< Previous 24 menambahkan garam KCl atau NaCl, sehingga sistem ini disebut Salt Polymer System. 6. Oil Base Mud. Untuk mengebor lapisan formasi yang sangat peka terhadap air, digunakan sistem lumpur yang menggunakan minyak sebagai medium pelarut. Bahan-bahan kimia yang dipakai haruslah dapat larut atau kompatibel dengan minyak, berbeda dengan bahan kimia yang larut dalam air. Sistem Lumpur ini Sistem Lumpur ini sangat handal melindungi desintefrasi formasi, tahan suhu tinggi, akan tetapi kecuali mahal juga kurang ramah lingkungan (mencemari) 7. Sistem Lumpur Synthetis menggunakan fluida sintetis dar jenis ester, ether, dan poly alha olefin, untuk menggantikan minyak sebagai medium pelarut. Lumpur ini sekualitas dengan Oil Based Mud, ramah lingkungan, akan tetapi dianggap terlalu mahal. Komposisi Lumpur Pemboran Secara umum lumpur pemboran mempunyai empat komponen atau fasa : Fasa Cairan : minyak atau air Padatan reaktf solid (padatan yang bereaksi dengan air membentuk koloid) Padatan inert solid (zat padat yang tidak bereaksi)dan Zat additif : Bahan-bahan kimia 3.1 Fasa Cairan Lumpur Ini dapat berupa minyak atau air, air juga dapat dibagi dua, air tawar dan air asin. Sekitar 75% lumpur pemboran menggunakan air. Sedang pada air asin dapat dibagi lagi menjadi air asin jenuh dan air asin tak jenuh. Istilah oil base digunakan bila minyaknya lebih dari 95%. 25 3.1.1. Oil Base Mud dan Oil Emulsion Mud Lumpur ini mengandung minyak sebagai fasa kontinyunya. Komposisinya diatur agar kadar airnya rendah (3 – 5%). Lumpur ini tidak sensitif terhadap kontaminant. Tetapi airnya adalah kontaminan karena memberi efek negatif bagi kestabilan lumpur ini. Untuk mengontrol viscositas, menaikkan gel strength, mengurangi efek kontaminasi air dan mengurangi filtrat loss perlu ditambahkan zat-zat kimia. Manfaat oil base mud didasarkan pada kenyataan bahwa filtratnya adalah minyak karena itu tidak akan menghidratkan shale atau clay yang sensitif baik terhadap formasi biasa maupun formasi produktif (jadi dapat digunakan sebagai completion mud). Manfaat lain adalah untuk melepaskan drillpipe yang terjepit, mempermudah pemasangan casing dan liner. Oil base mud ini harus ditempatkan pada tangki baja untuk menghindari kontainasi air, rig juga dipersiapkan agar tidak kotor dan bahaya api berkurang. 26 Lumpur ini digunakan pada pemboran lapisan shale yang menyusahkan, dan untuk mempertahankan stabilitas sumur. Juga pada sumur dengan sudut deviasi tinggi. Keuntungan: Lumpur ini dapat digunakan pada pemboran sumur dengan temperatur/tekanan tinggi, juga tahan terhadap garam dan H2S Kerugian jika digunakan terus menerus : 1. Mahal 2. Material pemberat tidak dapat tersuspensi karena kurangnya struktur gel 3. Viscositas bervariasi tergantung dari tempat diperolehnya crude oil 4. Fluid loss kedalam formasi berlebihan 5. Dapat terjadi bahaya kebakaran karena terdiri dari unsur-unsur yang volatil didalam crude oil 6. kefektifan penyekatan formasi jelek karena tidak adanya padatan koloidal yang dapat menghasilkan “wall cake” Untuk mengatasi kerugian-kerugian tersebut, melakukan pengembangan sistem yang sifatnya telah diprediksi sehingga dapat menjaga keefektifan selama operasi pemboran atau komplesi. Penelitian ini dilakukan terhadap dua front utama. Usaha pertama adalah mentreatment minyak sehingga material pemberat dapat tersuspensi. Kedua melibatkan sejumlah emulsifying air yang relatif besar kedalam minyak. Penelitian terhadap kedua front tersebut menghasilkan dua sistem oil base yang secara, umum disebut sebagai true oil mud dan invert emulsion. Kedua sistem tersebut diperoleh dari mud service company. Sistem ini sangat komplek dan harus diawasi oleh orang-orang yang terlatih dalam semua tahap operasi termasuk formulasi, pendesakan, perawatan, prosedur test khusus, peralatan yang hanya digunakan untuk oil base mud dan awal pengenalan problem. 27 Teknologi oil base mud sangat berbeda dengan water base mud. Pemantauan terhadap sifat-sifat lumur bukan sebagai sesuatu yang dapat diprediksi, terutamajika pengguna lumpur (mud user) tersebut tidak dimengerti atau mengetahui sifat-sifat kimia dari produk yang digunakan atau jika bahan kimia dari yang digunakan berasal dari berbagai supplier yang berbeda jenis produknya. Keanekaragaman bahan kimia yang digunakan untuk oil base mud tampaknya sedikit. Akan tetapi sebenarnya dapat merusak sistem lumpur jika penggunaanya tidak sesuai. Dalam sistem wate base mud, pada umumnya dapat diprediksi pengaruh treatment kimia dan kontaminan terhadap sifat-sifat fisik lumpur, tetapi untuk oil base mud tidak selalu demukian terutama jika orang yang bertugas sebagai pengawas belum mendapatkan latihan yang memadai Meskipun sistem lumpur oil base relatif mahal dibanding dengan lumpur water base, penggunaanya telah semakin meningkat pada dasa warsa yang lalu . Penggunaan sistem lumpur oil base terutama adalah untuk : 1. Pemboran yang mengalami problem shale 2. Pemboran dalam dan bertemperatur tinggi 3. Fluida komplesi 4. Fluida workover 5. Fluida packer 6. Fluida perendam untuk pipa terjepit 7. pemboran zona garam yang masif 8. Fluida Coring 9. Pemboran formasi yang mengandung hydrogen sulfide dan karbon dioksida Emulsi didefinisikan sebagai dispersi suatu fluida, yang terdiri dari fasa internal dalam fluida yang lain, dan fasa eksternal atau fasa kontinyu. Emulsi terdiri dari 2 jenis cairan yang tidak dapat tercampur satu dengan 28 yang lain, tetapi fasa internalnya terdispersi dalam fasa kontinyu dalam bentuk butiran-butiran kecil Jika butir-butir air terdispersi dalam minyak, maka akan terbentuk water in oil emulsion, jika butir-butir minyak terdispersi dalam air, maka akan menghasilkan oil in water emulsion. Ada 3 istilah yang sering muncul dalam literatur lumpur pemboran yaitu : oil-emulsion mud, oil-base mud dam invert emulsion mud. Istilah “oil-emulsion mud” hanya digunakan untuk oil in water system. Oil base mud biasanya mengandung 3-5% air yang teremulsi dalam minyak sebagai fasa kontinyu. Invert emulsion mud dapat mengandung sampai 80% air (walapun secara umum sekitar 50%) teremulsi dalam minyak. Sedangkan 2 yang terakhir adalah water in oil emulsion. Oil Emulsion Mud dan oil base mud mempunyai minyak sebagai fasa kontinyu dan air sebagai fasa tersebar. Umumnya oil base emulsion mud mampunyai faedah yang sama seperti oil base mud, yaitu filtratnya adalah minyak. Perbedaanya dengan oil base mud adalah air ditambahkan sebagai tambahan yang bermanfaat dan bukan sebagai kontaminasi. Air yang teremulsi dapat berkisar antara 15 – 50% volume, tergantung density dan temperatur yang temperatur yang dihadapi dalam pemboran. Karena air merupakan bagian dari lumpur ini maka lumpur mempunyai sifat-sifat berbeda dari oil base mud yaitu ia dapat mengurangi bahaya api, tolerant terhadap air, dan pengontrolan flow propertiesnya dapat seperti water base mud. 29 Gambar 3.1. Emulsi KOMPOSISI LUMPUR MINYAK (OIL MUD) Produk dasar yang diperlukan untuk formasi baik oil base mud ataupun invert emulsion system adalah sebagai berikut : a. Diesel oil atau nontoxic mineral oil b. Air c. Emulsifier d. Wetting agent e. Oil-wettable organophillic clay f. Lime g. Barite/Hematite Produk-produk pelengkap meliputi : 1. Calcium Chloride/sodium chloride 2. Asphaltenes 3. Oil-wettable lignites 4. Calcium carbonate 5. Thinner FORMULASI LAPANGAN keberhasilan oil base mud dilapangan memerlukan persiapan yang lama. Dengan alasan ini, maka perlu diadakan pertemuan dengan mud 30 company untuk mendiskusikan peralatan pencampur khusus atau bahan –bahan yang diperlukan, prosedur pencampuran, prosedur pendesakan, spesifikasi sifat-sifat lumpur, dan tersedianya peralatan test khusus. Perencanaan harus dipertimbangkan dalam pertemuan tersebut untuk menangani kemungkinan problem yang akan terjadi, seperti pipa terjepit, loss circullation, gas kick. Pertemuan juga harus diselenggarakan dengan drilling contractor untuk menyusun peralatan-peralatan khusus atau memodifikasi – memodifikasi peralatan yang ada untuk menangani oil base mud secara memadai. Prosedur Pencampuran Diesel Oil Base Mud Berikut adalah prosedur pencampuran berdasarkan asumsi bahwa fasilitas penyimpanan dan pencampuran tersedia dilokasi pemboran : 1. Larutatkan sodium atau calcium chloride secukupnya dalam air pada tangki pencampur terpisah. 2. Tambahkan volume diesel oil atau nontoxic sesuai dengan kebutuhan ke dalam tangki pencampur utama. 3. Tambahkan sedikit demi sedikit basic emulsifier kedalam diesel oil atau nontoxic oil pada waktu sirkulasi melalui hopper. 4. Pada waktu sirkulasi tambahkan sedikit demi sedikit sekitar setengah air sodium atau calcium chloride dalam campuran diesel oil/nontoxic oil emulsifier. 5. Tambahkan lime melalui hopper 6. Tambahkan emulsifier tambahan dan wetting agent 7. Sirkulasikan sistem dengan kuat, menggunakan lumpur gum sampai test terbentuk emulsi yang stabil. 8. Tambahkan material pemberat secukupnya. Prosedur Pendesakan 31 Prosedur pendesakan merupakan tujuan utama untuk meminimalkan kontaminasioil base mud dengan lumpur yang sedang didesak (biasanya berupa lumpur water base ) dan dengan filter cake dari dinding lubang bor. Langkah pertama adalah mengkondisikan lumpur yang akan didesak agar harga gel strength dan yield point berkurang. Langkah berikutnya adalah menyiapkan spacer, yaitu berupa gelled diesel oil untuk memisahkan fluida pendesak dan lumpur yang akan didesak. Beberapa perusahaan telah mengembangkan spacer yang dapat dipercepat baik digunakan pada penyemenan maupun pendesakan oil base mud. Spacer tersebut kadang-kadang merupakan campuran dari emulsifier dan wetting agent yang tidak membentuk gel strength yang tinggi pada bidang antara oil dan water base mud. Metoda pendesakan yang lainya adalah menggunakan spearhead dengan highly viscous bentonite dan diikuti oleh diesel oil dan fluida pendesak. Faktor ketiga dalam proses pendesakan adalah laju pemompaan. Pada umumnya, pendesakan harus menggunakan aliran turbulen. Disamping itu juga dilakukan dengan memutar dan menaik-turunkan drill string. SIFAT-SIFAT FISIK LUMPUR MINYAK Pemantauan sifat-sifat fisik oil base mud sangat penting. Meskipun sistem lumpur dipersiapkan secara memadai, tetapi biasanya menunjukan adanya perubahan sifat-sifat tersebut. Oleh karena itu, trend sifat-sifat fisik harus dipantau dan jika perlu dilakukan koreksi-koreksi sebelum terjadi problem yang serius. High Temperature/High pressure (HTHP) Fluid Loss Pengontrolan fluid loss dari oilo base mud bukan merupakan problem yang umum karena bahan –bahan yang digunakan formulasinya sistem lumpur tersebut dan micellar emulsion sangat efektif untuk 32 menyekat ruang pori yang sangat kecil. API fluid loss lumpur minyak biasanya mendekati nol. HTHP fluid loss dari oil mud dan invert system bervariasi antara 15 sampai 30 cc/menit. Telah lama disadari bahwa bahan-bahan koloid dalam lumpur mempunyai pengaruh merusak terhadap laju penembusan . studi microbit oleh fonenot oleh Simpson dan hasil uji lapangan yang dilaporkan oleh O’brien et al. Menunjukan bahwa pengurangan kadar koloid dari sistem oil base mud dapat menaikan laju penembusan . karena fluid loss yang sangat rendah dan laju penembusan yang sangat rendah telah terjadi ciri dari lumpur minyak. HTHP fluid loss test dilakukan dilaboratorium dengan menggunakan tekanan 750 psi pada fluida dengan back pressure 250 psi pada tabung penerima untuk mencegah flashing atau penguapan dari filtrat minyak. Beberapa peralatan uji lapangan menggunakan 600 psi dan 100 psi back pressure untuk memperoleh perbedaan tekanan 500 psi. Penampang melintang HTHP cell adalah setengah dari regular API fluid loss cell, sehingga volume filtrat yang terkumpul harus dikalikan dua. Uji temperatur dan tekanan harus selalu dilaporkan dengan volume filtrat terkoreksi Sifat-sifat Aliran Sifat-sifat aliran (plastic viscocity,yield point, gel strength) dipengaruhi oleh banyaknya dan ukuran butir-butir air yang teremulasi dalam minyak ; jumlah , ukuran dan kondisi total padatan yang terkandung didalam sistem lumpur, dan elektrokimia dan interaksi fisik dari padatan, air, dan hadirnya minyak,. Sifat-sifat aliran lumpur minyak dikembangkan padatan 4 metoda dasar : 1. Sabun yang tidak larut, jika dibasahi dengan minyak, membentuk struktur rantai panjang 33 2. Bahan-bahan asphaltic yang menghasilkan viscositas melalui interaksi mekanis 3. Organophillic yang menghasilkan viscositas melalui interaksi mekanis 4. Butir-butir emulsi yang menyerupai struktur micellar yang sangat kecil. Pengukuran sifat-sifat aliran sistem oil base pada permukaan dapat memberikan trend yang baik terhadap perubahan fluida, tetapi dapat menyesatkan/keliru jika pengaruh kondisi temperatur dan tekanan pada lubang bor tidak diperhitungkan. Pengukuran sifat-sifat contoh lumpur minyak yang diambil dipermukaan juga dapat memberikan informasi penting terhadap perubahan sistem yang mungkin terjadi, tetapi kondisi lubang bor yang sesungguhnya dapat menyebabkan harga pengukuran dipermukaan terlalu jauh berbeda dengan kondisi didasar lubang bor. Viscositas baik air maupun minyak berkurang dengan naiknya temperatur, tetapi kedua fasa fluida tersebut perilakunya sangat berbeda dengan naiknya tekanan. Viscositas air tetap tidak berubah dengan naiknya tekanan, tetapi viscositas diesel oil, sebagai contoh, naik secara tajam dengan bertambahnya tekanan. Oil-Water Ratio Seperti telah dijelaskan dimuka, bahwa sistem oil base mempunyai fasa eksternal minyak dan fasa internal air, yang bervariasi dari 5% vol sampai sekitar 50% vol. Jika campuran dari kedua fasa tersebut diputus secara mekanis dengan hadirnya emulsifier yang memadai, air akan terdispersi dalam butir-butir yang sangat kecil, yang disebut sebagai colloidal micelles. Mereka mempunyai pengaruh yang sama terhadap viscositas yang diperoleh jika koloid ditambahkan kedalam lumpur water base. Oleh karena itu naiknya kadar air atau berkurangnya oil water ratio akan menyebabkan naiknya viscositas, sedangkan dengan bertambahnya kadar minyak untuk mengatur viscositas oil base mud biasanya tidak dilakukan kecuali untuk kondisi khusus. Next >