TRAINING UNTUK OPERATOR MENARA BOR

DAN LANTAI BOR

JAKARTA 28 – 29 JANUARI 2012

LUMPUR BOR

( DRILLING MUD )

• 1. KOMPONEN LUMPUR BOR • 2. SIFAT – SIFAT LUMPUR BOR • 3. MACAM –MACAM LUMPUR BOR A. FRESH WATER MUD B. SALT WATER MUD C. OIL IN WATER EMULSION MUD D. OIL BASE AND OIL BASE EMULSION MUD E. GASEOUS DRILLING FLUID • 4. FUNGSI LUMPUR BOR • 5. ADDITIVE – ADDITIVE LUMPUR BOR • 6. HIDROLIKA SUMUR BOR

6.1. TIPE ALIRAN 6.2. JENIS FLUIDA PEMBORAN 6.2.1 UNTUK ALIRAN LAMINER 6.2.2 UNTUK ALIRAN TURBULEN 6.3. KEHILANGAN TEKANAN 6.4. KECEPATAN ALIRAN LUMPUR 6.5. KEPERLUAN POMPA LUMPUR 6.6 PENGARUH LUMPUR BOR TERHADAP PROBLEM PEMBORAN

KOMPONEN LUMPUR BOR :

1. Fasa utama adalah fluida dalam hal ini air, minyak dan gas

AIR

Bila air digunakan maka lumpur akan disebut Water Base Mud

Bila air yang digunakan air tawar maka lumpur disebut Fresh Water Base Mud

Bila air yang digunakan air laut maka lumpur disebut Salt Water Base Mud

MINYAK

Bila minyak digunakan sebagai fluida pemboran, maka lumpur disebut Oil Base Mud.

Karena minyak akan menimbulkan pencemaran, sekarang dipakai minyak yang ramah lingkungan yaitu Mentor dan Saraline.

OBM dipakai bila WBM banyak menimbulkan masalah dalam pemboran spt clay swelling, sloughing shale , stuck pipe dll.

Operasi pemboran yang dipakai adalah Overbalance Drilling di mana PH lebih besar dari pada tek. Formasi.

GAS

Bila gas dipakai sbg fluida pemboran, lumpur disebut Gaseous Drilling Mud. Lumpur ini dipakai bila formasi yg dibor selalu loss ( hilang lumpur ) karena formasi tidak bisa menahan tekanan lumpur sehingga mengakibatkan loss.

Operasi pemboran yang dipakai adalah Underbalance Drilling di mana PH lebih kecil dari pada tek. Formasi.

Karena PH lebih kecil dari tek. Formasi maka selam operasi akan timbul kick. Untuk itu dipasang Rotating BOP di permukaan untuk mencegah blow out.

Gas yang digunakan bisa berupa : dry aoir, N2, Natural gas, foam dan mist

• Padatan di mana dalam hal ini ada 2 yaitu : a. Padatan reaktif adl padatan yang bereaksi dg fluida lumpur bor ; untuk membuat kekentalan. Contoh : Bentonite b. Padatan inert adl padatan yang tidak bereaksi dg fluida lumpur bor ; untuk membuat B.J Contoh : Barite 3. Additive : adalah material yang ditambahkan untuk mengatur atau mengontrol sifat sifat lumpur, diantaranya : a. Viscosifier : material utk menaikkan viskositas lumpur b. Thinner : Material utk menurunkan viskositas lumpur c. Weight material : material utk menaikkan BJ lumpur d. Filtration Loss Additive : material utk menurunkan filtration loss e. Corrosion Inhibitor : material utk mencegah peralatan menjadi berkarat

MACAM – MACAM LUMPUR BOR . • 1. Fresh water base mud.

- Paling sering digunakan sebagai lumpur bor (98%), di mana susunannya terdiri atas kombinasi dari jumlah air tawar atau asin, tanah liat(clay) dan bahan bahan kimia.

Cara pengoperasiannya secara umum adalah : - Pada Surface Drilling Operation, dimana terdapat banyak air maka dipakai lumpur alam yg dicampur dg sedikit bahan tambahan ( additive ). - Pada pemboran lubang bor yang mempunyai lapisan keras (dalam arti porositas kecil ) yang harus ditembus, dipakai

lumpur bor yang encer dan B.J kecil. - Pada pemboran lubang bor yang mempunyai lapisan lunak, dimana lapisan yang akan ditembus memp. tek. tinggi maka dipakai lumpur dgn BJ tinggi utk menganggulangi terjadinya “Kick”

• 2. OIL BASE MUD

Dipakai untuk membor :

a. Lapisan lapisan yg dapat larut dlm air

b. Lubang lubang bor yg panas dan dalam

c. Formasi yg mempunyai tek. berbeda

d. Lapisan lapisan shale yg menyusahkan

pemboran

Pembuatan dan perawatan OBM sangat mahal tapi punya keuntungan yaitu OBM tidak mempengaruhi formasi yg peka terhadap air dan mengurangi karat pada peralatan pemboran.

3. GASEOUS DRILLING MUD.

Keuntungan adalah Rate of Penetration sangat tinggi

SIFAT – SIFAT LUMPUR BOR ( MUD PROPERTIES ) :

• Ditentukan oleh keadaan dan macam lapisan yang sedang di bor.

• Pemilihan lumpur bor harus mempertimbangkan 2 hal utama yaitu : 1. Semakin ringan dan cair satu lumpur bor maka laju pemboran semakin cepat dalam menembus formasi tapi berbahaya karena akan menyebabkan banyak problem 2. Semakin kental/tinggi B.J lumpur bor akan semakin mudah mengontrol lubang bor dari masuknya cairan formasi yang bertekanan tinggi, yang biasa disebut “KICK” Sifat sifat lumpur bor harus diukur secara periodik supaya tidak menimbulkan berbagai masalah. Selain itu sifat sifat lumpur bor harus disesuaikan dengan sifat

sifat batuan formasi yang akan ditembus agar tidak timbul masalah dalam operasi pemboran

• Sifat sifat lumpur bor adalah sbb : 1. Berat Jenis ( B.J ), berpengaruh terhadap Ph mud 2. Viskositas, berpengaruh thd pengangkatan cutting ke permukaan 3. Yield Point, berpengaruh membuat lumpur bisa mengalir atau bersirkulasi 4. Gel strength, menahan cutting/material pemberat saat tidak ada sirkulasi 5. Filtrat loss, masuknya cairan lumpur ke lubang bor. Semakin besar K, semakin banyak filtration loss. FL tinggi, lubang bor mudah runtuh & sulitkan interpretasi logging; terjadi water blocking pada lapisan produktif & Shale swelling 6. Mud cake, padatan lumpur yg menempel dinding lubang bor. Makin besar filtration loss, MC makin tebal shg CBL jelek & Diff Press Sticking 7. Keasaman, semakin asam akan merusak peralatan karena terjadi karat & cutting semakin halus shg susah dipisahkan 8. Sand Content, pengaruh thd abbrasive, BJ lumpur naik 9. Solid Content, padatan berpengaruh thd BJ lumpur 10. Salinity berfungsi sama dengan Chloride content. 11. Liquid Content, berpengaruh thd kestabilan sifat sifat lumpur bor 12. Chloride Content, berpengaruh thd koreksi pembacaan electric logging

karena bagus utk menghantarkan arus listrik 13. Resistivity, berpengaruh thd pembacaan electric logging

1. Berat jenis lumpur ( M.W ) Merupakan perbandingan antara berat lumpur dengan vol. lumpur

BJm = Wm / Volm

Di mana : BJm = berat jenis lumpur Wm = Berat lumpur Volm = Vol lumpur Satuan B.J lumpur adalah lbs/gal, lbs/cuft ; kg/liter dan gram/cc Apabila air mempunyai BJ atau MW = 8.33 lbs/gal, berapakah BJ atau

MW air dalam satuan lbs/cuft dan berapakah dalam terminologi S.G ( Specific Gravity)?

BJ lumpur sangat berhubungan dengan tekanan hidrostatik lumpur di mana tek.hidrostatik harus dapat menahan tekanan formasi sehingga tidak terjadi kick. BJ lumpur diukur dengan MUD BALANCE

Gambar : MUD BALANCE

PEMBUATAN LUMPUR BOR

Karena lumpur terdiri atas fasa fluida, padat dan additive sehingga ; • berat lumpur bor adalah : Wm = Wf + Ws + Wa., Di mana : Wm : berat lumpur bor Wf : Berat fasa fluida Ws : berat fasa padat Wa : berat additive • Vol lumpur adalah : Volm = Volf + Vols + Vola

Di mana : Volm : volume lumpur bor Volf : volume fasa fluida Vols : volume fasa padatan Vola : volume additive,

Wf + Ws + Wa Sehingga BJm = Volf + Vols + Vola

Soal (1) :

Akan dibuat lumpur dari 100 bbls air dengan BJ air = 8.5 ppg. Ditambahkan bentonite 20 lb/bbl & BJ bentonite = 22 ppg.

Berat bentonite adalah 100 lb/sack.

Ditanyakan :

1. Berapakah vol. air dalam lumpur, gals ?

2. Berapakah berat air dalam lumpur, lbs ?

3. Berapakah berat bentonite dalam lumpur, lbs ?

4. Berapakah vol. bentonite dalam lumpur, gal?

5. Berapakah berat lumpur yang terjadi, lbs ?

6. Berapakah vol. lumpur yang terjadi, gal ?

7. Berapakah BJ lumpur yang terjadi, ppg ?

Penyelesaian : 1. Vol air ( Vol w ) = 100 bbl x 42 gal/bbl = 4200 gal

2. Berat air dalam lumpur : Ww = volw x BJw = 4200 gals x 8.5 lb/gal = 35,700 lbs 3. Berat bentonite dalam lumpur : Wben = 20 lb/bbl x 100 bbl = 2,000 lbs 4. Vol bentonite dalam lumpur : Vol ben = wben / BJben 2000 lbs = 22 lbs/gal = 90.9 gals 5. Berat lumpur yang terjadi : Wm = Ww + Wben = 35,700 + 2,000 = 37,700 lbs 6. Vol. lumpur yang terjadi : Volm = Volw + Volben = 4,200 + 90.9 = 4290.9 gals 7. BJ lumpur yang terjadi : Wm 37,700 lbs BJm = = Volm 4290.9 gal = 8.79 lbs/gal = 8.79 ppg

MERUBAH BJ LUMPUR BOR

Hal ini dilakukan apabila dijumpai gradient tekanan formasi yang akan ditembus bertambah besar atau bertambah kecil. Untuk itu lumpur perlu untuk : 1. Menaikkan BJ lumpur, dengan cara : a. Menambahkan material pemberat b. Menambahkan lumpur yang lebih berat 2. Menurunkan BJ lumpur, dengan cara : - menambahkan fasa cairan lumpur spt minyak dan air

MENAIKKAN BJ LUMPUR DENGAN MENAMBAHKAN MATERIAL PEMBERAT

Untuk menentukan vol. material pemberat yang ditambahkan diperlukan data tentang :

• BJ lumpur yang diinginkan

• Volume lumpur yang diinginkan

• BJ lumpur mula mula

• BJ material pemberat yang akan ditambahkan

Biasanya untuk menaikkan BJ tsb dipakai material pemberat adl : Barite,

Hematite, Galena,Ilmenite, Calcium Carbonate, NaCl

Vol 1 BJ 1

Lumpur mula mula

+ Vol b BJ b

Barite

= Vol 2 BJ 2

Lumpur yg terjadi

Pers. Vol : Vol 1 + Vol b = Vol 2 Di mana : Vol 1 : vol lumpur mula mula

Bila Vol. lumpur mula mula dan BJ mula mula diketahui

Vol b : Vol. Barite Vol 2 : Vol. lumpur yang diinginkan Pers. Berat : ( Vol 1 x BJ 1 ) + ( Vol b x BJ b ) = ( Vol 2 x BJ 2 ) di mana : BJ 1 = BJ lumpur mula mula BJ b = BJ barite BJ 2 = BJ lumpur vyang diinginkan Dengan menggabungkan pers. Vol dan pers. Berat di atas didapatkan : ( Vol 1 x BJ 1 ) + ( Vol b x BJ b ) = ( Vol 2 x BJ 2 ) = BJ 2 ( Vol 1 + Vol b ) Vol b ( BJ b – BJ 2 ) = Vol 1 ( BJ 2 – BJ 1 ) ( BJ 2 – BJ 1 ) Vol b = Vol 1 ( BJ b – BJ 2 )

Pers. ini digunakan apabila vol. lumpur Mula mula diketahui

Jumlah sack barite yang ditambahkan :

(BJ 2-BJ 1)

Sack barite = 14.7 ( vol 1)

(35 – BJ 2 )

Di mana : Vol 1 = vol. lumpur mula mula

Vol 2 = vol.lumpur yg diinginkan

BJ 1 = BJ lumpur mula mula

BJ 2 = BJ lumpur yang diinginkan

BJ barite = 35 ppg

Berat barite per sack = 100 lbs

• Bila diketahui vol. lumpur yang diinginkan maka :

Vol 1 + Vol b = Vol 2

Vol 1 = Vol 2 – Vol b

Dengan menggabungkan pers. Diatas ke dalam pers. Berat di depan di dapatkan :

BJ 1 (Vol 2 – Vol b) + (Vol b x BJ b) = ( Vol 2 x BJ 2 )

Vol b ( BJ b – BJ 1 ) = Vol 2 ( BJ 2 – BJ 1 )

( BJ 2 – BJ 1 )

Vol b = Vol 2

( BJ b – BJ 1 )

Jumlah sack barite yang ditambahkan adalah :

(BJ 2-BJ 1) Sack barite = 14.7 ( vol 2) (35 – BJ 1 )

Pers ini dipakai bila diketahui vol lumpur yg diinginkan atau Vol. akhir

• Soal ( 2 ) : Mencari vol Barite yg ditambahkan & vol. lumpur akhir

Diketahui tanki dengan vol lumpur sebesar 100 bbls dan BJ 10 ppg.

Akan dinaikkan BJ nya dengan menambahkan Barite.

Apabila BJ Barite = 35 ppg dan berat barite per sack adl 100 lbs

Ditanyakan :

a. Berapa banyak vol. Barite yang ditambahkan ?

b. Berapa sack Barite yang ditambahkan ?

c. Berapa vol. lumpur yang terjadi ( Vol. akhir lumpur ) ?

Penyelesaian :

100 bbls 10 ppg

Vol b 35 ppg

Vol 2 12 ppg

Lumpur mula mula Barite Lumpur yg terjadi

+ =

100 + Vol b = Vol 2

V1 x BJ1 +Vol b x BJb = Vol2 x BJ2 10(100) + 35 Volb = 12 Vol2 = 12 (100+Volb) 35 Volb – 12 Volb = 1200 – 1000 23 Volb = 200 Volb = 200/23 = 8.7 bbls a. Vol barite yg ditambahkan = 8.7 bbls b. Berat barite yg ditambahkan adalah = 8.7 bbl x 35 lb/gal x 42 gal/bbl = 12,789 lbs c. Jumlah barite yg ditambahkan adalah = 12,789 lbs x (sacks/100 lbs) = 128 sacks d. Dengan pers yg diketahui (12-10) Sacks barite = 14.7 (100) (35-12) = 128 sacks e. Vol. lumpur yg terjadi adalah Vol 2 = 100 + 8.7 = 108.7 bbls

Soal (3) : Mencari Vol. lumpur mula mula & Vol. Barite yg ditambahkan

Diketahui :

Sistim lumpur awal / mula mula memp. BJ = 10 ppg dengan vol.awal lumpur

belum diketahui. Kemudian ditambahkan barite dg BJ barite = 35 ppg dan berat Barite per sack adalah 100 lbs. Dengan sistim lumpur akhir atau yg diinginkan adalah 1000 bbls dengan BJ = 11.5 ppg

Ditanyakan :

1. Berapa Vol. Barite yang ditambahkan ?

2. Berapa sack Barite yang ditambahkan ?

3. Berapa vol. lumpur mula mula yang dibutuhkan ?

Penyelesaian :

Vol 1 10 ppg

Vol b 35 ppg

1000 bbls 11.5 ppg + =

Lumpur mula mula Barite Lumpur yg terjadi

Vol 1 + Vol b = 1000

Vol 1 = 1000 – Vol b

10 ( Vol 1) + 35 Vol b = 11.5 ( 1000 )

10 (1000 – vol b ) + 35 Vol b = 11.5 (1000)

35 Vol b – 10 Vol b = 11.5 (1000) – 10 (1000)

25 Vol b = 1500

Vol b = 1500 / 25 = 60 bbls

1. Jumlah vol. barite yg ditambahkan adalah 60 bbls

2. Jumlah sack barite yg ditambahkan adalah

(11.5 – 10 )

Sack barite = 14.7 x 1000 x

( 35 – 10 )

= 882 sacks

3. Lumpur mula mula yag diperlukan adalah

Vol 1 = 1000 – vol b

= 1000 – 60

= 940 bbls

MENAIKKAN BJ LUMPUR DENGAN MENAMBAHKAN LUMPUR BERAT

Cara ini lebih cepat dibandingkan dengan menambahkan material pemberat

karena untuk mencampurnya memerlukan waktu yg lebih lama dibandingkan

dengan menambahkan lumpur pemberat.

• Menaikkan BJ lumpur bila diketahui lumpur mula mula atau awal

Vol 1 BJ 1

Vol b BJ b

Vol 2 BJ 2

+ =

Lumpur mula mula

Lumpur berat

Lumpur yg terjadi

Pers. Vol : Vol 1 + Vol b = Vol 2 …………………..> di mana Vol b = Vol. lumpur berat Vol 1 = Vol. Lumpur awal Vol 2 = Vol lumpur yang diinginkan

Pers. berat : ( Vol 1 x BJ 1 ) + ( Vol b x BJ b ) = ( Vol 2 x BJ 2 )

Di mana : BJ 1 = BJ lumpur mula mula

BJ b = BJ lumpur berat

BJ 2 = BJ lumpur yg diinginkan

Dengan mengabungkan ke 2 pers di atas didapatkan :

( Vol 1 x BJ 1 ) + ( Vol b x BJ b ) = ( Vol 2 x BJ 2 )

= BJ 2 ( Vol 1 + Vol b )

Vol b ( BJ b – BJ 1 ) = Vol 1 ( BJ 2 – BJ 1 )

( BJ 2 – BJ 1 )

Vol b = Vol 1

( BJ b – BJ 1 )

Pers ini dipakai bila vol. lumpur awal atau mula mula diketahui

• Menaikkan BJ lumpur jika diketahui vol. lumpur yang dinginkan atau vol. lumpur akhir.

Pers. Vol adalah : Vol 1 + Vol b = Vol 2

Vol 1 = Vol 2 – Vol b

Masukkan pers. Ini ke dalam pers. Di depan akan memnghasilkan :

BJ 1 (Vol 2 – Vol b) + (Vol b x BJ b) = ( Vol 2 x BJ 2)

Vol b (BJ b – BJ 1 ) = Vol 2 (BJ 2 – BJ 1)

(BJ 2 – BJ 1)

Vol b = Vol 2 x

(BJ b – BJ 1)

Pers ini dipakai utk menaikkan BJ lumpur bila diketahui vol. lumpur yg diinginkan atau vol. lumpur akhir

• Soal (4) :

Diketahui sistim lumpur awal mempunyai BJ = 10 ppg. Kemudian dimasukkan kedalam sistim tsb lumpur cadangan dengan BJ = 14 ppg.

Hasil yang diinginkan adalah vol. lumpur akhir sebesar 1000 bbl dengan BJ 11.5 ppg.

Ditanyakan : a. Berapa vol. lumpur cadangan yang dimasukkan ?

b. Berapa vol. lumpur awal atau mula mula ?

Penyelesaian :

a. Lumpur cadangan yang ditambahkan adalah :

(BJ 2 – BJ 1)

Vol b = Vol 2 x

(BJ b – BJ 1)

(11.5 – 10)

= 1000 x

(14 – 10)

= 375 bbls

b. Lumpu awal yg dibutuhkan adalah : Vol 1 = Vol 2 – Vol b

= 1000 – 375

BJ lumpur dapat diturunkan dengan menambahkan fasa cairan lumpur seperti

minyak dan air

• Menurunkan BJ lumpur jika diketahui vol. lumpur awal atau mula mula

MENURUNKAN BJ LUMPUR DENGAN MENAMBAH AIR

Vol 1 BJ 1

Vol w BJ w

Vol 2 BJ 2 + =

Lumpur mula mula Air Lumpur akhir

Pers. Volume : Vol 1 + Vol w = Vol 2, di mana Vol 1 : Vol. lumpur mula mula Vol w : Vol. air yg ditambahkan Vol 2 : Vol. lumpur akhir/yg diinginkan Per. Berat : (Vol 1 x BJ 1) + (Vol w x BJ w) = (Vol 2 x BJ2) di mana BJ 1 : BJ lumpur mula mula BJ w: BJ air yang ditambahkan Penggabungan ke 2 pers. Di atas menghasilkan :

(Vol 1 x BJ 1) + (Vol w x BJ w) = BJ 2(Vol 1 + Vol 2)

(BJ 1 – BJ 2)

Vol w = Vol 1 x

(BJ 2 – BJ w)

Pers. Ini dipakai bila diketahui vol. lumpur awal/mula mula • MENURUNKAN BJ LUMPUR APABILA DIKETAHUI VOL. LUMPUR AKHIR ATAU YANG DIINGINKAN (BJ 1 – BJ 2) Vol w = Vol 2 x (BJ 1 – BJ w)

Pers. Ini dipakai bila diketahui vol. lumpur akhir / mula mula

• Soal (5) :

Diketahui sistim lumpur awal / mula mula memp. BJ = 12 ppg. Diinginkan sistim lumpur akhir yg memp. Vol = 1000 bbl dengan BJ = 11 ppg.

Untuk mencapai hal tsb di tambahkan air dengan BJ = 8.4 ppg.

Ditanyakan : a) Berapa vol air yang ditambahkan

b) Berapa vol. lumpur awal yang dibutuhkan ?

Penyelesaian :

a) Vol air yang ditambahkan adalah :

(BJ 1 – BJ 2)

Vol w = Vol 2 x

(BJ 1 – BJ w)

(12 – 11)

Vol w = 1000 x

(12 – 8.4)

= 277.8 bbls

b) Vol. lumpur awal yang dibutuhkan adalah

Vol 1 = 1000 – 277.8 = 722.2 bbls

2. VISKOSITAS LUMPUR BOR • Viskositas merupakan kekentalan lumpur bor dan merupakan gaya gesekan antara

partikel partikel lumpur yg mengalir. Tinggi rendahnya viskositas akan mempengaruhi aliran lumpur bor sehingga dapat dikatakan viskositas sebagai tahan terhadap aliran.

• Viskositas diukur dengan : 1. MARSH FUNNEL

2. VISCOSIMETER

• PENGARUH VISKOSITAS LUMPUR THD PENGANGKATAN CUTTING :

1. Semakin rendah viskositas mud, pengangkatan cutting semakin jelek sehingga

akan menimbulkan penumpukan cutting di sekeliling rangkaian bor, Akibatnya pipa

akan terjepit.

2. Semakin tinggi viskositas mud, maka cutting yang halus tidak bisa dipisahkan

dalam settling tank.

3. Cutting yg berupa pasir akan masuk ke dalam lumpur dan karena pasir

sifatnya adalah INERT SOLID mengakibatkan BJ lumpur naik dan akan

menimbulkan masalah dalam pemboran. Selain itu karena pasir bersifat abbrasive

akan dapat mengikis dan merusak peralatan sirkulasi yang dilaluinya.

4. Kerja pompa lumpur bertambah berat

5. Mengakibatkan terjadinya Swab effect dan squeeze effect

Swab effect adalah terisapnya fluida formasi ke dalam sumur saat cabut rangkaian

(Trip Out )

Squeeze effect adalah tertekannya lumpur di bawah bit saat Trip In

Gambar : Marsh Funnel

Gambar : Fann Viscosimeter

MARSH FUNNEL

• Digunakan untuk mengukur viscosity

secara qualitatif dalam satuan seconds

atau detik.

• Pengukuran waktu dari aliran fluida

sebanyak 1 quart (= 0.25 gals = 0.946

liter melalui lubang 3/16 inch ID x 2 inch

• Dikalibrasi dengan mengalirkan Air akan

memerlukan waktu 26 detik.

• Viscosity < 38 detik, akan sulit untuk

pengangkatan drill cutting.

• Viscosity > 45 detik akan merusak pompa

dikarenakan lumpur yang terlalu kental

akibat solid. 3/16”

VISCOMETER

• Digunakan untuk mengukur Rheology fluida melalui

parameter Plastic Viscosity (PV); Yield Point (YP)

dan Gel Strengh.

• Pertama melakukan pembacaan putaran RPM 300 dan

dan RPM 600

• PV = R600 – R300 centipoise, cp (Gesekan antara solid dan liquid )

• YP = R 300 - PV lbs/100ft2 (Gesekan diantara molekul didalam liquid )

• Gel Strength atau thickening atau thixotropic diukur

setelah 10 detik dan 10 menit setelh fluida tidak bergerak.

• Sebelum ada cutting ( lumpur baru ) maka PV/YP = 1

• Rule of Thumb : PV = 2 </= MW dan PV/YP = 1.5 – 2

• Gel Strength 3/5 is okay

3/8 is not okay karena progresif artinya

lumpur akan mengental setelah pompa

mati, dan akan sulit untuk break circulate.

• Viscosifier : Benex; Thinner : SAPP, Vibraco

• Hasil pengukuran viskositas dari Marsh Funnel adalah dalam detik

• Hasil pengukuran viskositas oleh Viskosimeter adalah Cp ( Centi poise ) di mana yang dukur adalah Plastik Viskosity ( PV ) yaitu selisih dial reading pada 600 dikurangi dial reading apada 300

PV = 600 - 300

Penyebab kenaikkan viskositas lumpur bor :

1. Cutting yang dibawa bersifat Reactive Solid artinya padatan yang dibawa cepat bereaksi, misal : clay yang bereaksi dengan air tawar akan menaikkan viskositas

2. Lumpur terkontaminasi oleh anhydrite dan gypsum

3. Lumpur mengandung banyak padatan yang tidak bereaksi di dalamnya, karena padatan ini terkurung di antara padatan yang bereaksi.

Menaikkan viskositas lumpur bor :

- Menambahkan additive yang disebut viscosifier yaitu :

1. Bentonite 2. Montmorillonite 3. CMC 4. HEC 5. Polymer

6. Polysacharide 7. Semen 8. Kapur 8. Asphalt

Menurunkan viskositas lumpur bor :

- Bila terlalu banyak padatan yang tidak bereaksi di dalam nya ditambahkan fasa cair yaitu air ( utk lumpur water base ) dan minyak ( utk Oil Base Mud )

- Bila kenaikkan viskositas terjadi karena disebabkan reaksi padatan yang reaktif dengan fasa cair atau terkontaminasi, ditambahkan Thinner

Penambahan thinner antara lain :

1. SAPP 2. Sodium tetra phosphate 3, Spersene (Q broxin)

4. Calcium lignosulfonate 5. Quebracho 6. Chrome lignite

3. YIELD POINT

Sebagaimana diketahui, viskositas adalah shearing stress utk mengalirkan lumpur dibagi dengan shearing rate yang dihasilkan.

Yield Point ( YP ) adalah shearing stress minimum yang diperlukan untuk membuat lumpur bisa mengalir atau sirkulasi

Yield Point diukur dengan VISCOSIMETER, dengan satuan lb/100 ft2

Pers : YP = 300 – PV, di mana YP = yield point, lb/100 ft2

PV = plastic viscosity, cp

300 = dial reading pada putaran 300 rpm

ADDITIVE utk YP sama dengan ADDITIVE untuk viskositas lumpur

• PENGARUH PV DAN YP :

1. Pada pengangkatan cutting

2. Jenis aliran lumpur

3. Pressure loss

4. Daya pompa

5. Hidrolika pemboran

4. GEL STRENGTH

Di ukur dengan Viscosimeter dengan satuan lb/100 ft2

Adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel lumpur bor dan juga disebut daya agar/pulut.

Fungsi GS adalah menahan cutting dan material pemberat tidak turun saat tidak ada sirkulasi sehingga tidak menumpuk di anulus sekitar rangkain pemboran.

GS akan naik dengan bertambahnya waktu.

Pengaruh GS yang tinggi :

- Menambah tekanan pompa saat memulai sirkulasi kembali.

Apabila dipaksa dengan tekanan pompa tinggi saat memulai sirkulasi

akan mengakibatkan pecah formasi.

Cara mengatasi dengan melakukan BREAK SIRKULASI

Penambahan additive utk GS dan YP sama dengan untuk lumpur bor.

5. FILTRATION LOSS DAN MUD CAKE Filtration loss atau water loss adalah masuknya vol. cairan lumpur ke dinding lubang bor.

Semakin besar permeabilitas dinding lubang bor semakin banyak filtration loss.

Mud cake adalah padatan lumpur yang menempel pada dinding lubang bor.

Semakin besar filtration loss, semakin tebal mud cake.

PENGARUH FILTRATION LOSS DAN MUD CAKE.

Filtration loss yang tinggi akan menyebabkan :

1. Runtuhnya dinding lubang bor.

Terutama untuk formasi shale yang sensitif air di mana mineral nya

adalah Montmorrilonite yang akan mengisap air dan akan mengembang

sehingga ikatannya lemah. Akibatnya dinding lubang bor runtuh dan

terjadi pembesaran lubang bor ( washout ).

2. Sulit dalam interpretasi hasil electric logging, karena electric logging

juga merekam sifat water loss di belakang dinding lubang. Untuk itu

diperlukan koreksi dengan data water loss.

3. Pada lapisan produktif akan terjadi water blocking

Water blocking karena FL yg tinggi akan menghambat minyak masuk ke

dalam lubang.

4. Utk lapisan produktif yg kandung shale, dg WL tinggi maka shale akan

mengembang & menutupi pori pori. Akibatnya produktivitas formasi

berkurang atau disebut formation damage

FILTRATION LOSS

• Dilakukan melalui Tekanan 100 psi selama

30 menit.

• Hasilnya , berupa sejumlah filtrat yang ditampung

didalam gelas ukur

• Selain Mud filtrat, juga akan dihasilkan mud cake

yang diukur dengan 1/32 satuan inch.

• Makin kecil filtrate, makin baik, karena tidak akan

merusak formasi, akan tetapi harga lumpur per

barelnya akan menjadi mahal

• Fluid loss antara 15 – 20 cc sudah cukup baik (<10$/bbl)

Fluid loss < 10 cc akan mahal (>20$/bblnya).

Pengaruh mud cake yang tebal akibat filtration loss tinggi adalah :

1. Ikatan cement tidak baik ( CBL jelek )

Berakibat terjadinya channeling antara dinding lubang dan semen karena setelah semen mengeras, air menguap keluar. Akhirnya MC jadi channeling.

2. Terjadinya differential pipe sticking.

Disebabkan pipa yang menempel di dinding lubang dan akan ditahan oleh MC, selain itu Ph lumpur juga akan menekan pipa ke dinding.

Akibatnya pipa tidak bisa diputar, ditarik atau diturunkan.

PENGUKURAN FILTRATION LOSS DAN MUD CAKE.

Dilakukan dengan 2 cara yaitu :

1. Untuk tekanan dan temperatur normal

2. Untuk tekanan dan temperatur tinggi

Additive untuk Filtration Loss dan Mud cake.

Untuk mengurangi WL & MC ditambahkan material :

1. Starch

2. CMC

3. Poly crylate

4. Minyak

6. pH lumpur

Lumpur harus bersifat basa ( pH>7) karena bila bersifat asam ( pH <7) akan membuat :

1. Peralatan yang terbuat dari besi akan keropos

2. Cutting akan sangat halus sehingga susah ditentukan jenis batuannya

PENGARUH pH lumpur adalah :

1. Terhadap problem clay

2. Pelarutan komponen komponen lumpur

3. Kontaminasi

4. ke effektifan additive lumpur yang digunakan

Pengukuran pH lumpur adalah pada Filrate nya

Additive pada pH lumpur :

Untuk menaikkan pH lumpur dipakai Caustic Soda.

7. SAND CONTENT.

Karena pasir bersifat abbrasive dan Iner Solid , maka bila Sand Content tinggi mempengaruhi :

1. Saluran sirkulasi lumpur akan terkikis. Ini disebabkan pasir bersifat abbrasive

2. BJ lumpur akan naik. Ini disebabkan pasir adalah Inert Solid.

FUNGSI LUMPUR BOR

• Membersihkan dasar lubang bor, tgt μ mud; BJ & ukuran cutting;

BJm & kecep aliran lumpur

• Mengangkat cutting ke permukaan tgt ; anvel, slip vel, PV & jenis

aliran. Slip vel tgt ukuran; bentuk & BJ cutting

• Menahan tekanan formasi ; tgt BJ & tinggi mud

• Menahan dinding sumur tidak runtuh sebelum casing dipasang ; Ph & Mud Cake

• Menahan cutting dalam kondisi suspensi saat tdk ada sirkulasi ; tgt Gel Strength

• Mengurangi torsi, drag & pipe sticking; krn adanya pelumasan oleh lumpur

• Mengurangi korosi peralatan pemboran tgt sifat mud yg basa

• Pelumasan dan pendinginan rangkaian pemboran

• Media informasi dan media logging listrik ; bisa sbg informasi dg adanya mud gain atau mud loss juga media logging yg baik

• Tenaga penggerak downhole motor; Tek. Lumpur akan menggerakkan DHM dalam directional drilling