< Previous 54 b) Tetrasodium pyrophasphate Tetrasodium pyrophasphate, atau TSPP (Na2H2P2O7) mempunyai spesific gravity 2,534 dan berbentuk bubuk kristal berwarna putih.Dalam larutan 10% TSPP mempunyai pH sebesar 10. TSPP dibuat dengan pemanasan disodium phosphate. TSPP tidak berbahaya bagi kesehatan, dan sifatnya tidak korosif. TSPP telah banyak digunakan dalam pengondisian sistem lumpur, tetapi penambahan yang berlebihan dapat merusak lumpur dan hanya mampu digunakan sampai temperatur 1500F. c) Sodium Tetraphosphate Sodium Tetraphosphateatau STP (Na6P4O13) mempunyai spesific gravity 2,5. bersifat hydroscopic dan tidak berwarna dengan kenempakan seperti serbuk kaca dalam 10% larutan STP mempunyai pH sebesar 7. STP juga dapat digunakan secara efektif seperti jenis phosphate yang lainya, tetapi tidak akan merusak lumpur jika penambahannya berlebihan. Kerugian penggunaan STP adalah tidak dapat stabil dalam waktu yang lama dan hanya mampu digunakan sampai temperatur 1500F d) Sodium hexametaphosphate Sodium hexametaphosphate atau SHMP Na6(PO3)6) mempunyai spesific gravity 2,181 tidak berwarna dengan kenampakan mirip seperti STP, dan bersifat hydroscopic. SHMP pada awalnya banyak digunakan untuki pengondisian lumpur. SHMP juga cukup efektif, tetapi tidak seefektif SAPP jika digunakan dalam rentang waktu yang lama. SHMP juga efektif untuk mengambil calcium dari larutan. SHMP ini hanya mampu digunakan sampai temperatur 150oF. 3.3.3.2. Lignosulfonate Lignosulfonate adalah campuran lignin sulfonate yang diperoleh dari sulfite liquor. Berbagai macam jenis dan jumlah ion-ion metal ditambahkan dalam campuran tersebut untuk meningkatkan kemampuan 55 dalam dalam menetralisir valensi tepi yang terputus. Ion-ion yang ditambahkan adalah Calsium, besi, dan Chrome. Lignosulfonate mempunyai stabilitas yang baik sampai temperatur 4000F. Lignosulfonate merupakan aditif yang berfungsi ganda, yaitu baik sebagai dispersant maupun fluid loss control agent. Calsium Lignosulfonate adalah thinner yang efektif untuk lumpur lime. Ferrocrhome lignosulfonate, dengan berbagai jumlah besi dan crhome, merupakan thinner yang efektif untuk tujuan umum karena adanya ion-ion metal berat. Chrome lignasulfonate adalah bahan pengencer yang paling banyak digunakan, tetapi akan terdekomposisi pada temperatur 3000F (149oC). Bahan kimia ini mempunyai kemampuan untuk mendeflokulasi dan mendispersikan partikel-partikel clay, sehingga dapat menurunkan viscositas, yield point dan water loss. Deflokulasi dicapai dengan cara menyambung chrome lignosulfonate pada tepi plat-plat clay yang terputus. Hal ini akan menyebabkan turunya gaya tarik antar plat-plat dan mengakibatkan penurunan viscositas dan gel strength. Kerugian dari penggunaan lignosulfonate adlah bahwa pada kondisi temperatur dan tekanan yang sangat tinggi, lignosulfonate dapat terdegradasi dan menghasilkan racun gas H2S. 3.3.3.3. Lignite Lignite yang digunakan sebagai bahan pengencer berasal dari alam atau dari produk tambang. Produk lignin dapat diperoleh dari humic acid extract, tetapi biasanya berbentuk kepingan lignite coal. Dalam pengkondisian lumpur, lignite digunakan dengan menambahkan Na(OH) pada ratio 5 :1 sebagai pengencer, oil emulsifier, dan fluid loss reducer. Complexed lignite digunakan dengan modified lignosulfonate dapat memperbaiki filtration control pada temperatur tinggi. Lignite dapat digunakan dalam water base mud pada temperatur sampai 4000F. Lignite merupakan thinner dan fluid loss control agent yang efektif. Keuntungan dari penggunaan lignite sebagai aditif adalah : 56 Lignite stabil pada temperatur 4000F, dan bahkan dapat stabil pada temperatur sampai 4500F dengan menggunakan aditif-aditif khusus. Lignites (lignins) berfungsi sebagai dispersant dengan memenuhi valensi tepi yang terputus dan sebagai fluid loss control loss control agent karena struktur koloidalnya. Walaupun lignins mempunyai pH asam, prosuk pre causticized dapat digunakan tanpa pH adjuster. Sedangkan kerugianya adalah bahwa lignite tidak cocok untuk fluida dengan kandungan garam yang tinggi karena lignite tidak larut dalam garam. 3.3.3.4. Tannate Pada umumnya tannate yang digunakan untuk mengontrol lumpur adalah bahan ekstrak tumbuhan quebracho yang berasal dari kulit kayu pohon quebracho (C14H10O9) diargentina. Tannate dalam kondisi basah dapat membengkak, dan dapat larut dalam air secara lambat, tetapi akan mengahasilkan larutan yang asam, sehingga harus ditambahkan sodium hidroxide untuk menghasilkan larutan sodium tannate. Dalam 10% larutan dengan 1 bagian sodium hidroxide dan 3 bagian quebracho mempunyai pH sebesar 10,5. quebracho adalah merupakan bahan pengencer yang sangat efektif sampai temperatur 2500F jika kadar komtaminan garam dan calsium masing-masing tidak melebihi 10.000 ppm dan 240 ppm. Tannin diekstrak dari kulit kayu pohon hemlock juga dapat digunakan sebagai bahan pengencer lumpur pemboran, dan dapat dilarutkan dalam air dengan cara sama dengan menambahkan Na(OH) seperti quebracho. Tannate merupakan bahan dengan fungsi ganda sebagai dispersant dan fluid loss control agent. Selain itu, tannate terutama quebracho efektif untuk pengencer lumpur lime dan lumpur yang terkontaminasi semen. 3.3.3.5. Surfactant 57 Surfactant (surface tension-reducing agent) dapat berfungsi untuk mengencerkan lumpur dan juga menurunkan water loss. Bahan ini juga dapat digunakan sebagai emulsifier (lihat pada oilo-base mud). 3.3.3.6. Air Air lama digunakan sebagai pengencer yang efektif pada lumpur pemboran. Efek pengencer diperoleh dengan mengurangi total konsentrasi padatan lumpur pemboran. Karena penambahan drilled solid pada sistem lumpur sudah menjadi sifat yang umum, maka diperlukan pencairan dengan air atau mengambil padatan-padatan tersebut secara mekanis. Perlu dicatat bahwa air biasanya ditambahkan pada lumpur water base untuk menggantikan air yang hilang kedalam formasi. Jika air yang hilang tersebut tidak digantikan dengan penambahan air, maka viscositas akan naik karena konsentrasi padatan bertambah dan treatment kimia akan terbukti bahwa viscositas tidak dapat turun secara efectif dalam situasi ini. 3.3.4 Fluid Loss Control Fluid loss control digunakan untuk menjaga integritas lubang, melindungi shale yang senitif terhadap air, dan meminimalkan hole washout untuk mencapai casing cement job yang lebih baik. Selain itu,dengan meminimalkan fluid loss dalam formasi produktif akan dapat mengurangi problem analisa log dan meminimalkan kerusakan formasi yang dapat menurunkan produksi. Secara umum, filtrat loss dalam formasi permeabel adalah tergantung pada distribusi ukuran partikel dan kandungan koloid yang relatif tinggi dalam range 60% kandungan padatan lumpur dalam ukuran diameter 0 – 1 mikron. Sebagai contoh dispersi lumpur pada suatu sumur akan mempengaruhi filtrat loss lebih rendah karena konsentrasinya lebih besar dari ukuran partikel-partikel koloid dibanding dengan lumpur kaolinite atau attapulgite clay. Akan tetapi clay tidak dapat digunakan 58 semata-mata untuk mengontrol fluid loss karena merusak lumpur dimana viscositas fluida akan naik dengan naiknya kandungan clay. Ada berbagai jenis aditif lumpur yang digunakan untuk mengontrol fluid loss. Pada umumnya adotif ini digunakan bersama-sama dengan bentonite, sementara sebagian kecil dapat digunakan secara terpisah pada setiap kandungan clay dalam lumpur. 3.3.4.1. Bentonite Merupakan aditif multiguna yang membantu dalam mengontrol fluid loss, suspensi barite, dan viscositas untuk kemampuan pembersihan lubang bor. Dalam penambahan yang sedikit, pada range 6% berat cocok untuk mengurangi fluid loss sampai 10 – 12 cc. Ada beberapa kerugian dari penggunaan bentonite sebagai filtration loss reducer, yaitu ; Bentonite tidak cocok digunakan pada konsentrasi ion sodium, kalsium atau potassium yang tinggi tanpa prehidrasi. Bentonite rentan terhadap kontaminasi pada saat pemboran formasi-formasi, seperti garam atau anhydride (CaSO4) Lumpur clay rentan terhadap panas dalam bentuk flokulasi clay yang meningkatkan fluid loss. 3.3.4.2. Starch (Pregelantized) Starch dapat berfungsi dengan baik sebagai fluid loss control agent dengan hadirnya ion kalsium atau sodium. Oleh karena itu, aditif ini cocok digunakan untuk lumpur salt water atau lumpur lime. Jika digunakan pre-treated non fermenting starch, maka tidak perlu digunakan bactericide. Kelemahan dari penggunaan strach adalah : Kenaikan viscositas sering terjadi jika menggunakan starch. Harus digunakan bactericide untuk mencegah degradasi jika starch bukan pre-treated Starch rentan terhadap panas diatas 250OF 59 3.3.4.3. Sodium Carboxymethylcellulose -CMC CMC paling terkenal dari CMC adalah harus menggunakan thinner untuk mengatasi pengaruh viscositas aditif. 3.3.4.4. X – C Polymer Dihasilkan dari polysaccaride gum X-C polymer stabil terhadap kehadiran larutan garam. X-C polymer ini mempunyai sifat : Membangun viscositas Struktur gel Viscositas rendah pada shear rate yang tinggi 3.3.4.5. Ben-Ex Suatu rantai panjang polymer yang dirancang penggunaanya untuk low solid muds. Ben-Ex mengikat partikel clay bersama-sama pada shear rate rendah. 3.3.4.6. Lignins, Tannins, dan Lignosulfonates Sementara memberikan sifat fluid loss control karena sifat kimia alamiahnya ukuran, dan dengan perananya sebagai dispersant untuk partikel-partikel koloid clay. Kemampuan pendispersian setiap aditif dibahas pada bagian terpisah. Produk-produk ini mempunyai stabilitas yang baik pada range temperature antara 3500F – 4000F. Formulasi khusus lignite akan menghasilkan stabilitas sampai temperatur 4500F. Lignins mempunyai struktur koloid yang membantu dalam mengontrol fluid loss. Aksi ganda sebagai fluid loss control dan pendispersian cenderung menyebabkan produk-produk ini cocok digunakan dalam banyak kasus. Kerugian dari lignins adalah rentan terhadap kontaminasi ion kalsium dan berikutnya terjadi flokulasi. Lignins cenderung menangkap ion 60 kalsium yang dapat mengurangi keefektifan lignite sebagai fluid loss agent. 3.3.4.7. Diesel Oil Telah sering digunakan untuk menurangi API filter loss lumpur pemboran. Akan tetapi, diesel oil ini telah terbukti bahwa meskipun prinsipnya dapat mengurangi water loss, tetapi pada temperatur dan tekanan tinggi water loss tidak terpengaruhi oleh minyak. 3.3.5. EMULSIFIER Emulsifier memungkinkan terjadinya dispersi mekanis dari dua macam fluida yang saling bercampur, membentuk fasa internal dan eksternal, dan secara kimiawi membentuk emulsi yang stabil. Emulsi adalah suatu sistem campuran dua fasa yang terdiri dari butiran minyak dalam air atau butiran air dalam minyak. Disekeliling cairan disebut sebagai fasa kontinyu. Jika fasa minyak dan air relatif murni, maka butiran-butiran tersebut akan bergabung dan membentuk lapisan pemisah pada saat pengadukan dihentikan. Jika ditambahkan emulsifyng agent, maka akan terdistribusi pada bidang kontak antara butiran dengan fasa kontinyu fasa cair. Tegangan permukaannya berkurang, sehingga butiran-butiran akan saling tolak-menolak satu denganh yang lain dan kondisinya tetap terdispersi. Emulsi yang terjadi dengan cara ini dapat dikelompokan sebagai minyak dalam air atau air dalam minyak, tergantung dari fasa kontinyunya. Sejumlah kecil minyak (5%vol) dapat dibuat emulsi dalam clay water mud tanpa bahan emulsifier yang mahal. Tetapi emulsi biasanya lebih stabil jika tegangan permukaan diturunkan dengan sedikit emulsifier. Lignite adalah merupakan emulsifier yang efektif dengan perbandingan 5 bagian lignite dan 1 bagian Na(OH). Emulsifier yang berupa sabun (soap-type emulsifier), baik nonionic atau anionic juga dapat digunakan untuk membuat oil-in-water emulsion. Water-in-oil emulsifier adalah merupakan 61 formulasi yang spesifik untuk menghasilkan “invert” emulsion, dimana butiran-butiran air terdispersi dalam fasa kontinyu minyak. Pada prinsipnya emulsifier adalah aditif yang mempunyai sifat : Heavy molecular weight soap Menaikan tegangan permukaan Menghasilkan emulsi yang stabil Cairan emulsifier bekerja lebih cepat, tetapi tidak membentuk emulsi yang ketat Harus mempunyai stabilitas listrik 350 – 400 volt 3.3.6. LOST CIRCULATION MATERIAL Adalah merupakan material yang ditambahkan baik untuk mencegah lost circulation atau untuk mendapatkan kembali sirkulasi setelah terjadi hilang sirkulasi. Pada umumnya material-material ini digunakan tanpa banyak pertimbangan, yang penting dapat menanggulangi problem hilang lumpur. Problem lost circulation (hilang lumpur) secara umum dibagi menjadi dua kategori yaitu : Kategori pertama, adalah problem hilang lumpur kedalam rongga-rongga seperti zona porous, vuggy limestone, shell reefs, gravel beds, atau gua-gua alami. Kategori kedua, adalah lost circulation yang terjadi karena terlampuinya compressive strength formasi. Kemungkinan penanganan untuk kategori pertama akan tidak menyelesaikan problem rekah formasi. Maka aditif lumpur harus dibagi menjadi kelompok-kelompok yang dapat diterapkan pada setiap jenis lost circulation tersebut. Secara umum, tidak ada aditif lumpur yang dapat diaplikasikan dalam rongga-rongga yang besar seperti gua-gua dibawah tanah. “Blind drilling” (pemboran “buta”) dan setting casing string sering digunakan untuk menyelesaikan masalah tersebut. Akan tetapi, dalam rongga-rongga 62 yang kecil, material penyumbat dapat secara efektif manutup zona-zona tersebut. Lost circulation material dapat diperoleh dalam berbagai ukuran dan bentuk untuk digunakan dalam penyumbatan rekahan dan mencegah hilangnya lumpur kedalam formasi. Dari hasil pengamatan selama beberapa tahun yang lalu, telah ditemukan sekitar 350 macam lost circulation material, dengan nama produk yang berbeda-beda. Sehingga dapat mempermudah dalam pemilihan untuk kondisi-kondisi khusus. Lost circulation material berbentuk butiran kecil (granular), serpih (flakes) atau serat (fibrous). Dan diklasifikasikan mulai dari kasar, sedang dan halus. Campuran dari bahan-bahan granular, flake dan fibrous dirancang untuk menutup rekahan-rekahan kecil, lapisan gravel, zona yang permeabilitasnya tinggi. 3.3.6.1. Fibrous Material (Bahan Berserat) Fibrous material meliputi bahan-bahan seperti ground leather atau ground sugar dari batang rotan. Material fibrous ini berupa serat kayu, serat tumbuhan, maupun serat sintetis, dengan ukuran 1/8 sampai ¾ inchi. Bahan ini paling efektif untuk menutup rongga-gongga yang besarkarena mengandung serat kasar yang dapat memberikan kemampuan membungkus dengan baik. Problem lain yang mungkin terjadi adalah penyumbatan bit jet dengan material ini. 3.3.6.2. Granular Material (Bahan Berbutir kecil) Granular material meliputi walnut shell dan ground mica dapat diperoleh dalam ukuran yang kasar, sedang atau halus, atau 4 sampai 100 mesh menurut U.S. Standar sieve. Bahan ini biasanya cocok untuk menutup zona porous. 3.3.6.3. Flakes Metrial (bahan berbentuk Serpih) 63 Material flake berupa cellophane atau polyethylene flake yang berukuran dari 1/8 sampai 1 inchi. Cellophane juga berfungsi untuk menyumbat zona-zona porous 3.3.6.4. Barite dan Bentonite Barite dan bentonite juga sanngat efektif entuk menutup/menyumbat formasi-formasi yang porous. 3.3.6.5. Squeeze Techniques Squeeze techniques adalah merupakan teknik penyumbatan yang cukup efektif untuk menyelesaikan problem-problem lost circulation ini. Squeeze adalah setiap material yang didesak masuk kedalam formasi sebagai usaha untuk menutup formasi dari dalam. Setiap bahan yang disebutkan diatas dapat digunakan dalam squeeze dan biasanya dalam jumlah yang cukup banyak perbarrel-nya. Squeeze khusus menggunakan diesel oil sebagai carrying agent yang dicampur dengan bentonite atau semen sangat efektif. Semen atau bentonite tidak bereaksi dengan minyak, tetapi akan bereaksi dengan lumpur atau air formasi. 3.3.7. ADITIF KHUSUS Aditif khusus dikelompokan menjadi beberapa jenis, yaitu : flocculant, corrosion control agent, defoamer, pH control, mud lubricant, dan anti differential sticking chemical. 3.3.7.1. Flocculant Flocculant adalah merupakan polimer yang digunakan untuk mengikat padatan yang berasal dari serbuk bor agar menggumpal, sehingga mudah diambil dengan cara penyaringan atau pengendapan. Next >