TEKNIK PEMBORAN

TEKNIK PEMBORAN

  8:09 PM    Andre Setiawan

---

TEKNIK PEMBORAN

DRILLING OPERATION And TOOLS

(OPERASI Dan PERALATAN PEMBORAN)

Pada operasi pemboran, biasanya peralatan yang dipakai terbagi dalam beberapa sistem. pembagian sistem tersebut antara lain adalah sebagai berikut :

1.   Sistem Pengangkat (Hoisting System)

2.   Sistem Pemutar (Rotating System)

3.   Sistem Sirkulasi (Circulating System)

4.   Sistem Daya (Power System)

5.   Sistem Pencegah Semburan Liar (BOP System)

Sistem di atas mempunyai hubungan yang erat antara satu dengan yang lainnya.

1.   HOISTING SYSTEM (SISTEM PENGANGKAT)

Fungsi dari hoisting system adalah untuk menyediakan fasilitas untuk mengangkat, menahan dan menurunkan drill string, casing string dan perlengkapan bawah permukaan lainnya dari dalam sumur atau ke luar sumur.

Komponen- komponen utama :

a.   Derrick dan Substructure

b.   Block dan Tackle

c.   Draw Work

Kegiatan rutin yang sering menggunakan peralatan hoisting system pada saat operasi pemboran adalah :

a.   Melaksanakan penyambungan rangkaian string (making connection).

Melaksanakan penyambungan berhubungan dengan proses penambahan sambungan baru pada drill pipe untuk penembusan yang makin dalam

b.   Melaksanakan Trip (making trip)

Melakukan trip berhubungan dengan proses pencabutan drill string dari lubang bor untuk mengganti kombinasi dari peralatan bawah permukaan (bottom hole assembly) dan kemudian menurunkan kembali ke dalam sumur pemboran. Trip biasanya dilakukan untuk mengganti bit yang sudah mulai tumpul

1.   1.   Derrick atau Portable Mast dan Substruktur

Fungsi dari derrick adalah untuk menyediakan ruang ketinggian vertikal yang diperlukan untuk mengangkat pipa dari atau menurunkan ke sumur. Semakin tinggi ketinggian, semakin panjang rangkaian pipa yang dapat ditangani, sehingga semakin cepat pipa yang panjang dapat dimasukan atau dikeluarkan dari lubang bor.

Derrick dan Substructure harus mampu menahan beban yang diberikan oleh berat pipa pada block ditambah sebagian dari drillpipe yang disandarkan pada derrick

1.   2.   Rig Floor

Rig Floor berguna untuk menyediakan, ruang kerja di bawah lantai rig untuk pressure control valve yang disebut dengan Blow Out Preventer (BOP), lantai rig biasanya lebih tinggi dari permukaan tanah dengan menempatkan substructure. Substructure harus mendukung tidak hanya beban rig tetapi juga beban dari senua peralatan yang ada di atas lantai rig. API bull D10 menyarankan kekuatan substructure dalam menyokong beban tergantung  pada :

-     Beban pipa maksimum yang dapat diturunkan dan ditarik oleh rig

-     Berat maksimum pipa yang dapat digantung pada rotary table ( terlepas dari beban penurunan dan penarikan pipa)

-     Beban sudut (corner load) maksimum beban yang dapat didukung oleh masing-masing sudut dari substructure

lstilah-istilah di Rig Floor :

a.    Rotary Table

Peralatan yang berfungsi untuk memutar dan dipakai untuk menggantung drill string (drill pipe dan drill colar) yang memutar bit di dasar sumur

b.   Rotary Drive

Peralatan yang berfungsi meneruskan daya dari Draw Works ke Rotary Table

c.   Draw Work

Mekanisme hoisting system pada rotary drilling rig

d.   Driller Console

Panel pusat instrumentasi dari rotary drillng rig. Panel ini digunakan untuk mengontrol proses yang terjadi dalam setiap sub bagian-bagian utama. Meteran-meteran pada panel biasanya memberikan informasi tentang :

-     Mud Pump

-     Pump Pressure

-     Rotary Torque

-     Rotary Speed

-     Tong Torque

-     Weight Indicator

e.   Make of Rig Out Tong

Peralatan yang berupa kunci besar yang dipakai untuk memutar bagian bagian drill pipe, drill colar, casing dan sebagainya serta untuk menyambung dan melepas bagian-bagian drill string

f.    Mouse Hole

Lubang berselubung di samping rotary table di lantai rig untuk meletakkan drill pipe untuk disambungkan ke Kelly dan drill steam

g.   Rat Hole

Lubang berselubung di samping derrick atau mast di rig floor untuk meletakan Kelly pada saat tripping in maupun tripping out

h.   Dog House

Ruangan kecil yang digunakan sebagai pos driller dan untuk menyimpan alat-alat kecil lainnya

i.    Pipe Ramp (V Ram )

Lereng miring di sisi atas substructure dimana pipa diletakkan sebelum diangkat ke rig floor

j.    Catwalk

Jembatan di antara pipe rack di dasar pipe ram di samping rig dimana pipa diletakkan sebelum ke pipe ram

k.   Hydroulic Cat Head

Peralatan yang digunakan untuk menyambung atau melepas sambungan bila drill pipe atau drill colar akan ditambahkan atau dikurangkan dari drill steam sewaktu proses tripping

1.   3.   Rig

Rig merupakan gabungan dari derrick dan substructure. Tipe dari Rig antara lain adalah sebagai berikut :

a.   Cable Tool Rig

Rig jenis ini merupakan jenis rig pertama yang digunakan pertama kali dalam sejarah pengeboran minyak bumi. Cable Tool Rig pernah digunakan untuk mengebor sekitar 20 % dari sumur di Amerika Tengah sampai dengan tahun 1901. Sekarang cable tool rig sudah jarang digunakan.

Komponen utama dari cable tool drilling terdiri atas drill string, bit, drill steam jar dan rope socket yang digantung pada line atau kabel pemboran. Dalam pemboran ini tidak ada sirkulasi Lumpur, karena cutting diangkat dengan menggunakan Bailer setelah bitnya dinaikkan.

Cable tool rig memiliki batasan sampai ke kedaraman 5000 ft. sekarang ini penggunaannya sudah sangat jarang, kecuali untuk sumur sumur completion dan pengeboran dangkal seperti pengeboran air.

b.   Land Rig

Yang termasuk kedalam land rig antara rain standard rig, truck yang dilengkapi dengan derrick, atau komponen rig

c.   Standard Derrick

Standard Derrick dipasang pada kedudukan rig (cellar) sebelum pengeboran dan kemudian dapat dibongkar dan dipindahkan ke lokasi pemboran berikutnya. Rig standard juga dapat digunakan dalam kegiatan work over.

Berbeda dengan cable tool rig, standard derrick dapat didesain kekuatan dan ketinggiannya sesuai dengan yang diperlukan operasi pemboran. Ketinggian dari derrick diperlukan dalam pemasangan joint-joint casing ataupun pipa-pipa panjang yang terdiri atas 2, 3, atau 4 joint drill pipe.

d.   Portable Rig

Rig jenis ini biasanya dipasang pada satu unit truck khusus dan memiliki beberapa keuntungan antara lain :

-     Mudah menaikkan dan menurunkan rig.

-     Biaya operasional yang lebih murah.

Rig jenis ini biasanya digunaan dalam operasi work over. Apabila digunakan dalam pemboran, rig ini dapat mengebor sampai kedalaman 10000 ft, dan dapat digunakan selama 8, 12 atau 24 jam/hari.

e.   Conventional Rig

Rig ini memiliki komponen-komponen yang besar sehingga tidak dapat dibawa dalam satu truck. conventional rig memiliki variasi kedalaman 6000 sampai 35000 ft serta dapat dioperasikan selama 24 jam/hari. Rig ini mampu mengangkat sampai 3 joint atau satu stand.

1.   4.   Block dan Tackle

Block dan tackle terdiri dari :

a.   Crown Block

Katrol-katrol yang terletak di dalam terletak diatas mast atau derrick

b.   Traveling block

Katrol-katrol yang bergerak tempat melilitkan drilling line. Hal ini memungkinkan traveling block bergerak naik dan turun sambil tergantung dibawah crown block dan di atas rig floor

c.   Drilling Line

Tali kawat baja yang berfungsi menghubungkan semua komponen dalam hoisting system. Tali ini dililitkan secara bergantian melalui katrol pada crown block dan traveling block kemudian digulung pada rotating draw work drum. Drilling line menghubungkan draw work dan dead line anchor

d.   Hook

Peralatan berbentuk kait yang besar yang terletak dibawah traveling block untuk menggantungkan swivel dan drill steam selama proses pemboran berlangsung

e.   Elevator

Suatu penjepit yang sangat kuat yang memegang driil pipe dan drill collar bagian demi bagian sehingga dapat dimasukkan dan dikeluarkan dari dan ke lubang bor. Elevator ini digantung oleh elevator link yang dikaitkan pada bagian pinggir dari traveling block atau hook

1.   5.   Draw Work

Adalah suatu peralatan mekanik yang merupakan otak dari derrick. Fungsi dari draw work yaitu :

a.   Merupakan pusat pengontrol bagi driller yang menjalankan operasi pemboran

b.   Merupakan rumah dari gulungan drilling line

c.   Meneruskan daya dari prime mover ke drill string ke rotary drive sprocket, ke cat heads.

Bagian utama dari draw work :

1.   Drum

Peralatan yang berfungsi untuk menggulung atau mengulur drilling line

2.   Brake, terdiri dari :

a.   Main Mechanical Brake

Alat ini mempunyai kemampuan untuk membuat seluruh  beban kerja berhenti, seperti pada saat tripping atau menurunkan casing. Bila beban berat diturunkan, maka main brake secara hidrolik atau elektrik akan membantu meredam sejumlah besar energi yang timbul akibat massa yang dimiliki oleh traveling block, hook, drill pipe, drill collar atau casing

b.   Auxiliary Brake

Suatu peralatan hidrolis yang membantu meringankan tugas mechanical brake. Alat ini tidak dapat memberhentikan proses pemboran seluruhnya

3.   Transmisi

4.   Cat Head

Merupakan sub bagian dari draw work yang terdiri   dari :

a.   Drum atau make-up cat head

b.   Break out cat head

Cat head digunakan untuk menyambung dan melepaskan sambungan, dan untuk mengangkat peralatan yang ringan dari cat line

2.   ROTATING SYSTEM (SISTEM PEMUTAR)

Rotary sistem ternasuk semua peralatan yang di gunakan untuk mantransmisikan putaran meja putar ke bit. Bagian utama dari rotary system   adalah :

a.   Swivel

Berfungsi sebagai penahan beban drill string dan bagian statis yang memberikan drill string berputar. Swivel merupakan titik penghubung antara circulating system dan rotating sistem. Disamping itu juga sebagai penutup fluida dan menahan putaran selama diberikan tekanan

b.   Kelly

Rangkaian pipa yang pertama di bawah swivel

c.   Rotary Drive

Peralatan yang berfungsi meneruskan daya dari draw work ke rotary table

d.   Rotary Table

Peralatan yang berfungsi untuk memutar dan dipakai untuk menggantung drill string yang memmutar bit di dasar sumur

e.   Drill Pipe

Pipa baja yang digantung di bawah kelly. Driil pipe dipasang pada bagian atas dan tengah drill steam. Porsi utama dari drill string terdiri dari drill pipe. Drill pipe yang umum digunakan adalah type hot-rolled

f.    Heavy Weight Drill Pipe

Mempunyai dinding yang tebal dengan berat 2 - 3 kari dari drill pipe standard. Kegunaan penggunaan heavy weight driil pipe adarah sebagai berikut :

-     Mengurangi kerusakkan pipa dengan adanya zona transisi.

-     Mengurangi penggunaan drill collar

-     Menghemat biaya directional drilling, mengurangi torque dan kecenderungan perubahan kemiringan

g.   Drill Collar

Pipa baja penyambung berdinding tebal yang terletak dibagian bawah drill steam di atas bit. Fungsi utamanya untuk menambah beban yang terpusat pada bit

h.   Bit

Merupakan ujung dari drill string yang menyentuh formasi, diputar dan diberi beban untuk menghancurkan batuan serta menembus formasi.

3.   Power System (Sistem Daya)

Fungsi utama dari power system ini adalah untuk memberikan daya yang diperlukan oleh hoisting system dan circulating system disamping sistem yang lainnya. Total daya yang diperlukan dalam sebuah rig adalah 1000 s/d 3000 HP.

Bagian-bagian power system :

1.    Prime mover

Merupakan motor utama yang memasukkan tenaga ke kompleks pemboran.

2.    Sistem transmisi

Merupakan tenaga yang dibangkitkan dengan prime mover yang disalurkan ke bagian-bagian utama dari sistem pemboran rotary drilling.