LAPORAN PRAKTIKUM LUMPUR PEMBORAN.pdf PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN Oleh : NAMA : HENDRI ANUR NIM : 14.420.4100.833 PLUG / KEL : III/ 1 LABORATORIUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PROKLAMASI 45 YOGYAKARTA 2016 LEMBAR PENGESAHAN PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN Laporan Praktiku...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Oleh : NAMA

: HENDRI ANUR

NIM : 14.420.4100.833 PLUG / KEL : III/ 1

LABORATORIUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PROKLAMASI 45 YOGYAKARTA 2016

LEMBAR PENGESAHAN

PRAKTIKUM ANALISA LUMPUR PEMBORAN

Laporan Praktikum Analisa Lumpur Pemboran ini, dibuat sebagai salah satu syarat untuk mengikuti responsi akhir Praktikum Analisa Lumpur Pemboran Jurusan Teknik Perminyakan, Fakultas Teknik, Universitas Proklamasi 45 Yogyakarta.

OLEH: NAMA

: HENDRI ANUR

NIM

: 14.420.4100.833

PLUG/KEL : III / 1

Yogyakarta, 12 April 2016 Disetujui untuk Jurusan Teknik Perminyakan Oleh Hendri Anur ;

(

i

)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Penulisan Laporan ini sebagai wujud pertanggung-jawaban penulis, setelah melakukan kegiatan Praktikum Analisa Lumpur Pemboran pada kurikulum semester IV Tahun Akademik 2015/2016. Dalam penulisan Laporan ini penulis banyak dibantu berbagai pihak, oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Sri Haryono, ST, selaku Kepala Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran, Jurusan Teknik Perminyakan UP’45, Yogyakarta. 2. Para Asisten Pembimbing, yang telah banyak membantu dan mengarahkan praktikan selama praktikum maupun penyusunan laporan resmi. 3. Kedua Orang tua, dan saudara – saudara ku atas dukungannya selama ini. 4. Rekan–rekan satu plug yang telah memberikan bantuan selama praktikum maupun penyusunan laporan resmi. Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini masih banyak mempunyai kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar dalam penyusunan laporan berikutnya dapat lebih baik. Akhir kata penulis mengharapkan agar laporan ini sangat berguna baik bagi penulis sendiri maupun bagi pembaca sekalian.

Yogyakarta, 12 April 2016 Penulis,

Hendri Anur

ii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................

i

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................

ii

KATA PENGANTAR .................................................................................

iii

DAFTAR ISI ................................................................................................

iv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................

vi

DAFTAR TABEL..........................................................................................

vii

DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................

x

BAB I

PENDAHULUAN .....................................................................

1

BAB II

DENSITAS, SAND CONTENT, DAN PENGUKURAN KADAR MINYAK PADA LUMPUR BOR ............................................ 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8.

BAB III

BAB IV

3

Tujuan Percobaan ............................................................. Dasar Teori ...................................................................... Alat dan Bahan ................................................................ Prosedur Percobaan ......................................................... Hasil Percobaan dan Pengolahan Data ............................ Pembahasan ..................................................................... Kesimpulan ...................................................................... Jawaban Pertanyaan Modul .............................................

3 3 6 10 12 15 17 18

PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH .......

23

3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8.

Tujuan Percobaan ............................................................. Dasar Teori ...................................................................... Alat dan Bahan ................................................................ Prosedur Percobaan ......................................................... Hasil Percobaan dan Pengolahan Data ............................ Pembahasan ..................................................................... Kesimpulan ...................................................................... Jawaban Pertanyaan Modul .............................................

23 23 26 28 29 32 34 35

FILTRASI DAN MUD CAKE .................................................

37

4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7.

37 37 39 42 43 45 46

Tujuan Percobaan ............................................................. Dasar Teori ...................................................................... Alat dan Bahan ................................................................ Prosedur Percobaan ......................................................... Hasil Percobaan dan Pengolahan Data ............................ Pembahasan ..................................................................... Kesimpulan .......................................................................

iii

DAFTAR ISI (Lanjutan)

BAB V

BAB VI

4.8. Jawaban Pertanyaan Modul ..............................................

46

ANALISA KIMIA LUMPUR BOR .........................................

48

5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6. 5.7. 5.8.

Tujuan Percobaan ............................................................. Dasar Teori ...................................................................... Alat dan Bahan ................................................................ Prosedur Percobaan ......................................................... Hasil Percobaan dan Pengolahan Data ............................ Pembahasan ..................................................................... Kesimpulan ...................................................................... Jawaban Pertanyaan Modul .............................................

48 48 49 53 55 58 60 61

KONTAMINASI LUMPUR PEMBORAN ..............................

28

6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 6.8. BAB VII

Tujuan Percobaan ............................................................. Dasar Teori ...................................................................... Alat dan Bahan ................................................................ Prosedur Percobaan ......................................................... Data Hasil Percobaan dan Pengolahan Data .................... Pembahasan ..................................................................... Kesimpulan ...................................................................... Jawaban Pertanyaan Modul ..............................................

PENGUKURAN HARGA MBT (METHYLENE BLUE TEST) 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5. 7.6. 7.7. 7.8.

2 2 4 4 5 5 6 6 34

Tujuan Percobaan ............................................................. Dasar Teori ...................................................................... Alat dan Bahan ................................................................ Prosedur Percobaan ......................................................... Data Hasil Percobaan dan Pengolahan Data .................... Pembahasan ..................................................................... Kesimpulan ...................................................................... Jawaban Pertanyaan Modul .............................................

2 2 4 4 5 5 6 6

BAB VIII PEMBAHASAN UMUM ..........................................................

71

BAB IX

KESIMPULAN UMUM ............................................................

77

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................

81

LAMPIRAN

iv

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Mud Balance ................................................................................ 7 Gambar 2.2 Multi Mixer ................................................................................... 8 Gambar 2.3 Retort Kit ...................................................................................... 9 Gambar 3.1 Mud Mixer .................................................................................... 26 Gambar 3.2 Fann VG Meter ............................................................................. 27 Gambar 4.1 Mud Mixer ..................................................................................... 39 Gambar 4.2 Filter Press ................................................................................... 40 Gambar 4.3 Jangka Sorong ............................................................................... 41 Gambar 4.4 Stopwatch ...................................................................................... 41 Gambar 5.1 Buret .............................................................................................. 50 Gambar 5.2 Erlenmeyer ................................................................................... 51 Gambar 5.3 Filter Press ................................................................................... 52 Gambar 6.1 Filter Press .................................................................................... 75 Gambar 6.2 Stopwatch ...................................................................................... 76 Gambar 6.3 Fann VG Meter ............................................................................. 77 Gambar 6.4 Jangka Sorong ............................................................................... 78 Gambar 7.1 Buret .............................................................................................. 97 Gambar 7.2 Erlenmeyer ....................................................................................98 Gambar 7.3 Kertas Whatman ........................................................................... 99 Gambar 7.4 Kertas Whatman Hasil Percobaan ................................................ 102

v

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Hasil Percobaan Perhitungan Densitas ......................................... 12 Tabel 2.2 Hasil Percobaan Perhitungan Kadar Cairan Tapisan .................... 13 Tabel 3.1 Hasil Percobaan Dari Semua Kelompok ....................................... 29 Tabel 4.1 Data Pengukuran Volume Filtrat ................................................. 43 Tabel 4.2 Hasil Percobaan Masing-Masing Kelompok ................................ 43 Tabel 5.1 Kapasitas Tukar Kation Dan Beberapa Jenis Mineral Clay ........... 55 Tabel 5.2 Hasil Percobaan Masing-Masing Plug .......................................... 56

vi

DAFTAR GRAFIK Halaman Grafik 2.1 Additive (Barite) vs Densitas ........................................................

15

Grafik 2.2 Berat Pasir vs Sand Content . ......................................................... 16 Grafik 2.3 Solar vs Kadar Minyak . ................................................................. 17 Grafik 3.1 Additive (NaCl) vs Viscositas (Mursh Funnel) ............................ 30 Grafik 3.2 Additive (NaCl) vs Plastic Viscosity .............................................. 30 Grafik 3.3 Additive (NaCl) vs Yield Point ..................................................... 31 Grafik 3.4 Additive (NaCl) vs Gel Strength 10”............................................... 31 Grafik 3.5 Additive (NaCl) vs Gel Strength 10’ ............................................... 32 Grafik 4.1 Additive (NaCl) vs Filtrate, Mud Cake, pH 52 ............................. 44 Grafik 4.2 Additive (Semen) vs Mud Cake .................................................... 44 Grafik 4.3 Additive (CMC_Spercen) vs Ph ………………………………… 54 Grafik 6.1 Kontaminasi vs Plastic Viscosity………………………………… 82 Grafik 6.2 Kontaminasi vs Yield Point . .......................................................... 83 Grafik 6.3 Kontaminasi Semen vs Gel Strength ............................................. 84 Grafik 6.4 Kontaminasi NaCl vs Gel Strength. ............................................... 85 Grafik 6.5 Kontaminasi vs Filtrat Loss ........................................................... 86 Grafik 6.6 Kontaminasi vs pH ......................................................................... 87 Grafik 6.7 Kontaminasi vs Mud Cake ............................................................. 88 Grafik 7.1 Plug vs KTK (Indobent, Baroid, A3)... .......................................... 103

vii

BAB I PENDAHULUAN

Analisa lumpur pemboran adalah salah satu bagian dari berbagai analisa yang dilakukan dalam operasi pemboran putar. Suatu pengeboran, sepertinya hal yang mudah yaitu membuat lubang sumur yang menembus lapisan yang kaya akan minyak. Namun, itu tidak semudah yang kita bayangkan sebab pengeboran suatu sumur minyak dilakukan melalui operasi yang khusus dan rumit yang diperoleh setelah melakukan studi di bidangnya, melakukan eksperimen-eksperimen, dan menerapkan dalam praktek di lapangan. Untuk analisa ini akan diperkenalkan dasar–dasar operasi pemboran yang dilakukan dalam mengebor suatu sumur, yang diantaranya tinjauan terhadap sejumlah perumusan dasar mengenai sifat–sifat fisik dan kimia lumpur dalam suatu pemboran, penyebab, dan masalah yang ditimbulkannya. Komposisi dan sifat lumpur sangat berpengaruh dalam suatu operasi pemboran sebab berhasil dan tidaknya suatu operasi pemboran adalah tergantung pada lumpur pemboran. Lumpur pemboran merupakan factor yang penting dalam suatu operasi pemboran minyak, gas dan panas bumi. Kecepatan pemboran, efisiensi, keselamatan, dan biaya pemboran sangat tergantung dari lumpur pemboran yang dipakai. Secara umum lumpur pemboran mempunyai tiga komponen: a. Komponen cair. b. Komponen padatan. Komponen padat dibagi atas dua macam, komponen yang reaktif dan komponen yang Inert. c. Additive. Pada dasarnya lumpur pemboran mempunyai beberapa fungsi yang antara lain adalah : a. Mengangkat serbuk bor ke permukaan. b. Mengontrol tekanan formasi. c. Mendinginkan serta melumasi pahat dan drillstring. d. Membersihkan lubang bor. Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 1

e. Membantu dalam evaluasi formasi. f. Melindungi formasi produktif. g. Membantu stabilitas formasi. Fungsi utama lumpur pemboran tersebut diatas ditentukan oleh komposisi kimia dan sifat fisik lumpur. Kesalahan dalam mengontrol sifat fisik lumpur akan menyebabkan kegagalan dari fungsi lumpur yang pada gilirannya dapat menimbulkan hambatan pemboran dan akhirnya menimbulkan kerugian besar. Karena lumpur pemboran menjadi salah satu pertimbangan dalam mengoptimasikan operasi pemboran, oleh karena itu untuk memelihara dan mengontrol sifat–sifat fisik lumpur pemboran agar sesuai dengan yang diinginkan. Sehingga perlulah mahasiswa teknik perminyakan untuk mengadakan percobaan– percobaan yang nantinya akan digunakan di lapangan, dalam hal ini “Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran Jurusan Teknik Perminyakan” memberikan beberapa percobaan dasar mengenai lumpur pemboran yang meliputi beberapa praktikum, antara lain: 1. Pengukuran densitas, sand content, dan pengukuran kadar minyak dalam lumpur pemboran; 2. Pengukuran viskositas dan gel strength; 3. Filtrasi dan mud cake; 4. Analisa kimia lumpur pemboran; 5. Kontaminasi lumpur pemboran; dan 6. Pengukuran harga MBT (methylene blue test).

Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 2

BAB II DENSITAS, SAND CONTENT DAN PENGUKURAN KADAR MINYAK PADA LUMPUR PEMBORAN 2.1 TUJUAN PERCOBAAN a. Mengenal material pembentuk lumpur pemboran serta fungsi-fungsi utamanya. b. Menentukan densitas lumpur pemboran dengan menggunakan alat Mud Balance. c. Menentukan kandungan pasir dalam lumpur pemboran. d. Mengetahui besarnya kadar pasir (%) yang terkandung dalam lumpur bor. e. Menentukan kadar minyak dan padatan yang terdapat dalam lumpur bor (emulsi). 2.2 DASAR TEORI 2.2.1 Densitas lumpur Lumpur sangat besar peranannya dalam menentukan berhasil tidaknya suatu operasi pemboran, sehingga perlu diperhatikan sifat-sifat dari lumpur tersebut, seperti densitas, viskositas, gel strength atau filtration loss. Dalam percobaan ini akan dibahas salah satu sifat saja yaitu densitas. Densitas lumpur bor merupakan salah satu sifat lumpur yang sangat penting, karena peranannya berhubungan langsung dengan fungsi lumpur bor sebagai penahan tekanan formasi. Adanya densitas lumpur bor yang terlalu besar akan menyebabkan lumpur hilang ke formasi (loss circulation), sedang apabila terlalu kecil akan menyebabkan “kick” (masuknya fluida formasi ke lubang sumur). Maka densitas lumpur harus disesuaikan dengan keadaan formasi yang akan dibor. Densitas lumpur dapat menggambarkan gradien hidrostatik dari lumpur bor dalam psi/ft tetapi di lapangan biasanya dipakai satuan ppg (pound per gallon).

Asumsi-asumsi : Volume setiap material adalah additive : Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 3

Vs + Vml = Vmb.........................................................................................(1) Jumlah berat adalah additive, maka: ds x Vs + dml x Vml = dmb x Vmb ...............................................................(2)

Keterangan : Vs = Volume solid, bbl Vml = Volume lumpur lama, bbl Vmb

= Volume lumpur baru, bbl

ds = berat jenis solid, ppg dml = berat jenis lumpur lama, ppg dmb = berat jenis lumpur baru, ppg

d ml - d mb  x Vml d s - d mb 

Dari persamaan (1) dan (2) didapat : Vs =

......................................................................(3)

Karena zat pemberat (solid) beratnya adalah: Ws = Vs x ds

d mb - d ml  x d x V  .............................................................(4) d s - d mb  s ml

Bila dimasukkan kedalam persamaan (3): Ws =

d - d  Vs x 100 = mb ml x 100 % ........................................................(5) d s - d ml  Vmb

% Volume solid:

% Berat solid :

d s x Vs x 100 % d mb x Vmb

............................................................................(6)

Maka bila yang digunakan sebagai solid adalah barite dengan SG = 4,3, untuk menaikkan densitas dari lumpur lama seberat dml ke lumpur baru

d mb - d ml  35.8 - d mb 

sebesar dmb setiap bbl lumpur lama memerlukan berat solid, Ws sebanyak: Ws = 684 x

......................................................................(7)

Keterangan : Laporan Praktikum lumpur Pemboran | 4

Ws = berat solid atau zat pemberat, kg barite/bbl lumpur. Sedangkan jika yang digunakan sebagai zat pemberat adalah

d mb - d ml  .......................................................................(8) 20.8 - d mb 

Bentonite dengan SG = 2,5, maka untuk tiap barrel lumpur diperlukan: Ws = 684 x

Dimana Ws = kg bentonite/bbl lumpur. 2.2.2 Sand content Tercampurnya

serpihan-serpihan

formasi

(cutting)

kedalam

pemboran akan membawa pengaruh pada operasi pemboran. Serpihanserpihan pemboran yang biasanya berupa pasir akan dapat mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini akan menambah densitas lumpur yang telah mengalami sirkulasi. Bertambahnya densitas lumpur yang...