PETROFISIKA 2 DRILLING

Drilling

Pengeboran minyak (red : drilling) adalah suatu proses eksploitasi minyak dari dalam lapisan bumi untuk diproduksikan dalam suatu oil station.
Dalam hal pengeboran minyak terdapat 2 aspek yang harus diperhatikan,

  1. Tujuan dari drilling untuk membuang, menghilangkan (red : abrading) formasi batuan atau memuat jalur transportasi menuju ke batuan reservoir berada.
  2. Selanjutnya untuk membuang fragmen batuan (red : rock fragment; cutting) yang dihasilkan ketika operasi drilling dilakukan, dalam hal ini lumpur bor.


Dalam proses pengerjaannya, operasi drilling dapat dilakukan dalam 2 metode umum, yaitu :

  1. Churn drilling
  2. Rotary drilling

Dalam kenyataannya masih ada metode kombinasi dari kedua yang telah disebutkan diatas. Dalam kategori utama tersebut masih banyak kategori lain yang menjadi  cabang nya, salah satu cabang dari churn drilling adalah sistem cable-tool drilling. Berikut ini adalah penjelasan mendetil dari kedua proses ini.

1. Cable tool drilling


sumber : http://www.nwk.usace.army.mil/geology/cme55j.jpg

Metode Ini adalah metode yang paling banyak diterapkan di  oil station yang ada di Amerika Serikat. Statistika menunjukan pada sekitar tahun 1960, 15% dari sumur yang diproduksi dibor dengan menggunakan teknik ini. Rigs yang dipakai berjenis American standar cable tool rigs, spudders, atau drilling machine. Peralatan yang termasuk didalam cable tools ini adalah bit, drill stem, jar, dan rope socket yang kesemuanya terintegrasi pada wire rope. Untuk melakukan proses pengeboran, kesemua alat yang terintegrasi (rigs dan termasuk wire rope) tersebut diturunkan ke bawah sumur, dan proses pengeboran sendiri muncul akibat dari menempelnya drilling line dengan  walking beam yang mengingnikasikan (red: ignite) gerakan resiprokal (red : reciprocating). Gerakan resiprokal tersebut berupa gerakan memukul (red: pound )dan chipping yang menyebabkan drilling set dapat merusak dan membuang formasi batuan penghalang secara terus menerus pada dasar sumur. Setelah material formasi sudah dirusak kemudian pengeboran dihentikan dan  drilling set di angkat ke permukaan.

Proses lanjut adalah bagaimana proses pengangkatan material formasi batuan y ang masih tertinggal di dalam sumur. Hal ini dapat dilakaukan dengan  menggunakan alat bailer, alat ini akan diturunkan ke dasar sumur dan akan mengambil cutting (material hasil pengeboran) tersebut. Dalam proses pengeboran ini selalu ditambahkan air dengan tujuan untuk efek sirkulasi. Bentuk dari cutting tersebut dalah seperti lumpur yang encer.

Selanjutnya adalah pemasangan tubing, dimana hal ini berguna untuk menghindari rembesan fluida dari sekitar formasi yang digali akibat dari tekanan well bore yang lebih kecil dibanding dengan tekanan disekitarnya. Pemasangan tubing sendiri dapat berfungsi untuk mencegah air agar tidak masuk dan dan menjaga fluida reservoir tetap bebas dari pengotor, serta membuat operasi pengeboran tidak terganggu (red :unimpeded). Selanjutnya commercial-oil atau gas-bearing sands akan masuk ke well bore dan  siap untuk diangkut.

Mengenai material cutting yang diperoleh dari hasil drilling adalah berupa aprtikel-partikel kecil seperti shales (serpih), clays (lempung).material kecil tersebut dapat terangkut dengan menggunakan air (dispersed water).

figure of contoh konfigurasi well bore (below)

sumber : http://www.netl.doe.gov/technologies/pwmis/images/photos/dows.gif

figure of bit (below)

sumber : http://www.halliburton.com/public/news/source_files/images/bio/May06SDBS_DBSelect_al.jpg

Dalam hal pengambilan sampel untuk analisis laboratorium digunakan metode pengangkutan coring  dengan cara sebagai berikut :

  • Cable tool coring, metode pengangkutan core batuan dengan meng-attach cable tools core barrel pada wire rope. Salah satu jenisnys adalah Baker-cable tool core barrel. Tools ini tersusun dari inner barrel dan outer barrel. ketika dilakukan proses pemboran, gerakan dari drilling set akan mendorong inner barrel mengarah ke formasi batuan (yang akan dijadikan sampel  coring), hal ini selanjutnya akan memicu outer barrel untuk mengangkut material cutting secara perlahan-lahan di sekitar inner barrel, dan memberikan kesempatan inner barrel untuk mem-penetrasi batuan dan memperoleh sampel coring yang disimpan dalam tabung silindris. Panjang dari core yang diambil sendiri bisa mencapai 10 ft.
  • Chip coring, metode coring ini menggunakan attachment bit yang memiliki bagian yang dipertajam (red: bit specially sharpened to the wedge point). Fragment dari formasi batuan yang dihasilkan akan berukuran lebih besar dari operasi pemboran pada umumnya, sehingga mengakibatkan harus sering dilakukannya proses penggangkutan cutting formation dengan menggunakan alat yang disebut sand pump. Alat ini bias menyedot fragment batuan yang berada pada well bore.

2. Rotary drilling


sumber : http://www.hdengineering.com/Application/image/rotary_2.jpg

Metode pemboran minyak yang lebih baik dari yang sebelumnya. Seperti namanya, metode pengeboran ini menggunakan prinsip rotasi dari bit untuk merusak  formasi batuan. Bit ini akan ditempelkan pada string, yang menjadi bagian dari drill pipe, dengan menggunakan satu atau lebih drill collar. Drill pipe akan mencuat samapi ke prmukaan sumur dan bersambung dengan suatu rotary table yang menjadi sumber gerakan rotasi. Joint atau sambungan yang dipakai untuk menghubungakan rotary table dan drill pipe bernama Kelly joint. Cutting dari formasi batuan akan diangkut ke permukaan dengan menggunakan circulating fluid (drilling mud atau water-base fluids). Dalam kondisi sirkulasi yang normal, drilling fluid dipompakan ke bawah melalui Kelly joint melewati drill pipe, dan sampai di bit. Kemudian mengalir kembali ke permukaan melalui annular space (bagian yang terletak diantara drill pipe dan dinding sumur).

figure of string (below)

sumber : http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTv7hPC7P39r8TnBheGKFdA-hO3otrkVBcxFL57PIw8fzc3CfT77Q

figure of drill pipe  (below)

sumber : http://www.osha.gov/SLTC/etools/oilandgas/images/pipe_strands.jpg

figure of collar (below)

sumber : http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQysUiNx_gZcN_oIOs_VPiKoPhJpFlXrS2x_4mc6XLvFljjF1zNtQ

figure of kelly joint (below)

sumber : http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRWxbor1H9OdvbR0FnP0nqHn1mkr9wbrKRIqWAeA3TAyyCM8qQP9Q

figure of drilling mud (below)

sumber : http://www.osha.gov/SLTC/etools/oilandgas/images/mud_in_tank.jpg

Metode ini adalah kebalikan dari metode cable tool, dimana well bore pada metode drilling ini sengaja diisi oleh fluida. Fluida dalam sumur ini akan memberikan tekanan hidrostatik tertentu dan formasi batuan yang dipenetrasi.formasi yang dibor akan menjadi fragmen-fragmen kecil dan bias dipisahkan dari drilling fluid ketika sampai di permukaan. Namun pada kenyataannya, pada kondisi normal fluida dari formasi  batuan disekitar well bore memang dijaga agar tidak masuk merembes.  Penting diketahui jika tekanan hidrostatik akibat drilling fluid akan jauh lebih besar dibanding yang disebabkan oleh formasi fluids.

Rotary drilling dapat dikalsifikasikan menajdi 3 kategori berdasarkan pada tipe drilling fluid nya,

  • Water-base fluid
  • Oil-base fluid
  • Air or gas

Untuk tipe water-base dan oil-base fluid, merupakan tipe liquid yang bersifat kontinu dan mengendapkan padatan. Akibat dari pengendapan padatan ini akan menyebabkan kenaikan densitas dan menyebabkan mud memiliki sifat koloid. Ketika formasi batuan yang bersifat porous dimasuki dalam operasi drilling, padatan yang terdispersi akan membentuk lapisan filter tebal (red : filter cake) yang mencegah masuknya drilling fluid ke dalam formasi batuan porous tersebut. Dalam membentuk filter cake tersebut tidak hanya padatan saja yang berperan, namun juga ada sebagian dari fluida yang disebut sebagai filtrate membentuk filter cake.

Dalam rotary drilling juga terdapat metode pengambilan core dari batuan, yaitu

  • The-bottom-hole side device, is used to core formation as the hole is drilled deeper
  • The-side-wall-type device,  digunakan untuk mengangkut sample dari formasi yang sebelumnya telah dipenetrasi oleh drill.

the rigs (below)

sumber : http://dpulling.files.wordpress.com/2006/12/drilling-rig.jpg

surface fasilities (below)

sumber :

  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: