Showing posts with label Drilling. Show all posts
Showing posts with label Drilling. Show all posts

An Introduction to Well Integrity Handbook

Well Integrity, Handbook


There has been a significant technological evolution in the drilling industry during the past 30years. The early platforms on the Norwegian Continental Shelf were designed for wells with a reach of 3 km from the platform. To cover a large reservoir often several platforms were required. Examples are Statfjord A, B and C, and Gullfaks A, B and C. As these platforms were very expensive, alternative solutions were pursued such as subsea installations and extended reach wells. Today it is possible to reach targets 12 km from the platform. One new platform can replace three old platforms from a reservoir coverage point of view.

Unit Mud Logging Adalah (Pengertian dan Fungsi)

Mud logging adalah analisa secara kontinyu terhadap lumpur pemboran untuk menyellidiki adanya kandungan minyak atau gas dari formasi yang sedang dilakukan suatu pemboran. Metode ini digunakan dalam pemboran eksplorasi kerena mud logging ini merupakan pemeriksaan secara kuantitatif pertama kali dilakukan untuk mendeteksi adanya minyak dan gas dalam lapisan formasi.

Mud logging adalah

Tujuan utama mud logging adalah untuk mengetahui berbagai parameter pengeboran, parameter formasi sumur yang sedang dibor dan pemantauan aktifitas perkerjaan rig pengeboran.

Perusahaan jasa mud logging biasanya dikontrak oleh perusahaan minyak atau oil company untuk memulai aktivitas dengan baik, bekerjasama dengan perwakilan perusahaan minyak, geologi, pengagas rig, dan pihak pihak perusahaan jasa lainnya yang berada dilapangan tersebut. 
Mud logging unit memantau semua aktivitas, parameter pengeboran dan memberitahukan kepada pihak company man bila ada gejala - gejala yang tidak normal, agar tidak terjadi masalah pada lubang bor. 

Secara umum, berikut adalah tugas - tugas dari engineer dari perusahaan jasa mud logging unit.
  • Mengambil sampel serbuk bor (cutting) dan menganalisanya (jenis formasi batuan atau litologi), apakah batuan mengandung hidrokarbon, yang output dibuat dalam bentuk mud log dan presure log.
  • Mengamati dan mengukur kadar gas (dengan alat gas chromatograph) yang terkandung atau terbawa di dalam lumpur pengeboran.
  • Mencatat dan merekam semua parameter selama aktivitas pengeboran , catatan dan rekaman  pengeboran ini sangat penting bagi rekan company man, drilling engineer dan geologist, karena data tersebut merupakan representatif dari lubang sumur
  • Dalam situasi sumur yang sedang bertingkah aneh - aneh biasanya engineer mud logging unit akan mengetahui terlebih dahulu melalui peringatan dari instrumen (sensor - sensor) yang ada di mud logging unit. Setelah itu biasanya engineer akan memberitahu driller atau mud engineer atau pihak - pihak terkait lainnya untuk memverifikasi tentang apa yang mungkin sedang dihadapi selama aktivitas pengeboran
  • Menganalisa masalah lubang dengan data parameter yang sudah terekam.
  • Memeliharaan dan perbaikan instrumen (sensor - sensor MLU).
  • Membuat laporan harian mengenai aktivitas selama pemboran berlangsung dilapanagan tersebut.
  • Membuat dan mengatur informasi data parameter dalam bentuk laporan akhir pemboran lubang sumur tersebut secara teknis.
  • Menghitung optimasi hidrolika optimum dan baik, perencanaan sistem hidrolika yang tepat dapat menurunkan kemungkinan terjadi masalah lubang sumur dan mempercepat laju pengeboran.

Pengamatan, perekaman dan pencatatan semua parameter drilling dilakukan baik saat driling ataupun pencabutan pipa, tiap lima menit atau jika terjadi perubahan paramater hal ini untuk mengetahui lebih cepat apabila tengah terjadi perubahan paramater atau memudahkan pencarian data apabila suatu ketika terjadi masalah lubang bor. Adapun parameter yang perlu dicatat atau direkam atau diamati adalah

  • Kedalaman
  • RPM (Rate per Minute)
  • WOB (Weight of bit)
  • ROP (Rate of Penetration)
  • GPM Lumpur
  • Tekanan Pipa
  • Torsi
  • Hook load (beban pipa)
  • Komposisi Gas 
  • Total volume pit
  • Volume penambahan atau penguranan lumpur

Jadi selama proses pengeboran berlangsung MLU adalah mata selama proses pengeboran berlangsung. Merupakan emergency respon plan system (ERP) atau juga berfungsi sebagai early warning sistem bila akan terjadi kondisi - kondisi yang berpotensi mendatangkan masalah yang tidak normal.

Berikut ini merupakan alat - alat yang digunakan pada mud logging sensor

Drilling sensor
  • Draw work sensor (Menghitung : Depth, WOB & ROP)
  • Heavy sensor (Depth correction sensor on floating rigs)
  • Pressure sensor (Menghitung : SPP & WHP)
  • Rotary Torque Sensor (Menghitung : TRQ)
  • Proximity sensor (Menghitung : RPM & SPM, Tipe : Fixed & Moveable)
  • Mud Flow Paddle (Menghitung : Aliran Lumpur dalam Casing)

Mud Sensor
  • Pit Level Sensor (Menghitung : Mud pit level, tipe : Floater & Sonic)
  • Electromagnetic Flowmeter (Menghitung : Mud Flow in & out)
  • Temperature Sensor (Menghitung : Temperatur lumpur in & out)
  • Density sensor (Menghitung : Density lumpur)
  • Resistivity Sensor (Menghitung : Resersistivity Lumpur)

Selain data cutting yang dianalisa, biasanya MLU juga meliputi penggunaan data dari Gas Chromatograph. Gas Chromatograph adalah instrumen analisis kimia untuk pemisahan bahan kimia dalam suatu sampel kompleks. 

Gas Chromatograph menggunakan tabung pendek beraliran yang dikenal sebagai kolom yang di dalamnya dialirkan gas (gas pembawa, fasa gerak) sambil membawa konstituen sampel yang mengalir dengan laju yang berbeda bergantung pada sifat fisika dan kimia komponen sampel tersebut serta interaksi spesifik dengan pengisi kolom yaitu fasa diam. Setelah sampel keluar di ujung kolom, hasil pemisahan dideteksi dan di-identifikasi secara elektronik. 

Fungsi fasa diam di dalam kolom untuk memisahkan komponen yang berbeda, mengakibatkan masing - masing keluar dari kolom pada saat yang berbeda & waktu retensi. Parameter lain yang dapat digunakan untuk mengubah urutan atau waktu retensi adalah laju aliran gas carrier, panjang kolom dan temperatur.

Demikian penjelasan singkat terkati unit mud logging dalam aktivitas pemboran minyak dan gas. Silahkan ditambahkan jika terdapat kekurangan. Terima kasih

Salam

Tugas Seorang Drilling Engineer



Dalam perencaan pemboran sumur minyak dan gas seorang drilling engineer memegang peranan penting dalam merencanakan dari tahap awal dan akhir pada aktivitas pemboran sumur.
Sebagai Drilling engineer, kamu akan merencanakan, mengembangkan, dan mengawasi operasi yang diperlukan untuk mengebor sumur minyak dan gas. Drilling engineer akan terlibat mulai dari desain sumur awal hingga testing, completion, dan abandontment, dan akan bertanggung jawab atas biaya yang dikeluarkan untuk aktivitas tersebut. 

Secara umum tugas atau job desc dari seorang drilling engineer

Membuat Program Pemboran sumur bekerja sama dengan ahli Geofisika, Geologi, Reservoir dan Produksi
Dalam hal membuat program pemboran yakni dengan mempelajari Offset Data dengan mempelajari laporan pemboran sumur-sumur di sekitarnya untuk mengetahui adanya : zone tekanan tinggi, hilang sirkulasi, kerawanan lubang dsb, yang mungkin ditemukan selama pemboran sumur baru tersebut, agar selalu siap dengan bahan-bahan / langkah-langkah untuk menanggulanginya. 

Trayektori Lubang Sumur

Merencanakan trayektori lubang sumur yang digunakan untuk membuat lubang bor yang optimal. Terdapat bermacam - macam, seperti Vertical Drilling, Directional Drilling dan Horizontal Drilling

Desain BHA (Bottom Hole Assembly)

Merencakan bottom hole assembly yang akan digunakan untuk menembus target lapisan pemboran. Umumnya drilling engineer mereview konsep yang diberikan oleh servis engineer dalam desain BHA terkait skenario yang terbaik untuk digunakan

Pemilihan Pahat (Bit)

Dalam pemilihan jenis - jenis bit, drilling engineer berkoordinasi dengan tim geologi karna terkait dengan lapisan - lapisan yang akan ditembus selama aktivitas pemboran

Desain Lumpur 

Dalam desain lumpur pemboran, drilling engineer akan mereview tim servis engineer yang bertugas merencanakan jenis lumpur yang akan digunakan, sifat fisik dari lumpur tersebut. LIHAT FUNGSI LUMPUR PEMBORAN DISINI

Parameter Pemboran 

Hal ini terkait dengan perencanaan laju penembusan / rate of penetration. Laju penetrasi pengeboran atau rate of penetration diukur melalui perubahan relatif dari posisi blok dalam suatu rentan waktu. Terdapat banyak faktor yang memengaruhi nilai dari ROP diantaranya bahkan bisa jadi belum dikenal. Faktor tersebut dapat dikelompokan menjadi faktor lingkungan dan faktor terkendali 
  • Faktor lingkunan seperti  kedalaman, properties formasi, tipe lumpur, density lumpur, tekanan lumpur, ukuran bit, 
  • Faktor terkendali seperti perencaan bit, beban pada bit (weight of bit), kecepatan putar, laju alir, hidrolika mata bor, ukuran nozzel bit, geometri motor 

Ukuran bit dan geometri motor harus ditentukan di awal pengeboran dan tidak akan diganti selama proses pengeboran berlangsung. Driller hanya dapat mengubah parameter seperti weight of bit, kecepatan putar dan kecepatan hidrolika untuk mencapai rop yang optimum

Perencanaan Logging 

Tujuan dilaksanakannya Well Logging adalah untuk mendapatkan rekaman log yang detail mengenai formasi geologi dengan menggunakan alat ukur yang dimasukkan kedalam lubang sumur atau lubang bor untuk evaluasi formasi dan identifikasi ciri-ciri batuan di bawah permukaan.

Desain Casing

Casing adalah suatu pipa baja yang di letakan ke dalam lubang sumur pemboran minyak yang bertujuan untuk melindungi lubang sumur dari berbagai ketidak stabilan yang terjadi di dalam lubang sumur pemboran. Casing harus direncanakan agar mampu menahan semua gaya yang bekerja padanya, gaya-gaya yang umum diperhitungkan dalam perencanaan casing adalah External Pressure, Internal Pressure dan Tension Load


Desain Penyemenan

Pada umumnya operasi penyemenan bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang sumur, melindungi casing dari masalah-masalah mekanis sewaktu operasi pemboran (seperti getaran), melindungi casing dari fluida formasi yang bersifat korosi dan untuk memisahkan zona yang satu terhadap zona yang lain di belakang casing.

Rencana kebutuhan material pemboran

Rencana kebutuhan material pemboran berkaitan dengan rencana kegiatan pemboran yang mana akan memerlukan material yang banyak namun harus tetap ekonomis. material material ini nantinya juga akan berpengaruh dalam upaya pencegahan dan penanggulanan problem problem yang mungkin terjadi selama aktivitas pemboran berdasarkan offset data sumur lainya.

Komplesi

Well completion adalah persiapan atau penyempurnaan sumur untuk diproduksikan. setelah pemboran telah mencapai formasi yang merupakan terget terakhir dan pemboran telah selesai, maka sumur perlu dipersiapkan untuk diproduksikan. Pada well completion, dilakukan pemasangan alat-alat dan perforasi apabila diperlukan dalam usahanya untuk mengalirkan hidrokarbon ke permukaan. Tujuannya adalah untuk menyerap hidrokarbon secara optimal. Pada perencanaan komplesi ini akan bekerja sama dengan tim produksi

BACA JUGA : 


Selain tugas teknis, Drilling Engineer juga memiliki tugas non teknis seperti : 

  • Menyiapkan Rencana Kerja dan Syarat-Syarat (RKS) serta dokumen-dokumen kontrak yang berhubungan dengan pekerjaan pemboran. 
  • Menyiapkan Rencana Kebutuhan Material (RKM) sumur pemboran. 
  • Menyiapkan dan melaksanakan Technical Meeting. 
  • Menyiapkan dan melaksanakan Pre Spud Meeting. 
  • Memonitor dan mengevaluasi pelaksanaan pemboran dengan aktif sehingga program pemboran dilaksanakan dengan baik. 
  • Mengevaluasi kinerja pemboran sebagai pembelajaran untuk rencana pemboran sumur berikutnya.
  • Memonitor agar pelaksanaan pemboran berwawasan keselamatan lingkungan 
  • Menyiapkan ”contigency plan”bila terjadi penyimpangan dari rencana program pemboran.
  • Berorientasi kepada optimalisasi biaya pemboran

Demikianlah secara ringkas tugas dari seorang drilling engineer, tugas yang banyak ini juga sebanding dengan income yang akan diraih seorang drilling engineer. Tapi ingat pendapatan besar memerlukan tanggung jawab yang besar.

Silahkan buat rekan rekan yang ingin menambahkan, penulis dengan senang hati menerima masukan atau saran maupun tambahan dari rekan rekan semua. sekian 

Salam

Leak Off Test (LOT) Adalah

Leak off test adalah tes yang dilakukan untuk menentukan tekanan formasi atau tekanan rekah formasi, biasanya dilakukan segera setelah pengeboran di bawah casing shoe yang baru. Selama pengujian, sumur ditutup dan fluida dipompa ke dalam lubang sumur secara bertahap untuk meningkatkan tekanan di dalam formasi. Pada tekanan tertentu, fluida akan memasuki formasi, atau bocor, baik bergerak melalui jalur permeabel di dalam batuan atau dengan menciptakan ruang dengan memecah batuan.

Kenapa perlu dilakukan leak off test pada formasi

  1. Untuk menemukan tekanan rekah formasi dan mengkonversi menjadi penentuan mud weight maksimum yang dapat digunakan pada bagian lubang yang akan dibor. 
  2. Mengetahui bahwa gradient rekah pada casing shoe tidak selalu menjadi titik terlemah.
  3. Menententukan apakah casing shoe perlu di-squezze
  4. Menententukan tekanan horizontal minimum 
  5. Mengurangi risiko terjadinya lost circulation
  6. Menunjukan titik kalibrasi untuk memperkirakan gradien rekah sepanjang kedalaman lubang bor
  7. Menunjukan data untuk perhitungan stabilitas pengeboran 
  8. Memberikan data yang diperlukan untuk desain injeksi waste disposal
  9. Memberikan data yang dibutuhkan untuk desain stimulasi fracturing dan completion
BACA JUGA

Prosedur Ringkas dari Metode Leak off test 

  1. Bor sampai di bawah casing shoe kurang lebih 10 ft formasi baru 
  2. Sirkulasi lubang bor dengan lumpur sampai memiliki density yang homogen 
  3. Tarik bit di dalam casing shoe, siram pipa permukaan 
  4. Tutup BOP 
  5. Mulai mencatat data tekanan dan volume minimal sampel setiap 1/4 barel yang dipompakan
  6. Pompa dengan kecepatan konstan dengan unit semen 
  7. Pompa sampai 1 menit setelah kerusakan formasi terjadi
  8. Tutup sumur dengan katup pada unit semen dan catat penurunan tekanan selama 10 menit atau sampai tekanan konstan selama 2 menit 
  9. Alirkan kembali dengan cara yang terkontrol hingga 5 bar (70 psi) dalam tekanan tertutup 
  10. Catat volume Bleed Back 
  11. Matikan katup Bleed off dan ulangi langkah 8 - 10
  12. Bleed back dengan cara yang terkontrol
  13. Catat Volume Bleed back kembali
  14. Bleed off pressure dan buka sumur kemudian jalankan kembali aktivitas pemboran
leak off test, vanalive insight

leak off test, vanalive insight




Casing Pemboran Minyak

Definisi Casing Pada Pemboran Minyak

Casing adalah suatu pipa baja yang di letakan ke dalam lubang sumur pemboran minyak yang bertujuan untuk melindungi lubang sumur dari berbagai ketidak stabilan yang terjadi di dalam lubang sumur pemboran.

Casing Minyak, Vanalive Insight

Casing merupakan material termahal pada sebuah sumur, sehingga casing yang digunakan ini investasinya cukup besar. Pemilihan ukuran casing, berat, grade dan type threadnya merupakan masalah yang paling penting dipandang dari segi engineering. 

Fungsi Casing Pemboran

Secara umum casing dalam pemboran memiliki fungsi sebagai berikut

  • Mencegah runtuhnya dinding sumur
  • Mencegah terkontaminasinya air tanah terhadap lumpur pemboran
  • Menutup zona lost atau zona rekah
  • Mengisolasi dari zona bertekanan abnormal
  • Mencegah kontak langsung antara sumur dengan formasi yang ditembus
  • Membuat diameter sumur tetap
  • Sebagai dudukan untuk BOP dan Peralatan produksi lainnya

Susunan Casing pemboran

Pada dasarnya terdapat 5 jenis casing dalam pemboran sumur minyak yang dibagi berdasarkan fungsinya. Berikut 5 jenis casing pemboran

1. Conductor Casing

Merupakan rangkaian casing pendek (90 - 150 ft) berdiameter 16” sampai 30”. Umumnya berfungsi sebagai :
  • Pipa selubung pada tanah yang lembek atau lunak seperti di rawa-rawa atau lepas pantai (sering disebut stove pipe). 
  • Mencegah rusaknya struktur tanah di dasar menara bor 
  • Melindungi drillstring dari air laut saat di Offshore
  • Melindungi casing-casing berikutnya dari korosi
  • dapat juga digunakan untuk menyangga beban wellhead di lokasi dimana dukungan tanah tidak kuat. 
Biasanya pemasangan pipa ini dilakukan dengan mendorongnya dengan sebuah alat yang disebut dengan pipe driveer atau vibrating hammer.

2. Surface Casing

Surface casing adalah casing yang dimasukkan ke dalam lubang bor melalui casing conductor. Kedalaman dari surface casing ini sangat bergantung dari kedalaman formasi yang tidak solid (unconsolidated formation). Karena temperatur, tekanan dan fluida yang korosif cenderung meningkat bersamaan dengan kedalaman lubang bor, pemilihan jenis besi casing (grade) harus disesuaikan dengan kondisi sumur. Umumnya surface casing memiliki ukuran diameter antara 9-5/8 in sampai dengan 20 in. 

Berikut merupakan fungsi utama surface casing :
  • Melindungi dari air tanah agar tidak terkontaminasi 
  • Menutup unconsolidated formation dan zona-zona lost circulation. 
  • Sebagai tempat dudukan peralatan BOP 
  • Melindungi/menjaga “build” section pada sumur berarah. 
  • Menyediakan tempat untuk melakukan “leak-off test”.
  • Mempertahankan kestabilan lubang bor 
  • Melindungi zona-zona lemah dan secara tidak langsung 
  • Mengontrol kick 
  • Menyanggah berat semua rangkaian casing ketika di run di bawah surface casing

3. Intermediate Casing

Intermediate casing adalah casing yang biasanya digunakan untuk mencegah / mengatasi masalah yang akan timbul dengan formasi selama pekerjaan pemboran. Pemakaian intermediate casing disebut juga dengan protective casing, karena fungsi utamanya adalah menutupi formasi yang lemah. Casing ini mula-mula digunakan untuk melindungi dari formasi yang bertekanan abnormal, dimana lumpur yang berat digunakan untuk mengontrol tekanan. Biasanya intermediate casing ini ukuran diameternya antara 9 5/8 in sampai dengan 13 5/8 in.

Fungsi Intermediate casing : 
  • Menutup zona-zona yang akan menimbulkan masalah dalam pemboran (gas zones, lost circulation zones, dll
  • Melindungi pada formasi yang bertekanan abnormal. 
  • Menghindari lost circulation atau stuck pipe pada formasi yang lemah. 
  • Mengisolasi zona garam atau zona yang menyebabkan problem, seperti heaving dan sloughing shale.

4. Production Casing

Production casing adalah rangkaian casing terakhir dimasukkan ke dalam lubang bor. Ukuran production casing ini bergantung dari estimasi jumlah produksi dari sumur. Semakin tinggi produksi suatu sumur, maka akan semakin besar ukuran production casing yang akan digunakan. Biasanya production casing ukuran diameternya antara 13 in sampai dengan 7 in. casing ini dipasang di atas, atau di tengah-tengah atau di bawah pay zone, dimana mempunyai fungsi untuk mengalirkan migas dan sebagai penampung minyak dari reservoir sebelum dialirkan

Fungsi lainnya dari production casing :
  • Mengisolasi zone produksi dari formasi yang lainnya 
  • Memproteksi peralatan tubing produksi
  • Menyediakan tempat berkumpulnya fluida yang akan diproduksi. 
  • Menghubungkan formasi produksi dengan permukaan. 
  • Menyediakan tempat untuk alat bantu produksi (submersible pump).

5. Liner

Liner adalah rangkaian dari casing produksi (production casing) yang dipasang dalam sumur pemboran namun tidak sampai kepermukaan. Umumnya liner dipasang pada intermediate casing dengan menggunakan packer atau slip. Casing ini tidak dipasang sampai permukaan, biasanya overlaping (berhimpitan) dengan intermediate casing dengan panjang 300 – 500 ft. 

Fungsi liner
  • Menghemat biaya aktivitas pemboran
  • Mengontrol gradien tekanan atau fracture. 

Ketika akan membuat lubang bor di bawah liner, hal yang perlu diingat adalah kekuatan casing diatasnya seperti intermediate casing terhadap gaya-gaya bursting dan collapse. Casing ini dapat juga dipasang sampai permukaan, jika diperlukan seperti dua intermediate string. Jika liner ini harus disambung sampai kepermukaan dengan menggunakan rangkaian casing lainnya, maka rangkian casing ini disebut dengan “Tie Back” string.
BACA JUGA :

Ukuran Casing Pemboran



Spesifikasi Casing Pemboran

Menurut Adams, J Neal, beberapa spesifikasi casing yang perlu diperhatikan adalah : Diameter, BeratNominal, Tipe Sambungan, Grade serta Length Range.

Diameter

Casing mempunyai tiga macam diameter, yaitu Diameter luar (OD), Diameter dalam (ID), dan Drift diameter. Drift diameter adalah dimeter maksimal suatu benda yang dapat dimasukkan kedalam casing. Drift diameter lebih kecil dari diameter dalam (ID). Diameter ini untuk menentukan diameter bit untuk melanjutkan pemboran setelah terpasang suatu selubung (casing). Diameter casing diukur pada body casing, bukanlah pada sambungan casing atau pada coupling casing.

Berat Nominal 

Berat nominal suatu casing menyatakan berat rata-rata casing beserta couplingnya per satuan panjang. Pada umumnya, berat nominal casing dinyatakan dalam satuan pounds per foot (lbs/ft)

Tipe Sambungan / Coupling

Casing biasanya memiliki bagian yang disebut thread dan coupling. Thread adalah ulir yang terdapat pada bagian luar dari kedua ujung casing, sedangkan coupling adalah alat penyambung yang memiliki ulir di bagian dalamnya. Casing mempunyai tiga macam tipe sambungan, yaitu :

  • Round Thread and Coupling, mempunyai bentuk ulir seperti V, dan mempunyai 8 sampai 10 ulir per inch. Tipe sambungan ini ada dua masam, yaitu Long Round Thread & Coupling (LCSG) dan Short Rount Thread & Coupling (CSG). Long thread & Coupling mempunyai tension strength 30% lebih kuat dari Short thread & coupling. 
  • Buttress Thread and Coupling (BCSG), sambungan ini mempunyai bentuk ulir seperti trapezium dan mempunyai 5 ulir per in. Buttress thread and coupling digunakan untuk tension load yang lebih besar, atau untuk rangkaian selubung atau casing yang panjang. 
  • Extreme Line Casing, sambungan ini mempunyai thread yang menyatu dengan body casing. Bentuk thread atau ulirnya berbentu trapezium atau square, dan mempunyai 5 ulir per in. Extreme line casing yang disebutkan diatas mempunyai ketahanan yang besar terhadap kebocoran. Diameter yang mempunyai 5 ulir tiap inch, adalah untuk ukuran 8 5/8 inch sampai 10 ¾ inch. Sedangkan untuk diameter yang lebih kecil dari 7 inch, mempunyai 6 ulir per inch.

Grade

menyatakan mutu dari casing berdasarkan kepada yield strengthnya (lihat tabel 4-5). Yield strength, didefiniskan sebagai tensile stress dalam satuan psi yang memberikan perpanjangan (elongation) 0.5% dari panjang casing. Untuk P-110, adalah 0.6%.

Length Range

adalah panjang dari casing. Panjang dari casing diukur mulai dari ujung coupling sampai keujung thread, merupakan panjang casing bersama couplingnya (L). Panjang dari ujung coupling sampai batas thread dan body csing merupakan panjang pipa casing (Lp), sangat perlu dalam perencanaan casing string.

Pembebanan Pada Casing Pemboran

Casing harus direncanakan agar mampu menahan semua gaya yang bekerja padanya, gaya-gaya yang umum diperhitungkan dalam perencanaan casing adalah External Pressure, Internal Pressure dan Tension Load

1. Tekanan Collapse (External Pressure)

Dalam lubang bor, tekanan di luar casing mungkin akan lebih besar daripada di dalam casing karena adanya tekanan fluida formasi atau karena tekanan tinggi kolom fluida (hidrostatik) di antara casing lubang bor. Pada suatu keadaan dimana terkanan luar casing jauh lebih besar daripada tekanan dalam, maka casing cenderung akan collapse (meledak ke dalam). Jika collapse berhubungan dengan deformasi permanen, maka disebut plastic failure dan jika deformasi tidak permanen disebut elastic failure. Kemampuan casing menahan tekanan dari luar tanpa mengalami deformasi (permanen atau tidak permanen) disebut collapse resistance. Dalam perencanaan casing, agar tidak mengalami collapse maka dipilih casing yang mempunyai kekuatan yang melebihi tekanan yang datang dari luar tersebut.

Biasanya desain factor untuk collapse berharga antara 1.0 – 1.25 dimana memiliki hubungan : 

Pc = Pext x Nc

Keterangan 
Pc = collape resistance atau kekuatan casing menahan tekanan dari luar, psi 
Pext = tekanan yang datang ari luar casing, dalam hal ini tekanan external dianggap sama dengan tekanan tekanan hidrostatik lumpur. Tekanan hidrostatis lumpur dapat dihitung dengan persamaan

Ph = 0.052 x mud weight x tvd

dimana : 
Ph              = tekanan hidrostatik lumpur, psi 
0.052            = konstanta konversi satuan ρm
Mud Weight = densitas lumpur. Ppg 
TVD      = tinggi kolom lumpur

Karena external pressure diangggap sama dengan tekanan hidrostatik lumpur, maka tekanan terbesar yang datangnya dari luar berada di dasar lubang. Dengan  ini perencaaan casing yang terkuat dipasang pada bagian bawah.

Pembebanan Collapse

2. Tekanan Burst (Internal Pressure)

Tekanan Burst adalah tekanan minimum yang dapat menyebabkan pecahnya casing, yang berasal dari kolom fluida di dalam casing(Pi) dan di luar casing(Pe), kedua gaya bekerja dari arah yang saling berhadapan. Dimana Pi > Pe. Beban burst diakibatkan adanya tekanan yang berasal dari dalam casing (internal pressure) yang tidak mampu ditahan oleh casing. 

Internal pressure ini dapat terjadi ketika fluida formasi masuk ke dalam casing, demikian halnya pada keadaan serupa seperti saat melakukan squeezing dan fracturing, maka casing harus mampu menahan tekanan dari dalam yang cukup tinggi. Bagian terbesar yang terkena tekanan dari dalam ini adalah pada bagian atas rangkaian casing. Dan bila tekanan dalam tersebut sangat  besar dan tidak mampu ditahan oleh casing maka dapat mengakibatkan pecahnya casing secara membujur. Dalam beban burst, beban maksimum yang mengakibatkan burst adalah beban dari kolom gas yang mengisi seluruh panjang casing. Sehingga batasan tekanan maksimum hanya terdapat pada kaki casing sebesar tekanan injeksi

IP = 0.052 x (Gf + Ni) x D

dimana : 

IP = tekanan injeksi, psi 
Gr = gradien tekanan rekah, ppg 
Ni = safety faactor, ppg 
D = kedalaman, ft

Dalam perencanaan casing, dipilih casing yang mempunyai kekuatan menahan internal pressure (disebut internal yield pressure) lebih besar dari interval pressure tersebut, yaitu :

Pi    = Pint x Ni

dimana : 

Pi = internal yield pressure, psi 
Pint = internal pressure, psi 
Ni = desain faktor

Bila Pi < Pint, maka casing akan mengalami bursting atau pecah. Besarnya internal pressure pada casing biasanya digunakan anggapan sama dengan besarnya tekanan formasi.


3. Beban Tension

Setiap sambungan pada casing harus mampu menahan berat rangkaian casing di bawahnya dan beban tarik (tension load) terbesar terjadi pada bagian paling atas dari rangkaian. Bagian terlemah terhadap beban tarik ini adalah pada bagian sambungan atau joint, sehingga beban yang ditanggungnya disebut juga dengan joint load. Kekuatan casing dalam menahan suatu beban tarik atau joint load disebut dengan joint strength.

Untuk menentukan harga kekuatan casing dalam menahan beban tarik, API menganjurkan rumus-rumus empiris sebagai berikut

Untuk casing round thread dengan ST&C

Fjs = 0.80 x Cs x Aj x (33.7 - de) x [24.45 + 1/(t-h)]

Untuk casing round thread dengan LT&C

Fjs = 0.80 x Cs x Aj x (25.58 - de) x [24.45 + 1/(t-h)]

dimana: 

Fjs, Fjl = Joint strength minimum. Lb

Cs, C1 = konstanta untuk casing yang bersangkutan, dari tabel 

Aj = luas penampang melintang dinding casing pada lingkar sempurna ulir yang terkecil (Root thread area), in3.

de = diameter luar (OD) casing, inch 

t = kebalan dinding casing, inch 

h = tinggi ulir, inch (pada round thread = 0.0715 inch) 

0.80 = angka perubahan joint strength rata-rata ke harga joint strength Minimum


Joint load suatu casing, dengan mengabaikan faktor pelampungan (bouyancy factor), dapat dicari dari berat casing yang menggantung pada sambungan yang menahannya, yaitu

W = Bn x L


dimana : 
W = tension load. Lb 
BN = berat nominal Casing, lb/ft 
L = pajang casing yang menggantung, ft

Dalam perencanaan casing, digunakan casing yang mempunyai FJ lebih besar dari W, yaitu :

F = W x Nj

dimana : 
Nj = harga desain factor.

Berdasarkan data statistik, harga Nj yang digunakan dalam perencanaan casing berkisar antara 1.6 – 2.0.



4. Beban Biaxial

Biaxial strees pada casing adalah casing dimana menerima dua gaya sekaligus yang saling mempengaruhi. Pada umumnya gaya biaxial strees yang dipertimbangkan dalam perencanaan casing adalah berupa gaya berat casing terhadap collapse resistancenya. 

Harga collapse resistance casing akan berkurang bila casing menerima gaya tarik, dimana gaya tarik casing berasal dari gaya berat rangkaian casing yang menggantung pada casing yang diselidiki. Oleh sebab itu, harga collapse resistance casing harus dikoreksi oleh berat casing yang menggantung padanya. Untuk menghitung penurunan collapse rating suatu casing pada beban tension tertentu dapat ditempuh dengan cara menentukan faktor beban biaxial (x), yaitu :

x = beban tension / body yield strength

Kemudian memasukkan harga x ini ke dalam tabel factor collapse strength (y), setelah itu dapat ditentukan collapse rating hasil koreksi terhadap beban tension, dengan persamaan :

Pcc = y x Pc

dimana : 
Pcc = collapse resistance yang telah dikoreksi, psi 
Pc = collapse resistance yang belum dikoreksi, psi 
Y = yield strength rata-rata, psi


Demikianlah Materi casing pemboran minyak dan gas bumi. silahkan jika ada teman teman yang ingin bertanya atau ingin menambahkan. penulis dengan senang hati menerima. Terima kasih semua

Salam
Vanalive Insight