Jenis, Fungsi dan Proses Penyemenan

Published by Priant Taruh on Januari 03, 2017

Pada umumnya operasi penyemanan bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang sumur. Melindungi casing dari masalah – masalah mekanis sewaktu operasi pemboran. Cementing pada operasi pemboran untuk minyak dan gas maksudnya pendorongan bubur semen ( cement slurry ) kedalam lubang sumur kemudian dibiar sampai mengering dan mengeras. Bubur semen yang mengeras akan melindungi casing dar fluida formasi yang bersifat korosi dan untuk memisahkan zona yang satu dengan zona yang lain dibelakang casing.
Menurut alasan dan tujuan melakukan proses penyemenan dapat dbagi menjadi dua yaitu


Primary cementing ( penyemanan utama )

Adalah penyemanan pertama kali yang dilakukan setelah casing diturunkan kedalam sumur.
Secondary atau remedial ( penyemenan kedua atau penyemanan perbaikan )
Adalah penyemanan ulang untuk menyempurnakan primary cementing atau memperbaiki penyemanan yang rusak.

Fungsi penyemenan
Fungsi penyemanan ditinajau dari primary cementing dan secondary cementing antara lain :

1. Fungsi primary cementing adalah sebagai berikut :

  • Melekatkan casing dengan formasi.
  • Melindungi casing dari korosi.
  • Mencegah hubungan formasi – formasi dbelakang casing.
  • Melindungi casing dari tekanan formasi.
  • Menutup zona – zona atau formasi – formasi yang membahayakan operasi pemboran selanjutnya

Pada primary cementing, penyemanan casing pada dinding lubang sumur dipengaruhi oleh jenis casing yang akan disemen.
Penyemanan conductor casing bertujuan untuk mencegah terjadinya kontaminasi fluida pemboran ( Lumpur pemboran ) dengan formasi.
Penyemanan surface casing bertujuan untuk melindungi air tanah agar tidak tercemar dari fluida pemboran, memperkuat kedudukan surface casing sebagai tempat dipasangnya alat BOP ( blow out preventer ). Untuk menahan beban casing yang terdapat dibawahnya dan untuk mencegah aliran fluida formasi yang akan melalui surface casing.
Penyemanan intermediate casing bertujuan untuk menutup tekanan formasi abnormal atau untuk mengisolasi daerah lost circulation.
Penyemenan production casing bertujuan untuk mencegah terjadinya aliran antar formasi ataupun aliran fluida formasi yang tidak diinginkan, yang akan memasuk sumur.selain itu juga dapat untuk mengisolasi zona produktif yang akan diproduksi fluida formasi dan juga dapat mencegah terjadinya korosi pad casing yang disebabkan material – material korosif. 

2. Fungsi secondary cementing adalah sabagai berikut :

  • Memperbaiki primary cementing yang tidak baik atau tidak sempurna.
  • Memperbaiki casing yang bocor.
  • Menutup lubang perforasi yang salah.
  • Menutup lubang terbuka yang tidak dinginkan.
  • Sebagai landasan bagi peralatan pembelokan lubang.
  • Setelah operasi khusus semen dilakukan, seperti cement bond logging ( CBL ) dan variable density logging ( VDL ), kemudian didapati kurang sempurnya atau adanya kerusakan pada primary cementing maka akan dilakukan secondary cementing, hal ini juga dapat dilakukan bila pengeboran gagal mendapatkan minyak dan menutup lagi zona produktif yang diperforasi. 

Secondary dapat dbagi menjadi tiga bagaian antara lain :

a. Squeeze cementing
Squeeze cementing bertujuan :
Mengurangi water – oil ratio, water – gas ratio, atau gas – oil ratio.
Menutup formasi yang sudah tidak lagi produktif.
Menutup zona lost circulation.
Memperbaiki kebocoran yang terjadi casing.
Memperbaiki primary cementing yang kurang memuaskan.
Operasi squeeze dilakukan selama operasi pemboran berlangsung, komplesi atau pada saat workover.

b. Re-cementing
Re-cementing dlakukan untuk menyempurkan primary cementing yang gagal dan untuk memperluas perlindungan casing diatas top semen.

c. Plug-back cementing
Plug-back cementing dilakukan untuk :
Menutup atau meninggalkan sumur.
Melakukan directional drilling sebagai landasan whipstock, yang dikarkan adanya perbedaan compressive strength antara semen dan formasi maka akan mengakibatkan bit berubah arahnya.
Menutup zona air dibawah zona minyak agar water – oil ratio berkurang pada open hole completion.

Perkins system
Perkins system sering juga disebut dengan penyemenan system plug atau penyemenan sitem sumbat, karena ddalam penyemenan ini menggunakan plug. Terdapat dua plug, yaitu bottom plug dan top plug. Bottom plug memisahkan Lumpur yang ada dalam casing dengan bubur semen sedangkan top plug memisahkan bubur semen dengan Lumpur pendorong.

Peralatan yang digunakan pada penyemenan system perkns adalah sebagai berikut :

1. Peralatan yang terletak di bawah permukaan adalah antara lain :
casing shoe
shoe track
casing collar
scratcher
centralizer

2. Peralatan yang terletak di atas permukaan adalah antara lain :
Cementing head
Cementing line
Cementing pump
Slurry pan
Hopper dan mixer
Tangki air

Casing shoe
Casing shoe terletak di ujung rangkaian casing. Fungsi dari casing shoe adalah untuk menuntut casing diwaktu penurunannya agar tidak tersangkut. Casing shoe yang berfungsi hanya sebagai penuntut casing diwaktu penurunannya disebut guide shoe. Casing yang diperlengkapi dengan elap penahan tekanan balik disebut dengan float shoe.

Shoe track
Shoe track adalah satu atau dua batang casing yang ditempatkan diatas casing shoe. Shoe track berfungsi untuk menampung bubur semen yang terkontaminasi oleh Lumpur pendorong. Kalau bubur semen yang terkontaminasi oleh Lumpur pendorong masuk ke anulus maka ikatan semen di annulus tidak baik.

Centralizer
Centralizer berfungsi membuat casing berada ditengah – tengah lobang, kalau casing tidak berada ditengah – tengah lobang bor, maka semen tidak rata tebalnya di sekeliling casing malahan ada annulus casing yang tidak tersemen, kalau hal ini terjadi maka casing tidak akan ada yang menahan dari serangan cairan korosif. Sehingga casing akan cepat bocor atau terbentuk channeling dalam semen.

Scratcher
Scratcher bertugas untuk mengikis mud cake. Bila mud cake tidak terkikis maka ikatan semen dengan dinding lobang tidak baik, ini akan membentuk channeling pada semen. Scratcher ada dua macam yaitu :
Rotating scratcher yang berfungsi untuk mengikis mud cake dengan jalan memutar casing.
Reciprocating scratcher yang berfunfsi untuk mengikis mud cake dengan jalan menaik – turunkan rangkaian casing.

Cementing head
Cementing head adalah peralatan penyemenan yang dipasang diujung casing teratas. Cementing head yang modern sekarang adalah plug container dimana didalam plug container bisa dipasang langsung bottom plug dan top plug, masing – masng plug akan ditahan oleh pin penahan.
Selain dari itu cementing head jenis dilengkapi dengan 3 buah saluran yaitu :
Saluran Lumpur, saluran ini untuk sirculasi Lumpur untuk membersikkan lubang bor
Saluran bubur semen, saluran ini dipakai diwaktu memompakan bubur semen kedalam casing.
Saluran Lumpur pendorong, saluran ini digunakan mendorong sampai top plug berimpit dengan bottom plug di casing collar.

Pompa semen
Pompa semen bertugas mengisap bubur semen yang telah dibuat dan memompakan bubur semen ke cementing head melalui cementing line.

Pompa Lumpur
Pompa Lumpur adalah bertugas untuk mensirkulasikan Lumpur, untuk memberskan lubang bor dari cutting atau kotoran lainnya. Selain itu Lumpur pendorong juga didorong oleh pompa ini.

Mixer dan hopper
Hopper adalah corong untuk memasukan bubuk semen dan additive, air disalurankan dengan tekanan tiinggi dari bagian belakang mixer. Air dengan bubuk semen dan additive diaduk hingga rata oleh mixer.

Pembuatan bubur semen dan peralatanya.
Bubuk semendimasukan kedalam hopper, air dialirkan dengan tekanan tinggi kemixer. Mixer akan mencampur bubuk semenj dengan air atau additive membentuk bubur semen ( slurry ), slurry terdorong keslurry pan. Pompa semen akan mengisap bubur semen dan memompakannya ke cementing head melalui cementing line.

Plug yang terdapat pada plug container mempunyai 3 saluran yaitu :
1. saluran untuk sirkulasi Lumpur.
2. saluran bubur semen.
3. saluran lumpu pendorong.

Poorboys system
Metode poorboys system ini disebut juga dengan penyemenan sistem tubing atau tubing system. Dikatakan tubing system sering digunakan untuk penyemenan casing berukuran 16 inch ke atas. 
 Alasan penggunaan system ini adalah sebagai berikut :

Waktu
Waktu yang diperlukan untuk melakukan penyemenan dengan system poorboys lebih singkat dibanding bila menyemen dengan sistem perkins. Hubungan diameter casing besar waktu untuk pendorongan akan lebih panjang.
Peralatan yang tersedia.
Bila casing besar, top plug yang mempunyai ukuran yang besar tidak ada dipasaran. Kalau di pesan kepada pabrik tentu harus segera khusus, sehingga harganya mahal, dan bila ditinjau dari segi biaya tidak ekonomis.

Bubur semen
Bila menggunakan system perkins, tentu untuk casing yang besar akan mempunyai shoetrack yang mempunyai volume yang besar pula. Di dalam shoetrack nantinya setelah selesai penyemenan teris oleh semen, yang banyak sekali, dan semen yang tertinggal di dalam shoetrack akan terbuang saja. Tentu ini merupakan kerugian dari bubuk semen, sehingga system perkins juga tidak ekonomis untuk menyemen casing yang berdiameter besar.

Lumpur pendorong
Lumpur pendorong yang digunakan tentu akan banyak sekali bla menggunakan penyemenan dengan system sumbat, volume Lumpur pendorong mulai dari permukaan sampai ke casing collar adalah sangat besar volumenya untuk casing yang besar diameternya.

Pompa Lumpur pendorong.
Pompa Lumpur pendorong mungkin takkan sanggup mendorong Lumpur pemboran yang besar volumenya.
Berdasarkan alasan – alasan datas maka untuk casing berdiameter besar tidak digunakan system perkins dalam penyemenan.

Susunan peralatan penyemenan poorboys
Casing yang akan disemen disambung ujungnya dengan duplex float shoe. Shoe ini berfungsi menuntun casing agar tidak tersangkutdalam penurunannya. Karna mempunyai float system, shoe dapat menahan tekanan balik bubur semen dari annulus. Selain itu duplex float shoe dilengkapi juga stinger socket. Pada bagian luar casing dilengkapi dengan centralizer dan scratcher, yang bertugas agar casing tetap berada ditengah lubang dan membersikan mud cake. di annulus drill pipe dengan casing juga dipasang sebuah centralizer agar pemasangan stinger dengan stinger socket bisa tepat, tubing dan drill pipe digunakan sebagai saluran bubur semen dan Lumpur pendorong.

Langkah – langkah pelaksanaan penyemenan
Setelah peralatan yang diturunkan bersama casing dan yang melekat pada casing, diturunkan kedalam lobang sumur, peralatan saluran bubur semen ( DP ) dipasang pada stinger socket, dilakukan langkah
 langakah sebagai berikut :

lakukan sirkulasi Lumpur untuk membersihkan lubang. pompakan bubur semen sejumlah volume yang dinginkan. pompakan Lumpur pendorong. Volume Lumpur pendorong harus diperhitungkan jangan sampai Lumpur pendorong masuk keannulus casing dengan dinding lobang, volume Lumpur pendorong dihitung dari volume surface line ditambahkan dengan volume drill pipe atau tubing, dan diatur sedemikian rupa agar bubur semen masih tersisa dalam drill pipe atau tubing sekitar satu batang. 

Penyemenan bertingkat
Penyemenan bertingkat lebih populer disebut dengan stage cementing, penyemenan ini dilakukan secara bertingkat atau secara bertahap. Tingkat pertama dilakukan untuk menyemen casing bagian bawah sepanjang kolam semen tertentu, kemudian dilanjutkan lagi untuk menyemen lagi casing yang lebih atas. Penyemenan dengan cara ini bisa dlakukan untuk menyemen seluruh annulus casing dari dari dasar lubang atau tidak seluruhnya. Mungkin beberapa ribu feat dari dasr lubang. dan ada beberapa ribu atau ratus featpula dari permukaan, hal ini tergantung kepada tujuan penyemenan itu dan kondisi dari formasi yang akan disemen.

Alasan – alasan dilakukannya penyemenan bertingkat sebagai berikut :

a) Tekanan rekah formasi
Bila formasi didasar lubang mempunyai tekanan rekahan yang kecil tinggi kolam semen tidak dapat terlalu besar, sebab dasar lubang tidak sanggup menahan tekanan yang besar kita tahu bahwa berat jenis bubur semen adalah cukup besar dan akan menyebabkan tekanan yang lebih besar, yang akan menghancurkan formasi dari tekanan tersebut. Ha ini berlaku pula pada sumue dalam.

b) Menghemat pemakaian semen.
Bagian dari lubang bar tidak perlu seluruhnya disemen, bila formasi lubang cukup keras dan kompak, tidak perlu disemen. Jadi dengan tidak seluruhnya disemen maka akan menghemat semen.

c) Formasi lost
Formasi yang sangat lemah yang mana merupakan yaqng tidak tahan terhadap tekanan, tidak perlu disemen bila formasi tersebut tidak menibulkan bahaya yang lain cukup disemen bagian atas dan bawahnya saja.

Susunan peralatan penyemenan bertingkat
Penyemenan bertingkat tidak memiliki banyak perbedaan dengan system plug. Perbedaanya terletak pada

Dual stage cementing collar
Alat ini dipasang pada kedalaman mana dilakukan penyemenan tingkat selanjutnya. Pada peralatan ini terdapat lubang – lubang sebagai saluran bubur semen untuk tingkat selanjutnya. Diman lubang ini akan ditutup oleh lower inner sleeve, dimana lubang – lubang itu disebut sebagai cementing port.
Plug yang digunakan ada beberapa macam antara lain sebagai berikut :

a. Flexible indicating plug yang biasa digunakan untuk mendorong bubur untuk tingkat pertama, bila menggunakan system regular stage cementing.

b. Opening plug adalah plug yang diturunkan yang berfungsi untuk lower inner sleeve.

c. Shut- off plug adalah juga sering disebut sebagai closing plug, yang berfungsi untuk mendorong semen untuk penyemenan tingkat kedua dan juga untuk mendorong upper inner sleeve untuk menutup cementing port.

d. By pass plug adalah sebagai alat yang bertujuan untuk memisahkan bubur semen dengan lupur yang ada didalam casing.

e. Metal petal basket yang bertugas membatasi bubur semen untuk tingkat kedua dengan Lumpur yang ada dibawahnya. Yang biasanya dipasang pada bagian luar casing, yang ditempatkan dibawah dual stage cementing collar, bubur semen yang keluar dari cementing port akan tertahan pada metal petal basket dan terus mengalir keatas.

Teknik penyemenan bertingkat
Teknik penyemenan ini ada beberapa cara yaitu :

a. Regular two stage cementing.

b. Continuous tripping two stage cementing.

c. Continuous two stage cementing.

Tidak terdapat banyak perbedaan antara ketiga cara diatas, karna secara teknis proses kerja dari ketiga cara diatas basicnya semua sama.

Saya bukan master ataupun ahli. Hanya seorang mahasiswa yang ingin sharing pengetahuan mengenai Migas, Geothermal dan Pengetahuan Umum lainnya.

Share this

Subscribe Yuk !!!

Postingan Terkait

Previous
Next Post »

   Berkomentarlah dengan Baik dan Sopan.