PEMBORAN LEPAS PANTAI

1.1. PENDAHULUAN

Sistem peralatan pemboran lepas pantai pada prinsipnya adalah merupakan perkembangan dari sistem peralatan pemboran darat, maka metode operasi lepas pantai membutuhkan teknologi yang baru dan biaya operasi yang mahal, karena kondisi lingkungan laut berbeda dengan kondisi lingkungan darat.

Peralatan mutlak yang harus ada dalam operasi pemboran lepas pantai adalah sebuah strutur anjungan (platform) sebagai tempat untuk meletakkan peralatan pemboran dan produksi. Berbagai macam anjungan telah dibuat, seperti anjungan permanen (fixed) yang terdiri diatas kaki-kaki beton bertulang. Jenis ini umumnya digunakan pada laut dangkal dan pada lapangan pengembangan sehingga dapat sekaligus menjadi anjungan pemboran dan produksi.

Berbagai hambatan alam yang harus diatasi bagi pengoperasian unit lepas pantai. Hambatan tersebut antara lain : angin, ombak, arus dan badai. Khusus untuk unit terapung yang amat peka terhadap pengaruh kondisi laut, maka menciptakan peralatan khusus, yaitu peralatan peredam gerak oscilsi vertikal akibat ombak dan peralatan pengendalian posisi pada unit terapung. Untuk pengendalian posisi pada unit terapung dikenal dengan mooring system dan sistem pengendalian posisi dinamik . Sedangkan untuk mengatasi gerak vertikal keatas dan kebawah umumnya digunakan Drill String Compensator (DSC).

Operasi pemboran lepas pantai dimulai dari pengembangan teknologi pemboran darat dengan menggunakan casing conduktor yang ditanam atau dibor dan disemen, kemudian meningkat dengan digunakan mud-line suspention system, dan terus meningkat dengan menggunakan riser system. Penggunaan BOP konventional terus dimodifikasi agar mampu beroperasi di bawah air. Kondisi lingkungan laut berpengaruh terhadap pemilihan jenis platform.

1.2. PERALATAN PEMBORAN LEPAS PANTAI

1.2.1. ANJUNGAN

Jenis platform secara umum dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok, yaitu Fixed platform dan Mobile platform.

1.2.1.1. Fixed Platform

Fixed platform merupakan "daratan" buatan. Rig berada di platform sampai operasi pemboran selesai. Semua keperluan peralatan dan material berada di platform. Fixed platform banyak digunakan untuk operasi pemboran pada laut dangkal, misalnya laut Utara Jawa. Tetapi sekarang telah dikembangkan untuk laut dalam, misalnya di North Sea.

1.2.1.2. Mobile Platform

Mobile platform dibagi lagi yaitu Bottom Supporting Platform dan Floating Platform.

1. Bottom Supported Platform

Jenis-jenis anjungan pemboran lepas pantai yang termasuk dalam kategori Bottom Supported Platform antara lain adalah Drilling Barge, Sub-mersible Platform, dan Jack Up Platform.

· Drilling Barge

Drilling barge dioperasikan untuk pemboran di daerah rawa atau laut yang sangat dangkal. Barge ini duduk di dasar rawa atau laut, stabil tidak terpengaruh oleh cuaca dan pasang surut.

· Submersible

Submersible sebenarnya floating platform. Bila dioperasikan pada laut dangkal,

submersible ini didudukkan pada dasar laut dan berfungsi sebagai drilling barge.

· Jack-Up

Jack-up berbentuk semacam barge, berukuran besar dan tidak punya propeler sendiri sehingga untuk menuju ke lokasi harus ditarik dengan kapal tunda. Jack-up dilengkapi dengan kaki-kaki yang terdiri dari tiga, empat, lima kaki atau lebih. Pada posisi pemboran, kapal diangkat berdiri di atas kaki, cukup tinggi di atas air serta diatas jangkauan ombak. Kedalaman laut sesuai dengan panjang kaki jadi terbatas pemakaiannya.

Jack-up stabil, tidak terpengaruh oleh cuaca, arus dan ombak. Semua peralatan berada di atas kapal. Pada pemboran pengembangan, biasanya sebelum pemboran dimulai terlebih dahulu dipasang jacket, kemudian dipasang conductor dan ditumbuk. Pada pemboran explorasi biasanya digunakan mudline suspension, dan dari mud line suspension casing disambut ke atas sampai platform.

2. Floating Platform

Jenis-jenis anjungan pemboran lepas pantai yang termasuk dalam kategori Floating Platform antara lain adalah Semi-submersible Platform, dan Drill Ship.

· Semisubmersible

Semisubmersiible berbentuk semacam kapal dan pada umumnya tidak mempunyai propeler sendiri sehingga untuk menuju lokasi harus ditarik dengan kapal tunda. Karena sifatnya mengapung, sehingga dapat dipengaruhi arus, ombak dan pasang surut. Untuk mengatasi masalah tersebut harus dijangkar.

Sistem penjangkaran ada dua macam, yaitu :

§ Conventional Mooring System

§ Dinamic Positioning

§ Untuk penyelesaian sumur dapat dilakukan :

§ Dengan Christmastree pada Platform

§ Dengan Christmastree di dasar laut.

· Drill ship

Drill ship merupakan bentuk kapal sepenuhnya dan dilengkapi dengan propeler sendiri. Karena sifatnya mengapung sehingga sangat dipengaruhi oleh arus, ombak dan pasang surut. Untuk mengatasi pengaruh tersebut harus dijangkar seperti submarsible. BOP dipasang di dasar laut dan untuk penyelesaian sumur dapat dilakukan :

a) Christmastree di dasar laut

b) Christmastree pada platform

1.2.2. Peralatan-Peralatan Khusus

Peralatan-peralatan khusus yang ada pada platform bisa dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

1. Peralatan khusus pada bottom supported platform

· Mudline suspension system

2. Peralatan khusus pada Floating Rig

· Subsea BOP stack

· Control system dan accumulator

· Riser system

· Well Head

· Motion Compensator

1.2.2.1. Sub-sea BOP Stack

Biasanya dipakai dengan jumlah yang lebih banyak dari pada di darat, dengan maksud untuk safety serta tidak memerlukan penggantian ram pada saat menurunkan casing. Ukuran serta pressure rating dan perlu diperhitungkan kedalaman laut. BOP lebih banyak berarti, lebih banyak pressure drop pada flowline dan hal lain perlu diperhitungkan pada proses well control. Untuk menghindari pressure drop pada flowline biasanya cairan untuk pengopeasian BOP tidak kembali ke tangki, tetapi langsung dibuang ke laut. Susunan kill dan choke manifold yang panjang serta laut yang dalam berpengaruh pada operasi dan prosedur well control.

1.2.2.2. Control System dan Accumulator

BOP dan semua kerangan dibuka dan ditutup secara hidrolis dan harus dapat bekerja dalam waktu singkat. Ada dua cara pengopeasian BOP, ialah secara hidrolis dan electric hydraulic system.

1.2.2.3. Riser System

Riser system ini meliputi riser pipe, ball joint, slip joint, kill choke manifold dan hydraulic connector.

1. Riser Pipe

Digunakan untuk mengalirkan fluida lumpur ke permukaan didalam proses pemboran, serta memudahkan dalam memasukkan peralatan pemboran seperti pahat, kedalaman lubang bor.

2. Slip Joint

Dipasang dibagian teratas dari riser pipe. Terdiri dari inner barrel, dimana diatasnya sering dipasang Deverter dan digantung pada kapal dengan bantuan riser tensider.

3. Ball Joint

Dipasang di bawah riser di atas BOP Stack. Berfungsi untuk menghilangkan stress pada pipa riser. Ball joint kedua juga sering dipasang di bawah slip joint.

4. Hydraulic Connector

Berfungsi untuk menghubungkan casing head dan well head dengan BOP Stack dengan riser system. Hydraulic connector dioperasikan dari permukaan secara hidrolis.

1.2.2.4. Well Head

Sebagai pengganti well head dipakai serangkaian casing head untuk masing-masing casing. Masing-masing casing head mempunyai "HUG" yaitu tempat untuk memasang hydraulic connector dan mempunyai ulir kiri untuk menyambungkan dengan running tool pada waktu menurunkan casing dan juga untuk penemenan.

1.2.2.5. Motion Compensator

Kapal bergerak vertikal secara terus menerus, karena ombak maupun pasang surut. Pada bagian bawah atau pahat, gerakan ini harus dinetralisir agar beban pada pahat konstan. Untuk maksud tersebut maka dipakai motion compensator. Jadi travelling block dengan seluruh beban tetap tinggal di tempat. Meskipun kapal bergerak naik turun.

Ada tiga jenis compensator :

1. Bumper Sub.

2. Crown Block Compensator.

3. Travelling Block Compensator.

1.3. PEMBAHASAN

Self contained platform didesaign dengan perbaikan-perbaikan yang siap digunakan. Sesuai dengan namanya, platform ini cukup besar untuk rumah segala macam rig, tempat tinggal driller dan penyaluran. Biaya instalasinya cukup besar tetapi cukup ekonomis untuk setiap produksi sumur, sejak banyak pemboran berarah dari platform. Ini praktis meskipun sangat berbahaya dan tidak menguntungkan serta mudah terjadi blowout. Ketika struktur ini dipakai untuk dibangun pemboran di daerah reservoir, tenaga-tenaga pemboran atau driller mengalami kesulitan untuk menyelesaikan pekerjaan eplorasi.

Perkembangan selanjutnya dibuat platform dengan bentuk lebih kecil yaitu platform drilling tander instalation. Dalam operasinya platform ini membawa substructure, drawwork, rotary table, mesin-mesin dan peralatan kecil lainnya. Sedangkan mud pits, lumpur kering, bahan kimia, pipe rack, peralatan penyemenan dan peralatan driller dibawa oleh kapal tunda. Keuntangannya adalah mobility yang besar dan biaya instalasi rendah. Kerugiannya yaitu prosentasi kehilangan waktu yang lebih tinggi karena angin yang tinggi dan gelombang besar selama cuaca buruk, kapal tunda harus meninggalkan platform untuk mencegah tabrakan. Berbeda dengan self contained platform yang operasinya dapat disegala cuaca.

1.4. KESIMPULAN

Dari uraian diatas dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Dalam suatu operasi pemboran lepas pantai patut diperhitungkan kedalaman laut, besar ombak, besarnya angin dan iklim. Juga diperhitungkan jauh tempatnya pemboran dari pantai dan perkiraan lamanya waktu pemboran dari mulai membor sampai berakhirnya produksi, karena semua ini sangat diperlukan untuk menentukan jenis-jenis rig platform yang akan digunakan.

2. Pada operasi pemboran lepas pantai juga diperlukan peralatan-peralatan khusus untuk menanggulangi arus laut dan kedalaman laut (tekanan hidrostatik) dan gerakan-gerakan dari drillship.

Jenis-jenis Fixed Platform

Jenis-jenis Ship Platform

http://images.google.co.id/imgres?imgurl=https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgx-5A_ICT3qAloJZ0Osonpuezpg3HybXGebafaEyXglf8eh-CLG_FhWI8mvBUy97d4j4RMWJlHbFlVslPckUc-H6CXHeWcN6xKAwTg4kidr5l5yirOj8HO3WR4AjBJTr3eWbhW3c7ETMcS/s320/lepas3.jpg&imgrefurl=http://william-tambunan.blogspot.com/2009/03/pemboran-lepas-pantai.html&usg=__wVqRRXXabt9W-zGpxS0d9GmKVKs=&h=320&w=246&sz=13&hl=id&start=18&um=1&tbnid=LSqGnpvoMlMDDM:&tbnh=118&tbnw=91&prev=/images%3Fq%3Djenis-jenis%2Bcasing%2Bbor%26hl%3Did%26sa%3DG%26um%3D1

Lumpur Pemboran dan Fungsinya

Lumpur Pemboran

Lumpur umumnya campuran dari tanah liat (clay), biasanya bentonite, dan air yang digunakan untuk membawa cutting ke atas permukaan. Lumpur berfungsi sebagai lubrikasi dan medium pendingin untuk pipa pemboran dan mata bor. Lumpur merupakan komponen penting dalam pengendalian sumur (well-control), karena tekanan hidrostatisnya dipakai untuk mencegah fluida formasi masuk ke dalam sumur. Lumpur juga digunakan untuk membentuk lapisan solid sepanjang dinding sumur (filter-cake) yang berguna untuk mengontrol fluida yang hilang ke dalam formasi (fluid-loss).

Sistem yang paling penting di rig adalah sistem sirkulasi lumpur pemboran. lumpur pemboran dipompakan ke dalam pipa bor yang akan disemprotkan keluar melalui nozzle pada pahat dan kembali ke permukaan melalui ruang antara pipa dan lubang. Lumpur pemboran akan mengangkat potongan-potongan batu yang dibuat oleh pahat (disebut cuttings) ke permukaan. Hal ini mencegah penumpukan serbuk bor di dasar lubang. selama pemboran, lubang sumur selalu penuh terisi lumpur pemboran untuk mencegah mengalirnya fluida seperti air, gas atau minyak dari batuan bawah tanah ke lubang sumur. Jika minyak atau gas dapat mengalir ke permukaan saat pemboran, akan menyebabkan kebakaran. Bahkan jika hanya air yang mengalir saja dapat menggugurkan lubang dan membuat kita kehilangan sumur. dengan adanya lumpur pemboran, fluida ini tertahan berada di dalam batuan. pemboran sumur di lepas pantai hampir sama dengan pemboran di daratan. Untuk sumur wildcat di lepas pantai, rig dinaikkan di atas barge, anjungan (platform) terapung, atau kapal yang dapat berpindah. apabila lapangan lepas pantai sudah ditentukan, anjungan (platform) produksi akan dipasang untuk membor sumur-sumur lainnya dan memproduksi migas.



Karena lumpur pemboran menjaga agar migas tetap berada di dalam batuan, cadangan migas bawah tanah pun dapat dibor tanpa mengindikasikan adanya migas, sehingga diperlukan evaluasi sumur dengan cara menurunkan peralatan rekam wireline. Truk alat rekam dipanggil, menurunkan tabung berisi instrumen yang disebut sonde ke dalam lubang sumur. ketika sonde diangkat keluar lubang, instrumen akan merekam secara elektrik, suara dan radioaktif sifat-sifat batuan dan fluida yang dilaluinya. Pengukuran ini direkam pada kertas panjang bergaris yang disebut well log. well log ini memberi informasi tentang komposisi lapisan batuan, pori-pori, dan fluida yang mungkin ada di dalamnya.

Dari hasil pembacaan well log, sumur dapat saja ditutup dan ditinggalkan sebagai sumur kering atau diselesaikan untuk diproduksikan. pemasangan pipa produksi adalah cara awal menyelesaikan sumur. untuk memasang pipa, pipa baja panjang yang bergaris tengah besar (disebut selubung atau casing) dimasukkan ke dalam sumur. Semen basah dipompakan ke dalam ruang antara casing dan dinding sumur hingga mengeras untuk menjaga lubang sumur. pada kebanyakan sumur, pemasangan casing bertahap yang disebut casing program dilakukan sebagai berikut: bor sumur, pasang casing, bor lebih dalam, pasang casing lagi, bor lebih dalam lagi, dan pasang casing lagi.




Fungsi Lumpur Pemboran.

Menurut Preston L. Moore (1974), lumpur pemboran mulai dikenal pada sekitar tahun 1900-an bersamaan dengan dikenalnya pemboran rotari. Pada mulanya tujuan utama dari lumpur pemboran adalah untuk mengangkat serbuk bor secara kontinyu. Dengan berkembangnya zaman, banyak fungsi-fungsi tambahan yang diharapkan dari lumpur pemboran. Banyak additif dengan berbagai fungsi yang ditambahkan kedalamnya, menjadikan lumpur pemboran yang semula hanya berupa fluida sederhana menjadi campuran yang kompleks antara fluida, padatan dan bahan kimia.



Dari adanya perkembangan dalam penggunaan lumpur hingga saat ini, fungsi-fungsi utama dari lumpur pemboran yang diharapkan adalah sebagai berikut:

1. Mengendalikan tekanan formasi.
2. Mengangkat serbuk bor kepermukaan dan membersihkan dasar lubang bor.
3. Memberi dinding pada lubang bor dengan mud-cake.
4. Melumasi dan mendinginkan rangkaian pipa pemboran.
5. Menahan padatan dari formasi dan melepaskannya dipermukaan.

Masing-masing fungsi akan dijelaskan satu persatu. Dan dalam penulisan ini yang berkaitan erat dengan judul penulisan adalah fungsi yang nomor kedua dari kelima fungsi utama dari lumpur pemboran tersebut.

1. Mengendalikan Tekanan Formasi

Tekanan formasi umumnya adalah sekitar 0,465 psi/ft. Pada tekanan yang normal, air dan padatan pada pemboran telah dapat untuk menahan tekanan formasi ini. Untuk tekanan yang lebih kecil dari normal (sub-normal) densitas lumpur harus diperkecil supaya perolehan hilang lumpur atau loss circulation tidak terjadi. Tetapi sebaliknya untuk tekanan yang lebih besar dari tekanan normal maka penambahan barite sebagai pemberat perlu dilakukan.

2. Mengangkat Serbuk Bor ke Permukaan dan Membersihkan Dasar Lubang Bor.

Pembersihan lubang bor adalah fungsi pokok dari lumpur pemboran. Fungsi ini juga paling sering dilalaikan dan salah dinterpretasikan. Serbuk bor biasanya mempunyai SG sekitar 2,3 samapai 3,0 dan rata-rata adalah 2,5. Jika serbuk bor lebih berat dari lumpur, maka serbuk bor akan jatuh dengan kecepatan yang disebut dengan kecepatan slip.

Kecepatan slip dari serbuk bor dalam aliran fluida, dipengaruhi secara langsung oleh sifat fisik lumpur antara lain kekentalan fluida. Jadi jika kecepatan lumpur di annulus dibatasi oleh kemampuan pompa atau pembesaran lubang, maka lumpur perlu dikentalkan untuk mengurangi kecepatan slip serbuk bor agar lubang bor tetap bersih. Keberhasilan pengangkatan juga dipengaruhi oleh luasan permukaan atau bentuk daripada partikel serbuk bor, semakin besar luasan dari partikel, maka gaya angkat fluida meneruskan tenaga dorong dari pompa akan semakin bagus sehingga kecepatan slip serbuk bor juga bisa dikurangi dengan memperbaiki sifat-sifat fisik lumpur, disamping itu juga mengoptimalkan tekanan pemompaan. Bentuk fisik daripada partikel serbuk bor tergantung juga kepada jenis formasi yang ditembus.

Pada aliran laminer kecepatan fluida pada sisi dinding lubang bor sangatlah kecil sehingga efek torsi mudah terjadi karena ujung alirannya yang parabolik, hal ini akan menyebabkan serbuk bor mudah jatuh lagi ke dasar lubang bor, ini akan dapat menghambat berhasilnya pengangkatan serbuk bor. Pengangkatan serbuk bor akan mendapatkan hasil yang lebih bagus dengan menggunakan aliran turbulen, karena distribusi kecepatannya datar bukan parabolik seperti pada aliran laminer.
Kekurangannya adalah mudah terjadi pengikisan lubang bor bila formasi yang ditembus tidak kompak, hal ini akan mengakibatkan runtuhnya dinding lubang bor yang menyebabkan semakin mengendapnya serbuk bor dan tidak terangkatnya serbuk bor dengan baik.

Lumpur dasar air dapat dikentalkan dengan menambahkan bentonite, dengan menambahkan banyak padatan, dengan flokulasi padatan atau dengan additif khusus. Jadi ada beberapa pilihan, dan penentuan pilihan tergantung dari tujuan lain yang ingin dicapai. Bentonite adalah pilihan yang murah, tetapi jika ada masalah hilang air, maka harus ditambah pengencer untuk mencegah flokulasi.

Hasil yang didapat mungkin hanyalah sedikit penambahan pada kapasitas pengangkatan dan masalah dalam lubang tetap terjadi. Penambahan banyak padatan akan menaikkan densitas, pilihan ini tidak dianjurkan jika tidak digunakan untuk tujuan mengontrol tekanan. Penerapan flokulasi lumpur adalah pilihan yang mudah dan murah, tetapi juga dibatasi oleh masalah hilang air. Additif khusus mungkin merupakan pilihan yang paling tepat, tetapi hal ini akan menaikkan biaya lumpur.

Lumpur pemboran yang baik untuk pembersihan dasar sumur apabila memiliki karakteristik mengencer akibat gesekan (shear thining) yang baik, karena semakin bersih lubang bor berarti semakin bagus pula pengangkatan serbuk bornya sampai kepermukaan.

3. Memberi dinding Pada Lubang Bor Dengan Mud Cake.

Lumpur akan membuat mud cake atau lapisan zat padat tipis didinding formasi permeabel (lulus air), pembentukan mud cake ini akan menyebabkan tertahannya aliran fluida masuk ke formasi (adanya aliran yang masuk yaitu cairan plus padatan menyebabkan padatan tertinggal/tersaring). Mud Cake yang dikehendaki adalah mud cake yang tipis karena dengan demikian lubang bor tidak dipersempit dan cairan tidak banyak yang hilang. Sifat wall building ini dapat diperbaiki dengan penambahan :

a. Sifat koloid drilling mud dengan bentonite.
b. Memberi zat kimia untuk memperbaiki distribusi zat padat dalam lumpur dan memperkuat mud cake.

4. Melumasi dan Mendinginkan Pahat.

Panas yang ditimbulkan terjadi karena gesekan pahat serta drillstring dengan formasi. Konduksi formasi umumnya kecil, sehingga sukar sekali menghilangkan panas dalam waktu cepat, tetapi umumnya dengan adanya aliran lumpur telah cukup untuk mendinginkan sistem serta melumasi pahat. Umur pahat bisa lebih lama sehingga biaya pergantian pahat bisa ditekan, karena dengan tertembusnya formasi yang cukup keras, kalau tidak terlumasi dengan baik, bit akan cepat tumpul sehingga daya tembusnya menjadi lambat dan memperlambat proses pemboran.

5. Menahan Padatan Dari Formasi dan Melepaskannya di Permukaan.

Lumpur pemboran yang baik mempunyai sifat tixotropi yang menyebabkan partikel-partikel padatan dapat dibawa sampai kepermukaan, dan menahannya didalam lumpur selama sirkulasi berhenti. Kemampuan lumpur untuk menahan serbuk bor selama sirkulasi dihentikan terutama tergantung terhadap gel strength, dengan cairan menjadi gel tekanan terhadap gerakan serbuk bor kebawah dapat dipertinggi. Serbuk bor dapat ditahan agar tidak turun kebawah, karena bila ia mengendap dibawah bisa menyebabkan akumulasi serbuk bor dan pipa akan terjepit. Selain itu ini akan memperberat kerja pompa untuk memulai sirkulasi kembali. Tetapi gel yang terlalu besar akan berakibat buruk juga, karena akan menahan permbuangan serbuk bor dipermukaan (selain pasir). Penggunaan alat seperti desander dan shale shaker dapat membantu pengambilan serbuk bor dari lumpur dipermukaan. Patut ditambahkan bahwa pasir harus dibuang dari lumpur karena sifatnya yang abrassive pada pompa, sambungan-sambungan