bab iii pengukuran viskositas dan gel strength.docx
Post on 13-Apr-2018
243 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx
1/16
BAB III
PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH
3.1. Tujuan Percobaan
1. Menentukan viskositas dari lumpur pemboran dengan menggunakan
Marsh Funnel.
2. Memahami rheologi dari lumpur pemboran.
3. Menentukan gel strength pada lumpur pemboran.4. Memahami prinsip kerja alatMarsh FunneldanFann VG Meter
5. Menentukan perhitungan dari p dan Vb
3.2. Teor Da!ar
Viskositas lumpur adalah kemampuan lumpur untuk mengalir
dalam suatu media. Satuan viskositas centipoice(p!. "lat #ang digunakan
untuk menentukan viskositas adalahMarsh FunneldanFann VG.
$emampuan lumpur untuk membentukgel(agar%agar! #ang sangat
berguna pada saat round trip (pergantian pipa!. Gel strength merupakan
salah satu indikator baik atau tidakn#a lumpur pemboran. Gel strength
merupakan ukuran ga#a tarik menarik partikel lumpur #ang statik.
Viskositas dan gel strengthmerupakan bagian #ang pokok dalam
si&at%si&at rheologi &luida pemboran. 'engukuran si&at%si&at rheologi &luida
pemboran penting mengingat e&ektivitas pengangkatan cuttingmerupakan
&ungsi langsung dari viskositas. Si&atgelpada lumpur juga penting pada
saat round trip sehingga dapat menegah cutting mengendap di dasar
sumur #ang dapat men#ebabkan masalah pemboran selanjutn#a.
Viskositas dan gel strength merupakan sebagian dari indikator baik
tidakn#a suatu lumpur.
Selama proses pemboran berlangsung seara otomatis di dalam
sumur bor akan terdapat cutting. Cutting adalah serpihan%serpihan atau
potongan%potongan dari dinding &ormasi akibat pengeboran. Viskositas
sangat berperan penting dalam pengangkatan cuttingdari dasar lubang bor
31
-
7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx
2/16
32
ke permukaan. "pabila viskositas tidak sesuai dengan #ang
direkomendasikan maka cutting dan material pemberat tidak dapat
terangkat ke permukaan. Cutting #ang masih berada di ba)ah bit akan
digilas dan dibor lagi oleh bit dan akan memperlambat proses pengeboran
sehingga akan menurunkan rate of penetration.
*luida pemboran dalam perobaan ini adalah lumpur pemboran.
+umpur pemboran ini mengikuti model%model rheologi bingham plastic
power law.Bingham plasticmerupakan model sederhana untuk &luida non
newtonian.
*luida non newtonianadalah &luida #ang mempun#ai viskositas
tidak konstan bergantung pada besarn#a geseran (shear rate! #ang terjadi.
'ada setiapshear rate tertentu &luida mempun#ai viskositas #ang disebut
apparent viscositydari &luida padashear ratetersebut. ,ontoh dari &luida
non newtonianadalah min#ak.
-erbeda dengan &luida newtonian#ang mempun#ai viskositas #ang
konstan &luida non newtonianmemperlihatkan suatuyield stress suatu
jumlah tertentu dari tahapan dalam #ang harus diberikan agar &luida
mengalir seluruhn#a. ,ontoh dari &luida newtonianadalah air.
Gambar 3.1. Klasifikasi Fluida
-
7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx
3/16
33
ambar di atas merupakan gra&ik #ang menggambarkan antara
&luida ne)tonian dan &luida non newtonian. 'ada &luida ne)tonian
memiliki viskositas #ang konstan sehingga menunjukkan garis linier.
Sedangkan pada &luida non newtonianmemiliki viskositas #ang tidak
konstan sehingga memiliki beberapa garis linier.
/mumn#a &luida pemboran dapat dianggap bingham plastic dalam
hal ini sebelum ada aliran harus ada minimum shear stress #ang disebut
yield point (#!. Setelah yield pointterlampaui maka setiap penambahan
shear ratesebanding denganplastic viscosity(p! dari pada model ini.*luida power law ini menunjukkan si&at shear stress #ang akan
naik sebagai &ungsi pangkat 0n darishear rate.
alam perobaan ini pengukuran viskositas #ang sederhana
dilakukan dengan menggunakan alat marsh funnel. Viskositas ini adalah
jumlah detik #ang dibutuhkan lumpur seban#ak .43 liter untuk
mengalir keluar dari orong marsh funnel. -ertambahn#a viskositas ini
dire&leksikan dalam bertambahn#a apparent viscosity. /ntuk &luida
non newtonian in&ormasi #ang diberikan marsh funnel memberikan
suatu gambaran rheologi &luida #ang tidak lengkap sehingga biasan#a
digunakan untuk membandingkan &luida #ang baru (a)al! dengan kondisi
sekarang.
Plastic viscosity seringkali digambarkan sebagai bagian dari
resistensi untuk mengalir #ang disebabkan oleh &riksi mekanik. Sedangkan
yield point adalah bagian dari resistensi untuk mengalir oleh ga#a tarik
menarik antar partikel. a#a tarik menarik ini disebabkan oleh muatan%
muatan pada permukaan partikel #ang didespersi dalam &asa &luida.
Gel strength dan yield pointmerupakan ukuran dari ga#a tarik
menarik dalam suatu sistem lumpur. -edan#a gel strength merupakan
ukuran ga#a tarik menarik #ang statik sedangkan yield pointmerupakan
ukuran ga#a tarik menarik #ang dinamik.
-
7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx
4/16
34
'ada )aktu lumpur bersirkulasi #ang berperan adalah viskositas.
Sedangkan )aktu sirkulasi berhenti #ang memegang peranan adalah gel
strength. +umpur akan mengagar atau menjadi gel apabila tidak terjadi
sirkulasi hal ini disebabkan oleh ga#a tarik%menarik antara partikel%
partikel padatan lumpur. a#a mengagar inilah #ang disebut gel strength.
Gel strengthdikenal sebagai ga#a tarik menarik antara partikel%pertikel
lumpur pemboran atau disebut juga dengan da#a agar atau da#a pulut. Gel
strengthber&ungsi untuk menahan cutting dan material pemberat lumpur
pemboran tidak turun di)aktu lumpur tidak bersirkulasi agar tidak
menumpuk di lubang annulus.
'ada )aktu lumpur berhenti melakukan sirkulasi lumpur harus
mempun#ai gel strength #ang dapat menahan cutting dan material
pemberat lumpur agar tidak turun. "pabila gel strength#ang terlampau
rendah akan men#ebabkan terendapn#a serbuk bor pada saat sirkulasi
lumpur berhenti "kan tetapi kalaugel strengthterlalu tinggi maka akan
men#ebabkan kerja mud pump saat memulai kembali mensirkulasi lumpur
pemboran menjadi lebih berat dari sebelumn#a dan akan menimbulkan
peahn#a &ormasi apabila &ormasi tidak kuat meneriman#a. Sehingga
diperlukan break irulation setelah lumpur diam atau tidak bersirkulasi.
'ada umumn#a viskositas #ang tinggi berhubungan dengan gel
strength #ang tinggi pula hal ini dikarenakan karena si&at viskositas
maupun gel strength dengan si&at tarik menarik plateplate pada clay.
$arena itu nilai viskositas dangel strengthdijaga agar tetap stabil (tidak
terlalu keil atau terlalu besar!.
3.2.1. Penen"uan Har#aShear Stress$anShear Rate
6argashear stressdanshear rate#ang masing%masing din#atakan
dalam bentuk pen#impangan skala penunjuk (dial reading! dan 7'M
-
7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx
5/16
35
rotor harus diubah menjadi hargashear stressdan shear rate dalam satuan
d#ne8m2 dan detik1 agar diperoleh harga viskositas dalam satuan p
(centipoise!. "dapun persamaan#a adalah sebagai berikut 9
: ; 5.< = ,
> ; 1.p! dalam
field unitdigunakan persamaanBingham Plasticsebagai berikut 9
p=600
300
600300
-
7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx
6/16
3
engan memasukkan persamaan (1! dan (2! kedalam persamaan
(5! didapat 9
p ; ,@ ,3
>b; ,3@ p
$eterangan 9
p ;Plastic Viscosity p
>b ; $ield Point Bingham lb81 &t
, ;"ial readingpada 7'M derajat
,3 ;"ial readingpada 3 7'M derajat
3.2.). Penen"uan Har#a Gel Stren!th
6argagel strengthdalam 1 lb8&t2diperoleh seara langsung dari
pengukuran dengan peralatan Fann VG meter. Simpangan skala penunjuk
akibat digerakkann#a rotor pada keepatan 3 7'M langsung
menunjukkan hargagel strength1 detik atau 1 menit dalam 1 lb8&t
3.3. Per*a"an $an Ba+an
3.3.1. Pera*a"an
%. Marsh Funnel
2. Aimbangan
3. elas /kur 5
&. Fann VG
'. Mud Mi(er
). Cup Mud Funnel
-
7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx
7/16
3
top related