HIDROLIKA LUMPUR PEMBORAN

Sistem pemboran putar (rotary drilling) saat ini sudah maju sedemikian rupa. Diawal sistim rotary drilling

Lumpur dimaksudkan untuk mengangkat serbuk bor (cuttings) dari dasar sumur ke permukaan saja. Tetapi dengan

majunya teknologi, Lumpur mempunyai banyak fungsi dalam dunia pemboran dalam mengatasi problema-problema

pemboran.

Lumpur bor merupakan cairan yang berbentuk lumpur, dibuat dari percampuran zat cair, zat padat dan zat

kimia. Zat cair disini sebagai bahan dasar agar lumpur yang terjadi dapat dipompakan. Zat padat ada dua macam

yaitu untuk memberikan kenaikkan berat jenis dan untuk membuat lumpur mempunyai kekentalan tertentu.

Sedangkan zat kimia dapat berupa zat padat maupun zat cair yang bertugas untuk mengontrol sifat-sifat lumpur agar

sesuai dengan yang dinginkan.

Sifat-sifat lumpur harus disesuaikan dengan kondisi lapisan yang akan ditembus. Karena lapisan-lapisan

atau formasi-formasi yang akan ditembus atau dilalui oleh lumpur adalah bermacam-macam atau berubah-ubah,

maka kita selalu mengubah-ubah sifat lumpur dengan menambahkan zat kimia yang sesuai. Untuk itu sifat-sifat

lumpur harus selalu diukur, baik lumpur yang mau masuk ke dalam lubang maupun lumpur yang baru keluar dari

dalam sumur.

Di tinjau dari zat cair pembentuk lumpur, maka lumpur pemboran dapat dibedakan menjadi dua, yaitu air

dan minyak. Lumpur berfasa air atau water base mud, mempunyai fase yang kontinu adalah air. Sedangkan lumpur

berfase minyak mempunyai fasa yang kontinu adalah minyak. Pada lumpur berfasa minyak kalau terdapat air, fasa

airnya merupakan fasa yang teremulsi. Lumpur ini lebih dikenal dengan Emulsion mud atau Oil in water emulsion

mud atau disebut juga dengan Inverts Mud.

FUNGSI LUMPUR BOR

Sekarang lumpur mempunyai fungsi bermacam-macam, yaitu:

1. Mengangkat cuttings dari dasar lubang ke permukaan.

2. Menahan dinding lubang agar jangan runtuh selama pemboran berlangsung.

3. Melumasi dan mendinginkan bit dan rangkaian pemboran.

4. Mengontrol tekanan formasi.

5. Menahan cuttings dan material pemberat selama sirkulasi berhenti agar jangan turun.

6. Sebagai media logging.

7. Sebagai media informasi.

8. Sebagai tenaga penggerak.

9. Menahan sebagaian berat rangkaian pemboran.

Pemboran menghasilkan lubang dan serpih bor (cuttings). Cuttings harus diangkat ke permukaan segera

mungkin dan sebersih mungkin dari dasar lubang. Dengan jalan mensirkulasikan lumpur dari permukaan ke dalam

lubang sumur dan kembali ke permukaan, cuttings akan terangkat disaat lumpur berjalan dari dasar lubang ke

permukaan.

Selama pemboran berlansung dihindari agar dinding lubang jangan runtuh. Kalau runtuh maka rangkaian

pemboran akan terjepit. Ini merupakan problema dalam dunia pemboran. Lumpur membentuk lapisan pada dinding

lubang dan lumpur memberikan tekanan ke dinding lubang. Dengan ini maka dinding lubang dapat terhindar dari

keruntuhan buat sementara. Untuk lubang yang sudah cukup dalam dinding lubang cenderung untuk runtuh,

sehingga harus dipasang casing.

Bit yang selalu bersentuhan dengan formasi disaat sedang membor, akan cepat aus bila tidak ada yang

mendinginkan. Dengan adanya sirkulasi lumpur maka bit akan didinginkan . Lumpur juga bertindak sebagai

pelumas, sehingga putaran dari rangkaian pemboran akan lebih baik.

Formasi yang ditembus mempunyai tekanan. Adakalanya tekanan formasi tinggi dan adakalanya pula

tekanan formasi lemah. Bila tekanan formasi tinggi, lumpur harus dapat melawan tekanan tersebut, sehingga tidak

ada aliran fluida dari formasi, kalau tidak maka akan terjadi blowout. Sebaliknya bila tekanan formasi adalah

rendah, maka tekanan yang diberikan oleh lumpur harus dikurangi pula agar formasi tidak pecah.

Disaat menambah drill pipe atau saat mencabut rangkaian sirkulasi dari lumpur dihentikan, cutting yang

berada dalam perjalanan di annulus menuju permukaan juga akan berhenti. Disaat ini lumpur harus dapat menahan

cutting tersebut agar jangan turun ke dasar lubang, sebab kalau turun, cutting akan menjepit rangkaian pemboran.

Dalam memperkirakan karakteristik formasi sering menggunakan logging listrik. Lumpur disini bertindak

sebagai pengantar aliran listrik dari peralatan logging yang diturunkan kedalam lubang sumur ke formasi yang

diselidiki. Dengan demikian dapat dikatakan lumpur sebagai media logging.

Lumpur yang menghantarkan suatu informasi dari lapisan yang tembus, yaitukarena cutting merupakan

lapisan yang ditembus. Selain dari itu lumpur dapat memberikan informasi bahwa telah terjadi kick (gejala sebelum

blowout) pada sumur tersebut. Oleh sebab itu maka lumpur dapat disebut sebagai media informasi.

Diwaktu pembelokan lubang pada pemboran berarah, digunakan suatu alat yang disebut dengan dyna drill.

Rangkaian pemboran disini tidak berputar, hanya bitlah yang berputar . Tenaga untuk memutar berasal dari lumpur.

Untuk lebih memberikan gambaran tentang fungsi lumpur. liat gambar berikut.

Lumpur memberikan gaya yang apung, menurut hukum Archimedes benda yang berada dalam cairan akan

berkurang beratnya sebesar zat cair yang dipisahkan benda tersebut. Jadi rangkaian pemboran dalam lumpur akan

berkurang beratnya.

KOMPONEN LUMPUR BOR.

Lumpur terdiri dari tiga kelompok komponen, antara lain :

Zat Cair.

Zat Padat.

Zat Kimia.

Ketiga kelompok komponen ini dicampur sedemikian rupa sehingga didapatkan lumpur pemboran yang sesuai

dengan keadaan formasi yang akan ditembus.

Zat Cair Lumpur Bor

Zat cair dari lumpur bor merupakan fasa dasar dari lumpur, yang mana dapat berupa air atau minyak.

Dapat berupa air tawar maupun air asin, hal ini tentu disesuaikan dengan lokasi setempat, manakah yang

mudah didapat, dan juga disesuaikan dengan formasi yang akan ditembus.

Kalau fasa cair itu berupa minyak yang sudah diolah (refined oil). Minyak ini harus mempunyai sifat:

o Anniline Number yang tinggi.

Anniline number merupakan suatu angka yang menunjukkan kemempuan untuk melarutkan karet.

Makin tinggi aniline number suatu minyak maka kemampuan melarutkan karet makin kecil. Dalam

operasi pemboran minyak peralatan yang dilewati lumpur berupa karet , seperti pada pompa lumpur,

packer, plug untuk penyemenan dan lain-lain.

o Flash Point yang tinggi.

Flash point adalah suatu angka yang menunjukkan dimana minyak akan menyala. Makin rendah

flash point suatu minyak, maka penyalaan akan cepat terjadi, atau minyak akan cepat terbakar.

Pour Point yang rendah.

o Pour point adalah suatu angka yang menunjukkan pada temperature berapa minyak akan membeku.

Jadi kita tidak menginginkan Lumpur cepat mambeku.

o Molekul minyak yang stabil, dengan kata lain tidak mudah terpecah-pecah.

o Mempunyai bau serta flourescensi yang berbeda dengan minyak mentah (crude oil). Kalau tidak

demikian maka akan sulit nanti untuk menyelidiki apakah minyak berasal dari bahan dasar lumpur.

Zat Padat Lumpur Bor.

Zat padat lumpur bor ada dua macam, yaitu:

i. Reactive Solid.

ii. Inert Solid.

Reactive Solid.

Padatan yang bereaksi dengan zat cair lumpur bor disebut dengan reactive solid. Padatan ini membuat

Lumpur menjadi kental atau berbentuk koloid.

Sebagai contoh dalam kehidupan sehari-hari sebagai reactive solid adalah susu. Susu bila dicampurkan

dengan air akan membuat air susu yang berbentuk koloid.

Dalam Lumpur bor yang bertindak sebagai reactive solid adalah botonite. Yang mana bila bontonite

bercampur dengan air maka terbentuk Lumpur bor yang berbentuk koloid.

Air yang bercampur dengan bontonite ini adalah air tawar. Bila sebagai bahan dasar air laut maka sebagai

reactive solid adlah attapulgite, dalam attapulgite dapat bereaksi dengan air asin maupun dengan air tawar.

Inert Solid.

Inert solid merupakan padatan yang tidak bereaksi dengan zat cair Lumpur bor. Dalam kehidupan sehari-hari

pasir yang diaduk dengan air kalau kita diamankan beberapa saat, akan turun ke dasar bejana dimana kita

mengaduknya. Disini pasir disebut dengan inert solid. Di dalam Lumpur bor inert solid berguna untuk

menambah berat atau berat jenis dari Lumpur, yang tujuannya untuk menahan takanan dari formasi.

Sebagai contoh yang umum digunakan sebagai inert solid dalam Lumpur bor adalah barite.

III. SIFAT LUMPUR.

Sifat-sifat dari Lumpur bor diatur sedemikian rupa sehingga tidak minimbulkan problema diwaktu

pemboran berlansung. Kalau selama pemboran berlangsung terjadi perubahan sifat-sifat dari Lumpur maka

dilakukan perbaikan-perbaikan dengan segera dengan menambahkan zat-zat kimia.

Sifat-sifat Lumpur bor tersebut adalah sebagai berikut:

1. Berat jenis (Mud Weight).

2. Viskositas (Viscosity).

3. Gelstrength.

4. Water Loss.

5. Sand Content.

6. CL Content.

7. Resistivity.

Berat Jenis.

Berat jenis Lumpur bor (mud weight) sangat besar pengaruhnya dalam mengontrol tekanan formasi.

Sebab dengan menaikkan berat jenis Lumpur bor maka tekanan Lumpur akan naik pula. Hal ini diperlukan dalm hal

formasi bertekanan tinggi. Seperti disebutkan dalam halaman sebelumnya barite merupakan padatan yang umum

digunakan untuk menaikkan berat jenis Lumpur bor. Selain dari barite adalah sebagai berikut:

a. Galena.

b. Ilmenite.

c. Ottawa Sand.

Umumnya juga dalam dunia pemboran berat jenis Lumpur dinyatakan dalam bentuk Specific Gravity (SG).

Specific Gravity adalah perbandingan berat jenis Lumpur bor dengan berat jenis air tawar.

Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:

SG =

γ

γ w ……………………………………………………………………….(1)

Dimana :

SG = Specific Gravity, tanpa satuan.

γ = Berat jenis Lumpur bor, berat per vol.

γw

= Berat jenis air tawar, yang biasanya adalah 8.33 pound per gallon, atau

1.0 gr/cc, atau 1.0 kg/1 ltr.

Dalam merencanakan selalu harus dibuat berat jenis dari Lumpur memberikan tekanan hidrostatis Lumpur yang

lebih besar dari tekanan formasi yang akan ditembus.

Hubungan berat jenis Lumpur dengan tekanan hidrostatis adalah sebagai berikut:

Ph=γ h ………………………………………………………………….(2)

Dimana:

Ph = tekanan hidrostatis Lumpur bor untuk kedalam h.

Ini merupakan persamaan yang umum. Dilapangan sering di pakai persamaan:

Ph=0 . 052. γ . h …………………………………………………………(3)

Dimana:

Ph = dalam satuan psi, dan h dalam satuan ft, serta berat jenis Lumpur dalam satuan ppg.

0.052 merupakan factor konversi yang dapat dicari sebagai berikut:

Ph=

lbgal

x ft x7 .48 gal

ft 3x

ft 2144 in2

= 7 .48 lb144 in2

= 0.0519 psi, dibulatkan menjadi 0.052 psi.

Catatan :

1 ft3 = 7.48 gal

1 ft2 = 144 in2

Rumus lapangan untuk mencari tekanan hidrostatis yang lain adalah :

Ph= γ x h10 …………………………………………………………………(4)

Dimana Ph dalam suatu ksc, berat jenis dalam satuan gr/cc dan h dalam meter.

Faktor konversi 10 dapat dicari seperti cara di atas.

Tekanan

Pfr

Ph

Kedalaman

Gb- 5. Gambaran tekanan hidrostatis vs kedalaman

Contoh soal :

Gradient tekanan formasi adalah 0.55psi/ft. safety untuk kelebihan adalah

Berapakah berat jenis Lumpur yang diberikan.

Penyelesaian :

Tekanan formasi adalah 0.55 psi/ft x D ft = 0.55 D psi

Tekanan hidrostatis 1.08 x 0.05 D psi = 0.594 psi

0.594 D psi = 0.052 x γ x D ft

γ = 11.42 ppg

Tekanan formasi dapat dinyatakan dalam bentuk gradient tekanan.

Pf = Gf x D …………………………………………………....(5)

Dimana :

Pf = tekanan formasi, psi.

Gf = gradient tekanan formasi, psi/ft.

D = kedalaman, ft.

Untuk gradient tekanan formasi antara 0.433 psi/ft sampai dengan 0.465 psi/ft, formasi dikatakan

bertekanan normal. Bila gradient tekanan lebih besar dari 0.465 psi/ft, formasi bertekanan abnormal, dan lebih kecil

dari 0.433 psi/ft bertekanan sub normal.

Tekanan hidrostatis Lumpur yang diberikan oleh Lumpur harus melebihi tekanan formasi.

Kelebihan ini berkisar antara 2% sampai dengan 10% dari tekanan formasi.

Kalau lebih besar lagi, harus jangan lebih besar dari tekanan rekah formasi. Karena bila tekanan Lumpur lebih besar

dari tekanan rekah formasi, formasi akan rekah. Jadi tekanan hidrostatis Lumpur harus berada diantara tekanan

rekah formasi dan tekanan formasi.

Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut, yang mana dapat dilihat tekanan hidrostatis Lumpur

berada diantara tekanan rekah dan tekanan formasi untuk setiap kedalaman sumur.

Pengukuran Berat Jenis Lumpur Bor.

Di lapangan berat jenis Lumpur bor diukur dengan menggunakan suatu alat yang disebut dengan Mud

Balance.

Bagian-bagian dari Mud Balance adalah sebagai berikut :

i. Mangkok beserta tutupnya (cup).

ii. Lengan bersekala (balance arm).

iii. Anak timbangan (rider).

iv. Gelas pengatur level (level glass).

v. Penyangga (base and fulcrum).

Prosedur pengukuran berat jenis adalah sebagai berikut :

Isi mangkok sampai penuh dan tutup.

Pastikan bahwa ada Lumpur yang keluar dari lubang penutup, supaya pasti dalam mangkok

betul-betul penuh berisi Lumpur.

Tutup lubang mangkok dengan jari, cuci Lumpur yang ada pada penutup dan lengan mud

balance.

Ini agar Lumpur yang ditimbang betul-betul yang berada dalam mangkok.

Letakkan diatas penyangga. Atur rider sampai posisi lengan betul-betul horizontal.

Baca berat jenis Lumpur yang ditunjukkan oleh rider.

Pada lengan bersekala dapat terbaca berat jenis dalam satuan ppg, ataupun dengan satuan gr/cc. Juga ada yang

menyatakan SG dari Lumpur.

Peralatan ini harus dikalibrasi secara periodik, cara melakukan kalibrasi adalah sebagai berikut :

1. Isi mangkok dengan air tawar.

2. Tutup dan bersihkan.

3. Tepatkan rider pada angka 8.33 ppg atau 1.0 gr/cc.

4. Atur anak timah yang terdapat pada ujung lengan sampai posisi lengan betul-betul level (mendatar).

Gambar-6. Mud Balance

Cup (Cangkir).

Balance Arm (lengan bersekala)

Rider (Anak timbangan)

Level Glass (Gelas pengatur level)

Tutup cangkir

Pengatur kalibrasi.

Perhitungan Berat Jenis Lumpur.

Sebagaimana dijelaskan pada halaman-halaman sebelumnya, Lumpur dibuat dari zat cair ditambah dengan zat

padat serta dikontrol oleh penambahan zat kimia.

Kalau Lumpur yang dibuat dari air tawar ditambah dengan bentonite, berlaku suatu volume sebagai berikut :

Vw + Vbt = Vm …………………………………………..…….(7)

Dimana :

Vw = volume air

Vbt = volume bentonite

Vm = volume Lumpur yang terjadi.

Untuk jelasnya liat pada gambar berikut. Disitu terlihat dua kondisi. Kondisi komponen lumpur yang diperlihatkan

terpisah antara air dan bentonite, dengan arti kata lumpur belum diaduk, dan yang kedua yang sudah menjadi

lumpur.

(1) (2)

Gb-7. Gambaran lumpur air dengan bentonite.

Persamaan berat, juga berlaku disini.

Gw + Gbt = Gm ………………………………………….….(8)

Dimana :

Bentonite

LumpurAir

Gw = berat air

Gbt = berat bentonite

Gm = berat Lumpur yang terjadi.

Persamaan berat dapat diubah bentuknya menjadi :

Vw γ w+ Vbt γ bt=Vmγ m ……………………………(9)

Dimana :

γw = berat jenis air tawar, biasanya 8.33 ppg atau 1.0 gr/cc

γ bt = berat jenis bentonite

γ m = berat jenis Lumpur yang terjadi.

Contoh soal :

Buatlah suatu Lumpur bentonite dari air tawar. Bila berat jenis bentonite adalah 21.6ppg. Berapa volume bentonite

dan air yang harus disediakan agar didapat 2000 bbl Lumpur yang mempunyai berat jenis 10 ppg.

Penyelesaian :

Dari persamaan 7, maka :

Vw + Vbt = 2000 Vw = 2000 – Vbt

Dari persamaan (9),

(2000 – Vbt) 8.33 + Vbt (21.6) = 2000 (10)

Vbt = 251.7 bbl

Vbt = 2000 – 251.7

= 1748.3 bbl.

Jadi untuk soal diatas diperlukan bentonite 251.7 bbl, dan air sebanyak 1748.3 bbl.

Umumnya bentonite dinyatakan dalam jumlah sack, satu sack bentonite adalah 94 lb. Sehingga untuk contoh soal

diatas jumlah bentonite yang diperlukan adalah :

= 521 .7 bbl x 21.6

lbgal

x42 gal

bblx

sack94 lb

=

251 .7 x 21 .6 x 4294

sack

= 2429.17 sack

= 2430 sack

Apabila berat jenis Lumpur perlu dinaikan maka ditambahkan barite kedalamnya.

Lihat gambar berikut :

Gb-8. Gambaran menaikkan berat jenis Lumpur.

Lumpur lama dan barite yang ditambahkan tampak pada kondisi pertama, dan Lumpur baru yang

terjadi dilihat/tampak pada kondisi yang kedua.

Bila volume Lumpur lama adalah Vm1, dengan berat jenis m1. Volume barite yang ditambahkan adalah Vbr,

dengan berat jenis br. Lumpur yang terjadi dengan volume Vm2 dan berat jenisnya m2. Analog dengan persamaan

sebelumnya berlaku persamaan:

Vm1 + Vbr = Vm2 ……………………………………(10)

Dan

Vml γ ml+Vbr γ br=Vm 2 γ m 2

Contoh soal :

Bila Lumpur pada soal sebelumnya dinaikkan berat jenisnya menjadi 12 ppg, berapa sack barite yang harus

ditambahkan? (1 sack barite 100 lb, SG 4.3 )

Berapa volume Lumpur yang terjadi ?

Penyelesaian :

Menurut persamaan 10.

2000 + Vbr = Vm2

Sesuai dengan persamaan 11.

2000 (10) + Vbr (4.3 x 8.33) = (2000 + Vbr) 12

Barite

Lumpuryang terjadiLumpur Lama

Vbr =

2000 (12−10)(4 .3 x 8 .33 − 12 )

Vbr = 167.93 bbl

Barite yang ditambahkan,

= 167.93 bbl x 4.3 x

13 lbgal

x42 gal

bbl

= 252639.31 lb x

sack100 lb

= 2526.38 sack

= 2527 sack.

Volume Lumpur yang terjadi adalah = 2000 + 167.9

= 2167.9 bbl

Dalam perhitungan Lumpur sering juga dilakukan perhitungan tentang prosentase padatan dalam bentuk volume

atau dalam prosentase berat padatan dalam Lumpur.

Prosentase volume padatan dalam Lumpur adalah :

% Vol solid =

VsVm

x 100% ………………………………………….(12)

Dimana Vs adalah volume padatan yang ada dalam lumpur. Sedangkan prosentase berat padatan dalam lumpur :

% Brt solid =

Vs γ sVm x 100% …………………………………….(13)

Kalau digabung persamaan (12) dengan (13) maka,

% Brt Solid = % vol solid x

γ s

γ m …………………………………(14)

Viskositas Lumpur Bor.

Secara fisika viskositas dikatakan merupakan tahanan terhadap aliran yang disebabkan adany gesekan antar

partikel dari fluida yang mengalir.

Pada Lumpur bor seiring dengan yang disebutkan diatas dikatakan bahwa viskositas Lumpur merupakan tahanan

terhadap aliran Lumpur disaat bersirkulasi, yang mana disebabkan oleh pergerakan antar partikel-partikel dari

Lumpur bor.

Viskositas menyatakan kekentalan dari Lumpur bor, dimana viskositas Lumpur memegang peranan dalam

pengangkatan serbuk bor ke permukaan. Makinkental Lumpur, maka pengangkatan cuttings makin baik. Kalau

Lumpur tidak cukup kental maka pengangkatan cuttings kurang sempurna, dan akan mengakibatkan cuttings

tertinggal di dalam ludang dan dapat menyebabkan rangkaian pemboran akan terjepit.

Akan tetapi bila Lumpur bor mempunyai viskositas yang besar sekali maka dapat mengakibatkan problema pula

dalam operasi pemboran.

Akibat viskositas Lumpur yang tinggi adalah sebagai berikut :

a. Cuttings terutama pasir sukar dilepaskan dipermukaan. Sehingga pasir akan ikut lagi bersirkulasi ke dalam

lubang. Hal ini akan mengakibatkan berat jenis Lumpur naik, tekanan sirkulasi Lumpur naik, dan

mengakibatkan formasi pecah. Selain dari itu kita kenal bahwa pasir mempunyai sifat yang mengikis

(abrasive). Kalau pasir terikut lagi bersirkulasi maka peralatan-peralatan yang dilaluinya akan cepat rusak

karena terkikis oleh pasir.

b. Dengan naiknya viskositas Lumpur maka pressure loss akan naik pula, hal ini akan menyebabkan

bertambah besar daya pemompaan karena pemompaan yang naik.

c. Viskositas Lumpur yang besar akan mengundang blowout dikarenakan oleh terjadinya swab effect dan

squeeze effect disaat mencabut dan menurunkan rangkaian pemboran.

d. Viskositas yang besar akan memperbesar torsi disaat melakukan pemboran, dan akan memperlambat laju

pemboran.

Melihat kerugian-kerugian yang ditimbulkan oleh viskositas yang terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka melakukan

pengukuran-pengukuran viskositas secara periodik, diwaktu Lumpur mau masuk ke dalam sumur maupun Lumpur

yang kembali dari dalam lubang.

Peralatan-peralatan untuk mengukur viskositas adalah sebagai berikut :

i. Marsh Funnel.

ii. Fann VG Meter.

iii. Stormer Viskositas.

Marsh Funnel

Viskositas yang diukur menggunakan marsh funnel adalah viskositas relatif .dimana dibandingkan

viskositas Lumpur dengan viskositas air tawar.

Peralatan-peralatan yang dipakai untuk menentukan atau mengukur viskositas dengan cara marsh funnel adalah

sebagai berikut:

Corong (Funnel)

Cangkir (cup)

Stopwatch

Mud dimasukkan ke dalam corong sebanyak 1500 cc, dan tutup ujung corong dengan jari. Masukkan

ke dalam cangkir sambil menghidupkan stopwatch. Setelah volume Lumpur didalam cangkir mencapai 946 cc,

matikan stopwatch. Waktu mulai stopwatch dihidupkan sampai volume Lumpur mencapai 946cc didalam cangkir

dicatat sebagai viskositas dari Lumpur. Satuan yang digunakan adalah detik.

Peralatan yang digunakan diatas perlu dikalbrasi dengan mengunakan air tawar. Bila dengan cara

yang sama dengan menggunakan viskoitas Lumpur didapatkan viskositasnya 26detik= 0.5 detik, dinyatakan bahwa

peralatan adalah pada corong ada yang tersumbat. Dalam operasi pemboran viskositas Lumpur yang baik berkisar

antara 36 sampai dengan 45 detik marsh funnel.

Fan VG Meter

Fan VG Meter maupun Storner viscometer merupakan alat yang digunakan uantuk mengukur viskositas

plastic dari limpur bor. Prinsipnya adalah berapa torsi yang dihasilkan bila Lumpur diaduk dengan kecepatan

tertentu.

Masukan Lumpur kedalam tabung, rotor sleeve ditenggelamkan ke dalam Lumpur. Putar sleeve ebesar 600 RPM

sampai jarum pembacaan menunjukan angka yang konstan, dan dicatat angkanya. Kemudian lakukan pula untuk

putaran 300 RPM. Selisih pembacaan dengan putaran 600 RPM dan 300 RPM merupakan viskositas plastic dari

Lumpur.

Dalam operasi pemboran sering kali viskositas dari Lumpur naik, hal ini dikarenakan oleh :

Flukulasi

Padat tertentu banyak di dalam Lumpur

Diwaktu menembus formasi clay ataupun formasi yang batuannya berupa padatan yang relative, viskositas

akan naik. Ini disebabkan oleh bertambah besarnya daya tarik menarik atau gaya tarik menarik antar partikel

didalam lumpur, sehingga air semakin terjebak, inilah yang disebut Flokulasi.

Selain dari itu Flokulasi terjadi juga akubat lumpur terkontaminasi oleh gypsum, anhydrite atau semen.

Bila menenbus lapisan formasi begini, kita harus tambahkan bahan-bahan kimia untuk menurunkan

viskositas yang disebut dengan Thinner.

Banyaknya padatan yang terdapat tidak relative dapat meneikan viskositas lumpur, karena padatan yang relative

terikat oleh padatan yang relative.

Kalau kenaikan viskositas karena hal ini maka penggulanganya adalah dengan penambahan air ke dalam lumpur.

Jadi kalau kita memperkirakan formasi yang akan ditembuss akan menaikan maka harus menambahkan bahan

secara periodik (bahan untuk menurunkan viskositas), diwaktu menembus formasi tersebut.

Bahan-bahan yang dikelompokkan kedalam thinner adalah sebagai berikut :

1. Solid Acid Pyro Phosphate

2. Sodium Tetra Phosphate

3. Sodium Hexa Metha Phosphate

4. Quebracho

5. Myrthan

6. Spersene (chrome ligni sulfonate)

7. Processed Lignite

8. Calcium Ligno Sulfonate

9. Chrome Lignite

10. Alkaline Tannnate

Kalau viskositas limpur bor terlalu kecil maka dapat ditambahkan :

1. Bentonite

2. Sodium Carboxy Methyl Cellulose (CMC)

3. Attapulgite

4. Kapur

5. Semen

6. Minyak

Gelstrenght

Diwaktu Lumpur bersirkulasi besaran yang berperan adalah viskositas. Sedangkan diwaktu sirkulasi berhenti

yang memegang peran adalah Gelstrength.

Lumpur akan mengagar atau menjadi gel saat tidak ada sirkulasi. Hal ini disebabkan oleh gaya tarik menarik antara

partikel-partikel padatan Lumpur.

Gaya mengagar inilah yang disebut dengan Gelstrength. Diwaktu Lumpur berhenti melakukan sirkulasi, Lumpur

harus memiliki Gelstrength yang dapat menahan cuttings dan material pemberat Lumpur agar jangan turun. Akan

tetapi kalau gelstrength terlalu tinggi akan menyebabkan terlalu berat kerja Lumpur untuk memulai sirkulasi

kembali.

Walaupun pompa mempunyai daya yang kuat pompa tdak boleh memompakan Lumpur debgan daya yang besar.

Karena Formasi bisa Pecah.

Misalnya sirkulasi berhenti disaat penggantian bit. Agar formasi idak pecah di dasar lubang, maka sirkulasi

dilakukan secara bertahap. Dan sebelum melakukan Sirkulation Rotary table diputar terlebih dahulu untuk memecah

gel. Tahap-tahap yang bisa dilakukan adalah sebagai berikut :

Turunkan rangkaian sepertiga kedalaman, lakukan sirkulasi dengan memutar rotary terlebih

dahulu.

Kemudian lakukan hal yang sama untuk dua per tiga kedalaman.

Yang terakhir lakukan hal yang sama bila bit sudah mencapai hamper kedasar lubang.

Mudah –mudahan dengan cara begitu gel sudah pecah dan tenaga yang diperlukan untuk sirkulasi kembali dari

Lumpur tidak begitu besar. Dan Formasi tidak Pecah.

Gelstrength dapat diukur dengan menggunakan Stormer Viscosimeter, dengan cara sebagai berikut :

Masukkan Lumpur kedalam lubang, aduk dengan kecepatan tinggi selama 10 detik.

Diamkanselama 10 detik, adula lagi dengan kecepatan 3 rpm, awasi kenaikan pembacaab

sampai jarum bergetar.

Pembacaan merupakan gelstrength Lumpur untuk 0menit dengan satuan lb/100 ft2.

Aduk lagi Lumpur dan diamkan selama 10 menit.

Putar lagi sleeve 3 rpm, dan lakukan pembacaan seperti diatas, dan laporkan sebagai

gelstrength sepuluh menit.

Dengan menggunakan shearometer, gelstrength Lumpur dapat juga ditentukan. Masukkan shearometer

kedalam Lumpur dengan posisi tegak secara bebas sampai sekala berapa shearometer bisa masuk, ini menunjukan

gelstrength Lumpur boryang dinyatakan dalam satuan lb/100ft.

Ini merupakan gelstrength Lumpur untuk nol menit. Untuk gelstrength 10 menit adalah sebagai berikut :

Setelah Lumpur diaduk didiamkan selama 10 menit, kemudian lakukan pengukuran seperti diatas.

Hasilnya merupakan gelstength 10 menit, dalam satuan lb/100ft2.

Yield Point

Yield point merupakan angka yang menunjukan shearing stress yang diperlukan untuk mensirkulasikan

Lumpur kembali. Dengan kata lain Lumpur tidak akan dapat bersirkulasi sebelum diberikan shearing stress sebesar

Yield Point.

Yield point sangat penting diketahui untuk perhitungan hidrolika Lumpur. Dimana yield point

mempangaruhi kehilangan tekanan diwaktu Lumpur bersirkulasi. Untuk menentukan yield point Lumpur bor dapat

digunakan stomer viscometer ataupun Fann VG Meter.

Caranya adalah sebagai berikut:

Sama seperti pengukuran viskositas plastic dari Lumpur dimana dicatat hasil pembacaan setelah diputar dengan 600

rpm dan 300 rpm.

Selisih dari pembacaan 300 rpm dengan viskositas plastic adalah point dari Lumpur.

Viskositas plastik, gelstrength dan yield point dari lumpur dikelompokan sebagai sifat rheologi ari lumpur.

Filtration Loss

Sebagai mana disebutkan pada halaman-halaman sebelumnya, bahwa Lumpur terdiri dari komponen padat

dan komponen cair. Karena pada umumnya dinding lubang sumur mempunyai pori-pori, komponen cair dari

lumpurakan masuk ke dalam dinding lubang bor. Zat cair yang masuk ini disebut dengan filtrat. Padatan dari lumpur

akan menempel pada permukaan dari dinding lubang. Bila padatan yang menempel ini sudah cukup menutuppori-

pori dinding lubang maka cairan yang masuk ke dalam formasi dinding lubang juga berhenti.

Bila cairan lumpur yang masuk kedalam formasi dinding lubang sumur akan menyebabkan akibat-akibat negatif.

Diwaktu penyemenan mud cake yang tebal kalau tidak terkikis akan menyebabkan ikatan semen dengan

dinding lubang tidak baik. Hal ini akan menyebabkan adanya channling semen. Oleh sebab itu filtration loss perlu

dibatasi. Dimana selalu dilakukan pengukuran-prngukuran tentang filtration loss dan mud cake Lumpur bor.

Pengukiran filtration Loss dan Mud Cake

Alat yang mengukur filtration loss dan mud cake yang umum adalah standart filter press. Pralatan-

pralatannya adalah sebagai berikut :

Mud cup

Gelas ukur

Tabung sumber tekanan

Kertas saringan

Mud cup mempunyai komponen-komponen sebagai berikut :

Tutup atas yang mempunyai pressure inlet tempat masukannya tekanan

Cell, yang merupakan tempat Lumpur yang diukur

Penutup bawah

Cara pengukuran filtration loss adalah sebagai berikut:

Isi mud cup dengan Lumpur, tututp

Hubungkan dengan summer tekanan. Umumnya tekanan yang diberikan adalah 100 psi

Biarkan 30 menit

Baca filtrate yang terpampang pada gelas ukur

Buka mud cup dan ukur cake yang terbentuk diatas kertas saringan

Agar filtration loss dan mud cake tidak membuat problema maka dibatasi filtration loss maksimum 6.5 cc., dan tebal

mud cake maksimal 2mm.

Pregelatinized starch

Sodium corboxy methyl cellulose

Sodium poly crylate

Non fermenting starch

Minyak

JENIS LUMPUR BOR

Penamaan Lumpur bor berdasarkan bahan dasar pembutannya. Sehingga jenis Lumpur bor dapat dikelompokkan

sebagai berikut :

Water Base Mud

Oil Base Mud

Emulsion Mud

Water Base Mud

Bila bahan dasar atau komponen cair dari Lumpur adalah air, maka Lumpur disebut dengan Water base

Mud. Air yang digunakan dapat berupa air tawar maupun air asin. Lumpur yang mempunyai bahan dasarnya air

tawar disebut dengan Fresh Water Mud. Dan bila air asin Lumpurnya disebut dengan Salt Water Mud.

Fresh waterMud dapat dibedakan sebagai berikut :

Natural Mud

Spuld Mud

Bentonite Treated Mud

Phosphate Treated Mud

Organic Colloid Treated Mud

Red Mud

Oil Base Mud

Sebagai fasa yang continue atau sebagai bahan cair dari 5%. Kalau air yang ada dalam oil base lebih besar

dari 5%, maka sifat dari Lumpur tidak stabil. Oleh sebab itu bila menggunakan oil base mud, diperlikan tangki yang

tertututp, agar kalau hujan ataupun embun malam hari tidak akan berubahkesetabilan sifat dari Lumpur. Penggunaan

oil base mud ini baru dilaksanakan apabila water base mudtidak sanggup menghadapi problema yang ada. Sebagai

contoh diwaktu menembus formasi yang sangat sensitive terhadap air, misalnya formasi shale. Formasi shale runtuh

terus walaupun sudah dirawat dengan penambahan zat-zat kimia.

Lumpur diganti dengan oil base mud, karena minyak tidak merupakan cairan yang diisap oleh formasi

shale. Lumpur ini mahal harganya, oleh sebab itu seperti dikatakan diatas Lumpur ini digunakan kalau keadaan

memaksa.

Kerugian lain yang mungkin timbul, adalah dari api. Karena Lumpur ini agak mudah terbakar. Kebaikan lain dari

Lumpur ini adalah sebagai berikut :

Water loss atau filtration loss kecil

Mud cake tipis

Torsi serta pelumasan baik

Water In Oil Emulsion Mud

Fasa yang continue pada Lumpur ini adalah minyak, dan air merupakan fasa yag teremulsi. Air bisa

mencapai 30% volume. Adanya air cukup besar dalam Lumpur ini akan mengurangi bahaya api.

Agar emulsi yang terbentuk akan baik, maka ditambahkan juga zat-zat kimia yang disebut dengan emulsifier