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

Well Completion : Pengertian dan Tujuan

Casing Pemboran Migas 

Sistem Sirkulasi Pemboran Migas

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

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 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 :

Sistem Sirkulasi Teknik Pemboran Sumur Minyak dan Gas

Advanced Well Completion Engineering Handbook

Penjelasan Materi Well Completion

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

Sistem Sirkulasi Teknik Pemboran Sumur Minyak dan Gas

Sistem Sirkulasi adalah sistem yang berfungsi untuk mengalirkan fluida pemboran seperti lumpur kedalam lubang sumur. 

Saat melakukan pemboran suatu sumur :

• Cutting harus di angkat karna akan mengakibatkan pipa terjepit (pipe stuck) ketika akan dilakukan pendalaman lubang bor
• Fluida formasi tidak boleh masuk ke dalam lubang sumur selama aktivitas produksi
• Tekanan batuan harus dipertahankan untuk menjaga kestablilan lubang bor

Lumpur Pemboran berfungsi untuk

• Menahan tekanan formasi akan tetap balance dengan tekanan permukaan
• Mengangkat cutting ke permukaan atau membersihkan lubang sumur (hole cleaning)
• Mendinginkan atau melumasi bit agar tidak cepat aus
• Mencegah fluida formasi untuk masuk ke dalam lubang sumur
• Menahan tekanan batuan
• Mengisolasi lubang sumur dari sekitar sehingga fluid loss tidak terjadi
• Menjaga dari formasi yang sensitif seperti swelling clays
• Sebagai Data untuk di permukaan

Peralatan pada sistem sirkulasi

• Mud Mixing Hopper
• Centrifuge
• Desilter
• Desander
• Degasser
• Shale Shaker
• Mud pit
• Mud pump

BACA JUGA : 

TEORI PENYEMENAN LUBANG SUMUR

KUPAS TUNTAS TENTANG KURVA IPR

WELL COMPLETION

Drilling Fluids Requirments

Agar tujuan dari fluida pemboran dapat maksimal, maka :

• Menggunakan pompa saat mensirkulasikan drilling fluids dari permukaan - lubang sumur - permukaan kembali.
• Mempunyai kapasitas untuk membawah cutting dari dalam lubang sumur ke permukaan, dan mampu untuk tetap mempertahankan cutting (agar tidak jatuh kembali) ketika pompa shut off
• Densitas harus diatur agar tercapai tekanan hidrostatik yang diinginkan untuk dapat menahan tekanan formasi dan tekanan batuan
• Mampu membuat filter cake pada dinding - dinding lubang sumur yang bertujuan untuk meminimalisir terjadinya fluid loss
• Jika terdapat formasi shale, drilling fluids harus mampu mencegah terjadinya swelling
• Ketika memasuki reservoir, tidak boleh merusak reservoir
• Ramah linkungan
• Komposisi lumpur tidak boleh mempunyai pengaruh negatif pada operasi lainnya
• Ekonomis

Komposisi Lumpur

1. Density Lumpur    

Density Lumpur adalah berat jenis dari slurry lumpur yang akan disirkulasikan ke dalam lubang sumur. Density ini berguna untuk mengatur tekanan hidrostatis lubang sumur yang mana pula akan menahan tekanan formasi (Pf) dan tekanan batuan pada lubang sumur. Tekanan Hidrostatis (Ph) tidak boleh lebih besar dari atau lebih kecil daripada pressure window, Ph > Pf akan terjadi loss circulation, Ph < Pf akan terjadi kick hingga blowout. 

Ph = Density (ppg) x TVD (ft) x 0.052

Untuk mengukur density dari lumpur pemboran dapat menggunakan alat MUD BALANCE

2. Kecepatan Velocity

Pembersihan lubang bor adalah fungsi pokok dari lumpur pemboran, fungsi ini paling sering diabaikan dan salah diinterpretasikan. Serbuk bor / cutting biasanya memiliki nilai SG 2,3 - 3,0 (bisa lebih dan bisa kurang). Jika serbuk bor lebih berat dari lumpur, maka serbuk bor akan jatuh akibat gravitas. 

Vs     = Slip velocity dari serbuk bor / cutting

Va     = Anular velocity, yakni kecepatan lumpur bor yang kecepatannya dikontrol dengan pompa 

net rise velocity = Va - Vs

• Jika nilai net rice velocity di atas positif, cutting terangkat ke atas
• Jika nilai net rice velocity di atas negatif, cutting terjatuh kebawah

Anular Velocity

Anuluar Velocity adalah kecepatan fluida pemboran bergerak ke atas dalam anulus ketika dalam tahap sirkulasi yang mana harus mampu untuk dapat mengangkat serbuk bor / cutting yang terdapat di dalam lubang bor. 

Saat lumpur disirkulasikan ke dalam lubang bor, kecepatan anulus akan lebih lambat ketika melalui area penampang yang lebih besar dan akan lebih lambat ketika melalui area yang sempit. Pada umumnya area penampang BHA (bottom hole assembly) dan drill collar merupakan area yang paling sempit, sehingga kecepatan anulus pada area tersebut adalah yang paling cepat. Sedangkan, area penampang pada drill pipe merupakan area yang paling lebar sehingga kecepatan anulus pada area tersebut adalah yang paling lambat. 

https://www.drillingformulas.com/annular-velocity-and-its-importance-to-drilling-hydraulics/

Kecepatan anulus pada area drill pipe digunakan untuk menentukan baik tidaknya lumpur dalam membersihkan lubang bor dari cutting karena merupakan area yang kecepatannya paling kecil. Jika kecepatan pada area drill pipe cukup mampu untuk membersihkan lubang bor dari cutting, maka bisa dipastikan bahwa kecepatan tersebut cukup untuk membersihkan area lain seperti area drill collar, bha, dan tool joints. 

Jika ada formasi yang menurut data mudah untuk dibersihkan, pertimbangkan kecepatan anulus di sekitar drill collar, bha, dan tool joints. Ukuran drill collar, BHA, dapat dikurangi jika kecepatan anulus terlalu cepat sehingga dapat menyebabkan terjadinya erosi berlebihan pada lubang bor.

Untuk dapat mengangkat cutting lubang bor ke permukaan, kecepatan velocity anulus dipengaruhi beberapa hal : 

• Komposisi lumpur
• Rate of Penetration
• Tipe Lumpur (WBM/OBM,etc)
• Formation Type
• Bentuk Lubang bor
• Ukuran Cutting

Rumus Anular Velocity :

Keterangan :

Av              = Anular Velocity, (ft/min)

ID              = Inner Diameter, (in)

OD            = Outer Diameter, (in)

          Pump out  =  Kecepatan pompa, (gal/min)

Kecepatan aliran dalam anulus akan lebih cepat pada bagian tengah, namun akan lebih lambat pada dinding - dinding antara drill pipe dan lubang bor. 

Slip Velocity

Secara sederhana, slip velocity adalah kecepatan serbuk bor / cutting jatuh ke bawah akibat dari gaya gravitasi. Lumpur didesain untuk mampu membersihkan lubang bor dari cutting secara efektif dalam hal ini kecepatan dan komposisi lumpur harus lebih besar dari pada cutting slip velocity. Jika tidak, cutting akan jatuh ke bawah dan dapat menjadi cutting bed

Slip velocity ini sulit diprediksi akibat dari variasi densitas cutting, perubahan karateristik lumpur pemboran, pola aliran di dalam anulus yang sering kali tidak seragam. Secara umum slip velocity ini dipengaruhi oleh : 

• Densitas 
• Ukuran dan bentuk
• Densitas fluida pemboran
• Viskositas fluida pemboran

Dengan menkontrol viskositas dari fluida pemboran slip velocity dapat dikontrol. Dimana seperti yang dibahas sebelumnya bahwa ketika proses sirkulasi berlangsung, slip velocity harus lebih kecil daripada anulus velocity (Vs < Av) sehingga cutting dapat bergerak ke atas. Dan ketika tidak proses sirkulasi tengah berhenti, slip velocity dapat mendekati nol (Vs +- = 0)

Terdapat 2 formula untuk menentukan / memprediksi cutting slip velocity ini. Berikut adalah salah satunya.

Keterangan :

PV                = Plastic Viscosity (cp)

MW              = Mud Weight (ppg)

Dp                = Diameter Cutting (in)

Vs                = Slip Velocity (ft/min)

DenP            = Densitas Cutting (ppg)

Viskositas secara umum adalah keengganan cairan untuk bergerak.

Pada fluida yang viskositasnya tinggi, gaya kohesi (gaya tarik menarik sejenis) antara fluida lebih kuat dari pada fluida yang viskositasnya rendah, sehingga fluida yang memiliki viskositas tinggi mampu membawa lebih banyak serbuk bor / cutting dari pada fluida berviskositas rendah. Dalam Pemboran, viskositas tidak hanya dipengaruhi oleh fasa liquid, tetapi juga suspensi solid. Gaya kohesi dan friksi antara fluida dan solid, dan antara solid - solid juga berdampak pada nilai viskositas.

Untuk mensirkulasikan lumpur high viscosity ke dalam lubang bor, membutuhkan pompa yang lebih besar daripada low viscosity. Dalam pemboran, ketika proses sirkulasi lumpur sedang berlangsung diharapkan lumpurnya low viscosity sedangkan ketika proses sirkulasi lumpur berhenti lumpurnya menjadi high viscosity. Hal ini dimaksudkan agar pada tahap sirkulasi kebutuhan pompa dan aditif lebih ekonomis, namun pada saat proses sirkulasi jeda cutting tidak jatuh ke bawah akibat dari high viscosity lumpur.

Definisi lain dari viskositas adalah hubungan antara shear strees dan shear rate. Shear strees adalah tegangan yang bekerja sejajar dengan suatu bidang penampang, sedangkan shear rate adalah perubahan laju alir fluida setiap posisi pada media alir fluida. Jika kurva hubungan ini linear, hal ini disebut newtonian

µ = Δτ / Δγ

Keterangan : 

µ    = Viskositas     (cp)

Δτ  = Shear Stress  (lb/100 ft^2)

Δγ  = Shear Rate    (s^-1) 

Pada fluida newtonian, kurva linear dan konstant, slope akan berubah seiring dengan perubahan temperature namun masih tetap linear.

Pada fluida non-newtonian fluida kurva shear rate - shear stress tidak linear. Viskositas pada fluida non-newtonian bervariasi dengan shear rate nya. Berikut ini adalah beberapa jenis fluida non-newtonian

Pseudo Plastic

Fluida dimana semakin bertambahnya shear rate semakin rendah nilai viskositasnya. Contoh sederharna di lingkungan kita adalah gel rambut

Dilatent

Fluida dimana semakin bertambahnya shear rate semakin tinggi nilai viskositasnya. Contoh sederhana di lingkungan kita adalah dodol

Kenapa fluida newtonian ini bisa terjadi ?, hal tersebut ada hubungannya dengan yeild point. Yield point adalah tekanan yang dibutuhkan untuk suatu fluida agar bisa mulai bergerak. Yeild point merupakan kemampuan membawa suatu fluida ketika sedang berlangsung proses sirkulasi. 

Model aliran

Model aliran / flow model adalah rumus matimatika yang membantuk kita untuk dapat menghitung shear stress pada shear rate yang diinginkan. untuk mendeskripsikan model aliran pada fluida pemboran di industri oil and gas ada 3 model yang biasa digunakan :

• Bingham Plastic
• Power Law
• Herschel-bulkley

Tapi yang paling sering digunakan adalah bingham plastic karna lebih simpel.

Model Aliran Bingham Plastic

τ = YP + PV . γ

keterangan : 

τ                 = Shear Stress (lb/ft^2) 

YP              = Yield Point (lb/ft^2)

PV              = Plastic Viscosity (cp)

γ                 = Shear Rate (1/s)

slope pada garis lurus ditentukan berdasarkan plastic viscosity. 

Untuk dapat menentukan plastic viscosity dan yield point, perlu dilakukan pengujian laboratorium terlebih dahulu. Pengujian viskositas dapat menggunakan alat viskometer VG. PV dan YP dapat digunakan berdasarkan pembacaan viskometer pada kecepatan rpm 300 dan 600 rpm, dimana jika dikalkulasikan akan sebagai berikut :

PV = RPM 600 - RPM 300

                                                              YP = PV - RPM 300

kurva diatas adalah gambaran viskositas saat sirkulasi berlangsung di dalam lubang sumur. 

Gel Strength

Gel strength adalah kemampuan dari fluida pemboran untuk dapat membentuk struktur gel sehingga mampu untuk menahan serbuk bor / cutting saat sedang tidak terjadi sirkulasi. Dalam kondisi statis, part part dari fluida pemboran yang bermuatan akan bergerak mencari pasangannya dan saling berikatan secara negatif - positif membentuk struktur gel. Pembentukan gel ini tergantung dari waktunya. Pengukuran gel strength dapat dilihat dengan menggunakan viskometer VG, yakni dengan menggunakan RPM 3 pada waktu 10 detik, 10 menit, 30 menit. 

Pada pembacaan 30 menit dapat mengindikasikan apakah fluida pemboran / lumpur secara signifikan akan membentuk gel selama periode statis sepertin trip off. Nilai gel strength yang terlalu tinggi akan membutuhkan tekanan pompa lebih tinggi saat akan mensirkulasikan lumpur kembali, sedangkan nilai gel strength yang terlalu rendah

FILTER CAKE

Batuan formasi terdiri atas batuan dan pori / rekahan, bagian pori tersebut umumnya berisikan fluida formasi. Drilling fluids pada lubang sumur akan mengalir ke formasi atau batuan sekitar akibat dari tekanan hidrostatis pada lubang sumur. 

Lumpur pada tahap ini berguna sebagai dinding antara lubang bor dan formation. Ini terjadi dimana solid partikel dari lumpur akan menutup pori pori yang ada pada batuan formasi sekitar lubang bor, mencegah partikel lain lumpur untuk bergerak lebih jauh ke dalam formasi sekitar lubang bor. Dalam hal ini fasa cair akan tetap masuk ke dalam formasi dan hanya fasa solid saja yang tertahan pada dinding lubang bor. Fasa solid inilah yang nantinya akan terakumulasi dan membentuk filter cake.

BACA JUGA : Invasi Cairan dan Invasi Padatan Pada Batuan Formasi

Jika pergerakan dari fasa cair ini tidak terhenti atau diminimalisir, filter cake akan terus terbentuk hingga semakin tebal di dalam lubang bor. Filter cake ini harus memiliki nilai permeability yang rendah agar mampu meminimalisir hal tersebut. Umumnya tebal filter cake yang diinginkan dalam lubang bor hanya 1/32 inch. Harapan pada lumpur adalah untuk mampu membentuk filter cake tipis namun dapat menahan fasa cair untuk bergerak ke formasi di luar lubang bor. Semakin tebal filter cake akan mempersempir diameter dari lubang bor 

Bentonite merupakan pembentuk filter cake yang tepat karena memiliki sifat swell dan mengisi pori pori sehingga menghasilkan nilai permeability yang rendah. 

Sebenarnya, nilai permeability filter cake yang rendah ini akan memperhambat fluida formasi reservoir untuk dapat masuk ke dalam lubang sumur setelah proses pemboran selesai, hal ini disebut formation damage. sehingga sebaiknya filter cake ini dibersihkan dengan menggunakan acidizing atau fracturing. 

Untuk test filter cake lumpur dapat mengunakan alat filter press

Marsh Funnel Viscosity

Didefenisikan sebagai kecepatan dari fluida pemboran untuk dapat melalui marsh funnel. Viskositas ini bukan viskositas sebenarnya namun hal ini dilakukan untuk menguji kekentalan fluida pemboran secara kualitatif. 

pH

pH terdiri dari ion hidrogen yang menandakan tingkat asam atau basa suatu liquid. Aditif fluida pemboran dikembangkan dengan menggunakan air yang mana hasil campuran akan menghasilkan pH 8.5 - 10 bertujuan agar terjadinya reaksi untuk mendapatkan nilai yield point yang tepat. Selain itu juga, nilai pH yang tinggi dapat mencegah korosi

MBT

MBT menandakan jumlah clay pada fluida pemboran. 

PENUTUP

Demikian lah penjelasan ringkas sistem sirkulasi pada teknik pemboran sumur minyak dan gas. Umumnya teknik pemboran masih banyak lagi yang akan dipelajari. Silahkan jika terdapat pertanyaan atau koreksi untuk dapat menuliskannya dikomentar. Penulis terbuka untuk bisa berdiskusi bersama rekan rekan Vanelis. Terima kasih

Salam

Vanalive Insight

reference :

https://www.rigworker.com/engineering-2/cuttings-slip-velocity.html
https://www.drillingformulas.com/
https://www.pvisoftware.com/

6 Aturan Warren Buffet Yang Bisa Kamu Ikuti

Siapa sih yang tidak mengenal Warren Buffet, beliau merupakan investor, pengusaha, dan filantropis handal dari Amerika Serikat. 

https://www.cnbc.com/2018/02/23/a-data-scientist-in-his-20s-explains-the-secret-to-warren-buffetts-optimism.html

Berikut adalah Aturan Sang Investor yang bisa kamu semua ikuti

1. Penghasilan

Jangan bergantung pada penghasilan, berinvestasi dan membuat sumber pendapatan kedua atau ketiga.

Ini berarti bahwa ketika Anda masih muda, mulailah berinvestasi dan tabungan. Dengan membuat sumber pendapatan lain, Anda mengurangi ketergantungan Anda pada sumber pekerjaan Anda. Semakin cepat Anda akan lebih baik,

2. Pengeluaran

Jika Anda membeli sesuatu yang tidak Anda butuhkan, 

Dalam waktu dekat, Anda bisa saja nantinya akan menjual sesuatu yang Anda butuhkan. Bagaimana juga memiliki tujuan dan mengetahui ke mana Anda akan pergi dan tidak menghabiskan untuk show off menunjukkan itu penting dan menjadi pelajaran untuk semua generasi.

BACA JUGA :

5 Buku Self Development Terbaik

5 Hal Sederhana Yang Membuat Pikiranmu Tetap Tajam

3. Tabungan.

Jangan menghabiskan uang kembalian

Tetapi belanjakan untuk berinvestasi atau menabung. Ini disebut "pay yourself first", jika Anda menyadari bahwa Anda berinvestasi untuk program pensiun atau anak-anak, itu akan membantu Anda menabung nanti. Ini bukan pengorbanan, itu hanya masalah penangguhan konsumsi. Jadi, pahami, investasikan, lalu belanjakan.

4. Ambil risiko

"Jangan menguji kedalaman air sungai dengan kaki Anda"

Jika Anda melakukan sesuatu, lakukan dengan hal kecil. Jika Anda masih pemula dengan berinvestasi, jangan terbawa pada hal hal serakah dan berinvestasi dengan semua uang yang Anda miliki. Aplikasikan sejumlah SIP (perencanaan investasi sistematis) dan uji "perairan". Lakukan untuk beberapa kali dan pahami risiko inflasi dan konsep "Real Return"

5 dalam investasi

"Jangan menaruh semua telur di atas keranjang"

Itu tidak penting dengan siapa Anda dan berapa banyak yang Anda ketahui, buat Portofolio. Piring dengan beberapa macam makanan lebih baik daripada satu makan. Jadi, buat portofolio dengan obligasi, dana obligasi, PPF, NSC, reksa dana dan asuransi kesehatan dan perlindungan lainnya.

6. Ekspektasi

Kejujuran itu mahal, jangan pernah menunggu mereka yang murah. 

Tidak semua orang jujur ​​dan semua orang ingin mengatakan yang sebenarnya. Orang jujur ​​sulit ditemukan khususnya terkait dengan kesehatan dan kekayaan, tetap waspada

nomenclature 

SIP = systematic investmen plan

Rs   = Reliance of SIP

source : engineering108.com

Advanced Well Completion Engineering Handbook

Pengantar Buku Advanced Well Completion Engineering

Well Completion merupakan bagian sangat penting dalam pengembangan lapangan minyak. Tingkat desain dan kualitas implementasi memainkan peran kunci dalam target produksi yang diharapkan dan efektivitas ekonomi dari oil fields.

Pada awal periode pengembangan awal lapangan minyak Yumen di provinsi Ganshu, Engieneer terus meningkatkan teknologi well completion, dan menyelesaikan sejumlah besar pekerjaan menyelidik di banyak aspek, seperti desain konfigurasi lubang sumur, penyemenan, open hole completion, Liner compeltion, setting packer, dan bullet perforation, yang mana semuanya membentuk dasar yang relatif kuat untuk teknologi penyelesaian sumur untuk industri perminyakan.

Pada awal 1960-an (tahun-tahun pengembangan lapangan minyak Daqing), pemanfaatan yang luas dari teknologi explosive perforating completion mempromosikan kemajuan teknis jet perforating, perforating with carrier dan non - carrier, dan magnetic locating. Persyaratan teknis produksi dan injeksi lapisan terpisah mendorong pengembangan teknologi packer. Kemudian, selama pengembangan lapangan minyak di sekitar Teluk Bohai, jenis formasi yang dihadapi oleh pengeboran dan reservoir menjadi lebih dan lebih kompleks. Masalah produksi pasir ditemukan di beberapa ladang minyak, yang mendorong kemajuan teknologi sand control, termasuk chemical sand control, wirewrapped screen gravel pack, dan metode sand screen. Untuk menghindari kerusakan formasi di lapisan tight lapangan minyak Changqing di barat laut Cina, analisis inti dan uji sensitivitas dilakukan. Metode well completion yang efektif juga telah digunakan di sumur gas asam di lapangan gas Sichuan. Sementara itu, banyak pekerjaan telah dilakukan dalam desain casing, penyemenan, perforating gun, deteksi kualitas catridge perforasi, deteksi permukaan saat perforasi downhole, serta penelitian tentang proses perforasi dengan menggunakan foto berkecepatan tinggi. Semua pekerjaan ini diselesaikan dalam perlindungan formasi dan peningkatan kualitas penyelesaian yang baik meningkatkan teknologi well completion

Namun demikian, kami menemukan teknologi ini terlalu sederhana. Persyaratan dasar well completion sumur, yaitu, “pembebasan formasi minyak”, tidak sepenuhnya terwujud; hanya reservoir sederhana yang ditangani secara efektif, bukan yang kompleks.

BACA JUGA :  

PENGERTIAN WELL COMPLETION SUMUR

SISTEM SIRKULASI PADA TEKNIK PEMBORAN

Ketika ide-ide tentang reformasi dan kebijakan terbuka di Cina berkembang, dan prinsip "sains-teknologi adalah yang pertama" didirikan dan dilaksanakan, sains dan teknologi telah sangat didorong ke depan, dan begitu pula rekayasa completion yang baik. Kajian kerusakan formasi dan sensitivitasnya menyebabkan perhatian teknik penyelesaian sumur naik ke periode pemboran. Ini membutuhkan desain yang wajar dari pengeboran, completion, dan liquid perforasi sesuai dengan komposisi mineral reservoir, dan tekanan pori. Studi tegangan formasi in-situ memperhatikan rekayasa penyelesaian ke depan untuk pemilihan orientasi pola sumur pengembangan, sehingga memberikan pertimbangan terhadap perolehan minyak yang disebabkan oleh injeksi air, injeksi gas, dan orientasi rekahan hidrolik. Untuk membebaskan pembentukan minyak dan mendapatkan tingkat produksi gas dan minyak yang wajar di bawah perbedaan tekanan minimum, kami telah memperkuat pekerjaan penelitian tentang teknologi perforasi dan mengembangkan berbagai perangkat lunak untuk merancang perforasi dan membangun sistem jaminan kualitas perforator dan pusat deteksi.

Penetrasi perforasi sudah mencapai 700 cm. Teknologi pengujian sumur modern telah menjadi metode yang umum dalam mengevaluasi rasio kelengkapan sumur minyak. Penerapan metode analisis nodal, pemilihan ukuran tubing dan casing produksi, dan penelitian tentang pengangkatan buatan semua mempertimbangkan aliran dari reservoir ke kepala sumur secara keseluruhan, tidak hanya dari tahap awal tetapi juga ke tahap produksi selanjutnya. Teknik-teknik tersebut di atas telah mencapai kemajuan besar baik dalam sumur vertikal dan sumur terarah, dan juga telah digunakan dalam pengembangan empat ladang minyak di cekungan Talimu pusat, di mana teknologi penyelesaian untuk sumur horizontal telah memberikan kontribusi besar terhadap produksi minyak yang stabil dari 1.000 ton/hari.

Saat ini, teknologi well completion telah menjadi bentuk rekayasa sistem. Seluruh periode pengembangan ladang minyak membutuhkan penekanan tidak hanya pada rencana pengembangan, tetapi juga pada setiap desain teknik, dan hubungan operasional, yang harus dipertimbangkan secara serius dalam pengelolaan proyek pengembangan lapangan minyak. Selama “pertempuran minyak” di lapangan minyak Daqing, salah satu praktik konvensional yang baik adalah mengumpulkan berbagai bahan dan data secara tepat, lengkap, dan integral saat mengebor sumur. Untuk teknik penyelesaian sumur, persyaratannya sama dalam penilaian sumur sehingga dapat menjamin keberhasilan pengembangan lapangan minyak. Oleh karena itu, proyek eksplorasi yang berhasil haruslah proyek di mana investasi eksplorasi yang cukup dilakukan untuk mendapatkan material yang lengkap dan berkualitas tinggi

Free Download Advanced Well Completion Engineering Handbook

Handbook Well Completion Lainnya :

DRILLING AND WELL COMPLETION - CARL GATLIN

WELL COMPLETION DESIGN - JONATHAN BELLARBY

Myron Macy Kinley Salah Satu Pahlawan Perminyakan

http://www.okhistory.org/publications/enc/entry.php?entry=KI023

Myron Macy Kinley lahir di Santa Barbara, California pada tahun 1898. Dia adalah putra Karl T. Kinley, seorang penembak torpedo yang bekerja di ladang minyak Midway, dekat Taft, California. diusia 14 tahun, Myron telah membantu ayahnya membawa nitrogliser ke atas dan ke bawah di sepanjang jalan minyak yang keras, mengisi cairan gliserin ke dalam tabung aluminium yang kemudian akan dimasukan ke sumur.

Pada tahun 1913, Karl dan Ford Alexander, temannya, disewa oleh perusahaan K.T. & O. Di lapangan tengah untuk meledakkan kepala Sumour New No.7, sebelum api keluar dari uap ketel tetangga. Ketika dia meledak, kepala sumur pecah dan tidak terduga, mampu mematikan api selama beberapa menit. Dengan tidak adanya kepala sumur lagi dan pemadam kebakaran, lalu meledak untuk kedua kalinya sehingga api benar-benar padam.

Myron muda, yang berusia 15 tahun, menatapnya. Setelah berpartisipasi dalam PD I di artileri, Myron kembali ke California dan bekerja dengan ayahnya selama beberapa tahun. Pada tahun 1924, Myron dan Floyd, saudara perempuannya, pindah ke Tulsa, Oklahoma dan mendirikan perusahaan "Torpedo Standard". Dan dalam 6 bulan, keduanya kembali ke kegagalan sink oil, memadamkan api besar di ladang minyak Cromwell di provinsi Seminole, Oklahoma. Reputasi Kinley Brothers dalam pemadaman api segera legendaris. Kemudian mereka memindahkan bisnisnya ke Houston dan membentuk perusahaan "Mr.M.Kinley". Dan hampir semua orang di dunia yang ledakannya akan segera menyebut Mohawk 4501 ke Bellaire untuk meminta bantuan Myron "Mac" Kinley. Di masa depan saingan Kinley, itu hanya seseorang, namanya H.L. "PAT" Patton, juga dari Houston.

Pada usia 38, sebagai pemadam api sumur minyak, Kinley terlibat langsung dalam kebakaran dan ledakan lebih dari 600 sumur di seluruh dunia. Pada tahun-tahun H 30, '40 dan '50, di bumi, selalu ada tekanan dari pangkal sumur. Dengan jumlah kebakaran dan ledakan sumur, Kinley masih ada di sana.

Myron sering pindah dari Houston ke timur Tengan atau di mana pun ada panggilan. Terbang selama 60 hingga 70 jam dengan DC-3 dan mengenakan koper pakaian kerja dan headphone. Apa pun peralatan / peralatan yang dibutuhkan untuk melakukan pekerjaannya di sana, selalu ada di sana. Ini adalah "pemecahan masalah". Myron secara fisik sangat kuat; Lututnya hancur ketika membangun api di Texas Timur pada tahun 1931, tetapi menjinakkan teman-temannya sendiri dengan mengatakan kepada teman-temannya untuk menjauh dari api.

            BACA JUGA : PEJUANG GEOLOGI DITEMBAK MATI DI LERENG MERAPI

Pada tahun 1936, Floyd, saudara perempuannya mati di tanah karena dia hancur pipa latihan selama ledakan baik dari provinsi Goliad. Setahun kemudian, waktu Myron baru saja mengisi gliserin dalam barel untuk memadamkan api dengan baik di dekat kota Teluk, Texas, barel meledak terlalu dini dan membunuh seorang teman yang berdiri. Di sisi-Nya, juga memiliki buldosing. kaki kanannya untuk parah. Cacat itu diikuti oleh cedera berikutnya di kaki yang sama, yang memungkinkan lumpuh sepenuhnya pada akhir hidupnya. Selain itu, karena kakinya yang paling umum menyebabkannya terbakar pada tahun 1945, sambil mematikan sumur di Venezuela. Crew Halliburton membawanya dengan mobil pickup dan menyelamatkan jiwanya. Myron harus dilakukan selama 6 bulan untuk memulihkan cedera bahan bakar.

Segera setelah pemulihan pada tahun 1946, Kinley menggunakan AdAir merah untuk membantunya. Hansen Boots, Coot Matthews dan Richard Heatberg juga bekerja dan belajar dari Myron Kinley. Banyak teknik kontrol kebakaran yang digunakan saat ini, awalnya dikembangkan oleh Myron 90 tahun yang lalu, maka sangat sedikit perubahan.Misalnya, untuk menempatkan bahan-bahan sumur yang baru dibakar dari sumur, membuat kereta sederhana di sumur dan tabung atau tabung yang diisi dengan gliserin yang dibebankan pada kereta kecil, kemudian ditembak dengan baik dan kemudian ditiup.

Pada tahun 1933-1934, Kinley menciptakan kereta Athey, lengan panjang dengan Athey Rail, digunakan untuk membersihkan puing-puing dengan baik dan memfasilitasi tembakan yang sesuai di dasar api. Menurut jendelanya, Kinley adalah siluet yang kuat, tangguh, keras kepala. Tapi juga bagus, misalnya pada tahun 1958, dia tidak meninggalkannya, dia sangat sedih. Ketika pussies bekerja dengannya, Myron selalu memimpin mobilnya sendiri yang telah dilengkapi dengan akselerator khusus dan dibagi dua di sisi kiri papan lantai sehingga Myron bisa meletakkan kakinya tepat di bangku penumpang. Loki harus duduk di kursi belakang. Jika Myron harus naik pesawat, dipaksa duduk di gang karena kakinya rusak. Meskipun Myron Kinley hanya selama kelas 8, tetapi dengan keahliannya dalam mengendalikan Pemadaman dan Wild Sumur, ia adalah inovator dan penemu peralatan minyak bumi. Dia dan Jack, putranya dan Karl-nya, cucunya telah berkembang dan memiliki paten, termasuk lubang mekanis, serangkaian penembak, toples yang kuat, pemotong pasir dan sanggurdi Kinley yang terkenal dan selalu digunakan di seluruh dunia untuk menentukan selubung integritas.

Myron selalu mengendalikan sumur liar hingga 64 tahun. Pada tahun 1962, ia berhasil menutup sumur dan memadamkan api besar di Jepang, kemudian menerima harga kehormatan yang didelegasikan kepada orang asing, "perintah The Sunrise to 5".

Myron hanya pensiun dari pemadam setelah bertugas di Jepang, kemudian tinggal di Chickasha, Oklahoma dengan Jessie, istrinya. Kemudian dia menusuk dan mengeksploitasi sumur minyak dan gas sampai kematiannya pada tahun 1978. Istrinya kemudian mengorganisir biografi Myron berjudul "Call Kinley".

Peran Myron Kinley dalam sejarah kegagalan kebakaran dan kendali baik ilegal tidak cocok. Dunia industri minyak dan gas sangat berhutang budi, kemudian menghormatinya dan mengaguminya.

#vanalive

#TeknikPerminyakan

#PetroleumEngineer

source : http://teknik-perminyakan-indonesia.blogspot.co.id/

Kupas Tuntas IPR (Inflow Performance Relationship)

Kupas Tuntas IPR (Inflow Performance Relationship) - Teknik Perminyakan

Definisi IPR

Indeks Produktivitas yang telah disebut di atas hanya merupakan gambaran secara kuantitatif mengenai kemampuan suatu sumur untuk berproduksi. Untuk melihat kelakuan sumur untuk berproduksi maka harga PI dinyatakan secara grafis yang menunjukkan hubungan antara tekanan alir dasar sumur dengan laju produksi, yang disebut kurva IPR. Ada beberapa jenis kurva IPR yaitu kurva IPR satu fasa, kurva IPR dua fasa, dan kurva IPR tiga fasa.

Menurut Sukarno, Ariadji dan Regina (2001), grafik Inflow Performance Relationship (IPR) adalah grafik yang menggambarkan kemampuan suatu sumur untuk berproduksi, yang dinyatakan dalam bentuk hubungan antara laju produksi (q) terhadap tekanan alir dasar sumur (Pwf). Dalam persiapan pembuatan grafik IPR terlebih dahulu harus diketahui Productivity Index (PI) sumur tersebut, yang merupakan gambaran secara kwalitatif mengenai kemampuan suatu sumur untuk berproduksi.

IPR  SATU FASA

Melihat gambaran dari kelakuan sumur yang sedang berproduksi, maka harga PI dapat dinyatakan secara grafis dan dikenal dengan sebutan Inflow Performance Relationship (IPR).

Bila dilihat dari persamaan diatas untuk harga PI dan Ps konstan, maka variabelnya adalah q dan Pwf. Dengan kata lain kita dapat mengatur harga q dengan mengubah – ubah harga Pwf. Jika kita plot persamaan tersebut kedalam sebuah grafik (Pwf vs q) akan membentuk sebuah garis lurus seperti ini.

Productivity Index Ideal
(Brown, K.E., 1984)

Titik A adalah harga Pwf pada saat q = 0 dan sesuai dengan persamaan (3-2) maka Pwf = Ps. Sedangkan titik B adalah harga q pada Pwf = 0, sesuai dengan persamaan (3-2) maka q = PI x Ps dan harga laju produksi ini merupakan laju produksi maksimum. Harga laju produksi maksimum ini disebut sebagai potensial sumur dan merupakan laju produksi maksimum yang diperbolehkan dari suatu sumur.

Gambar diatas. menunjukkan kurva linier, karena dianggap PI - nya konstan tidak tergantung pada kecepatan produksi. Tetapi pada prakteknya kurva hubungan tersebut tidak merupakan garis lurus, jadi garis AB akan melengkung pada rate yang mendekati harga maksimum, seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Kurva IPR (Inflow Performance Relationship)
(Brown, K.E., 1984)

IPR DUA FASA 

Dalam metode IPR Dua Fasa terdapat beberapa teori yang akan kita kupas disini

1. Persamaan Vogel

2. Persamaan Standing (Vogel Modified)

3. Persamaan Harrison (Standing Modified)

4. Persamaan Couto (Standing Manipulated)

5. Persamaan Pudjo Sukarno (Vogel based + Simulated)

6. Persamaan Jones, Blount & Glaze (Perforated Well)

7. Persamaan Fetkovich (Gas Deliverability)

1. Persamaan IPR Vogel (1968)

Persamaan IPR Vogel merupakan yang paling banyak digunakan di Industri Hulu migas Vogel mengembangkan persamaan berdasarkan analisa terhadap grafik-grafik IPR yang dihasilkan dari model reservoir yang disimulasikan dengan tenaga dorong gas terlarut. Asumsi - asumsi pada pemakaian metode ini adalah : 

    - Tenaga pendorong reservoir adalah gas terlarut (solution gas drive)

    - Harga skin di sekitar lubang bor sama dengan nol (S = 0)

    - Tekanan Reservoir dibawah tekanan bubble / saturasi (Pb) 

    - Flow Efficiency = 1

Vogel memperoleh persamaan yang digunakan untuk membuat grafik kelakuan aliran fluida dari formasi ke lubang sumur berdasarkan data uji produksi dan tekanan. Apabila dilakukan analisa regresi terhadap titik data, diperoleh persamaan yang dapat mempresentasikan titik-titik data tersebut. Persamaan tersebut yaitu :

Keterangan : 

qo               = Laju produksi minyak, BOPD 

qmaks        = Laju produksi maksimal, BFPD 

Pwf            = Tekanan alir dasar sumur, Psi 

Pr               = Tekanan reservoir, Psi

Dari data uji produksi diperoleh laju produksi dan tekanan alir dasar sumur (Pwf) sedangkan dari data uji tekanan diperoleh tekanan statik sumur. Sesuai dengan anggapan yang digunakan dalam pengembangan persamaan IPR tersebut di atas, maka apabila persamaan ini akan digunakan di suatu sumur di lapangan, maka secara ideal kondisi sumur harus sesuai dengan anggapan yang diberlakukan.

 

Dengan demikian apabila persamaan tersebut digunakan di suatu sumur yang tidak memenuhi anggapan yang diberikan, maka perlu disadari bahwa hasil yang diperoleh tidak dapat dijamin ketelitiannya. Untuk mengatasi salah satu keterbatasan tersebut, persamaan Vogel dikembangkan untuk dapat menampung kondisi tekanan reservoir di atas tekanan saturasi.

Pada kondisi ini kurva IPR terdiri dari dua bagian, yaitu terdiri dari kurva yang linier (untuk harga Pwf > Pb) dan kurva yang tidak linier (untuk harga Pwf < Pb). Untuk bagian yang linier, kurva IPR mengikuti hubungan qo dan Pwf yang Linier. Dimana PI merupakan productivity index. Sedangkan untuk bagian yang tidak linier, persamaan kurva IPR adalah sebagai berikut :

Keterangan : 

qb                = Laju alir minyak pada tekanan saturasi, bbl/d 

Pb                = Tekanan saturasi, Psi 

qmaks          = Laju alir maksimal, bbl/d 

PI                = Productivity index, bbl/d/Psi

2. Persamaan Standing (1971)

Persamaan standing merupakan pengembangan dari persamaan vogel. Pada persamaan vogel skin atau kerusakan area dinding bor tidak diperhitungkan. Standing mencoba mencoba melengkapi kekurangan tersebut. Nilai Skin diperoleh dari tes PBU (Pressure Build Up) dan PDD (Pressure Drawdown). Pada persamaan Standing flow efficiency tidak sama dengan 0, FE ≠ 1

Asumsi Standing

    - Pengembangan Persamaan Vogel

    - Skin ≠ 0

    - Fe ≠ 1

Persamaan IPR Standing dirumuskan sebagai berikut :

        Pwf¹ = Pr – FE (Pr – Pwf)

        FE = Flow Efficiency

Flow Efficiency Merupakan perbandingan antara indek produktifitas nyata dengan produktifitas ideal. Dengan demikian FE berharga < 1 apabila mengalami kerusakan dan sebaliknya  

        FE = J_actual/J_ideal

Sehingga apabila dibuat IPR dengan persamaan Pwf¹

1. Akan lurus atau hampir lurus untuk harga FE < , meskipun alirannya dua fasa.
2. Berlawanan dengan definisi kinerja aliran karena dengan berkurangnya harga Pwf laju alirpun berkurang

Standing mengembangkan persamaan vogel untuk meramalkan kinerja aliran fluida dari formasi ke lubang sumur, dengan menggunakan dua anggapan berikut ini :

    1.       Indeks produktivitas mengikuti definisi aliran satu fasa

    2.       Saturasi fluida di reservoir sama di setiap titik.

Dari hasil pengembangan tersebut, standing menurunkan tiga persamaan dasar yaitu :

    1.      Persamaan indeks produktivitas untk masa sekarang, (Jp)*, yang dinyatakan dalam persamaan               berikut :

    2.  Persamaan indeks produktivitas untuk masa yang akan datang, (Jf)*, yang dinyatakan sebagai                 berikut :

        

    _{3. Persamaan untuk menentukan laju produksi maksimum untuk masa yang akan datang,(Qomax)f,            yaitu}   

    

Dengan menggunakan ketiga persamaan tersebut dan persamaan bobot, dapat dilakukan peramalan  kinerja aliran fluida dari reservoir kelubang sumur untuk masa yang akan datang. 

3. Metode Fetkovich

Pada persamaan IPR Fetkovich dituliskana dengan Memplot antara qo terhadap (Pr² – Pwf²) pada kertas grafik. 

          qo = J (Pr² – Pwf²)n

         

        ket : n = nilai turbulensi

n mendekati satu berarti derajat turbulensi rendah yaitu aliran merupakan aliran laminer, sedangkan untuk harga n minimum 0,5, menunjukkan bahwa derajat turbulensi sangat tinggi. Makin kecil harga n maka makin besar derajat turbulensinya.

Dengan perhitungan material balance untuk reservoir bertenaga dorong gas terlarut, Fetkovich menunjukkan bahwa hubungan antara permeabilitas relative minyak dengan tekanan reservoir merupakan hubungan yang linier. Dengan demikian perbandingan antara permeabilitas relative minyak untuk dua waktu yang berbeda dapat dinyatakan sebagai perbandingan tekanan reservoirnya. Hal ini dapat dituliskan sebagai berikut: 

Dengan demikian perubahan kinerja aliran fluida dari formasi ke lubang sumur dari suatu waktu tertentu ke waktu berikutnya, akan sebanding dengan perbandingan tekanan reservoirnya. Hal ini dinyatakan dalam persamaan berikut:

Persamaan tersebut diatas dapat digunakan untuk meramalkan kurva IPR di waktu yang akan datang, apabila di sumur tersebut pernah dilakukan back-pressure. Harga J dan n di persamaan tersebut ditentukan dari uji back-pressure yang dilakukan pada tersebut ditentukan dari uji back-pressure yang dilakukan pada saat tekanan reservoir sama dengan Pri.

4. Persamaan IPR Couto's

Menurut Brown, 1997. Persamaan IPR Couto merupakan penyempurnaan dari persamaan standing untuk sumur sumur yang rusak dan menerapkannya pada definisi Indeks produktivityas yang dikembangkan oleh Persamaan Standing. Persamaan IPR Couto Memanipulasi persamaan Standing untuk kelakuan aliran fluida dari formasi ke lubang sumur. 

Disarankan digunakan di awal sumur berproduksi karena harga Ko, Bo, μo dapat diperoleh dengan mudah dan teliti 

Ket : 

        R      = Pwf / PR

        FE    = Flow Efficiency, yakni perbandingan antara indeks produktivitas nyata dan indeks                                    produktivitas idel. Harga FE kecil dari satu apabila sumur mengalami kerusakan dan                                mampu lebih besar dari satu apabila telah dilakukan stimulasi

5. Persamaan IPR Harrison

Merupakan penyempurnaan metode Standing khususnya untuk kurva IPR yang tidak seharusnya, seperti yang diperoleh dengan metoda Standing. Persamaan ini bersifat empiris, dan tetap menggunakan definisi efisiensi aliran (FE) untuk kondisi aliran satu fasa. Persamaan Harrison tersebut adalah sebagai berikut

Pwf' = Pr - FE ( Pr - Pwf)

6. Persamaan IPR Pivot Point

Uhri dan Blount mengembangkan persamaan IPR Pivot Point peramalan kinerja aliran dari formasi ke lubang sumur, dengan menggunakan persamaan vogel sebagai sumber pengembangan. Metoda ini memerlukan dua uji tekanan dan produksi dari suatu sumur pada saat yang berbeda. Berdasarkan kedua uji tersebut, kurva IPR untuk waktu yang akan datang dapat diperkirakan.

Prosedur perhitungan peramalan kurva IPR dengan metoda ini dapat dilakukan secara grafis atau numerik, tetapi pada tulisan ini hanya metoda numerik yang dapat diuraikan.

Sesuai dengan persamaan vogel, harga indeks produktivitas dapat diturunkan dengan deferensiasi qo terhadap Pwf, yaitu sebagai berikut

Harga indeks produktivitas pada Pwf = 0, berdasarkan persamaan diatas adalah :

secara sama harga indeks produktivitas pada Pwf = Pr’ adalah :

berdasarkan kedua persamaan tersebut, dapat dinyatakan bahwa harga indeks poduktivitas pada Pwf = Pr sama dengan sembilan kali harga indeks produktivitas pada Pwf = 0, atau dapat dituliskan

Berdasrakan persamaan di atas, untuk dua uji produksi dan tekanan yang dilakukan pada waktu yang berbeda, dapat dilakukan pada waktu yang berbeda, dapat dibuat hubungan antara dqo / dPwf terhadap tekanan reservoir (Pr). 

untuk setiap uji tekanan dan diproduksi, garis yang menghubungkan antara titik (Pr, dqo / dqo/dPwf@ Pwf = 0) dan (Pr, dqo / dqo / dPwf@Pwf = Pr) akan bertemu di satu titik, yang disebut “pivot point”. Dengan menggunkan “pivot point” ini dapat dibuat garis yang menghubungkan (Pr, dqo / dqo/dPwf@ Pwf = 0) dan (Pr, dqo / dqo/dPwf@ Pwf = Pr) pada harga - harga Pwf = 0 dan Pwf = Pr yang lain, dengan menggunakan persamaan diatas. Apabila titik-titik yang menunjukkan harga (Pr, dqo / dqo/dPwf@ Pwf = Pr ) dihubungkan, maka akan diperoleh tempat di kedudukan titik - titik yang menunjukkan harga indeks produktivitas sumur pada suatu harga Pr. Tempat kedudukan ini disebut “Pr-envelope”, yang mana garis ini akan digunakan untuk meramalkan kurva IPR. Secara numerik, Uhri dan Blount menurunkan persamaan Pr-envelope, yaitu sebagai berikut :

dimana :

    A = (Pr1- Pr2) / B

    Pr1 = tekanan reservoir pada waktu t1

    Pr2 = tekanan reservoir pada waktu t2

IPR TIGA FASA

1. Persamaan IPR Wiggins

IPR secara empiris adalah hubungan berdasarkan analisa regresi linier dari simulator yang mencakup berbagi macam fluida reservoir dan sifat batuan. IPR yang dikembangkan dibandingkan dengan metode tiga fasa lainnya dan menghasilkan hasil serupa untuk prilaku tekanan produksi sekitar boundary-dominated flow lebih mudah digunakan

IPR ini dikembangkan dari analisa aliran multifasa dalam boundary, reservoir homogen tanpa eksternal fluida influx pada reservoir dan berlaku untuk Pola aliran yang paling terpengaruh oleh boundary . IPR ini dibatasi asumsi yaitu

(1) tekanan reservoir dibawah bubble point 

(2) tidak ada fase gas bebas saat ini 

(3) fase air bergerak hadir untuk kajian tiga fasa 

(4) Persamaan darcy untuk aliran multifasa diterapkan 

(5) Kondisi Isothermal 

(6) tidak ada reaksi yang terjadi antara fludia reservoir dan batuan reservoir 

(7) tidak ada kelarutan gas dalam air 

(8) efek gravitas dapat diabaikan dan 

(9) Komplesi yang dilakukan adalah fully penetrating.

Hasil pengembangan simulator

Dalam mengembangkan persamaan umum untuk memperkirakan IPR, Kurva IPR dibentuk dari hasil simulator untuk 4 basic set data permeabilitas relatif dan sifat fisik fluida. setiap kumpulan data digunakan untuk menghasilkan hasil simulator dari irriducible water waturation (Sirr) sampai residual oil saturation (Sor). Total 16 reservoir secara teoritis di uji dari tekanan initial sampai minimum Pwf pada 91 simulator. Reservoir properties sebagai berikut : porositas, 12-24 % ; Temperatur, 150-200 F ; initial pressure 1500 – 3500 psig ; Oil gravity, 15-45 API ; gas gravity, 0.6 - 0.7 ; water solids 12 – 30 % ; Sor, 5-45% ; Sirr 10 – 50%, Saturasi gas kritis 0 – 7.5% dan radius pengurasan 506 – 1085 ft. Hasil simulator diperoleh untuk radial flow geometri dan constant oil rate production.

Penyetaraan IPR Wiggins

Secara keseluruhan, persen kesalahan adalah 4.93% untuk minyak dan 6.18 % untuk air. Hal ini mengindikasikan bahwa kurva akan cocok untuk digunakan pada reservoir properties yang lebih luas jika reservoir berproduksi dibawah kondisi pola aliran yang dipengaruhi boundary. Persamaan IPR menurut Wiggins

Untuk mengevaluasi metode 3 fasa dilakukan perbandingan terhadapo IPR Brown dan Pudjo sukarno metode tiga fasa. Dari ketiga metode tersebut dihasilkan laju alir (rate) yang mirip, hal ini menunjukan bahwa penyetaraan yang dilakukan oleh wiggins adalah cocok. Berdasarkan simulator perbedaan maksimal adalah 3.98 % untuk minyak dan 7.08 untuk air

2. Persamaan IPR Pudjo Sukarno

Metoda ini dikembangkan dengan menggunakan simulator, yang juga digunakan untuk mengembangkan kurva IPR gas-minyak. Anggapan yang dilakukan pada waktu pengembangan persamaan ini adalah :

a. Faktor skin sama dengan nol

b. Gas, minyak dan air berada dalam satu lapisan dan mengalir bersama-sama, secara radial dari reservoir menuju lubang sumur.

Untuk menyatakan kadar air dalam laju produksi total digunakan parameter water cut, yaitu prebandingan laju produksi air terhadap laju produksi cairan total. Parameter ini merupakan parameter tambahan dalam persamaan kurva IPR yang dikembangkan .

Selain itu, hasil simulasi menunjukkan bahwa pada suatu harga tekanan reservoir tertentu, harga water cut berubah sesuai dengan perubahan tekanan alir dasar sumur, yaitu makin rendah tekanan alir dasar sumur, makin tinggi harga water cut. Dengan demikian perubahan water cut sebagai fungsi dari tekanan alir dasar sumur perlu ditentukan.

Dalam pengembangan kelakuan aliran tiga fasa dari formasi ke lubang sumur, dengan menggunakan analisis regresi yang terbaik menghasilkan persamaan

Keterangan : 

          An, (n = 0, 1 dan 2) adalah konstanta persamaan, yang harganya berbeda untuk water cut yang              berbeda. Hubungan antara konstanta tersebut dengan water cut ditentukan pula dengan analisisi              regresi, dan diperoleh persamaan berikut :

     

        dimana : C_n (n = 0, 1 dan 2) untuk masing-masing harga A_n ditunjukkan dalam Tabel di bawah ini

Sedangkan hubungan antara tekanan alir dasar sumur terhadap water cut dapat dinyatakan sebagai P_wf /P_r terhadap  dimana  telah ditentukan dengan analisa regresi yang menghasilkan persamaan berikut

dimana P1 dan P2 tergantung dari harga water cut. Dari hasil analisis regresi menghasilkan persamaan berikut :

       

        P1 = 1.606207 – 0.130447 x Ln(WC)

        P2 = -0.517792 + 0.110604 x Ln(WC)

dimana WC dinyatakan dalam persen (%) dan merupakan data uji produksi.

Sumur-sumur 

yang sudah cukup lama berproduksi biasanya telah memproduksikan gas minyak dan air sehingga persamaan Vogel tidak sesuai lagi dengan kondisi sumur sebenarnya. Untuk membuat kurva IPR pada kondisi yang demikian maka Pudjo Soekarno mengembangkan suatu metode perhitungan kinerja aliran fluida multifasa. Prosedur perhitungan kinerja aliran fluida multi fasa dari formasi ke lubang sumur adalah sebagai berikut :  

 

1. Siapkan data-data penunjang meliputi

•  Tekanan reservoir atau tekanan statis sumur
•  Tekanan alir dasar sumur
•  Laju produksi minyak dan air
•  Water cut berdasarkan uji produksi  

2. Hitung harga    

 

Dimana harga P1 dan P2 dihitung dengan persamaan di atas 

 

3. Berdasarkan harga hitung konstanta A0, A1, A2 dengan menggunakan persamaan sebelumnya. Untuk masing-masing harga An ditunjukan dalam Table di atas  

 

4. Berdasarkan data uji produksi, tentukan laju produksi cairan total maksimum dengan menggunakan persamaan di atas 

 

5. Berdasarkan harga Qtmax dari langkah (4) dapat dihitung laju produksi minyak untuk berbagaiharga tekanan alir dasar sumur. 

 

6. Hitung laju produksi air untuk setiap water cut pada setiap Pwf dengan persamaan : 

 

Qw = (WC/100-WC)) x Qo 

 

7. Membuat tabulasi harga-harga Qw, Qo, Qt untuk berbagai harga Pwf pada Ps actual  

 

Jika data berbagai harga tekanan alir dasar sumur diplot dengan berbagai harga laju alir produksi total maka akan diperoleh kurva IPR multifasa.

PENUTUP

Demikianlah materi Kupas Tuntas IPR (Inflow Performance Relationship). Semoga dapat bermanfaat untuk para pembaca semua khususnya dapat berguna bagi calon engineer masa depan

salam

Vanalive Insight