MAKALAH

TEKNIK PENGEBORAN DAN PENGGALIAN

KOMPONEN & BAGIAN-BAGIAN PERALATAN PEMBORAN

Oleh:

EDI SETIAWAN

NIM. 1102405

Dosen Mata Kuliah: Mulya Gusman, S.T, M.T

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2014

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat dan

hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Makalah yang berjudul Komponen

dan Bagian-bagian Peralatan Pemboran sebagai salah satu syarat memenuhi

tugas Mata Kuliah Teknik Pengeboran dan Panggalian pada Prodi S1 Teknik

Pertambangan, Universitas Negeri Padang.

Pada kesempatan ini penulis juga ingin menyampaikan rasa terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan serta

dukungan baik secara moril maupun material.

Penulis dengan segala keterbatasannya menyadari bahwa masih banyak

kekurangan dalam penyusunan makalah ini, oleh karena itu penulis menerima

segala kritik dan saran yang sifatnya membangun dalam penyempurnaan makalah

ini. Akhir kata, penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi

pembaca dan dapat digunakan sebaik-baiknya.

Padang, Oktober 2014

Penulis

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................i

DAFTAR ISI ..........................................................................................................ii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................iii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ............................................................................................... 1

B. Identifikasi Masalah....................................................................................... 1

C. Batasan Masalah ............................................................................................ 1

D. Rumusan Masalah .......................................................................................... 2

E. Tujuan Penulisan ........................................................................................... 2

F. Manfaat Penulisan ......................................................................................... 2

BAB II PEMBAHASAN

A. Definisi dan Tujuan Pemboran ...................................................................... 3

B. Komponen Peralatan Pemboran & Bagian-bagiannya .................................. 3

1. Sistem Tenaga/Daya (Power System) ....................................................... 4

2. Sistem Angkat (Hoisting System) ............................................................. 4

3. Sistem Putar (Rotary System).................................................................... 6

4. Sistem Sirkulasi (Circulation System) ...................................................... 8

5. Sistem Pencegahan Semburan Liar (BOP System) ................................... 9

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan .................................................................................................... 12

B. Saran .............................................................................................................. 13

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 14

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Prime Mover ......................................................................................... 4

Gambar 2. Supporting Structure ............................................................................ 5

Gambar 3. Drawwork ............................................................................................. 6

Gambar 4. Hoisting System .................................................................................... 6

Gambar 5. Rangkaian Sistem Putar ....................................................................... 7

Gambar 6. Rangkaian Sistem Sirkulasi .................................................................. 8

Gambar 7. Solid Control Equipment ...................................................................... 9

Gambar 8. BOP Stack .......................................................................................... 11

Gambar 9. Accumulator ....................................................................................... 11

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pemboran adalah kegiatan membuat lubang vertikal ke dalam tanah

yang dalam keadaan tertentu dapat juga dilakukan secara miring (Sudarno,

1980). Pemboran miring ini disebut juga pemboran berarah (directional

drilling). Industri pertambangan dalam kegiatannya tidak terlepas dari

kegiatan pemboran.

Pemboran merupakan salah satu kegiatan vital yang biaya

pelaksanaannya tidak murah dalam industri pertambangan. Oleh sebab itu

pelaksanaannya perlu perencanaan yang matang sesuai peruntukannya apakah

untuk keperluan eksplorasi, pembuatan lubang isian bahan peledak,

konstruksi ventilasi dalam tambang bawah tanah, maupun untuk penirisan

tambang.

Pemboran sebagai suatu proses membutuhkan peralatan. Peralatan serta

perlengkapan pemboran tidak persis sama antara metode pemboran yang satu

dengan yang lain. Peralatan pemboran dapat dibagi atas lima sistem

berdasarkan fungsi kerjanya, yakni sistem daya (power system), sistem angkat

(hoisting system), sistem putar (rotating system), sistem sirkulasi (circulating

system), dan sistem pencegah semburan liar (BOP system). Masing-masing

sistem memiliki fungsi dan jenis peralatan masing-masing, namun

membentuk satu kesatuan kerja pemboran.

B. Identifikasi Masalah

Bagi mahasiswa teknik pertambangan, calon engineer tambang, penting

mengenal dan memahami fungsi kerja peralatan pemboran serta bagian-

bagiannya. Seperti telah disebutkan dalam latar belakang, aktivitas

penambangan tidak terlepas dari kegiatan pemboran. Kegiatan pemboran

adalah kegiatan vital dalam industri penambangan. Memahami masing-

masing jenis dan fungsi peralatan pemboran menjadi penting demi

menciptakan lulusan yang siap bekerja.

2

C. Batasan Masalah

Karena keterbatasan waktu, biaya, dan kemampuan penulis, maka

selanjutnya masalah yang akan dibahas terbatas mengenai komponen

peralatan dalam pemboran serta bagian-bagiannya.

D. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam makalah ini diajukan dalam bentuk

pertanyaan (questions) sebagai berikut:

1. Apa itu pemboran? Apa tujuan dilakukannya pemboran?

2. Apa saja komponen peralatan pemboran? Apa fungsi alat tersebut?

E. Tujuan Penulisan

Tujuan penyusunan makalah ini adalah untuk melengkapi Tugas Mata

Kuliah Teknik Pemboran dan Penggalian dengan dosen pengampu Bpk.

Mulya Gusman, S.T, M.T di samping dalam upaya pembelajaran dan

pengenalan mengenai komponen peralatan pemboran secara lebih

mendalam.

F. Manfaat Penulisan

Manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini adalah sebagai

berikut:

1. Manfaat Praktis

Bagi penulis, seluruh rangkaian kegiatan penyusunan makalah

diharapkan dapat memantapkan pemahaman mengenai komponen

peralatan pemboran.

2. Manfaat Akademis

Bagi civitas akademika Universitas Negeri Padang, khususnya di

Teknik Pertambangan, makalah ini diharapkan dapat menjadi dokumen

yang berguna untuk dijadikan referensi bacaan maupun acuan

pembelajaran.

3

BAB II

PEMBAHASAN

A. Definisi dan Tujuan Pemboran

Menurut Sudarno dalam bukunya yang berjudul Teknik Eksplorasi,

pemboran adalah kegiatan membuat lubang vertikal ke dalam tanah. Dalam

keadaan tertentu pemboran dapat juga dilakukan secara miring (directional

drilling) atau disebut juga pemboran berarah.

Tujuan pemboran bermacam-macam, pemboran tidak saja dilakukan

dalam industri pertambangan tetapi juga untuk bidang-bidang lain sehingga

secara keseluruhan kegiatan pemboran bertujuan sebagai berikut:

Eksplorasi mineral dan batubara,

Eksplorasi dan produksi air tanah,

Eksplorasi dan produksi gas,

Eksplorasi dan produksi minyak,

Peledakan,

Geoteknik,

Ventilasi tambang,

Penirisan tambang,

Keperluan perhitungan cadangan,

Perolehan data geologi,

Pengontrolan tambang, dan

Pembuatan lubang pipa air untuk PDAM dan kabel listrik untuk PLN, dan

lain-lain.

B. Komponen Peralatan Pemboran dan Bagian-bagiannya

Pada operasi pemboran, peralatan yang dipakai terbagi dalam beberapa

sistem. Pembagian sistem tersebut antara lain sebagai berikut:

1. Sistem Pengangkat (Hoisting System)

2. Sistem Pemutar (Rotating System)

3. Sistem Sirkulasi (Circulating System)

4. Sistem Daya (Power System)

4

5. Sistem Pencegah Semburan Liar (BOP System)

Sistem di atas mempunyai hubungan yang erat antara satu dengan yang

lainnya dan bekerja saling terintegrasi.

1. Sistem Tenaga atau Daya (Power System)

Terdiri dari power supply equipments, yang dihasilkan oleh mesin-

mesin besar yang dikenal dengan nama prime mover dan distribution

equipments. Berfungsi untuk mendukung jalannya kegiatan pengeboran.

Penggunaan prime mover ditentukan oleh besarnya tenaga pada sumur

yang didasarkan pada casing program dan kedalaman sumur.

Gambar 1. Prime Mover

2. Sistem Angkat (Hoisting System)

Fungsi utama dari sistem ini adalah memberikan ruang kerja yang

cukup untuk pengangkatan dan penurunan rangkaian pipa bor dan

peralatan lainnya. Sistem angkat terdiri dari dua bagian utama, yaitu:

a. Supporting Structure (Rig)

Merupakan konstruksi menara yang ditempatkan di atas titik bor.

Fungsi utamanya sebagai penyangga peralatan-peralatan pengeboran

dan memberi ruang yang cukup untuk operasi pengeboran. Terdiri dari:

1) Drilling tower berfungsi untuk mendapatkan ruang vertikal yang

cukup untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian pipa bor dan

casing ke dalam lubang bor selama operasi pengeboran berlangsung.

5

2) Substructure adalah konstruksi kerangka baja sebagai platform yang

dipasang langsung di atas titik bor. Tinggi substructure ditentukan

oleh jenis rig dan ketinggian blow out preventer (BOP) stack.

3) Rig floor ditempatkan di atas substructure. Berfungsi untuk

menampung peralatan-peralatan pemboran yang kecil, tempat

berdirinya menara, mendudukkan drawwork, tempat kerja driller,

dan rotary helper.

Gambar 2. Supporting Structure

b. Hoisting Equipments

Terdiri dari:

1) Drawwork, merupakan otak dari unit pengeboran, dimana

seorang driller melakukan dan mengatur operasi pemboran.

Drawwork biasanya dihubungkan dengan primer mover dan

diletakkan di dekat meja putar.

2) Overhead Tools, merupakan rangkaian sekumpulan peralatan yang

terdiri dari crown block, traveling block, hook, dan elevator

6

Gambar 3. Drawwork

Gambar 4. Hoisting System

3. Sistem Putar (Rotary System)

Fungsi utamanya adalah untuk memutar rangkaian pipa bor. Terdiri dari:

a. Rotary Table

Dipasang pada lantai bor dengan posisi tegak lurus traveling block,

bagian tengahnya terdapat lubang tempat master bushing dipasang.

7

b. Top Drive

Adalah peralatan yang digunakan untuk memutar pipa pengeboran.

Terdiri dari beberapa bagian, antara lain; main motor, rotating head,

gir, link, elevator, dan lain-lain.

c. Swivel

Ujung teratas rangkaian pipa bor. Berfungsi untuk memberikan

kebebasan pada pipa bor untuk berputar, memberikan perpaduan gerak

vertikal dengan gerak berputar dapat bekerja bersama-sama, terangkai

bersama dengan top drive.

d. Drill Pipe, Drill Collar, Bit

Drill pipe (DP) merupakan rangkaian pipa bor terpanjang (jumlah

paling banyak dalam satu rangkaian pipa bor). Drill Collar (DC)

berbentuk seperti drill pipe tetapi diameter dalamnya lebih kecil dan

diameter luarnya sama dengan diameter luar DP. Sehingga dinding DC

lebih tebal dari DP yang berfungsi sebagai pemberat. Bit merupakan

ujung dari rangkaian pipa bor yang langsung menyentuh formasi

dengan fungsi menghancurkan dan menembus formasi.

Gambar 5. Rangkaian Sistem Putar

8

4. Sistem Sirkulasi (Circulation System)

Gambar 6. Rangkaian Sistem Sirkulasi

Sistem Sirkulasi tersusun oleh empat sub komponen utama, yaitu:

a. Drilling Fluid (Lumpur Pengeboran)

Lumpur pengeboran pada mulanya berfungsi sebagai

pembawa cutting dari dasar lubang bor ke permukaan. Lumpur

pengeboran mempunyai fungsi penting dalam operasi pengeboran,

antara lain:

Mengangkat cutting ke permukaan

Mengontrol tekanan formasi

Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string

Memberi dinding pada lubang bor dengan mud cake

Menahan cutting saat sirkulasi dihentikan

Mengurangi sebagian berat rangkaian pipa bor

Mendapatkan informasi (mud logging, sample log)

b. Preparation Area

Ditempatkan pada tempat dimulainya sirkulasi lumpur, yaitu di

dekat pompa lumpur, terdiri dari peralatan peralatan yang diatur untuk

memberikan fasilitas persiapan atau treatment lumpur bor yang

9

meliputi mud house, steel mud pits, mixing hopper, chemical mixing

barrel, water tanks, dan reserve pit.

c. Circulating Equipment

Berfungsi mengalirkan lumpur dari mud pit ke rangkaian pipa bor

dan naik ke annulus membawa serbuk bor ke permukaan menuju

ke solid control equipments, sebelum kembali ke mud pits untuk

disirkulasikan kembali. Peralatannya terdiri dari mud pit, mud

pump, pump discharge and return line, stand pipe, dan rotary hose.

d. Solid Control Equipment

Ditempatkan di dekat rig. Terdiri dari peralatan-peralatan khusus

yang digunakan untuk clean up lumpur bor setelah keluar dari lubang

bor. Fungsi utamanya adalah memisahkan lumpur dari cutting dan gas

yang terikut. Diantaranya adalah shale shaker, degasser,

desander dan desilter.

Gambar 7. Solid Control Equipment

5. Sistem Pencegahan Semburan Liar (Blow Out Preventer System)

Semburan liar (blow out) adalah peristiwa mengalirnya fluida formasi

dari dalam sumur secara tidak terkendali. Kejadian ini didahului dengan

masuknya fluida formasi ke dalam lubang bor (well kick). Peralatan

pencegah semburan liar ditempatkan pada kepala casing di bawah rotary

table pada lantai bor. Komponen-komponen Blow Out Preventer (BOP)

system terdiri dari:

10

a. BOP Stack

BOP stack (peralatan dengan valve bertekanan tinggi yang didesain

untuk menahan tekanan lubang bor bila terjadi kick), meliputi:

1) Annular Preventer

Ditempatkan paling atas dari susunan BOP stack. Berisi rubber

packing element yang dapat menutup annulus baik lubang dalam

keadaan kosong atau ada rangkaian bor.

2) Pipe Ram Preventer

Menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor berada pada

lubang. Pipe ram preventer memiliki tiga jenis yang berbeda, yaitu:

a) Pipe Ram (menutup sumur jika ada pipa ukuran tertentu).

b) Blind Ram (menutup sumur jika tidak ada pipa didalamnya).

c) Shear Ram (menutup sumur apabila terjadi kick dengan

memotong pipa yang ada di dalamnya).

3) Accumulator

Ditempatkan pada jarak sekitar seratus meter dari rig, bekerja

pada BOP stack dengan high pressure hydraulis. Pada saat

terjadi kick, crew dapat dengan cepat menutup blow out

preventer dengan menghidupkan kontrol pada accumulator atau

remote pada panel yang terletak di lantai bor. Unit ini dijalankan

pada saat crew sudah meninggalkan lantai bor.

4) Supporting System

Selain kedua hal diatas, terdapat supporting system untuk blow out,

yaitu:

a) Choke Manifold

Bekerja pada BOP stack dengan high pressure line disebut choke

line. Membantu menjaga back pressure dalam lubang bor untuk

mencegah terjadinya intrusi fluida formasi.

11

b) Kill Line

Bekerja dengan BOP stack, lumpur berat dipompakan melalui kill

line ke dalam lumpur bor sampai tekanan hidrostatik lumpur

dapat mengimbangi formasi.

Gambar 8. BOP Stack

Gambar 9. Accumulator

12

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari keseluruhan isi makalah, dapat disimpulkan bahwa:

1. Pemboran adalah kegiatan membuat lubang vertikal ke dalam tanah.

Dalam keadaan tertentu pemboran dapat juga dilakukan secara miring

(directional drilling) atau disebut juga pemboran berarah.

2. Tujuan pemboran bermacam-macam, misalnya untuk eksplorasi,

peledakan, pengumpulan data geoteknik, ventilasi tambang, penirisan

tambang, untuk keperluan perhitungan cadangan, pengontrolan tambang,

pembuatan pipa air PDAM, dan lain sebagainya.

3. Peralatan pemboran dapat dibagi atas lima sistem berdasarkan fungsi

kerjanya, yakni sistem daya (power system), sistem angkat (hoisting

system), sistem putar (rotating system), sistem sirkulasi (circulating

system), dan sistem pencegah semburan liar (BOP system).

4. Sistem daya terdiri dari power supply equipments, yang dikenal dengan

nama prime mover dan distribution equipments. Sistem daya berfungsi

untuk mendukung jalannya kegiatan pengeboran.

5. Sistem angkat (hoisting system) berfungsi memberikan ruang kerja yang

cukup untuk pengangkatan dan penurunan rangkaian pipa bor dan

peralatan lainnya. Terdiri dari dua bagian utama, yakni supporting

structure dan hoisting equipments.

6. Sistem putar (rotating system) berfungsi memutar rangkaian pipa bor.

Terdiri dari peralatan rotary table, top drive, swivel, drill pipe, drill

collar, dan bit.

7. Sistem sirkulasi (circulating system) tersusun oleh empat komponen

utama, yaitu drilling fluid, preparation area, circulating equipment, dan

solid control equipment.

8. Sistem pencegah semburan liar (BOP system) terdiri dari BOP stack, pipe

ram preventer, accumulator, dan supporting system. BOP system bekerja

13

untuk mencegah terjadinya blow out, peristiwa mengalirnya fluida

formasi dari dalam sumur secara tidak terkendali.

B. Saran

Teknologi pemboran terus berkembang sejalan dengan perkembangan

teknologi dan informasi. Peralatan-peralatan pemboran terus diperbarui,

dikembangkan, dan dimutakhirkan sehingga lebih presisi dan mampu

mengebor dalam berbagai kondisi dan situasi lapangan. Apa yang dikatakan

sebagai teknologi terbaru pada saat ini, mungkin akan dikatakan sebagai

teknologi lawas beberapa bulan mendatang. Oleh sebab itu, pencarian

informasi mengenai teknologi pemboran modern menjadi sangat penting,

informasi dapat didapat terutama melalui media internet.

14

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013. Sistem Sirkulasi (Circulation System) Fluida

(ngelmumigas.wordpress.com, online, diakses pada 28 Oktober 2014)

Debriadi Harset. Sistem Pemboran (debriadiharset.wordpress.com, online,

diakses pada 28 Oktober 2014)

Mardiyani. 2010. Rangkaian Alat Pemboran

(http://migas04mardyani8032.blogspot.com/, online, diakses pada 28

Oktober 2014)

Rachmat Risejet. 2013. Pemboran Tambang Terbuka (Drilling Open Pit)

(http://rachmatrisejet.blogspot.com/, online, diakses pada 28 Oktober

2014)

Obay Moza. 2008. Alat Pemboran (http://bara-komp.blogspot.com/, online,

diakses pada 28 Oktober 2014)