Bab 6

BAB VI

KONTAMINASI LUMPUR PEMBORANTUJUAN PERCOBAANMempelajari sifat-sifat fisik lumpur akibat kontaminasi garam, gypsum dan semen.

Memahami cara penanggulangan kontaminasi lumpur.DASAR TEORI

Sejak digunakannya teknik rotary drilling dalam operasi pemboran lapangan minyak, lumpur pemboran menjadi sangat penting. Bahkan lumpur pemboran menjadi salah satu pertimbangan dalam mengoptimasikan operasi pemboran. Oleh sebab itu mutlaklah untuk memelihara atau mengontrol sifat-sifat fisik lumpur pemboran agar sesuai dengan yang diinginkan.

Salah satu penyebabnya berubahnya sifat-sifat fisik lumpur adalah adanya material-material yang tidak diinginkan (kontaminan) yang masuk ke dalam lumpur pada saat operasi pemboran sedang berjalan. Kontaminasi yang sering terjadi adalah sebagai berikut :

Kontaminasi Sodium Clorida

Kontaminasi ini sering terjadi pada saat pemboran menembus kubah garam (salt dome), lapisan garam, lapisan batuan yang mengandung konsentrasi garam cukup tinggi atau akibat air formasi yang berkadar garam tinggi dan masuk ke dalam sistem lumpur. Akibat adanya kontaminasi ini, akan mengakibatkan berubahnya sifat lumpur seperti viscositas, yield point, gel strength dan filtration loss. Kadang-kadang penurunan pH dapat pula terjadi bersamaan dengan kehadiran garam pada sistem lumpur.

Kontaminasi Gypsum

Gypsum dapat masuk ke dalam lumpur pada saat pemboran menembus formasi gypsum, lapisan gypsum yang terdapat pada formasi shale atau limestone. Akibat adanya gypsum dalam jumlah yang cukup banyak dalam lumpur pemboran, maka akan merubah sifat fisik lumpur tersebut seperti viscositas plastik, yield point, gel strength dan fluid loss.

Kontaminasi Semen

Kontaminasi semen dapat terjadi akibat operasi penyemenan yang kurang sempurna atau setelah pengeboran lapisan semen dalam casing, float collar dan casing shoe. Kontaminasai semen akan merubah viscositas plastik, yield point, gel strength, fluid loss dan pH lumpur.Selain dari ketiga kontaminasi di atas, bentuk kontaminasi yang lain yang dapat terjadi selama operasi pemboran adalah :

Kontaminasi Hard Water atau kontaminasi oleh air yang mengandung ion calsium dan magnesium yang cukup tinggi.

Kontaminasi Carbon Dioxide.

Kontaminasi Hydrogen Sulfide.

Kontaminasi Oxygen.

Dalam praktikum ini akan dipelajari perubahan sifat lumpur akibat kontaminasi yang sering terjadi sekaligus cara penanggulangannya.

ALAT DAN BAHAN

Alat

ViscometerTimbangan digitalMud mixer

Stop watch

pH indicator

Filter Press

Jangka sorong

Filter paper

Gelas ukur

Bahan

Aquadest

Bentonite

NaClSemen

Gypsum

Indikator Phenolphtalin

Indikator Methyl Jingga

Asam Sulfat

Keterangan:

Skala

Dial Reading

Rotor

Cup (bejana)

Gear Shift Rod

Motor

Speed Control Switch

PROSEDUR PERCOBAAN

Prosedur Operasi StandarMultimixer

Menyiapkan bahan-bahan untuk membuat lumpur.Mengisi cup lumpur dengan air.Mengkaitkan cup pada Multimixer dengan menekan pada penjepit atas dan meletakkan cup pada penyangga bawah hingga mixer berputar

Memasukkan bahan-bahan solid yang akan digunakan.Setelah campuran lumpur selesai dibuat, lepas cup dengan menaikkan cup, kemudian tarik ke bawah.Membersihkan mixer dengan memasang cup berisi air bersih lalu lap hingga bersih.Fann Viscometer (Fann VG)

Menyalakan viscometer.

Menyiapkan lumpur di dalam cup mud.

Meletakkan cup pada stage dari viscometer sesuai dengan posisi kaki cup.

Putar knob agar kedudukan stage naik, sampai batas tertentu sehingga Rotor dan Bob Shaft tercelup di dalam lumpur.

Untuk menghitung viskositas plastis, rotor dinyalakan dengan menggerakkan switch pada posisi High dan kecepatan putar rotor pada 600 RPM

Menunggu hingga angka pada pembacaan dial reading mencapai keseimbangan, kemudian mencatat harga yang ditunjukkan oleh skala dial reading.

Melakukan kembali langkah e-f untuk kecepatan 300, 200, 100, 6 dan 3 RPM.

Untuk menghitung Gel Strength, rotor dinyalakan dengan mengerakkan switch pada posisi High dan kecepatan putar rotor pada 600 RPM selama 10 detik.

Mematikan Fann VG kemudian diamkan lumpur selama 10 detik (sebelum mematikan Fann VG, pindahkan posisi kecepatan putar rotor pada 3 RPM).

Setelah didiamkan 10 detik, lalu membaca simpangan maksimum yang ditunjukkan pada dial reading (untuk Gel Strength 10 menit, lama pendiaman lumpur menjadi 10 menit).

Setelah diperoleh data hasil percobaan, bersihkan cup dan merapikan kembali alat nya.

Filter Press

Letakkan rubber gasket di atas base cup.

Letakkan screen di sebelah atasnya.

Pasang filter paper, atur serapat mungkin.

Letakkan rubber gasket di atas filter paper, pasang mud cup.

Letakkan rubber gasket di atas silinder dan terakhir pasang top cap.

Tuang lumpur ke dalam silinder lalu tutup rapat.

Pasang silinder pada filter press.

Letakkan gelas ukur tepat di bawah silinder.

Alirkan udara dengan tekanan 100 psi.

Catat volume filtrat dengan interval yang telah ditentukan.

Setelah batas waktu, hentikan penekanan udara, buang tekanan udara dalam silinder (bleed off) .

Tuangkan sisa lumpur ke dalam breaker.

Ambil filter paper dan tentukan tebalnya.

Lepas susunan peralatan pada silinder, cuci dengan air bersih dan keringkan.

Jangka Sorong

Tarik jarum pada bagian bawah jangka sorong. Tusukkan pada mud cake.

Dorong skala gerak sampai ke mud cake.

Kencangkan dengan memutar mur pada jangka sorong.

Baca ketebalan mud cake dengan melihat pada skala. Lihat skala diam yang berada sebelah kanan angka nol. Lalu cari garis yang berhimpit antara skala diam dan skala gerak.

Bersihkan jangka sorong.

Gelas Ukur

Letakkan gelas ukur tepat di bawah silinder untuk menampung filtrat.

Baca volume filtrat tiap selang 2 menit sampai menit 15 dan 5 menit setelahnya. Catat pula volume pada menit 7,5.

Cara membaca volume dengan melihat cekung bawah filtrat telah menyentuh pada garis skala berapa ml.Cuci gelas ukur hingga bersih.

Langkah Percobaan

Kontaminasi NaCl

Membuat lumpur dasar dengan komposisi 22,5 gr bentonite + 350 cc aquadest.

Menambahkan NaCl sebanyak 3 gram ke dalam lumpur standar.

Mengukur viscositas dan gel strength dengan menggunakan Vann VG. Diperoleh dial reading pada 600 RPM dan 300 RPM, sehingga dapat dihitung Plastic Viscosity dan Yield Point. Kemudian dilakukan pengamatan untuk gel strength 10 dan 10.

Memasukkan lumpur ke dalam alat filtration loss selama 30 menit dengan tekanan 100 psi. Air yang tertampung pada gelas ukur dicatat sebagai volume filtrat, dan diukur dengan kertas indicator pH untuk mengetahui pH lumpur.

Mengukur ketebalan mud cake yang menempel pada kertas saring dengan menggunakan jangka sorong.

Kontaminasi SemenMembuat Lumpur standar kemudian mengukur pH, Viscosity, Gel Strength, Fluid Loss, dan ketebalan Mud Cake.

Membuat Lumpur baru dengan komposisi : Lumpur standar + gr semen. Kemudian mengukur parameter pada langkah satu.

Melakukan langkah dua dengan penambahan gr semen yang berbeda.

Membuat Lumpur baru dengan komposisi baru: lumpur standar + gr semen+ gr monosodium phosphate. Kemudian mengukur lagi parameter sebelumnya melakukan langkah empat dengan penamba- han gr monosodium phosphate.Kontaminasi Gypsum

Membuat Lumpur standar kemudian mengukur pH, Viscosity, Gel Strength, Fluid Loss, dan ketebalan Mud Cake.

Membuat lumpur baru dengan komposisi: Lumpur standar + gypsum. Kemudian mengukur parameter pada langkah satu.Melakukan langkah dua dengan penambahan gr gypsum yang berbeda.Membuat Lumpur baru dengan komposisi baru: Lumpur Standar + gr gypsum + gr soda ash. Kemudian mengukur lagi parameter sebelumnya melakukan langkah empat dengan penambahan soda ash.

HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

HASIL PERCOBAAN

Tabel VI-1

Hasil Percobaan Kontaminasi Lumpur PemboranPlugLumpur DasarKontaminanMWPVYPGS 10'' (lb/100 ft2)GS 10' (lb/100 ft2)Filtration lossTebal Mud Cake (cm)pH

Air (ml)Ben to nite (gr)NaCl (gr)Gyp sum (gr)Semen (gr)

A35022.5---8.6532322.41.49

B35022.54--8.62 3681531.80.28

C35022.58--8.634861547.20.38

D35022.5-3-8.651577490.257

E35022.5-6-8.649516580.237.5

F35022.5-9-8.751061558.40.287

G35022.5--0.58.74221021.80.1210

H35022.5--18.7842254326.90.210

Perhitungan

1

4

2

3

5

4

6

Gambar 6.1. Viscometer

(http://www.gtep.civ.puc-rio.br/imagens/fotos_labs/lirf19.jpg=fan vg meter)

Gambar 6.2. Timbangan Digital

(http://www.high-land.co.uk/acatalog/1-chinese-pan-scales.jpg)

Keterangan:

Mixer Cup

Mixer Hanging

Mixer

3

2

1

Gambar 6.3. Multi Mixer

(http://www.geocities.com/nostalgia_diner/hambeachmilkshake3cream.jpg)

Gambar 6.4. Stopwatch

(www.grabbag.wordpress.com/files/2006/03/stopwatch.jpg)

Gambar 6.5. pH Paper

(http://www.azleteachingsupplies.com /images/prod2480_dt.jpg)

Gambar 6.6. Jangka Sorong

(http://upload.wikimedia.org /thumb/9/.jpg/300px-Messschieber.jpg)

21

11

Keterangan:

Gelas Ukur

Erlenmeyer

Gambar 6.7. Gelas Ukur

(http://www.fann.com/assets/product_images_big/fann_87200.jpg)

Gambar 6.8. Filter Paper

(http://www.fann.com/assets/product_images_big/fann_87200.jpg)

Gambar 6.9. Filter Press

(www.gtep.civ.puc-rio.br/imagens/fotos_labs/lirf19.jpg)

9

3

4

7

6

5

2

1

10

8

Keterangan:

T-Screw6. Base Cup

Pressure Inlet 7. Support Rod

Top Cup8. Thumb Screw

Frame9. Graduated Cilinder

Cell10. Support