b hydrolika mud

HIDROLIKA LUMPURPEMBORAN

FUNGSI ASPEK PEMBORAN(PENGANGKATAN CUTTING)

Hole CleaningM. Evaluasi PengangkatanCutting: Ratio V.Ann dng V.Cutt Cutt. Transportasi (Ft) , % Cutt. Consentrasi (Ca), %

V.ann > V. Cutt = TerangkatV. ann < V. Cutt = TenggelamV. ann = V. Cutt = Melayang

Rate of Penetration(Penembusan Batuan)

Di Tekan Di Putar

.. Semburan mud

( dari nozzel Bit)

JENIS FLUIDAPEMBORAN

Newtonian FluidS Stress vs S Rate

Konstan

Non NewtonianFluid

S Stress vs S RateTidak Konstan

Bingham Plastic Pseudo Plastic :

- Power Law- Dilatan

JENIS ALIRANFLUIDA

Reynold Number V dNRe = 928 ---------

Nre > 3000

Aliran Turbulent

Nre < 2000

Aliran Laminer

Nre 2000 3000Aliran

Transisi

Aliran dalamDrill String

Aliran padaAnnulus

KEHILANGANTEKANAN

PadaSISITEM

SIRKULASI

Analitis :Bingham Plastic

Power Law

P1+P2+P3+P4+P5 = P parasitik Hitung P Setiap Segmen- P1 Surface Conection- P2 & P3 dalam Pipa dp,dc (Aliran Turbulen & Laminar)- P4 & P5 Annulus dh-dp,dc (Aliran Laminar & Turbulen)- P bit adalah : P stand pipe P parasitik Hitung ukuran dN Nozzle :- Kec. Aliran di Nozzle (Vn)- Luas Nozzle (A)

FAKTOR OPTIMASIHIDROLIKA

PAHAT (BIT)

Faktor MempengaruhiHydrolika Bit :

- Ukuran & Geometri Sumur (d. Sumur, d. Alat & mud pump)- Sifat fisik fluida Bor- Pola Aliran

Faktor-Faktor OptimasiBit ada 3 prinsip :1. Bit Hydraulic

horse Power(BHHP)

2. Bit HydraulicImpact (BHI)

3. Jet velocity (JV)

PERHITUNGAN

Menentukan :- Kehilangan P di BIT- Kombination ukuran

Nozzel- Tekanan permukaan

- Ft (+) = Cutt. Terangkat- Ft (- ) = Cutt. Mengendap- Ft (0 )= Cutt. Diam

- Ca > V. Cutt Bagus- Ca >> ROP

HYDRAULIC DRILLING FLUID

Hydraulic Drilling Fluidadefinisi :Merupakan faktor yang penting didalam operasi pemboran, terutama masalahHydraulic Horse Power (HHP) yang merupakan sejumlah energy yang diperoleh dariDrilling Fluida (lumpur), yang digunakan sebagai tenaga semprot (jet) untuk menyapuserbuk bor dari pecahan hasil putaran pahat.

Tujuan Utama Dari Hydraulic Horse Power :

1. Pembersihan dasar lubang Bor

2. Transport (mengangkat) serbuk bor ke permukaan

3. Hydraulic System (Pompa Lumpur, Surface Line, Stand Pipe, Rotary Hose, Swivel,Kelly, Pahat, Nozzel)

4. Pump Input Power (IHP) Kemampuan Prime mover untuk menggerakkan Pompa Lumpur)Rumus :

IHP = HHP : Eketerangan :HHP = Hidraulic Horse Power (kemampuan pompa)E = Efisiensi pompa (tergantung pompa baru atau pompa lama)


Tujuan Utama Dari Hydraulic Horse Power :(lanjutan)

5. Hydraulic Horse Power (HHP)Pompa Lumpur yang beroperasi menyebabkan mengalirnya lumpur yang bertekanan.HHP dihasilkan dari 2 faktor antara lain :

a. Aliran yang mengalir (Fluid Flow) --> Gpmb. Tekanan (Pressure) --> Psi

Rumus :HHP = (P x Q) / 1714keterangan :P = Tekanan aliran lumpur (Psi)Q = Laju aliran lumpur (Gpm)

6. Pressure Losses In The SystemKehilangan tekanan pada system, sehingga sebagian hydraulic horse power akanterpakai atau hilang karena Friction dan Resistance yang dilalui pada hydraulicsystem.Kehilangan tekanan terjadi pada :a. Surface Equipmentb. Drill Stringc. Pahat



7. Properties Lumpur BorLumpur yang mempunyai berat jenis tinggi, mempertinggi kehilangan tekanan padasistem dan membutuhkan tebaga lebih banyak untuk pemompaan sejumlah volumedibandingkan dengan lumpur yang berat jenisnya ringan.Rumus :

Actual mud weightCorrected mud weight / Pressure Loss =

Mud weight from table

8. Bit Hydraulic Horse Power (BHHP)Total energy yang digunakan pada pahat untuk pembersihan lubang.Effektive Hydraulic Program adalah : 50% - 75% (67%) dari Total HHP pompalumpur sebaiknya tersedia dan digunakan untuk pahat.Rumus :

Pb x Q keterangan :BHHP = Pb = Pressure at the bit

1714 Q = Laju aliran lumpur

Pb adalah Pressure yang tersedia pada pompa - Pressure Loss



9. Pemilihan NozzelAda 2 faktor yang mempengaruhi perencanaan Nozze velocity antara lain :a. Kapasitas Pompa (Gpm)b. Ukuran Nozzel (in2)Ukuran Nozzel dalam 32 per setiap 1 inch mis : 8/32, 9/32

Sirkulasi Lumpur Pemboran

A. Tempat Pembuatan Lumpur : Mud PitB. Pipa Penghisap dari Penampungan/Tretment Lumpur : Suction

LineC. Pompa Untuk Menghisap Lumpur : Mud PumpD. Pipa yang mengalirkan Lumpur dari Mud Pump : Mud Discharge

LineE. Lumpur Mengalir Ke Pipa Tegak menempel Menara : Stand PipeF. Lumpur Mengalir Ke Pipa Karet : Rotary HoseG. Lumpur Mengalir Ujung teratas Rangkaian Pipa Bor : SwivelH. Lumpur Mengalir Pada Pipa Bentuk Segi 3 4 6 : KellyI. Lumpur Mengalir Pada Pipa Perpanjangan : Drill PipeJ. Lumpur Mengalir Pada Pipa Pemberat : Drill CollarK. Lumpur Mengalir Pada Pahat : BitL. Lumpur Mengalir Pada Anulus Drill String : Anulus DP, DCM. Lumpur Mengalir ke Pipa Balik di permukaan : Mud Return LineN. Lumpur Masuk ke Lokasi Treatment 1. : Condition Area

(Mud gas Separator,Degaser,Desander, Desilter)

O. Material ikutan dari Lumpur di buang dan LumpurYang masih Baik Masuk ke tempat penampungan : Reserve Pit

P. Lumpur Mengalir ketempat Treatment 2. : Settling Tank

A

H

G

F

E

D

C

B N

M

L

K

I,J(DP,DC)

P

O

(Anulus DP, DC)

Bit

SISTEM SIRKULASI PEMBORAN

SISTEMATIS SIRKULASI PEMBORAN

FUNGSI ASPEK HIDROLIKA LUMPUR PEMBORAN

Hidrolika Pemboran mempunyai 2 aspek penting antara lain :

1. Pengangkatan Cutting Qmin (Hole Cleaning Pembersihan Lubang Bor)2. Penghancuran Batuan Qnozzle (Optimasi Hidrolika Pahat )

A. Pengangkatan Cutting (Pembersihan Lubang Bor) Hole CleaningKeterangan :

> Bila batu kecil dimasukkan kedalam fluid maka mempunyai 3

kecepatan antara lain :

- V = Cepat X - V = Konstan (a = 0) Y

- V = Cepat kembali karena pengaruh grafitasi (Z)

Hal ini sama dengan Terjun Payung :

Pertama terjun sangat cepat

Kedua penerjun dapat membentuk formasi dengan teman-teman, pada saat ini

V=konstan (a=0).

Setelah hampir mendekati bumi pengaruh grafitasi maka V = cepat kembali dan

pembentukan formasi dibubarkan.

Penghancuran Batuan (Penembusan batuan) Rate Of Penetration (ROP)Pada saat penembusan batuan antara Bit dengan permukaan Batuan ada 2 (dua) perlakuan antaralain :

di Tekan. di Putar.

Pecahnya Batuan karena Pembebanan yang disebabkan :

adanya fluida di dalam pori batuan. Adanya beban yang sangat besar sehingga fluida di dalam pori mengalami pendesakan ke

segala arah sehingga batuan pecah

Penekanan Penekanan

Catatan : Adanya penekanan fluid yang adadi pori-pori menekan ke segala arah makaBatuan pecah.



APLIKASI PADA PEMBORAN

Hasil pecahan batuan (cutting) di bawa kepermukaan oleh semburan lumpur

melalui Nozzel pada Bit.

Pada Kondisi Pengeboran :

adanya Gaya Tekan adanya Gaya Putar

Semburan Lumpur U/ mengankat Cutting

Jadi pada saat pengeboran ada 2 (dua) faktor kombinasi adalah :

1. Faktor mekanik RPM, di tekan.2. Faktor Hidrolik Semburan (semprot) lumpur (mud)

Keterangan :- V.Ann = Kecepatan annulus - H = Kedalaman sumur (ft) - A ann = Capasitas annulus (in2)- V.Cutting = Kecepatan Cutting - Q = Laju aliran (gpm) - Cutt = densitas cutting- ROP = Laju Penembusan, ft/jam - dc = diameter cutting (in) - D = diameter Bit (in)

FUNGSI ASPEK PEMBORAN

(PENGANKATAN CUTTING)

HOLE CLEANING(Metoda Evaluasi Pengangkatan Cutting)

RATIOV. Ann vs V. Cutting

V.Ann > V. Cutt = TerangkatV.Ann < V. Cutt = TenggelamV.Ann = V. Cutt = Melayang

CUTTINGTRANSPORTATION

(Ft) %

Formula : (Ft) %

annV

cuttV

annV

annV

sV

= ,%

o Ft (+) = Cutt. Terangkato Ft ( - ) = Cutt. Mengendapo Ft ( 0 ) = Cutt. Melayang

CUTTINGCONCENTRATION

(Ca) %

Formula : (Ca) %

( )QFtDROP..7,14

2

, %

o Ca > ROP V. Cutt buruk

(Regrinding)

LAG TIMEPenentuan Lamanya

Cutting terangkat

Formula : (Lag time) menit

=

14,92

.25,19

mud

Cuttdcann

A

Q

H

CuttV

H

RATE OF PENETRATION(Laju Penembusan Batuan)

Faktor Mekanik

o Di Putar (RPM)o Di Tekan (WOB)

Faktor Hidrolik

o Di SemburanLumpur(dari Nozzel Bit)

HIDROLIKA PENGANGKATAN SERBUK BOR


Pengertian Kecepatan (V) di dalam annulus lubang Bor :

* V annulus > V Cutting Cutting terangkat* V annulus < V Cutting Cutting tenggelam* V annulus = V Cutting Cutting diam

Catatan: Pola aliran di dalan Drill String adalah Aliran Turbulent Pola aliran di Annulus Drill String dan Formasi adalah

Aliran Laminar

9 Aliran Turbulen dpt di tentukan dari perhitungan9 Aliran Laminar dpt di tentukan dari perhitungan

VCutt

VAnnt


Metoda Pengangkatan Cutting ada 2 adalah :

1. Cutting Transportasi (Ft),% (menurut Borgoent)

Ft = VanVs

( % ) atau VanVcutVan

, %

- Ft (+) = Cutting terangkat- Ft (-) = Cutting mengendap- Ft (0) = Cutting diam

Note : Ft adalah tidak menggambarkan kondisi bersihnya lubang bor.

2. Cutting Consentrasi (Ca),% (menurut Mill Pack)

Ca = ( )

QxFtxDROP

....7.14. 2

Keterangan :Ca = Konsentrasi Pengendapan Cutting, ( % )D = diameter bit , (in)Ft = Cutting Transport Ratio, (%)

ROP = Rate of Penetrasi, ft/jam

VAnntVAnn


VAnn

Pengertian Vs = Slip Velocity

Adalah kecepatan minimal untuk mengangkat cutting dari dasar lubangke permukaan.

Luas annulus (A an) = 4

x ( dh2 od2 )

Vs = Van - Vcutt Bila :

- Vs (+) maka Ca > berati Pengankatan cutting Baik- Vs (-) maka Ca >> ROP 5% maka akan timbulkan gangguan antara lain :

ROP menurun Stuck pipe Torsi naik

- Vs ( 0 ) maka diam (melayang )

b hydrolika mud

Documents