinding lubang Sumur, melindungi Casing dari masalah-masalah mekanis sewaktu opersai pemboran (Seperti Getaran), melindungi Casing dari Fluida Formasi yang bersifat korosi dan untuk memisahkan Zona yang satu terhadap Zona yang lain di belakang Casing.

Umumnya, dibagi menjadi dua, yaitu Primary Cementing (Penyemenan utama) dan Secondary Cementing (Penyemenan Kedua atau Penyemenan perbaikan).

Primary Cementing adalah penyemenan pertama kali yang dilakukan setelah Casing diturunkan ke dalam Sumur. Sedangkan Secondary Cementing adalah penyemenan ulang untuk menyempurnakan primary cementing atau memperbaiki penyemenan yang rusak.

PRIMARY CEMENTING

Pada Primary Cementing, penyemenan Casing pada dinding lubang Sumur dipengaruhi oleh jenis Casing yang akan disemen.

Penyemenan Conductor Casing bertujuan untuk mencegah terjadinya kontaminasi Fluida pemboran dengan Formasi.

Penyemenan Surface Casing bertujuan untuk melindungi air tanah agar tidak tercemar dari Fluida pemboran, memperkuat dudukan surface Casing sebagai tempat dipasangnya alat BOP (Blow Out Preventer), untuk menahan beban Casing yang terdapat di bawahnya, dan untuk mencegah terjadinya aliran Fluida pemboran atau Fluida Formasi yang akan melalui surface Casing.

Penyemenan Intermediate Casing bertujuan untuk menutup tekanan Formasi abnormal atau mengisolasi daerah Lost Circulation.

Penyemenan Production Casing bertujuan untuk mencegah terjadinya aliran antar Formasi ataupun aliran Fluida Formasi yang tidak diinginkan, yang akan memasuki Sumur, untuk mengisolasi Zona produktif yang akan diproduksikan Fluida Formasi (Perforated Completion), dan juga untuk mencegah terjadinya korosi pada Casing yang disebabkan oleh material-material Korosif.

SECONDARY CEMENTING

Apabila didapati kurang sempurnanya atau ada kerusakan pada Primary Cementing, maka dilakukanlah Secondary Cementing. Secondary Cementing dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu:

1.        Squeeze Cementing

Pada tahap ini bertujuan untuk:

a.    Mengurangi Water-Oil Ratio, Water- Gas Ratio atau Gas-Oil Ratio.

b.    Menutup Formasi yang sudah tidak produktif lagi.

c.     Menutup Zona Lost Circulation.

d.    Memperbaiki kebocoran yang terjadi di Casing.

e.    Memperbaiki Primary Cementing yang kurang memuaskan

2.        Re – Cementing

Dilakukan untuk menyempurnakan primary cementing yang gagal dan untuk memperluas perlindungan Casing di atas top semen.

3.        Plug – Back Cementing

Penyemenan ini bertujuan untuk:

a.    Menutup atau meninggalkan Sumur (Abandonment Well)

b.    Melakukan Directional Drilling sebagai landasan Whipstock, yang dikarenakan adanya perbedaan Compressive Strength antara semen dan Formasi maka akan mengakibatkan bit berubah arahnya.

c.     Menutup Zona air di bawah Zona minyak agar Water-Oil Ratio berkurang pada Open Hole Completion.

KLASIFIKASI SEMEN

API mengklasifikasikan semen berdasarkan kelas, maksudnya guna mempermudah pemilihan dan penggolongan semen yang akan digunakan.

Pengklasifikasian semen ini didasarkan atas:

1.        Kedalaman Sumur.

2.        Tekanan dan Temperatur dasar Sumur.

3.        Kandungan yang terdapat pada Fluida Formasi (Misalnya Sulfat dll).

Kelas A

Digunakan dari kedalaman 0 sampai 6000 ft, semen ini terdapat dalam Tipe Biasa (Ordinary Type), mirip dengan semen ASTM (American Standart Testing Material) C-150 type 1.

Kelas B

Digunakan pada kedalaman 0 sampai 6000 ft, tahan terhadap kandungan Sulfat menengah dan tinggi.

Kelas C

Digunakan dari kedalaman 0 sampai 6000 ft, mempunyai sifat High-Early Strength (Proses Pengerasan Cepat). Semen ini tersedia dalam jenis moderat dan High Sulfate Resistant.

Kelas D

Digunakan untuk kedalaman 6000 ft sampai 12000 ft, untuk kondisi Sumur yang mempunyai Tekanan dan Temperatur tinggi.

Kelas E

Digunakan untuk kedalaman dari 6000 ft sampai 14000 ft, untuk kondisi Sumur yang mempunyai Tekanan dan Temperatur tinggi.

Kelas F

Digunakan dari kedalaman 10000 ft sampai 14000 ft, untuk kondisi Sumur yang mempunyai Tekanan dan Temperatur tinggi. Tersedia dalam jenis High Sulfate Resistent.

Kelas G

Digunakan pada kedalaman 0 ft sampai 8000 ft, merupakan semen dasar. Bila ditambahkan Retarder semen ini dapat digunakan untuk Sumur yang dalam dan range Temperatur yang cukup besar.

Kelas H

Semen kelas ini digunakan dari kedalaman 0 ft sampai 8000 ft, ini juga merupakan semen dasar. Apabila ditambahkan Accelerator dan Retarder dapat digunakan pada range kedalaman dan Temperatur yang besar.

SIFAT-SIFAT SEMEN

1.        Densitas

Densitas Suspensi Semen didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah berat bubuk semen, air pencampur dan additif terhadap jumlah volume bubuk semen, air pencampur dan additif.

Dirumuskan sebagai berikut:

 

Dimana:

Dbs        = Densitas Suspensi Semen

Gbk        = Berat Bubuk Semen

Gw         = Berat Air

Ga          = Berat Additif

Vbk        = Volume Bubuk Semen

Vw         = Volume Air

Va          = Volume Additive

2.        Thickening Time dan Viskositas

Thickening Time adalah waktu yang diperlukan suspensi semen untuk mencapai Konsistensi sebesar 100 Uc (Unit Of Consistency). Konsistensi sebesar 100Uc merupakan batasan bagi suspensi semen masih dapat di pompa lagi. Dalam penyemenan, sebenarnya yang dimaksud dengan Konsistensi adalah Viskositas.

3.        Filtration Loss

Filtration Loss adalah peristiwa hilangnya cairan dari suspensi semen ke dalam Formasi permeabel yang dilaluinya. Cairan ini sering disebut dengan filtrat. Apabila Filtrat yang hilang terlalu banyak maka akan menyebabkan suspensi semen kekurangan air. Kejadian ini disebut dengan Flash Set.

4.        Water Cement Ratio (WCR)

Water Cement Ratio (WCR) adalah perbandingan air yang dicampur terhadap bubuk semen sewaktu suspensi semen dibuat. Jumlah air yang dicampur tidak boleh lebih atau kurang, karena akan mempengaruhi baik-buruknya ikatan semen nantinya.

5.        Waiting On Cement (WOC)

Waiting On Cement (WOC) atau waktu menunggu pengerasan suspensi semen adalah waktu yang dihitung saat Wipper Plug diturunkan sampai kemudian Plug dibor kembali untuk operasi selanjutnya.

6.        Permeabilitas

Permeabilitas diukur pada semen yang mengeras dan hampir sama dengan permeabilitas pada batuan Formasi yang berarti sebagai kemampuan untuk mengalirkan Fluida.

 

Dimana:

k           = permeabilitas, md

Q          = laju alir, ml/s

µ          = viscositas air, cp

L          = panjang sampel, cm

A          = luas permukaan sampel, cm2

∆P        = perbedaan tekanan, psi

7.        Compresive Strength dan Shear Strength

Compresive Strength didefinisikan sebagai kekuatan semen dalam menahan Tekanan-tekanan yang berasal dari Formasi maupun dari Casing, sedangkan Shear Strength didefinisikan sebagai kekuatan semen dalam menahan berat Casing.

Demikian Artikel mengenai Operasi Penyemenan (Cementing) - Primary & Secondary Cementing, Klasifikasi dan Sifat-sifat Semen, kita akhiri dengan mebaca Hamdallah : اَ الحَمْدُ لِلّٰهِ رَبِّ العَالَمِيْنَ “Alhamdulillahirabbil ’Alamin”.