Top Banner
53 Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I Semester I 2015 / 2016 MODUL II SISTEM PERALATAN PEMBORAN I. TUJUAN 1. Memahami prinsip kerja peralatan-peralatan pada hoisting system, circulating system, rotating system, BOP system, dan power system dalam operasi pengeboran. 2. Mampu mengidentifikasi peralatan-peralatan yang termasuk dalam sistem peralatan pemboran. 3. Mengenali dan memahami prinsip kerja peralatan-peralatan khusus yang digunakan dalam operasi pengeboran. 4. Mampu menjelaskan fungsi-fungsi dari peralatan-peralatan yang termasuk dalam sistem peralatan pemboran. 5. Memahami prinsip kerja dari Sucker Rod Pump dan dapat membedakan tipe, komponen, dan peralatan-peralatan pada Sucker Rod Pump. 6. Mengenali komponen-komponen, dan memahami prinsip kerja dari Chrismas Tree. II. SISTEM PENGANGKATAN (HOISTING SYSTEM) Fungsi dari hoisting system adalah untuk menyediakan fasilitas dalam mengangkat, menahan dan menurunkan drillstring, casing string dan perlengkapan bawah permukaan lainnya. Dua jenis kegiatan yang menggunakan peralatan hoisting system pada operasi pemboran adalah sebagai berikut. 1. Making connection, yaitu proses penyambungan rangkaian drillstring. Berhubungan dengan proses penambahan sambungan drillpipe untuk penembusan yang lebih dalam. 2. Tripping out dan tripping in, yaitu proses mencabut dan menurunkan rangkaian stringuntuk mengganti kombinasi peralatan pemboran di bawah permukaan. Komponen-komponen utama dari hoisting system adalah 1. Derick dan substucture 2. Block dan tackle 3. Drawwork
21

Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

Jan 11, 2016

Download

Documents

Rudy Valentino

MODUL SISTEM PERALATAN PEMBORAN
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

53

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

MODUL II

SISTEM PERALATAN PEMBORAN

I. TUJUAN

1. Memahami prinsip kerja peralatan-peralatan pada hoisting system, circulating

system, rotating system, BOP system, dan power system dalam operasi

pengeboran.

2. Mampu mengidentifikasi peralatan-peralatan yang termasuk dalam sistem

peralatan pemboran.

3. Mengenali dan memahami prinsip kerja peralatan-peralatan khusus yang

digunakan dalam operasi pengeboran.

4. Mampu menjelaskan fungsi-fungsi dari peralatan-peralatan yang termasuk dalam

sistem peralatan pemboran.

5. Memahami prinsip kerja dari Sucker Rod Pump dan dapat membedakan tipe,

komponen, dan peralatan-peralatan pada Sucker Rod Pump.

6. Mengenali komponen-komponen, dan memahami prinsip kerja dari Chrismas Tree.

II. SISTEM PENGANGKATAN (HOISTING SYSTEM)

Fungsi dari hoisting system adalah untuk menyediakan fasilitas dalam mengangkat, menahan

dan menurunkan drillstring, casing string dan perlengkapan bawah permukaan lainnya.

Dua jenis kegiatan yang menggunakan peralatan hoisting system pada operasi pemboran

adalah sebagai berikut.

1. Making connection, yaitu proses penyambungan rangkaian drillstring.

Berhubungan dengan proses penambahan sambungan drillpipe untuk penembusan

yang lebih dalam.

2. Tripping out dan tripping in, yaitu proses mencabut dan menurunkan rangkaian

stringuntuk mengganti kombinasi peralatan pemboran di bawah permukaan.

Komponen-komponen utama dari hoisting system adalah

1. Derick dan substucture

2. Block dan tackle

3. Drawwork

Page 2: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

54

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Derrick dan Substructure

Fungsi dari derrick adalah menyediakan ruang ketinggian vertikal yang diperlukan untuk

mencabut dan menurunkan pipa dari dan ke dalam sumur. Semakin tinggi derrick maka

semakin panjang rangkaian pipa yang bisa ditangani yang berarti semakin cepat proses

pengeboran. Panjang pipa yang umum digunakan berkisar antara 27-30 ft. Kemampuan

derrick menangani panjang rangkaian pipa disebut dengan stand yang tersusun dari dua,

tiga, atau empat sambungan pipa. Selain beban kompresif dalam penambahan ketinggian

derrick, beban angin juga harus diperhitungkan.

Rig floor

Rig floor berfungsi untuk menyediakan ruang kerja di bawah lantai rig untuk pressure control

valve (blowout preventer). Lantai rig umumnya lebih tinggi dari permukaan tanah dengan

menempatkan substruktur. Substruktur harus dapat menopang beban rig dan seluruh peralatan

yang ada di atas lantai rig.

Istilah-istilah pada rig floor:

1. Rotary table: Peralatan yang berfungsi untuk memutar dan menggantung drillstring.

2. Rotary drive: Peralatan yang berfungsi meneruskan daya dari drawworks ke rotary

table.

3. Drawwork: Mekanisme hoisting system pada rotary drilling rig.

4. Driller console: Panel pusat instrumentasi dari rotary drilling rig.

5. Drillpipe tong: Kunci besar yang dipakai untuk memutar bagian drillstring untuk

menyambung dan melepas bagian-bagian drillstring.

6. Mouse hole: Lubang di samping rotary table untuk meletakan drillpipe untuk

disambungkan ke kelly dan drillstem.

7. Rat hole: Lubang di samping derrick di rig floor untuk meletakkan kelly pada saat

triping in atau tripping out.

Gambar 1- Derrick

Gambar 2 - Substruktur

Sumber: (http://en.wikipedia.org/wiki/ Derrick) Sumber: (http://www.globalspec.com)

Page 3: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

55

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Gambar 3 - Drilling console Gambar 4 - Skema Drilling Console

Rig

Rig merupakan gabungan dari derrick dan substructure. Secara garis besar, rig tergolong

menjadi tipe rig dengan kedudukan yang tetap (fixed) dan tipe rig yang dapat bergerak

(moveable). Jenis-jenis rig:

1. Cable tool rig

2. Land rig

3. Standard Derrick

4. Portable Rig

5. Conventional Rig

6. Marine Rig (contohnya: Barge, Jack up, Platform Rig, Semi Submersible Rig,

dan Drill Ship)

Block dan Tackle

Block dan tackle terdiri dari:

1. Crown Block: Katrol diam yang terletak

di atas derrick.

2. Travelling Block: Katrol yang bergerak

naik dan turun sambil bergantung

dibawah crown block, tempat melilitkan

drilling line.

3. Drilling line: Tali Baja yang berfungsi

menghubungkan semua komponen dalam

hoisting system.

4. Hook: Peralatan berbentuk kait besar

yang terletak di bawah traveling block

5. Untuk menggantungkan drillstem

Gambar 5 - Bagian hoisting system

(Sumber: http://ffden-2.phys.uaf.edu

/212_spring2011.web.dir/Dan_Luo/web%20page/

Drilling%20rig.html)

(Sumber: http:// http://peco.ca/ console.htm) (Sumber: http://geologie.vsb.cz/

DRILLING/drilling/theory.html)

Page 4: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

56

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

6. Elevator: Suatu penjepit yang sangat kuat untuk memegang drill pipe dan drill collar

sehingga dapat dimasukkan dan dikeluarkan dari dan ke dalam lubang bor.

Ada dua tipe dari elevator:

1. Bottle neck: digunakan untuk memegang drill pipe.

2. Collar lift: digunakan untuk memegang drill collar.

Drawwork

Drawwork merupakan peralatan mekanik yang merjadi otak dari derrick. Fungsi

drawwork yaitu:

1. Pusat pengontrol bagi driller yang menjalankan operasi pemboran.

2. Rumah bagi gulungan drilling line.

3. Meneruskan daya dari prime mover ke rotary table dan catheads.

Bagian utama dari drawwork adalah

1. Drum : Peralatan yang berfungsi menggulung dan mengulur drilling line.

2. Brake, terdapat dua jenis brake :

a) Main Mechanical Brake: Peralatan dari hoisting system yang mampu membuat

seluruh beban kerja betul-betul berhenti. Bila beban berat diturunkan maka main

brake akan bekerja secara hidrolik atau elektrik untuk meredam energi yang

ditimbulkan beban.

b) Auxiliary Brake: Peralatan hidrolik untuk membantu meringankan tugas

mechanical brake dimana tidak dapat memberhentikan proses pemboran

seluruhnya.

Cat head

Sub-bagian dari drawwork yang terdiri dari make-up cathead dan break-out cathead.

Cathead digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan tetapi tugas yang lebih

umum adalah mengangkat peralatan yang ringan dengan catline.

III. SISTEM SIRKULASI (CIRCULATING SYSTEM)

Fungsi utama dari sistem sirkulasi adalah mengangkat serpihan cutting dari dasar sumur ke

permukaan. Aliran dari fluida pemboran melewati:

1. Steel tanks ke mud pump

2. Mud pump ke high pressure surface connection dan ke drillstring

Page 5: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

57

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

3. Drill string ke bit

4. Nozzle bit ke annulus sampai permukaan

5. Contaminant-removal equipment dan kembali ke suction tank

Peralatan utama dari circulating system adalah:

Mud pump

Mud pump berfungsi untuk memompa fluida pemboran dengan tekanan tinggi.

Mud pits

Mud pit adalah suatu kolam tempat lumpur sebelum disirkulasikan. Biasanya rig

mempunyai dua atau tiga pit dengan ukuran lebar 8 -12 feet, panjang 20 - 40 feet, tinggi 6 -

12 feet, dan volumenya antara 200 - 600 bbl.

Gambar 6 - Mud Pit

Mud mixing equiment

Suatu peralatan yang berfungsi untuk mencampurkan bahan-bahan atau material pada

lumpur dengan menggunakan mixing hopper. Mixing hopper adalah alat berbentuk

corong yang dipakai untuk menambahkan bahan-bahan padat ke dalam fluida pemboran

saat treatment di dalam mud pit.

(Sumber: https://gazniekonwencjonalny.

wordpress.com/tag/odwierty/)

Page 6: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

58

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Gambar 7 - Mixing Hopper

Contaminant Removal

Peralatan yang berfungsi untuk membersihkan fluida pemboran yang keluar dari lubang

sumur setelah disirkulasikan, terdiri dari:

1. Mud gas separator, berfungsi memisahkan gas dari fluida pemboran.

2. Shale shaker, berfungsi memisahkan cutting berukuran besar dari fluida pemboran.

3. Degasser, berfungsi memisahkan gas dari fluida pemboran secara kontinu.

4. Desander, berfungsi untuk memisahkan pasir dari fluida pemboran.

5. Desilter, berfungsi memisahkan fluida pemboran dari partikel yang lebih kecil dari

pasir.

Gambar 8 - Sistem sirkulasi pada contaminant removal

(Sumber: https://www.osha.gov/SLTC/

etools/oilandgas/drilling/drilling_ahead.html)

(Sumber: https://www.osha.gov/SLTC/etools/oilandgas/drilling/mud_system.html)

Page 7: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

59

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

IV. ROTATING SYSTEM

Gambar 9 - Bagian dari Rotating System

Rotary system termasuk semua peralatan yang digunakan untuk mentrasmisikan putaran meja

putar ke bit. Bagian utama dari rotary system adalah:

Swivel

Swivel berfungsi sebagai penahan beban drillstring dan bagian statis pada drillstring

yang berputar. Swivel merupakan titik penghubung antara circulating system dan

rotating system serta sebagai punutup fluida dan menahan putaran selama diberikan

tekanan.

Kelly

Kelly adalah pipa pertama di bawah swivel. Bentuknya dapat berupa segi empat atau

segi enam sehingga akan memudahkan rotary table untuk memutar rangkaian di

bawahnya. Torsi ditransmisikan ke kelly melalui kelly bushing yang terletak di

dalam master bushing dari rotary table dan kelly harus dipertahankan setegak lurus

mungkin. Kelly mempunyai ukuran standard yaitu panjang 40 feet dengan bagian

pengeraknya 37 feet.

(Sumber: http://oilfieldrillers.blogspot.com/2014/08/basics-of-drilling-rig.html)

)

Page 8: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

60

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Rotary Drive

Rotary Drive berfungsi meneruskan daya dari drawworks ke rotary table.

Rotary Table

Rotary table berfungsi untuk memutar drillstring melalui kelly, dan untuk menggantung

drillstring. Kelly bushing dan rotary bushing dalam rotary table berfungsi untuk memutar

kelly.

Rotary bushing digerakkan oleh prime mover sedangkan kelly bushing didudukkan di dalam

rotary bushing dan ditahan oleh empat penjepit.

Gambar 10 - Rotary Table

(Sumber: http://www.offshore-technology.com/projects/

kravtsovskoye/kravtsovskoye6.html)

Drillpipe

Drillpipe merupakan pipa baja yang digantung di bawah kelly untuk mentransmisikan

putaran ke bit. Porsi utama dari drillstring sendiri adalah drillpipe.

Heavy Weight Drillpipe

Heavy Weight Drillpipe mempunyai dinding yang tebal dengan berat 2-3 kali drillpipe

standard. Kegunaan heavy weight drillpipe adalah:

1. Mengurangi kerusakan pipa dengan adanya zona transisi.

2. Menggurangi penggunaan drill collar.

3. Menghemat biaya directional drilling, mengurangi torque dan kecenderungan

perubahan kemiringan.

Page 9: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

61

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Drill Collar

Pipa baja penyambung berdinding tebal yang terletak di bagian bawah drillstem di atas bit.

Fungsi utamanya untuk menambah beban yang terpusat pada bit.

Gambar 11 - Drill Pipe Gambar 12 - Drill Collar

Bit

Bit merupakan ujung dari drillstring yang menyentuh formasi, diputar dan diberi beban

untuk menghancurkan serta menembus formasi, bit dapat dibagi tiga tipe, yaitu:

1. Drag bit

Bit yang telah dipakai sejak dulu hingga saat ini dalam proses rotary

drilling. Bit ini terbatas pada formasi yang tidak keras dan dan dangkal. Pisau

potongnya mirip ekor ikan dan pemboran dilakukan dengan cara menggeruk.

Pemboran tergantung dari beban, putaran, dan kekuatan pisau potong.

2. Diamond bit

Bit yang memilki butir-butir intan sebagai penggeruk pada matriks besi.

Diamond bi ttidak memiliki bagian yang bergerak dan digunakan untuk membor

formasi yang keras dan abrasif.

3. Rolling Cutter Bit

Bit yang mempunyai kerucut-kerucut yang berputar untuk

menghancurkan batuan. Terdapat jenis mill tooth bit ataupun TCI.

(Sumber: http://www.jtmillerllc

.com/drill_pipe1.html)

(Sumber: http://www.jtmillerllc

.com/drill_pipe1.html)

Page 10: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

62

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Gbr 13 - Drag Bit Gbr 14 - Diamond Bit Gbr 15 - Rolling Cutter

V. SISTEM PENCEGAHAN SEMBUR LIAR (BOP SYSTEM)

Gambar 16 - Blow Out Preventer

Fungsi dari sistem BOP adalah untuk menyediakan fasilitas untuk mencegah terjadinya

semburan liar (tidak terkontrol) lumpur dari sumur, yang merupakan bahaya utama pada

operasi pengeboran. Pengoperasian BOP dilakukan melalui control panel yang ditangani oleh

driller dan pengaturan aliran lumpur dilakukan melalui choke manifold secara manual.

Komponen - komponen Blow Out Preventer System terdiri dari :

1. BOP Stack

Peralatan pencegah semburan liar ditempatkan pada kepala casing dibawah rotary

table. BOP stack (peralatan dengan valve bertekanan tinggi yang didesain untuk menahan

tekanan lubang bor bila terjadi kick) meliputi :

1) Annular Preventer

(Sumber: http://www.petroleumonline.com/content/overview.asp?mod=4)

(Sumber: http://www.ogpe.com/news/2014/04/14/the-lloyd-s-

register-blowout-preventer-risk-model.html)

Page 11: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

63

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Ditempatkan paling atas dari susunan BOP stack. Berisi rubber packing element

yang dapat menutup annulus baik lubang dalam keadaan kosong atau ada

rangkaian bor. Semakin besar tekanan dari bawah semakin rapat menutupnya.

2) Ram Preventer

Menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor berada pada lubang. Ram

preventer memiliki tiga jenis yang berbeda, yaitu :

a) Pipe Ram (menutup sumur jika ada pipa ukuran tertentu)

b) Blind Ram (menutup sumur jika tidak ada pipa didalamnya)

c) Shear Ram (menutup sumur apabila terjadi kick dengan memotong pipa yang

ada di dalamnya)

3) Drilling Spool

Terletak diantara preventers. Berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line dan

kill line.

4) Casing Head

Merupakan alat tambahan pada bagian atas casing yang berfungsi sebagai pondasi

BOP stack.

2. Accumulator

Ditempatkan pada jarak sekitar seratus meter dari rig, bekerja pada BOP stack dengan

”high pressure hydraulic”. Pada saat terjadi kick, kru dapat dengan cepat menutup blow-

out preventer dengan menghidupkan kontrol pada accumulator atau remote pada panel

yang terletak di lantai bor. Unit ini dijalankan pada saat kru sudah meninggalkan lantai rig

pemboran.

3. Supporting System

Selain kedua hal diatas, terdapat supporting system untuk blow out prevention system,

yaitu :

1) Choke Manifold

Bekerja pada BOP stack dengan “high pressure line” disebut “choke line”.

Membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk mencegah terjadinya

intrusi fluida formasi.

2) Kill Line

Bekerja dengan BOP stack, lumpur berat dipompakan melalui kill line kedalam

lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur dapat mengimbangi formasi.

Page 12: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

64

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

VI. SISTEM DAYA (POWER SYSTEM)

Power system merupakan komponen berupa sumber tenaga yang berfungsi untuk

menggerakkan semua sistem yang ada dalam proses pengeboran. Selain itu, power

system berfungsi untuk menyuplai listrik ke sistem-sistem yang ada dalam operasi

pengeboran. Umumnya, hoisting dan circulating system membutuhkan daya yang lebih

besar dibandingkan sistem lainnya. Namun, kedua sistem tersebut digunakan dalam waktu

yang berbeda sehingga dapat menggunakan sumber tenaga yang sama. Sebuah rig biasanya

menggunakan mesin diesel sebagai sumber tenaga. Umumnya, sebuah rig membutuhkan daya

sekitar 1000 - 3000 hp.

Sumber daya dari rig biasanya tediri dari mesin diesel dengan pembakaran internal

yang diklasifikasikan menjadi :

1. Diesel electric type

2. Direct drive type

Power system terdiri dari:

1. Prime mover

Prime mover merupakan motor utama yang menyalurkan tenaga ke sistem-sistem

lainnya dalam operasi pengeboran. Prime mover memiliki sistem pembakaran

internal yang dapat menghasilkan 500 hingga 5000 hp. Jumlah prime mover yang

dibutuhkan dipengaruhi dari daya yang dibutuhkan oleh seluruh sistem operasi

pengeboran dan kedalaman sumur. Biasanya, dibutuhkan satu atau lebih prime mover untuk

menghasilkan daya pada operasi pengeboran. Prime mover biasanya diletakkan di rig floor

ataudi dekat rig floor.

2. Sistem transmisi

Sistem transmisi berfungsi untuk menyalurkan tenaga dari prime mover ke bagian sistem

peralatan pemboran. Transmisi tenaga dari prime mover dilakukan melalui:

1) Sistem penggerak mekanik

Sistem transmisi dengan penggerak mekanik menggunakan gear/rantai untuk

menyalurkan tenaga dari prime mover. Namun, tenaga yang dihasilkan dari prime

mover akan menurun setelah melewati gear sehingga efisiensi mekanik

berkurang menjadi 0,75 hingga 0,85.

2) Sistem pengerak elektrik

Sistem transmisi berupa penggerak elektrik dapat dikelompokkan menjadi 2

Page 13: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

65

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

jenis yakni:

a) Generator DC - motor DC

Motor DC yang digerakkan oleh generator DC akan dihubungkan ke prime

mover. Salah datu keuntungan sistem ini adalah meningkatnya efisiensi

mekanik menjadi 0,85 hingga 0,9 dan mengurangi kebisingan.

b) Sistem AC (Alternatic current) dan SCR (sillicone controlled rectifier)

Sistem ini lebih banyak digunakan pada rig yang baru. Keuntungan sistem

ini adalah biaya pemeliharaannya lebih murah, lebih tahan lama dan lebih

ringan dibandingkan mesin DC.

VII. PERALATAN-PERALATAN KHUSUS

1. Stabilizer

Stabilizer digunakan di dalam BHA untuk menjaga keseimbangan bit dan drill collar di

dalam lubang bor selama operasi pemboran.

2. Rotary Reamer

Rotary Reamer digunakan untuk memperbesar lubang sumur setelah dibor.

Gambar 17 - Rotary Reamer

3. Shock Absorber

Shock absorber dipasang di bagian bawah drillcollar untuk menyerap getaran dan beban

kejut yang mungkin terjadi saat proses pemboran sehingga mengurangi kemungkinan

kerusakan drillstem.

(Sumber: http://asiatechnic.com/engineering2/projects/)

Page 14: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

66

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

4. Square Drill Collar

Square drill collar menambah beban pada drillstem bagian bawah, juga digunakan sebagai

“specialized downhole stabilizer”.

5. Peralatan pembelokan lubang

1) Badger Bit: bit dengan salah satu nozzle lebih besar dari yang lain.

2) Spud Bit: bit yang berbentuk baji, tanpa roller dan mempunyai satu nozzle.

3) Knuckle Joint: suatu rangkaian drillstring yang diperpanjang dengan sendi peluru

yang memungkinkan melakukan putaran bersudut antara drillstring dan

bit-nya.

4) Whipstock: suatu alat yang berbentuk baji yang dibuat dari besi dengan saluran

melengkung sehingga bit dapat dibelokan.

5) Turbodrill dan Dynadrill: peralatan yang mampu memutar bit tanpa memutar

drillstring. Kecepatan putarannya tergantung pada kecepatan lumpur. Pembelokan

disebabkan adanya bent sub pada turbodrill dan dynadrill.

6) Bent Sub: pipa baja pendek yang bengkok dengan sudut 1 - 3 derajat.

7) Jet Deflector Bit: bit dengan ujung penyemprot besar yang dapat mengarahkan

fluida pemboran ke satu arah.

6. Peralatan Cementing

1) Peralatan permukaan

a) Mixer: untuk mencampurkan air dan semen.

b) Pompa semen: mengontrol rate dan tekanan yang diperlukan saat proses

penyemenan.

c) Casing Cementing Head: penghubung antara pipa pengaman dari pompa

semen ke casing serta pipa lumpur/cairan pendorong.

2) Peralatan di bawah permukaan

a) Casing Shoe dan Float Collar

Berfungsi sebagai penuntun casing saat diturunkan agar tidak tersangkut.

b) Wiper Plug

Karet berbentuk silinder untuk membersihkan lumpur di dinding dalam

casing sebelum dilewati semen.

c) Scratcher

Digunakan untuk melepaskan mud cake dari formasi agar semen dapat

melekat langsung ke formasi.

d) Casing Centralizer

Berfungsi untuk menempatkan casing di tengah-tengah lubang bor.

Page 15: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

67

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

VIII. PERALATAN-PERALATAN KHUSUS NON-PEMBORAN

1. Sucker Rod Pump (SRP)

Sucker Rod Pump merupakan salah satu metode artificial lift yang paling banyak

digunakan di dunia. Dua per tiga sumur minyak di dunia menggunakan SRP. Selain itu, 85%

dari 90% sumur minyak di USA menggunakan artificial lift berupa sucker rod pump.

Sucker rod pump biasa juga disebut beam pumping dimana menyediakan energi mekanik

untuk mengangkat oil pada sumur produksi ke permukaan. SRP dapat digunakan hingga

kedalaman 10000 feet.

Gambar 18 - SRP

Komponen dari Sucker Rod Pump adalah :

1) Motor (Prime mover)

Motor berfungsi untuk menggerakkan pompa. Motor dapat berupa motor listrik atau

mesin dengan internal combustion.

2) Alat-alat permukaan

Daya dari motor dialirkan ke input shaft dari gear reducer melalui V-blet drive. Input

shaft dari gear reducer menyebabkan crank berputar. Pitman arm akan mengubah

putaran dari crank menjadi gerakan naik turun pada walking beams. Untuk merubah

dari gerakan berputar menjadi gerakan naik turun maka kecepatan rpm mesin

harus dikurangi dengan gear reducer dan ukuran pulley belt sehingga

kecepatannya akan sama dengan kecepatan naik turun.

Bagian teratas dari rod adalah polished rod yang di-klem pada horse head

melalui wireline hanger agar polished rod tetap tegak lurus dan bisa bergerak lancar

melalui stuffing box.

(Sumber: Dokumentasi asisten, depan gedung TM)

Page 16: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

68

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Gambar 19 - Bagian dari peralatan permukaan pada SRP

3) Alat-alat bawah permukaan

Peralatan bawah permukaan pada sucker rod pump terdiri dari working barrel, liner,

standing valve, dan traveling valve. Gambar 19 dapat menjelaskan gerakan ke atas

dan ke bawah dari plunger pompa. Pada gerakan ke bawah, standing valve dari

woking barrel akan tertutup sedangkan traveling valve pada plunger akan terbuka

sehingga fluida yang telah terkumpul dalam working barrel akan masuk

melalui traveling valve ke dalam plunger. Sedangkan pada gerakan ke atas,

traveling valve akan tertutup akibat beban fluida yang ada dalam plunger dan

standing valve akan terbuka akibat adanya efek pengisapan sehingga fluida

formasi akan mengisi working barrel.

Gambar 20 - Bagian peralatan bawah permukaan dari sucker rod pump

(Sumber: http://www.scielo.org.co/img/revistas/iei/v34n3/v34n3a02f3.jpg)

(Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Sucker_rod)

Page 17: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

69

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Ada 2 macam variasi pompa pada sucker rod pump yakni tubing pump dan rod

pump. Pada tubing pump, working barrel melekat pada tubing dan harus dipasang

bersamaan dengan tubing. Sedangkan pada rod pump, working barrel dan

plunger merupakan bagian yang terpisah dan dipasang tidak bersamaan dengan

tubing sehingga akan lebih mudah untuk diperbaiki. Selain itu, kapasitas

tubing pump lebih besar dibandingkan rod pump.

Selain itu, terdapat jenis casing pump dan pompa ganda. Casing pump biasanya

digunakan untuk laju produksi yang besar dan fluida produksi yang tidak

menyebabkan karat. Pada casing pump, plunger biasanya dipasang tanpa tubing

dengan diberi packer pada top dan bottom working barrel. Pompa ganda biasanya

digunakan untuk sumur dengan dua formasi yang berjauhan.

4) Sucker rod

Energi mekanik ditransfer dari peralatan permukaan ke peralatan bawah permukaan

melalui rod. Ukuran yang umum digunakan adalah 5/8 inchi, ¾ inchi, 7/8 inchi, dan 1

inchi. Rod memberikan efek terbesar dari seluruh gerakan dan kinerja SRP. Batasan

kedalaman dan kapasitas produksi dari rod tergantung pada range stress dan

kecepatan pompa.

Keuntungan penggunaan SRP adalah :

1) Terdiri dari komponen yang sederhana, mudah dioperasikan dan diperbaiki

2) Cocok untuk sumur dengan tekanan yang rendah. Peralatan bawah permukaan

pada SRP harus dipasang hingga fluid level dari fluida formasi. Tekanan

reservoir yang rendah menyebabkan fluida formasi tidak bisa mengalir secara

alami (tanpa bantuan artificial lift) ke permukaan. Oleh karena itu, SRP cocok untuk

sumur dengan tekanan reservoir yang rendah dimana kemampuan dari SRP masih

dapat mencapai kedalaman dari fluid level sumur tersebut.

3) Mudah dideteksi jika terjadi kerusakan. Berhentinya putaran dari crank

dangerakan naik turun dari walking beam dapat mengindikasikan terjadinya

kerusakan pada SRP.

4) Harganya relatif murah. Umumnya, SRP untuk kedalaman 3000 ft

berhargasekitar $35.000 - $40.000.

Kelemahan penggunaan SRP adalah

1) Berat dan butuh tempat yang luas. Hal ini juga mengakibatkan SRP kurang

cocok untukdigunakan di offshore.

2) SRP tidak cocok untuk sumur miring. SRP menggunakan rod yang berfungsi

untuk menyalurkan energi mekanik dari walking beam ke plunger. Rod haruslah

Page 18: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

70

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

berada dalam posisi vertikal agar mudah untuk diangkat dan diturunkan melalui

stuffing box. Oleh karena itu, SRP kurang cocok untuk sumur miring.

3) Efektifitas rendah pada sumur dengan kandungan gas yang tinggi. Pada peralatan

bawah permukaan dari SRP terdapat gas anchor yang berfungsi untuk mengurangi

kadar gas yang masuk ke plunger sehingga efektifitas pengangkatan minyak akan

lebih tinggi. Gas anchor memiliki efisiensi 80% dimana 20% dari gas akan tetap

masuk ke dalam plunger. Kandungan gas formasi yang cukup tinggi akan

menyebabkan semakin banyak gas yang masuk ke plunger sehingga efektifitas

plunger berkurang.

Jenis dari sucker rod pump berdasarkan letak titik pusat putarannya adalah

1) Conventional pumping unit (titik pusat putaran berada di tengah)

Gambar 21 - Conventional pumping unit

(Sumber: http://www.lufkin.com/index.php/products-a-services/

oilfield/beam-pumping-unit/)

Page 19: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

71

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

2) Mark II (titik pusat putaran berada di ujung depan)

Gambar 22 - Mark II

3) Air balanced unit (titik pusat putaran berada di ujung belakang)

Gambar 23 - Air Balanced unit

2. Christmas tree

(Sumber: http://www.lufkin.com/index.php/products-a-services/

oilfield/beam-pumping-unit/)

(Sumber: http://www.lufkin.com/index.php/products-a-services/

oilfield/beam-pumping-unit/)

Page 20: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

72

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

Fungsi utama dari christmas tree adalah mengontrol aliran keluar atau ke dalam well, dan

memungkinkan keluar masuknya peralatan kedalam dan keluar sumur untuk perawatan. Hal

ini bisa dilakukan karena di christmas tree terdapat valve-valve yang bisa membuka

dan menutup dan mengatur arahnya aliran fluida. Pada christmas terdapat empat valve yaitu:

1) Master valve adalah valve utama dari christmas tree dan berfungsi untuk

mengontrol aliran dari dalam sumur kepermukaan. Biasanya di christmas tree

terdapat dua master valve yakni lower dan upper. Upper master valve untuk alasan

safety. Lower master valve merupakan hydraulic valve, sedangkan upper valve adalah

manual valve.

2) Wing valve, terdapat dua umumnya, dimana wing valve yang pertama adalah

production wing valve. Production wing valve merupakan valve yang mengatur

aliran dari christmas tree menuju flowline dan separator. Sedangkan wing valve

yang kedua adalah kill wing valve yang digunakan bila kita ingin memasukan killing

fluid kedalam sumur.

3) Swab valve yang berfungsi untuk memasukkan peralatan-peralatan ke dalam

sumur. Chirstmas tree didudukkan di atas tubing head dan disambungkan dengan

tubing head adapter.

Gambar 24, 25 - Christmas Tree (API Spec 06A)

(Sumber: http://blogs.platts.com/2014/12/25/oil-price-100/)

(Sumber: Dokumentasi asisten, depan gedung TM)

Page 21: Modul 1 - Sistem Peralatan Pemboran (Fix)_2

73

Modul Praktikum TM3101 – Teknik Operasi Pemboran I

Semester I 2015 / 2016

DAFTAR PUSTAKA

Bourgoyne A.T. et.al.,”Aplied Drilling Engineering”, First Printing Society of

Petroleum Engineering, Richardson TX, 1986.

Guo,Boyun,2006,Petroleum Production Engineering, GPP.

Moore P.L.,”Drilling Practices Manual”, Penn Well Publishing Company, Second

Edition, Tulsa-Oklahoma, 1986.

Rabia,H.1985,Oilwell drilling engineering:principles and practice,Graham&Troatman

limited,USA.