OPTIMASI FORMULA DAN PENGUJIAN SIFAT FISIK OIL BASED MUD DRILLING LUSY RISMAYANI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PDF

Preview

Summary

OPTIMASI FORMULA DAN PENGUJIAN SIFAT FISIK OIL BASED MUD DRILLING Laporan Praktik Lapangan di PT Halliburton Indonesia LUSY RISMAYANI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014 OPTIMASI FORMULA DAN PENGUJIAN SIFAT FISIK BERBASIS OIL BASED MUD D...

Description

Accelerat ing t he world's research.

OPTIMASI FORMULA DAN PENGUJIAN SIFAT FISIK OIL BASED MUD DRILLING LUSY RISMAYANI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PE... Ahmad Bikharudin

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Lumpurdanhidrolikalumpurpengeboran 150412054856 conversion gat e Audit Pichopradana Laporan Modul IX Kelompok Kamis2 12213099 Dies Nat alis PAT RA 52 HPWBM BELUM FIX auliameilani saput ri

OPTIMASI FORMULA DAN PENGUJIAN SIFAT FISIK OIL BASED MUD DRILLING

Laporan Praktik Lapangan di PT Halliburton Indonesia

LUSY RISMAYANI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

OPTIMASI FORMULA DAN PENGUJIAN SIFAT FISIK BERBASIS OIL BASED MUD DRILLING

LUSY RISMAYANI

Laporan Praktik Lapangan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Pada Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

Judul Skripsi : Optimasi Formula dan Pengujian Sifat Fisik Oil Based Mud Drilling Nama

: Lusy Rismayani

NIM

: G44110077

Disetujui oleh

Dr Drs Komar Sutria, MS

Riska Luthfiana Puspita, Ssi

Pembimbing I

Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan yang berjudul “Optimasi Formula dan Pengujian Sifat Fisik Oil Based Mud Drilling”. Laporan ini merupakan laporan hasil praktik lapangan yang dilaksanakan pada 02 Juli-20 Agustus 2014 di PT Halliburton Indonesia, Jakarta Selatan . Penulis mengucapkan terima kasih atas dukungan dan doa dari berbagai pihak dalam pelaksanaan praktik lapang dan penyusunan laporan ini. Ucapan terima kasih penulis haturkan terutama pada Dr Drs Komar Sutria, MS selaku pembimbing utama dan Kak Riska Luthfiana Puspita, Ssi selaku pembimbing lapangan, atas segala ilmu dan bimbingan yang telah diberikan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Rosa Saptawati selaku Senior Lab Technician, kak Shinta dan kak Mutia, selaku Lab Technician dan kak Ihsan, kak Febri, Kak Dwi, kak Amel, dan kak Rony selaku Mud Engginer. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua, adik, dan keluarga atas dukungan dan doanya, serta teman-teman seperjuangan di Kimia 48, khususnya Fellina Kumala, atas semangat, dan kerjasamanya.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Bogor, Oktober 2014

Lusy Rismayani

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

ix

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan

3

Waktu dan Lokasi

3

KEADAAN UMUM PT HALLIBURTON INDONESIA

4

Sejarah Singkat

4

Visi dan Misi

4

Struktur Organisasi PT Halliburton Indonesia

5

Sumber Daya Manusia

6

Lokasi dan Fasilitas Laboratorium

7

METODE

7

Alat dan Bahan

7

Metode

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

10

SIMPULAN DAN SARAN

15

Simpulan

15

Saran

15

DAFTAR PUSTAKA

16

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Data pengukuran reologi pada suhu 120 ºF sebelum pemanasan

11

Tabel 2 Data pengukuran reologi pada suhu 120 ºF setelah pemanasan dengan rolling oven dengan suhu 300 ºF

14

PENDAHULUAN Latar Belakang Minyak bumi merupakan salah satu sumber daya alam yang sering kali di manfaatkan. Minyak bumi tersebut di peroleh dengan cara pengeboran pada lahan tanah yang sekiranya memiliki potensi terdapat minyak bumi didalamnya. Pengeboran minyak bumi dibutuhkan tiga komponen utama yaitu lumpur pengeboran, semen pengeboran, dan mesin pengeboran. Lumpur pengeboran merupakan komponen penting dalam proses pengeboran. Lumpur pengeboran memiliki fungsi diantaranya mengangkat cutting dari dasar lubang, menahan tekanan formasi, menahan dinding lubang supaya tidak runtuh, menahan cutting, menahan material pemberat saat sirkulasi berhenti, mengurangi berat rangkaian pengeboran, sebagai pelumas dan pendingin, media logging listrik, media informasi, dan tenaga penggerak bit (Suhascaryo 2001). Lumpur pengeboran terdiri beberapa komponen campuran yaitu komponen padat, cair, dan aditif. Ada dua jenis komponen padat yaitu yang bersifat reaktif dan lembam. Komponen padat yang bersifat reaktif merupakan zat yang dapat mudah bereaksi seperti bentonit. Komponen padat yang bersifat lembam merupakan zat yang tidak mudah bereaksi dalam sistem lumpur pengeboran seperti barit. Komponen cair merupakan zat cair yang jumlahnya lebih banyak dalam komposisi lumpur. Komponen Aditif merupakan zat-zat yang dapat mengontrol sifat-sifat lumpur pengeboran (Rubiandini 2005). Sifat-sifat lumpur pengeboran meliputi densitas, sifat aliran, dan filtration loss. Densitas merupakan pengukuran massa setiap satuan volume zat. Lumpur pengeboran yang terlalu berat dapat menyebabkan terjadinya lost sirculation, sedangkan, lumpur pengeboran yang terlalu ringan dapat menyebabkan masuknya fluida formasi ke dalam lubang bor (kick) dan jika tidak segera diatasi akan menyebabkan terjadinya semburan liar (blow out). Sifat aliran merupakan nilai kekentalan (viscositas) dari suatu lumpur pengeboran (Arif 2001). Filtration loss adalah kehilangan sebagian fasa cair (filtrate) lumpur pengeboran masuk ke dalam formasi permeable. Filtration loss yang terlalu besar berpengaruh jelek terhadap

2 formasi maupun terhadap lumpurnya sendiri, karena dapat menyebabkan terjadinya formation damage (pengurangan permeabilitas efektif terhadap minyak atau gas) dan lumpur pengeboran akan kehilangan banyak cairan (Amani 2012). Lumpur pengeboran dibagi menjadi dua jenis yaitu lumpur yang menggunakan bahan dasar air (water based mud) dan bahan dasar minyak (oil based mud). Water Based Mud (WBM) adalah lumpur pengeboran yang fase cairnya berupa air tawar yang berfungsi sebagai fase kontinyu. Oil Based Mud (OBM) adalah lumpur pengeboran yang di buat dengan minyak sebagai fase kontinyu. OBM lebih sering digunakan karena OBM lebih stabil pada temperatur tinggi, sesuai untuk zona yang memiliki swelling potential yang tinggi, memiliki sifat pelumasan yang baik, cocok untuk directional drilling, tidak menyebabkan korosi pada peralatan pengeboran, dapat digunakan sebagai packer fluid maupun completion fluid, stabil terhadap kontaminasi, dan dapat digunakan kembali lebih baik dari WBM(Farid 2011). Kelebihan OBM tersebut yang menyebabkan OBM lebih sering digunakan dibandingkan WBM. Tetapi ada kalanya OBM dapat menimbulkan masalah yang tidak diinginkan terutama saat berlangsungnya pengeboran. Salah satu penyebab masalahnya adalah tidak sesuainya bahan lumpur pengeboran yang digunakan untuk pengeboran. Komposisi bahan, kualitas bahan, dan sifat dari bahan untuk pembuatan lumpur merupakan hal penting yang harus diperhatikan dalam membuat lumpur. Hal itu dapat memaksimalkan fungsi lumpur pengeboran dalam proses pengeboran, oleh sebab itu penggunaan komposisi dari OBM lebih banyak menggunakan bahan-bahan dari luar negeri. (Arif 2001). Bahan-bahan OBM terutama komponen cairnya seperti penggunaan dasar minyak (base oil) dari luar negeri dianggap lebih dapat memaksimalkan fungsi lumpur pengeboran. Penggunaan base oil dalam negeri baru-baru ini mulai mengalami perkembangan yaitu adanya salah satu perusahaan minyak di Indonesia memasarkan base oil dalam negeri yang dapat bersaing dengan base oil luar negeri(Semar 2010). Sehingga inovasi pencampuran base oil dari keduanya direncanakan untuk memperoleh hasil yang sama baiknya dengan base oil luar negeri, tetapi mengurangi penggunaan harga base oil yang digunaakan(Halliburton 2006).

3 Tujuan Praktik lapangan ini bertujuan mengetahui pengaruh pencampuran bahan base oil luar negeri (base oil 1) dan base oil dalam negeri (base oil 2) pada lumpur pengeboran dalam kondisi dengan adanya kontaminasi dan tidak adanya kontaminasi.

Waktu dan Lokasi Praktik Lapangan dilaksanakan di Laboratorium Baroid, PT Halliburton Indonesia, di Kawasan Komerisal Cilandak No. 107, Jalan Raya Cilandak KKO, Jakarta Selatan, 12560. Praktik Lapangan terhitung mulai 2 Juli – 20 Agustus 2014.

4

KEADAAN UMUM PT HALLIBURTON INDONESIA

Sejarah Singkat Perusahaan Halliburton didirikan pada tahun 1919. Perusahaan asal Amerika ini bergerak di bidang produk dan jasa industri minyak dan gas. Perusahaan ini mempekerjakan lebih dari 80.000 orang yang mewakili 140 kebangsaan di sekitar 80 negara. Awal mula perusahaan ini berawal dari pendiri perusahaan, yaitu Erle P. Halliburton yang menggunakan gerobak dan pompa untuk membuat kotak kayu penyampuran dan bisnis penyemenan sumur di kota Oklahoma. Tahun 1930, Halliburton mendirikan laboratorium penelitian pertama yang menguji campuran semen, meningkatkan produksi minyak dan gas, serta penyemenan lepas pantai pertama di teluk Meksiko. Tahun 1951, Halliburton mendirikan cabang perusahaan di Italia. Halliburton mendirikan anak perusahaan di Jerman, Inggris, dan Argentina 7 tahun kemudian. Tahun 1984, Halliburton menyediakan peralatan untuk proyek di lepas pantai Cina. Kemudian dua tahun berikutnya, Halliburton menjadi perusahaan Amerika pertama untuk melakukan pekerjaan jasa ladang minyak di daratan Cina. Tahun 1985, Halliburton mendirikan cabang perusahaan di Indonesia yang beralamat di Kawasan Komerisal Cilandak No. 107, Jalan Raya Cilandak KKO, Jakarta Selatan, 12560.

Visi dan Misi Visi perusahaan ini adalah menjadi perusahaan jasa hulu yang disukai untuk pengembangan aset minyak dan gas global. Misi perusahaan ini adalah menciptakan nilai yang berkelanjutan dengan memberikan produk yang luar biasa, layanan, dan solusi aset digital yang membantu pelanggan kami berhasil dengan cara : -

Memaksimalkan produksi dan pembaruan.

-

Menyadari cadangan minyak dari lingkungan yang sulit.

-

Meningkatkan efisiensi operasional

5

Struktur Organisasi PT Halliburton Indonesia Halliburton terdiri atas baris layanan produk (PSL) dan perkantoran. Perkantoran mengurus keuangan, tenaga kerja, pemasaran produk dan jasa, dll. Struktus organisasi Halliburton (Gambar 1) PSL terbagi menjadi tiga divisi, yaitu Divisi

Pengeboran&Evaluasi,

Divisi

Penyelesaian&Produksi,

dan

Divisi

Penunjang. PSL bertanggung jawab atas strategi, pengembangan teknologi, pengembangan proses, pengembangan sumber daya manusia, dan alokasi modal. Divisi Pengeboran&Evaluasi terbagi menjadi 6 subdivisi, yaitu Baroid, Sperry

Drilling, Drill Bits and Services, Testing and Subsea, Landmark Software and Services, dan Wireline and Perforating. Divisi Penyelesaian&Produksi memiliki 6 subdivisi dan Divisi Penunjang memiliki 1 subdivisi. Gambar 1 Bagan Struktur organisasi PT Halliburton Indonesia

Subdivisi Baroid (Gambar 2) bergerak dalam bidang pembuatan lumpur pengeboran. Baroid merupakan nama salah satu reagen kimia buatan perusahaan

6 Halliburton. Subdivisi Baroid Indonesia terdiri atas Country Manager yang di jabat oleh Moetaz Mohsen, Technical Manager yang di jabat oleh Eric Calvi, Senior Lab Technician yang di jabat oleh Rosa Saptawati, Engineer berjumlah 100 orang, dan Lab Technician berjumlah 3 orang. Secara umum tugas di laboratorium Baroid adalah menemukan formula lumpur yang tepat untuk membuat lumpur dengan spesifikasi yang diminta oleh perusahaan minyak. Setiap perusahaan akan meminta spesifikasi lumpur yang berbeda-beda. Setelah didapatkan formula yang tepat, formula tersebut dikirim ke perusahaan minyak yang bersangkutan.

Gambar 2 Bagan struktur organisasi Baroid

Sumber Daya Manusia Pegawai di Halliburton sebagian besar adalah karyawan dengan jenjang pendidikan yang berbeda-beda mulai dari SMA sampai S3. Berbagai jenis pendidikan formal terutama di bidang teknik kimia, kimia murni, teknik perminyakan, statistik, ekonomi, manajemen.

7 Lokasi dan Fasilitas Laboratorium Lokasi Halliburton berada di Kawasan Komerisal Cilandak No. 107, Jalan Raya Cilandak KKO, Jakarta Selatan, 12560. Seluruh bagian administrasi, laboratorium penelitian dan pengujian terdapat di lokasi ini. Fasilitas yang dimiliki oleh Halliburton adalah sebagai berikut: 1. Laboratorium (2 laboratorium) : Baroid dan Semen 2. Kantor administrasi 3. Internet : Local Area Network dan Website Laboratorium Baroid dilengkapi dengan instrumen untuk uji sifat fisik lumpur antara lain Viscometers Model 35, Roller Ovens, Aging Cells, Model 140 Mud Balance, test Chloride, test Alkalinity, Oil and Water Retorts (50 ml), EP (Extreme Pressure) Lubricity Tester, Permeability Plugging Apparatus (PPA), Electrical Stability Tester, Hamilton Beach Mixers, dan HPHT Filter Press (175 ml)

METODE Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan adalah Viscometers Model 35, Roller Ovens, Aging Cells, Model 140 Mud Balance, test Chloride, test Alkalinity, Oil and Water Retorts (50 ml), EP (Extreme Pressure) Lubricity Tester, Permeability Plugging Apparatus (PPA), Electrical Stability Tester, Hamilton Beach Mixers, dan HPHT Filter Press (175 ml).

Bahan-bahan yang digunakan adalah base oil 1, base oil 2, pengemulsi 1, pengemulsi 2, lime, filtrate control, air, CaCl2, viscosifier , barit, dan drill solid.

8 Metode Lumpur pengeboran di buat enam formula dengan komposisi sebagai berikut: Nama Produk

Formula 1

Formula 2

Base oil 1

178.5400

89.5400

Base oil 2

Formula 3

92.9900

186.5400

Formula 4

Formula 5

166.8050

83.8100

Formula 6

87.0300

174.3500

Pengemulsi 1

12.000

12.0000

12.0000

12.0000

12.0000

12.0000

Pengemulsi 2

4.0000

4.0000

4.0000

4.0000

4.0000

4.0000

Lime

8.0000

8.0000

8.0000

8.0000

8.0000

8.0000

Filtrate Control 1

5.0000

5.0000

5.0000

5.0000

5.0000

5.0000

Air

60.9000

61.2500

61.2500

57.4000

57.4000

57.7500

CaCl2

24.1900

24.2700

24.3500

22.7000

22.8200

22.8700

Viscosifier 1

10.0000

10.0000

10.0000

10.0000

10.0000

10.0000

Barit

104.110

99.7500

95.3600

183.90500

179.8300

175.7200

20.0000

20.0000

20.0000

Drill Solid

Sebelum Pemanasan Masing-masing formula lumpur pengeboran di uji reologi. Alat yang digunakan adalah Viscometers Model 35. Kemudian masing-masing formula lumpur di uji dengan 600 rpm, 300 rpm, 200 rpm, 100 rpm, 6 rpm,dan 3 rpm.. Kemudian uji Gel strange dengan mendiamkan formasi lumpur dengan waktu waktu 10 detik dan 10 menit lalu di putar dengan kecepatan 3 rpm. Kemudian uji electrical stability dengan menggunakan alat Electrical Stability Tester. Semua dilakukan pada saat suhu 120 ºF. Lalu dilanjutkan dengan uji densitas dengan menggunakan alat Model 140 Mud Balance.

Setelah Pemanasan Masing-masing formula lumpur pengeboran yang telah di uji densitasnya kemudian dimasukan ke dalam Aging Cells dengan penambahan tekanan sebesar 100 psi dan dimasukan ke Roller Ovens dengan suhu 300 ºF. Formula lumpur pengeboran dipanaskan selama 16 jam. Setelah 16 jam formula lumpur

9 pengeboran diputar tanpa menggunakan suhu dan direndam selama satu setengah jam. Formasi lumpur pengeboran dikeluarkan dan di mixing selama lima menit kemudian dilakukan uji reologi. Alat yang digunakan adalah Viscometers Model 35. Kemudian masing-masing formula lumpur pengeboran di uji dengan 600 rpm, 300 rpm, 200 rpm, 100 rpm, 6 rpm,dan 3 rpm. Kemudian uji gel strange dengan mendiamkan formasi lumpur pengeboran dengan waktu waktu 10 detik dan 10 menit lalu di putar dengan kecepatan 3 rpm. Kemudian uji electrical stability dengan menggunakan alat Electrical Stability Tester. Semua dilakukan pada saat suhu 120 ºF.

HPHT, Retort, dan Lubricity Formula lumpur pengeboran yang telah di uji reologi kemudian dilakukan uji filtrat dengan menggunakan HPHT Filter Press (175 ml). Tekanan atas awal yang diberikan adalah 100 psi. Tekanan awal ini diberikan hingga suhu lumpur mencapai 300 ºF. Jika suhu tersebut telah tercapai maka tekanan atas dinaikkan hingga 600 psi dan tekanan bawah di buat menjadi 100 psi kemudian running selama 30 menit. Setiap 5 menit pertama dilakukan pemantauan filtrat. Setelah 30 menit dikeluarkan semua filtrat dan di dapat filtrat dalam mL. Semua formula lumpur pengeboran yang telah selesai HPHT dilanjutkan dengan uji retort menggunakan Oil and Water Retorts (50 ml). Formula lumpur pengeboran yang digunakan dalam retort sebesar 5 g. Semua formula lumpur pengeboran running selama satu jam dengan suhu 900 ºF. Hingga di dapat perbandingan air, minyak dan padatan. Formula lumpur pengeboran yang telah di uji retort kemudian dilanjutkan dengan uji lubricity. Uji ini menggunakan alat EP (Extreme Pressure) Lubricity Tester. Sebelum melakukan tes alat yang digunakan dilakukan kalibrasi hingga diperoleh nilai lubricity coefficient. Gaya yang diberikan pada uji ini sebesar 100 dyne. Nilai lubricity coefficient diperoleh dengan running selama 30 menit. Setiap lima menit di catat nilai lubricity coefficient. Hitung nilai rata-rata dari hasil yang di dapat dengan nilai dari kalibrasi yang dilakukan.

10 Titrasi Formula lumpur pengeboran masing-masing dilakukan uji excess Lime dan uji Chloride. Uji excess Lime dilakukan dengan cara menyiapkan labu Erlenmeyer 250 mL. Masukkan 1 mL lumpur, air destilata 100 mL, API chorl 50 mL, dan 10 tetes phenolpthalein ke dalam labu Erlenmeyer dan stirer. Titrasi dengan menggunakan asam sulfat 50/N hingga terjadi perubahan warna dari merah muda menjadi bening. Lanjutkan uji Chloride dengan penambahan 1 mL asam sulfat 50/N dan 20 tetes bufer kalium kromat. Titrasi dengan silver nitrate 50/N hingga terjadi perubahan warna dari kuning menjadi merah bata.

HASIL DAN PEMBAHASAN Formula lumpur pengeboran satu, dua, dan tiga di atur massanya sebesar 9.5 ppg dengan komponen padat dan aditif yang sama, tetapi berbeda pada jumlah komposisi base oil yang digunakan. Formula lumpur pengeboran satu hanya menggunakan base oil 1 sebagai komponen cair lumpurnya, begitu pula formula lumpur tiga yang sama-sama hanya menggunakan base oil 2 sebagai komponen cairnya. Berbeda dengan formula lumpur pengeboran satu dan tiga, formula lumpur pengeboran dua merupakan campuran dari kedua macam base oil , yaitu base oil 1 dan base oil 2. Hal ini dimaksudkan agar dapat mengetahui formulasi lumpur dengan komposisi base oil yang baik untuk lumpur pengeboran di lapangan dan mengatasi penggunaan base oil 1 dari luar negeri yang mahal dengan campuran base oil 2 dalam negeri yang murah dan memiliki kualitas yang baik(Wisnuwardani 2012). Pengukuran reologi sebelum pemanasan dimaksudkan untuk mengetahui kenaikan atau penurunan suatu lumpur ...