[laporan modul vii selasa 1 22215031]

7/25/2019 [Laporan Modul VII Selasa 1 22215031]

1/30

MODUL VII

Densitas, Viskositas, Gel Strength dan Atmosfir Filtration Loss

Water Based Mud

LAPORAN PRAKTIKUM

Nama : Deny Fatryanto Edyzoh Eko Widodo

NIM : 22215031

Kelompok : Selasa 1 (14.00 WIB 16.00 WIB)

Tanggal Praktikum : 10 November 2015

Tanggal Penyerahan : 17 November 2015

Dosen : Dr.Ing. Bonar Tua Halomoan Marbun

Asisten : Muhammad Israr Firdaus (12212005)

Arnold Rico Novrianto (12212094)

LABORATORIUM TEKNIK OPERASI PEMBORAN

PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015


2/30

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum Densitas, Viskositas, Gel Strength, dan Atmosfer Filtration Loss

Water Base Mud ini adalah:

1. Memahami fungsi lumpur dalam proses pengeboran

2. Memahami dan mengukur sifat-sifat lumpur pengeboran : densitas, viskositas, gel

strength, dan filtration loss

3. Memahami prinsip dan cara kerja peralatan praktikum : Fann VG, Mud Balance, dan

Filter Pressure Apparatus

4.

Memahami perubahan sifat lumpur pengeboran akibat penambahan berbagai jenis aditif

1.2 Alat

1. Multi Mixer

2. Timbangan Electric

3. Mud Balance

4. Fann VG

5.

Atmosfer Filtration Loss (LPLT Filtration Aparatus)

1.3 Bahan

1. Air

2. Bentonite

3. Starch

4. CMC-LV

5. Hematite6. Soltex


3/30

BAB II

PROSEDUR PERCOBAAN

2.1 Pembuatan Lumpur WBM

Lumpur yang digunakan dalam percobaan ini dibuat dengan komposisi adalah sebagai berikut :

Tabel 1.1 - Komposisi sampel percobaan

Jenis KomposisiLama

Pengadukan

Jumlah

Additif

Lumpur Standar

(Sampel 1)

350 air + 22.5 gr

Bentonite

8 Menit

Sampel 2 Sampel 1 + Starch 6 menit 1.5 gr

Sampel 3 Sampel 1 + CMC LV 6 Menit 3 gr

Sampel 4 Sampel 1 + Hematite 6 Menit 4.5 gr

Sampel 5 Sampel 1 + Soltex 6 Menit 6 gr

Adapun prosedur percobaan pembuatan lumpur WBM sesuai dengan modul praktikum adalah

sebagai berikut :

1. Timbang beberapa zat yang akan digunakan dalam pengujian

2. Siapkan air 350 cc, kemudian campur dengan 22.5 gr bentonit dan ditambahkan additive

yang telah ditimbang. Caranya air dimasukkan ke dalam bejana, lalu dipasang pada

multimixer dengan campuran bentonit additive dimasukkan sedikit demi sedikit dengan

mixing time tertentu.

3. Setelah mixing time dan tambahan 10 menit diaduk pada mixer, bejana diambil kemudian

masukkan lumpul kedalam sel tabung pada rolling oven atau pada tempat pengaduk

4. Biarkan paling sedikit selama 16 20 jam. Namun dikarenakan pada kesalahan

komunikasi, lumpur yang dipergunakan dalam praktikum ini tidak didiamkan selama 16

20 jam namun langsung digunakan setelah proses mixing.


4/30

Gambar 2.1 Proses Mixing Lumpur

Beberapa asumsi yang digunakan saat proses pembuatan lumpur serta asumsi umum praktikum

secara kesuluruhan antara lain :

1. Seluruh bahan aditif tercampur merata (homogen) didalam lumpur dan tidak

menggumpal.

2. Percobaan dilakukan pada tekanan dan praktikum yang konstan. Tekanan dan temperatur

yang berubah-ubah akan berpengaruh pada sifat lumpur pemboran yang akan mengubah

keakuratan dari percobaan.

3. Tidak ada kesalahan paralaks ketika melakukan pembacaan data. Pembacaan data ketika

melakukan pengukuran diasumsikan tidak ada kesalahan paralaks, seperti mengukur

volume air untuk pembuatan lumpur.

2.2 Densitas

Densitas merupakan property intrinsic yang tidak dipengaruhi oleh kuantitas. Densitas

merupakan salah satu sifat lumpur yang sangat berpengaruh dalam operasi pemboran. Densitas

berhubungan langsung dengan fungsi lumpur sebagai pengimbang tekanan formasi. Lumpur


5/30

dengan densitas yang terlalu besar akan mengakibatkan lost circulation dan lumpur dengan

densitas yang terlalu kecil akan mengakibatkan kick.

Pada pengukuran densitas pada praktikum ini, digunakan alat Mud Balance. Prinsip kerja dari

alat ini adalah mengukur densitas dari mud dengan prinsip kesetimbangan massa. Alat ini

digunakan untuk mengukur densitas mud. Sebelum digunakan alat ini harus dikalibrasi dengan

air dengan referensi densitas untuk air adalah 8.33 ppg. Air dimasukkan kedalam cup sampai

terisi penuh. Hal ini harus diperhatikan karena skala densitas yang tertera pada skala pembacaan

sudah disesuaikan dengan volume cup tersebut. Kemudian lihat level glass, apabila level glass

tidak berada ditengah maka harus dilakukan penambahan/pengurangan beban pada calibration

crew. Setelah dikalibrasi, lumpur yang ingin diuji dimasukkan ke dalam cup dan kemudian atur

rider sehingga level glass berada ditengah-tengah dan tunggu sampai stabil kemudian catat

densitas yang tertera pada posisi rider tersebut.

Adapun prosedur percobaannya adalah sebagai berikut :

1. Kalibrasi peralatan mud balance dengan cara sebagai berikut :

a. Bersihkan peralatan mud balance

b. Isi cup dengan air sampai penuh, tutup, bersihkan bagian luarnya dan keringkan

dengan kertas tissue.

c.

Letakkan mud balance pada kedudukannya.

d. Tempatkan rider pada skala 8.33 ppg

e. Cek level gelas, bila tidak seimbang atur calibration screw sehingga seimbang.

2. Ambil lumpur yang telah disiapkan, isi cup mud balance dengan lumpur tersebut.

3. Tutup cup, bersihkan lumpur yang melekat pada bagian luar dinding dan penutup cup.

4. Letakkan bakance arm pada kedudukannya. Atur rider hingga seimbang kemudian baca

densitas yang ditunjukkan skala.

5. Catat pembacaannya sebagai densitas lumpur.

6. Ulangi langkah 2 5 untuk komposisi lumpur lainnya.


6/30

Gambar 2.2 Mud Balance

Gambar 2.3 Proses pengukuran Densitas Mud dengan Mud Balance

Pada percobaan penentuan densitas WBM dengan Mud Balance beberapa asumsi yang

digunakan adalah sebagai berikut :

1. Tidak terjadi penggumpalan pada lumpur WBM (lumpur bersifat homogen).

2. Tidak ada gelembung udara yang saat pengukuran densitas WBM dengan menggunakan

Mud Balance sehingga yang diukur 100% WBM.


7/30

3. Tekanan dan temperatur adalah tekanan dan temperatur ruangan (konstan) pada

pengukuran densitas dengan menggunakan Mud Balance.

4. Densitas air sebesar 8.33 ppg

2.3 Pengukuran Apparent Viscosity, Plastic Viscosity, Yield Point, dan Gel Strength

dengan Fann VG Viscometer.

Pengukuran pada percobaan ini mengguakan Fann VG Viscometer. Prinsip kerja dari alat ini

adalah mengukur simpangan yang terjadi pada bob akibat momen torsi yang diberikan rotor

kepada lumpur dan kemudian lumpur berputar dan membuat simpangan pada bob. Alat ini

memiliki pengukuran yang bervariasi yaitu pada 3 RPM, 6 RPM, 100 RPM, 300 RPM, 600

RPM. Alat ini berguna untuk mengukur sifat rheology dari lumpur yaitu plastic viscosity,

yield point, gel strength dan apparent viscosity. Rheology tersebut dapa dihitung langsung

dari dial reading pada alat ini. Pada penentuan untuk OBM diperlukan thermal cup yang

berfungsi untuk menjaga suhu minyak pada suhu yang cukup tinggi sehingga emulsi dapat

menjadi lebih stabil pada saat pengukuran.

Penggunaan alat ini dengan memasukkan lumpur yang ingin diuji kedalam chamber sampai

pada batas yang terdapat pada chamber tersebut. Hal ini harus diperhatikan karena

pengukuran pada praktikum ini menggunakan 1 yield sehingga volume yang digunakan harus

tepat pada batas chamber tersebut. Kemudian atur chamber sehingga seluruh rotor dan bob

menyentuh lumpur tersebut. Kemudian atur tuas speed selection knob untuk mengatur

kecepatan putaran yang diinginkan.

Gambar 2.4 Speed Selection Knoob


8/30

Atur kecepatan putaran pada seluruh kecepatan putaran yang tersedia dan catat dial

reading.Setelah itu plastic viscosity, yield point dan apparent viscosity dapat dihitung

dengan:

Kemudian untuk menentukan gel strength, gunakan 600 RPM selama 10 detik kemudian segera

ubah kecepatan ke 3 RPM dan matikan Fann VG selama 10 detik. Setelah 10 detik, nyalakan

Fann VG dan catat simpangan maksimum sebagai gel strength 10 detik. Kemudian ulangi

langkah tersebut namun matikan fann VG selama 10 menit dan catat sebagai gel strength 10

menit. Fann VG dimatikan agar lumpur dalam keadaan static karena seperti yang kita ketahui

bahwa gel strength merupakan ukuran gaya tarik menarik pada saat static (diam).

Alat ini sesungguhnya kurang mencerminkan kondisi lumpur dalam lubang bor yang

sesungguhnya dikarenakan temperatur dalam lubang bor bervariasi dengan bertambahnya

kedalaman sedangkan pada percobaan ini temperature diasumsikan isothermal. Selain itu,

lumpur yang diuji dengan Fann VG tidak dalam kondisi disirkulasikan, hal ini berbeda dengan

kenyataan pada operasi pemboran dimana kondisi rotasi selalu diikuti oleh sirkulasi. Selain itu,

alat ini tidak menggambarkan keadaan lumpur di annulus.

Adapun prosedur pengujian ini adalah sebagai berikut :

1. Pengukuran Apparent Viscosity, Plastic Viscosity, Yield Point

a. Masukkan lumpur ke dalam thermal cup Fann VG Viscometer


9/30

b. Letakkan cup pada tempatnya, atur kedudukkan sehingga rotor dan boob tercelup

kedalam lumpur. Lumpur dalam thermal cup sudah harus dipanasi sampai 130F.

c. Jalankan rotor pada posisi high dengan kecepatan roto 600 RPM sampai kedudukan

skala (dial) mencapai kesetimbangan kemudian catat harga yang terbaca.

d.

Lanjutkan pengukuran untuk kecepatan rotor 300, 200, 100, 6, dan 3 RPM dengan

mengubah gear saat motor sedang berjalan.

2. Pengukuran Gel Strength

a. Aduk lumpur dengan Fann VG Viscometer pada kecepatan 600 RPM selama 10

detik.

b. Matikan Fann VG dan diamkan lumpur selama 10 detik.

c. Jalankan rotor pada kecepatan 3 RPM

d.

Catat simpangan maksimum skala petunjuk sebagai gel strength 10 detik.

e. Aduk kembali lumpur dengan Fann VG pada kecepatan 600 RPM selama 10 detik.

f. Matikan Fann VG pada dan diamkan lumpur selama 10 menit.

g. Jalankan rotor pada kecepatan 3 RPM

h. Catat simpangan maksimum skala penunjuk sebagai gel strength 10 menit.

i. Ulangi prosedur diatas pada sample WBM lainnya.

Adapun asumsi yang digunakan dalam Pengujian ini adalah :

1. Tekanan percobaan konstan

2. Isothermal

3. Tidak terjadi kesalahan paralaks ( kesalahan dalam membaca skala )

4. Alat bekerja dengan baik

5. Lumpur tidak menggumpal

6. Komposisi pembuatan lumpur sesuai


10/30

Gambar 2.5 Fann VG

2.4 Pengukuran Laju Filtrasi

Pada pengukuran laju filtrasi menggunakan alat filter press apparatus. Prinsip kerja dari alat ini

adalah mengukur volume filtrate lumpur pada graduated cylinder yang telah melalui media

berpori (filter paper) akibat lumpur yang berada pada cell diberikan tekanan. Alat ini digunakan

untuk mengukur volume filtrate loss dari lumpur dan ketebalan filter cake yang terbentuk. Alat

ini menggunakan tekanan sebesar 100 psi. Tekanan 100 psi yang digunakan dianalogikansebagai overbalance drilling yang umumnya berada 100 psi diatas tekanan formasi. Waktu 30

menit yang digunakan pada percobaan ini mensimulasikan lamanya mud berada di lubang bor.

Penggunaan alat ini dengan atur susunan filtration dengan tepat seperti pada gambar diatas. Hal

ini harus diperhatikan karena apabila terjadi kesalahan dalam pengaturan susunan tersebut maka

akan terjadi kebocoran pada cell tersebut. Kemudian, masukkan lumpur kedalam cell lalu tutup

rapat cell tersebut. Kemudian siapkan graduated cylinder pada bagian bawah chamber untuk

menampung filtrate loss. Kemudian dialirkan tekanan sebesar 100 psi dan catat volume filtrate

loss tiap 2 menit untuk 10 menit pertama dan tiap 1 menit untuk 20 menit selanjutnya. Setelah 30

menit, catat volume filtrate loss yang tertampung dalam graduated cylinder dan ukur ketebalan

mudcake pada filter paper dengan menggunakan jangka sorong.


11/30

Alat ini tidak mencerminkan kondisi pada operasi pemboran karena dilakukan pada temperature

ruangan dan pada keadaan isothermal. Selain itu, analogi media berpori yang digunakan pada

filter paper juga tidak dapat mencerminkan kondisi formasi yang memiliki keragaman litologi.

Waktu 30 menit juga belum dapat merepresentasikan kondisi sebenarnya karena lumpur yang

disirkulasikan ke dalam formasi bisa sampai berhari-hari. Selain itu, pada alat ini lumpur yang

diukur hanya dalam keadaan static sedangkan pada operasi pemboran lumpur lebih sering

ditemukan dalam keadaan dinamis.

Adapun prosedur percobaan pengukuran laju filtrasi adalah sebagai berikut :

1. Siapkan lumpur yang hendak diuji

2. Siapkan filter press. Hubungkan silinder beesi dan penutup bagian bawahnya dengan

menyertakan kertas saring dan ring karet diantaranya kemudian kencangkanhubungannya.

3. Letakan gelas ukur di bawah silinder untuk menampung filtrate

4. Cek kebocoran dengan cara :

a. Masukkan air ke dalam silinder (tidak sampai penuh) sambil menutup lubang

pengeluaran dengan jari. Pasang penutup dengan rapat.

b. Masih dengan jari menutup pengeluaran, alirkan udara bertekanan 100 psi kemudian

cek apakah ada air yang keluar melalui sela-sela silinder.

c.

Bila ada kebocoran, tutup valve lalu bleed off dan ulangi lagi pemasangan silinder.

Periksa lagi letak silinder besi, kertas saring dan ring karet apakah sudah dalam posisi

yang tepat, bila perlu ganti dengan persediaany yang lain.

d. Lakukan pengecekan kembali sampai tidak ada kebocoran.

5. Setelah tidak ada kebocoran, isi silinder dengan lumpur. Tahan lubang pengeluaran

dengan jari, kemudian pasang penutup dengan rapat.

6. Alirkan udara bertekanan 1005 psi bersamaan dengan dibukanya jari penutup dan

dijalankannya pencatat waktu. Catat volume filtrate (sampai ketelitian 0.1 cc) dengan

interval pengamatan tiap 2 menit pada 10 menit pertama dan kemudian tiap menit untuk

20 menit berikutnya. Catat juga volume filtrate pada menit ke 7.5

7. Hentikan aliran udara. Hilangkan tekanan udara dalam silinder (bleed off) dan buang sisa

lumpur dalam silinder ke penampungan limbah.


12/30

8. Ukur tebal mudcake (dengan satuan 1/32 inch)

9. Deskripsikan kekasaran relative mud cake (subjectif), bisa dengan menggunakan

deskripsi hard, soft, tough, rubbery, dan firm dll.

10.Ukur pH filtrate.

11.

Ulangi langkah 1 10 untuk komposisi lumpur yang berbeda.

Adapun asumsi yang digunakan dalam Pengujian ini adalah :

1. Pressure pengujian 100 psi.

2. Tidak ada kebocoran pada silinder.

3. Tidak ada robek pada filter paper.

4. Temperature isothermal.

5.

Alat bekerja dengan baik.

6. Tidak ada kesalahan paralaks dalam pembacaan volume filtrate.

Gambar 2.6 Filter Press Apparatus


13/30

Gambar 2.7 Filter Press Apparatus di Lab Bor


14/30

BAB III

PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA

3.1 Penentuan Densitas Mud

Dari percobaan yang telah dilakukan dengan menggunakan mud balance , didapatkan hasilsebagai berikut :

Tabel 3.1 Hasil pengukuran densitas sampel menggunakan Mud Balance

No

.

Pengukur

an

Densitas (ppg)

Sampel 1

(Air +

Bentonit

e)

Sampel 2 (Air +

Bentonite+Starc

h)

Sampel 3 (Air

+

Bentonite+CM

C-LV)

Sampel 4 (Air +

Bentonite+Hemati

te)

Sampel 5 (Air +

Bentonite+Solt

ex)

1 1 8.7 8.6 8.76 8.8 7.3

2 2 8.6 8.625 8.75 8.8 7.3

3 3 8.6 8.625 8.77 8.8 7.3

Rata - Rata 8.63 8.62 8.76 8.8 7.3

Terlihat pada penambahan soltex menurunkan densitas mud. Jika mengacu pada beberapa

refrensi yang didapatkan, soltex berfungsi mengatasi formasi shale dengan cara menutup

microfracture dan tidak untuk menurunkan densitas lumpur. Jika mengacu pada produk bulletin

soltex, penambahan soltex harus melalui proses pre-mixing dengan fresh water terlebih dahulu

dan tidak dapat langsung ditambahkan pada system lumpur. Jika ada foam maka ditambahkan

defoamer untuk mengatasinya. Pada praktikum, terjadi kesalahan saat mixing order dimana

soltex ditambahkan kedalam lumpur standard an tidak ditambah defoamer. Keberadaan foam

akan mengakibatkan turunnya densitas lumpur seperti terlihat pada pengukuran dengan mud

balance yang ditunjukkan pada tabel 3.1.

Pada penambahan hematite,terlihat ada kenaikan densitas. Hal ini wajar terjadi karena hematite

memang merupakan weighting agent.

Pada penambahan Corboxy Methyl Cellulose (CMC LV) ada sedikit kenaikan densitas. Fungsi

utama CMC LV adalah sebagai fluid loss control dengan fungsi tambahan sebagai viscosifier.

Penambahan starch tidak menimbulkan kenaikan density. Starch sendiri adalah additive yang

digunakan sebagai fluid loss control.


15/30

Selanjutnya dilakukan penentuan densitas lumpur menggunakan metode perhitungan dengan

konsep material balance :

(Vsx s) + (Vmlx ml) = Vmbx mb

Tabel 3.2 Perhitungan Densitas Mud Dengan Prinsip Material Balance

Jenis SG Berat (gr) Volume

(cc)

Densitas

(gr/cc)

Densitas

Mud Baru

(gr/cc)

Densitas

Mud Baru

(ppg)

Air 350 0.998 0.998 8.33

Lumpur

standar +

Bentonite

358.65 1.04 1.037 8.65

LS + Starch 0.6 1.5 2.5 0.61.034 8.63

LS + CMC

LV

1.55 3 1.94 1.55

1.040 8.68

LS +

Hematite

5.6 4.5 0.804 5.6

1.047 8.74

LS + Soltex 1.3 6 4.62 1.3 1.040 8.68

Dari tabel perhitungan dengan material balance dapat di hitung galat , maka

Tabel 3.3 Galat Pengukuran Densitas

Jenis Galat (%)

LS (Air + Bentonite) 0.21

LS + Starch0.14

LS + CMC LV0.95

LS + Hematite0.69

LS + Soltex15.92


16/30

Gambar 3.1 Grafik Perbandingan densitas pengukuran,perhitungan dan galat

Dari tabel dan grafik perhitungan galat diatas, terlihat bahwa terjadi galat yang cukup besar pada

penambahan soltex. Hal ini sudah dijelaskan sebelumnya karena kesalahan mixing order dimana

seharusnya soltex di pre-mixing dengan fresh water dulu dan diberi defoaming serta tidak boleh

dicampurkan langsung kedalam system mud. Namun pada praktikum soltex langsung

ditambahkan sehingga terjadi pengukuran yang tidak akurat dan menghasilkan galat sebesar

15.92 %.

3.2 Pengukuran Apparent Viscosity, Plastic Viscosity, Yield Point, dan Gel Strength

Dari hasil percobaan sand konten untuk berbagai komposisi sampel, didapatkan hasil seperti

tabulasi dibawah ini :

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

LS LS+Starch LS+CMC LV LS+Hematite LS+Soltex

Densitas Pengukuran (ppg)

Densitas Perhitungan (ppg)

Galat (%)


17/30

Tabel 3.4 Dial Reading

No. RPM

Dial reading

Sampel

1

Sampel

3

Sampel

41 3 5 16 4

2 6 7 18 5

3 100 16 30 16

4 200 24 40 24

5 300 29 48 30

6 600 42 66 46

Dari data diatas lalu akan dicari untuk apparent viscosity, Plastic Viscosity, Yield Point dan Gel

Strength untuk masing-masing sampel lumpur.

3.2.1

Penentuan Apparent Viscosity

Untuk menghitung Apparent Viscosity (a) harus dimulai dari menghitung Shear

Stress () dan Shear Rate ()

Dimana

Shear stress

= 5,077 x N

Shear rate:

= 1,704 x N

Sehingga Apparent Viscosity:

a = (100) (/)


18/30

Dan dapat ditabulasikan menjadi seperti dibawah ini :

Tabel 3.5 Shear Stress, Shear Rate dan Apparent Viscosity Masing masing Sampel

RPM

Shear Stress

Shear Rate

Apparent Viscosity

LS LS + CMC LV LS + Hematite LS LS + CMC LV LS +Hematite

3 25.385 81.232 20.308 5.112 496.5767 1589.045 397.2613

6 35.539 91.386 25.385 10.224 347.6037 893.838 248.2883

100 81.232 152.31 81.232 170.4 47.67136 89.3838 47.67136

200 121.848 203.08 121.848 340.8 35.75352 59.5892 35.75352

300 147.233 243.696 152.31 511.2 28.80145 47.67136 29.7946

600 213.234 335.082 233.542 1022.4 20.85622 32.77406 22.84253

3.2.2

Penentuan Plastic Viscosity

Plastic viscosity dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan dibawah ini :

p = 600 - 300

Sehingga plastic viscosity untuk masing masing sampel pada percobaan ini didapatkan

hasil sebagai berikut :

Tabel 3.6 Plastic Viscosity Sampel

Kode Plastic viscosity (cp)

LS 13LS + CMC LV 18

LS + Hematite 16

3.2.3 Penentuan Yield Point

Yield Point dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan dibawah ini :

y = 300- p

Sehingga Yield Point untuk masing masing sampel pada percobaan ini didapatkan hasil

sebagai berikut :


19/30

Tabel 3.7 Yield Point sampel

Kode Yield point (lb/100 ft^2)

LS 16

LS + CMC LV 30

LS + Hematite 14

3.2.4 Penentuan Gel Strength

Nilai Gel Strength didapatkan dari pengukuran langsung di Fann VG

Tabel 3.8 Gel Strength Sampel

No.Waktu

(menit)

Gel Strength lb/100 FT

Dial reading@ 3 RPM

LS

LS +

CMC LV

LS +

Hematite

1 0.167 6 22 7

2 10 26 44 24

Dari tabel tabel diatas lalu diplot dalam grafik untuk melihat kelakuan fluida pemboran dan gel

strength, sehingga menghasilkan grafik seperti dibawah ini

Gambar 3.2 Sifat Rheology Lumpur

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 200 400 600 800 1000 1200

ShearStress(s-1)

Shear rate (dyne/cm2)

Perilaku Fluida WBM

Sampel 1

Sampel 3

Sampel 4


20/30

Gambar 3.3 Gel Strength Sampel

Gambar 3.5 Type Gel Strength

0

10

20

30

40

50

60

7080

90

100

0 2 4 6 8 10 12

Gelstrength(lbs/100ft2)

Waktu (menit)

Gel Strength Sampel WBM

Sampel 1

Sampel 3

Sampel 4


21/30

Dari hasil percobaan dan setelah diplot dalam bentuk grafik, maka beberapa analisa yang bisa

diberikan untuk masing masing sampel adalah bahwa lumpur standar (air + Bentonite)

mempunyai apparent viscosity terendah dan LS+CMC LV memiliki apparent viscosity tertinggi.

Pada pengukuran yield point, LS + CMC LV memiliki yield point tertinggi. Yield point sendiri

dapat didefinisikan sebagai bagian dari resistensi fluida akibat adanya gaya tarik menarik antar

muatan pada permukaan partikel yang terdispersi saat fluida mengalir. Jika dilihat dari parameter

plastic viscosity, campuran antara LS+CMC LV mempunyai plastic viscosity tertinggi.Plastic

viscosity sendiri adalah resistensi fluida untuk mengalir karena adanya friksi mekanis. Jika

analisa dari sifat additive, seharusnya yang membuat yield point dan plastic viscosity menjadi

tinggi adalah Hematite karena hematite adalah weighting agent dan kedua sifat fluida tersebut

terpengaruh dari kandungan partikel solid didalamnya. Sedangkan CMC LV merupakan fluid

loss control dan tidak memberikan dampak yang signifikan terhadap yield point dan plastic

viscosity, namun pada praktikum ini, data yang didapatkan adalah CMC LV yang memberikan

efek signifikan. Beberapa kemungkinan yang terjadi adalah

a) Cup yang digunakan untuk mixing lumpur tidak dalam keadaan bersih dan ada

kontaminasi dari additive lain sehingga hasil yang didapatkan tidak lagi akurat.

b) Kemungkinan terjadi kesalahan pelabelan sampel dimana sampel LS+CMC LV tertukar

label dengan sampel LS+Hematite, sehingga ada kesalahan dalam pembacaan hasil

percobaan.

c) Kemungkinan terjadi kesalahan pencatatan data hasil praktikum pada kolom yang sudah

disediakan dimana kolom LS+CMC LV tertukar dengan kolom LS+Hematite.

Jika asumsi yang digunakan adalah terjadi kesalahan teknis saat praktikum berlangsung sehingga

terjadi hasil yang tertukar, maka hasil yang didapatkan menjadi make sensedimana hematite lah

yang memberikan dampak signifikan terhadap kenaikan plastic viscosity dan yield point.

Selanjutnya pada penentuan gel strength, terlihat bahwa semua sample menunjukkan tipe gel

strength progressive artinya nilai gel strength saat 10 detik naik signifikan terhadap nilai gel

strength saat 10 menit. Hal ini tidak diharapkan menjadi sifat atau kelakuan fluida pemboran saat

operasi pemboran karena akan menimbulkan beberapa masalah seperti efek swabbing ketika pipa

ditarik, efek surging ketika pipa diturunkan dan kesulitan analisa cutting karena penahanan

cutting yang ketat. Dari ketiga sampel tersebut, sampel yang mempunyai gel strength paling


22/30

tinggi adalah LS+CMC LV. Gel strength yang tinggi dapat diatasi dengan mengencerkan mud

menggunakan thinner.

3.3 Pengukuran Filtration Loss dan Mud Cake

Dari percobaan menggunakan filter press apparatus untuk menentukan filtration loss

dan mudcake, didapatkan data sebagai berikut :

Grafik 3.9 Volume Filtrat Sampel Pada Waktu Tertentu

No. Waktu (menit)Volume filtrat (mL)

t^0.5LS LS+Starch LS+CMC LV LS+Soltex

1 0 0 0 0 0 0

2 2 3 3.5 5.75 4 1.414

3 4 4.5 4.5 6.9 6 2.000

4 6 6 5.5 8 7 2.4495 7.5 6.6 6.25 8.25 7.75 2.739

6 8 7 6.5 8.4 8 2.828

7 10 8 - - 9 3.162

8 11 8.5 - - 9.45 3.317

9 12 9 - - 9.9 3.464

Lalu untuk mengetahui volume filtrate di t 30 menit dapat dilakukan dengan menggunakan

persamaan :

V30 = 2(V7.5)-Vsp

Dimana Vsp dapat ditentukan dengan memplot V vs t0.5

dan mengekstrapolasinkannya ke t0.5

=0 ,

sehingga untuk masing masing sampel didapatkan grafik dan ekstrapolasi seperti berikut :


23/30

Gambar 3.6 Grafik Static Filtration VS Square Root Of Time LS

Gambar 3.7 Grafik Static Filtration VS Square Root Of Time LS+Starch

y = 2.9297x - 1.2524

0

2

4

6

8

10

0.000 1.000 2.000 3.000 4.000

Filtrate(ml)

Square Root Of Time

Static Filtration vs. Square Root of

Time: LS

LS

Linear (LS)

y = 2.129x + 0.3828

0

12

3

4

5

6

7

0.000 1.000 2.000 3.000

F

iltrate(ml)

Square Root Of Time


Time: LS+Starch

LS+Starch

Linear (LS+Starch)


24/30

Gambar 3.8 Grafik Static Filtration VS Square Root Of Time LS+CMC LV

Gambar 3.9 Grafik Static Filtration VS Square Root Of Time LS+Soltex

Sehingga didapatkan hasil Vsp sebagai berikut

Tabel 3.9 V7.5 dan Vsp

Parameter LS LS+Starch

LS+CMC

LV LS+Soltex

V7.5 6.6 6.25 8.25 7.75

Vsp -1.252 0.382 3.102 0.154

y = 1.906x + 3.1027

0

2

4

6

8

10

0.000 1.000 2.000 3.000

Filtrate(ml)

Square Root Of Time


Time: LS+CMC LV

LS+CMC LV

Linear (LS+CMC LV)

y = 2.8009x + 0.1542

0

2

46

8

10

12

0.000 1.000 2.000 3.000 4.000

Filtrate(ml)

Axis Title


Time: LS+Soltex

LS+Soltex

Linear (LS+Soltex)


25/30

Selanjutnya, V30 dapat dihitung menggunakan persamaan V30 = 2(V7.5)-Vsp , sehingga

didapatkan hasil seperti dibawah ini

Tabel 3.10 V30

Parameter LS LS+Starch

LS+CMC

LV LS+Soltex

V30 14.452 12.118 13.398 15.346

Untuk lebih memudahkan maka dapat diplot dalam grafik additive vs V30 , sehingga

Gambar 3.10 Grafik Perbandingan Fluid Loss masing masing sampel

Dari grafik diatas kita dapat lihat bahwa penambahan starch atau CMC LV pada lumpur akan

mengurangi fluid loss sesuai dengan fungsi utama kedua additive ini sebagai fluid loss control,

namun yang menghasilkan hasil lebih signifikan adalah starch. Hal ini dikarenakan Starch

merupakan aditif yang berguna untuk mengurangi filtrate loss karena hadirnya ion Kalsium atau

Sodium yang terkandung pada Starch sehingga akan semakin sulit filtrate untuk dapat lolos dari

lumpur dan melewati pori-pori.

Selanjutnya, mudcake yang dihasilkan dalam percobaan ini dapat dianalisa sebagai berikut

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

LS LS+Starch LS+CMC LV LS+Soltex

Fluid loss

Fluid loss


26/30

Tabel 3.11 pH Filtrat

Kode Tebal mudcake (cm) pH

LS 0.13 8

LS+Starch 0.145 8

LS+CMC LV 0.1 7.5LS+Soltex 0.11 8

LS+Starch memberikan ketebalan mud cake paling besar dibandingkan sampel lainnya. Hal ini

membuktikan bahwa starch mampu berperansebagai fluid loss control karena dapat

mengendalikan laju filtrat masuk ke dalam formasi. Hal ini penting karena fluid yang loss/masuk

ke dalam formasi dapat merusak, seperti fluid blocking, pore plugging, clay swelling, dan

perubahan wettability. Mud cake yang tipis dapat menjadi bantalan yang baik antara pipa

pemboran dan permukaan lubang bor, namun t idak dapat menahan banyak filtrat yang masuk ke

formasi yang dapat menimbulkan formation damage.Namun, di satu sisi, terlalu tebalnya mud cake juga dapat berakibat:

- Adanya lubang yang ketat akibat penumpukan filter cake sehingga memperbesar gesekan

drillstring dengan mud cake tersebut

- Menambah pressure surges dan swabbing effect ketika pipa diturunkan atau ditarik karena

makin mengecilnya diameter lubang

- Pipe sticking akibat kontak pipa dengan permukaan filter cake yang tebal dan memiliki

permeabilitas tinggi

pH lumpur sendiri harus dijaga berkisar 8.5 sampai 9.5 (basa) agar tidak menyebabkan korosi

pada peralatan pemboran yang digunakan. Pengontrolan pH dapat dilakukan dengan

penambahan caustic soda atau lime.


27/30

BAB IV

KESIMPULAN

1. Densitas Mud adalah salah satu parameter Mud yang harus dijaga nilainya sesuai dengan

kebutuhan. Nilai densitas yang tepat menjadi pertahanan pertama terhadap tekanan

formasi dan mencegah terjadinya kick.

2. Pada percobaan kali ini pengukuran densitas dilakukan dengan menggunakan mud

balance lalu dikoreksi dengan perhitungan densitas menggunakan konsep material

balance. Hasil koreksi menunjukkan hasil yang baik dimana galat yang terjadi dibawah

1% kecual untuk sampel lumpur standar ditambah soltex dimana galat yang terjadi

sampai 15.92%. Hal ini dikarenakan kesalahan saat mixing order dimana seharusnya

soltex dilakukan pre-mixing dengan fresh water terlebih dahulu sebelum dicampurkan

kedalam lumpur standar. Saat mixing soltex juga seharusnya ditambahkan defoamer

karena munculnya foam yang akan menurunkan densitas mud.

3. Apparent viscosity merupakan resistensi fluida untuk mengalir pada rpm tertentu, dari

beberapa refrensi yang didapatkan diperoleh bahwa apparent viscosity ditentukan pada

rpm 600. Apparent viscosity bervariasi bergantung pada komposisi mud.

4. Plastic viscosity sendiri adalah resistensi fluida untuk mengalir karena adanya friksi

mekanis.

5. Pada percobaan kali ini, ditemukan kemungkinan kesalahan teknis yang dilihat pada data

hasil percobaan yang tidak sesuai dengan sifat atau fungsi additive yang ditambahkan.

Jika analisa dari sifat additive, seharusnya yang membuat yield point dan plastic viscosity

menjadi tinggi adalah Hematite karena hematite adalah weighting agent dan kedua sifat

fluida tersebut terpengaruh dari kandungan partikel solid didalamnya. Sedangkan CMC

LV merupakan fluid loss control dan tidak memberikan dampak yang signifikan terhadap

yield point dan plastic viscosity, namun pada praktikum ini, data yang didapatkan adalah

CMC LV yang memberikan efek signifikan.

6. Beberapa kemungkinan yang terjadi adalah

a. Cup yang digunakan untuk mixing lumpur tidak dalam keadaan bersih dan ada

kontaminasi dari additive lain sehingga hasil yang didapatkan tidak lagi akurat.


28/30

b. Kemungkinan terjadi kesalahan pelabelan sampel dimana sampel LS+CMC LV

tertukar label dengan sampel LS+Hematite, sehingga ada kesalahan dalam pembacaan

hasil percobaan.

c. Kemungkinan terjadi kesalahan pencatatan data hasil praktikum pada kolom yang

sudah disediakan dimana kolom LS+CMC LV tertukar dengan kolom LS+Hematite.

7. Pada pengujian gel strength, didapatkan hasil bahwa tipe gel strength yang terbentuk tipe

progressive. artinya nilai gel strength saat 10 detik naik signifikan terhadap nilai gel

strength saat 10 menit. Hal ini tidak diharapkan menjadi sifat atau kelakuan fluida

pemboran saat operasi pemboran karena akan menimbulkan beberapa masalah seperti

efek swabbing ketika pipa ditarik, efek surging ketika pipa diturunkan dan kesulitan

analisa cutting karena penahanan cutting yang ketat.

8.

Gel strength yang tinggi dapat diatasi dengan mengencerkan mud menggunakan thinner.

9. Fluid loss adalah masuknya filtratt lumpur kedalam formasi.

10.Dari sampel yang diuji, additive starch merupakan additive yang mempunyai fluid loss

control paling baik dengan filtrate yang paling sedikit.

11.LS+Starch memberikan ketebalan mud cake paling besar dibandingkan sampel lainnya.

Hal ini membuktikan bahwa starch mampu berperansebagai fluid loss control karena

dapat mengendalikan laju filtrat masuk ke dalam formasi. Hal ini penting karena fluid

yang loss/masuk ke dalam formasi dapat merusak, seperti fluid blocking, pore plugging,

clay swelling, dan perubahan wettability.

12.Mud cake yang tipis dapat menjadi bantalan yang baik antara pipa pemboran dan

permukaan lubang bor, namun tidak dapat menahan banyak filtrat yang masuk ke formasi

yang dapat menimbulkan formation damage. Namun, di satu sisi, terlalu tebalnya mud

cake juga dapat berakibat:

a. Adanya lubang yang ketat akibat penumpukan filter cake sehingga memperbesar

gesekan drillstring dengan mud cake tersebut

b.

Menambah pressure surges dan swabbing effect ketika pipa diturunkan atau ditarik

karena makin mengecilnya diameter lubang

c. Pipe sticking akibat kontak pipa dengan permukaan filter cake yang tebal dan

memiliki permeabilitas tinggi


29/30

DAFTAR PUSTAKA

1. Amoco.1994. Drilling Fluids Manual.Amoco Corporation.

2. Bourgoyne, Adam. 1986. Applied Drilling Engineering.Society of Petroleum

Engineering.3. Heriot-Watt University. Drilling Engineering.

4. Rubiandini, Rudi. Teknik Operasi Pemboran .

5. Drilling Specialties. Soltex Additive

6. Material Safety Data Sheet. Petropath.

7. www.drilling-mud.org
http://www.drilling-mud.org/http://www.drilling-mud.org/


30/30

JAWAB PERTAANYAAN (JP)

Penurunan densitas Lumpur Standar

SG Bentonite = 2.65

Densitas water = 8.33 ppg

Densitas Bentonite = 22.0745 ppg

Volume water = 350 cc = 0.09246 Gallon

Berat Bentonite = 22.5 g = 0.0496 pound

Volume Bentonite : 0.0496/22.0745 = 0.002247 Gallon

Material Balance:

(Vsx s)+ (Vw x w) =Vm x m

= () +()

=(0.00224722.0745) +(0.092468.33)

0.002247+0.09246=8.656

Sebutkan Minimal 3 aditif yang digunakan untuk:

Shale Inhibitor Weighting Agent Filtration Loss

Alcomer115 Hematite Sodium Carboxymethylcellulosics (CMC)

Glycol Baroid Starch

Polyoxyalkyleneamine(POAM) Bentonite Polyanionic Cellulosics (PAC)

UCONTM

Iron Oxide Sodium Polyacrylates (SPA)

SYNALOXTM

Calcium Carbonate Acrylonitrite

Kesan Dan Pesan Selama Praktikum :

- Asisten cukup baik dan sabar dalam membimbing selama praktikum

-

Koordinasi soal pembuatan lumpur lebih ditingkatkan lagi sehingga sampel yang diujibenar benar sesuai kondisi yang diinginkan.

[laporan modul vii selasa 1 22215031]

Documents