Proposal Pdsi Jadi

8/9/2019 Proposal Pdsi Jadi

1/18

PEMILIHAN BIT PADA KEGIATAN PENGEBORAN

Diajukan untuk Memenuhi Syarat

Permohonan Tugas Akhir

Oleh

Dawud Prionggodo

03101402091

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2014


2/18

IDENTITAS DAN PENGESAHAN USULAN PENELITIAN

TUGAS AKHIR MAHASISWA

1.

Judul : PEMILIHAN BIT PADA KEGIATAN PENGEBORAN

2. Pengusul

a. Nama : Dawud Prionggodo

b. Jenis Kelamin : Laki - laki

c. NIM : 03101402091

d. Semester : IX (Sembilan)

e. Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Pertambangan

f.

Institusi : Universitas Sriwijaya

3. Lokasi Penelitian : PT. PERTAMINA DRILLING SERVICEINDONESIA di Propinsi Jambi

Palembang, 10 November 2014Pengusul,

Dawud PrionggodoNIM. 03101402091

Pembimbing Proposal,

Ir. Ubaidillah Anwar Prabu, MS

NIP. 195510181988031001

Menyetujui :Ketua Jurusan Teknik PertambanganFakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Hj. RR. Harminuke Eko Handayani, S.T., M.T.

NIP. 196902091997032001


3/18

A. JUDUL

PEMILIHAN BIT PADA KEGIATAN PENGEBORAN

B. LOKASI

PT. PERTAMINA DRILLING SERVICE INDONESIA

C. BIDANG ILMU

TEKNIK PERTAMBANGAN

D. LATAR BELAKANG

Industri Perminyakan dan pertambangan merupakan industri vital di

Indonesia, keduanya sama – sama menjadi pemasok energi untuk Negara dan

menjadi industri yang membantu di dalam penambahan pemasukan Negara

lewat Ekspor – importnya, namun dewasa ini industri perminyakan mengalami

penurunan produksi yang diakibatkan oleh cadangan yang telah berkurang serta

minimnya kegiatan eksplorasi yang dilakukan untuk memenuhi kebutuhan

energi nasional. Sebagai mahasiswa yang akan menjadi salah satu aspek

terpenting dalam menopang kebutuhan vital ini maka diperlukannya pemahaman

yang baik mengenai eksplorasi dan eksploitasi migas dan bahan baku lainnya

yang dapat dijadikan sebagai bahan energi nasional.

Pengeboran adalah salah satu langkah yang harus diambil oleh perusahaan

baik itu bergerak dalam bidang migas maupun bahan galian lainnya karena

kagiatan ini dapat membantu perusahaan untuk memastikan persebaran bahan

galian tersebut serta dapat menentukan berapa volume cadangan yang dapat

diukur agar dapat diputuskan apakah lapangan tersebut memiliki keekonomisan

atau tidak untuk ditambang. Dalam kegiatan pengeboran ini juga keekonomisan

harus sudah dikalkulasi dengan baik supaya capital cost yang dimiliki oleh

perusahaan ini dapat digunakan dengan efisien dan efektif untuk mencapai hasil

yang maksimal.

Dalam Tugas Akhir ini, penulis ingin menganalisa kegiatan pengeboran di

salah satu lapangan yang dikelola oleh Pertamina Drilling Service Indonesia

yang berlokasi di Jambi, Indonesia khususnya mengenai optimalisasi pemilihan

bit yang digunakan dalam kegiatan ini agar pemboran yang dilakukan pada


4/18

lapangan tersebut dapat berhasil dengan menggunakan jenis bit yang tepat

namun tetap efektif dan efisien.

E. RUMUSAN MASALAH

Adapun rumusan permasalahan yang akan penulis jadikan bahan kajian adalah :

1)

Bagaimana Kondisi formasi yang yang menjadi tempat pengeboran

2) Berapa besar biaya pemboran dengan menggunakan metoda Cost per foot ?

3)

Berdasarkan dari hasil Cost per foot , Bit mana yang lebih tepat untuk

mengebor formasi tersebut?

F.

BATASAN MASALAHKajian ini akan dilakukan di satu lokasi pengeboran yang dikelola oleh

Pertamina Drilling Service Indonesia dan hanya akan membahas mengenai

pemilihan bit dengan menggunakan metoda Cost per foot

G. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dari Penelitian ini adalah :

1) Mengetahui kegiatan pengeboran yang dilakukan oleh Perusahaan Pertamina

Drilling Service Indonesia

2) Mengetahui dan mengkaji keefektifan dari bit pada saat pengeboran

3) Mengetahui bagaimana pengaruh optimalisasi pemilihan bit dalam menekan

biaya capital cost

H. TINJAUAN PUSTAKA

Mata bor ( Drill bit ) adalah alat yang digunakan untuk membuat lubang secara

silinder. Mata bor sendiri terletak pada bor yang merotasikan bor itu dan

memberikan torsi serta gaya axial untuk membuat lubang. Bit diklasifikasikan

menjadi 3 kelompok, yaitu Roller Cone Bit , Cone Bit , dan Core bit Perbedaan

dari ketiga jenis mata bor ini adalah :

a. Bentuk dari mata bor.

b. Kegunaan mata bor.

c.

Bahan pembuat mata bor.


5/18

H.1.

Jenis – Jenis Bit

a. Roller Cone Bits

Roller Cone Bit adalah mata bor yang terdiri dari satu, dua atau tiga cones

dengan gerigi yang menempel pada cone tersebut. Roller Cone Bit

dengan tiga cone adalah mata bor yang sering digunakan pada

pengeboran (Bourgoyne Jr, Adam T, dkk. 1996).

Keuntungan menggunakan Roller Cone Bit yaitu:

1) Dapat mengatasi pengeboran dengan kondisi yang kasar.

2) Lebih murah dibandingkan dengan Fixed Cutter Bits.

3)

Lebih sensitif pada jumlah tekanan overbalance dan mempunyai

indikator yang lebih baik dari tekanan formasi yang berlebihan.

Mata bor ini sangat cocok digunakan pada sandstone formations.

Gambar:

GAMBAR 1

ROLLER CONE BITS

b.

Fixed Cutter Bits

Fixed Cutter atau drag bits tidak mempunyai bagian yang bergerak

(bearings) dan dapat mengebor lubang yang sangat dalam jika kondisi

pengeboran terpenuhi.

Macam – macam jenis Fixed Cutter Bits yaitu:


6/18

i.

Polycrystalline Diamond Compact Bit (PDC)

Mata bor ini sangat mahal, tetapi jika syarat pengeboran terpenuhi

maka mata bor ini dapat mengebor sangat cepat untuk lubang yang

sangat dalam. Oleh sebab itu mata bor ini biasanya digunakan untuk

pengeboran lepas pantai dan sumur yang dalam (Bourgoyne Jr,

Adam T, dkk. 1996)

GAMBAR 2

POLYCRYSTALLINE DIAMOND COMPACT BIT (PDC)

ii. Polycrystalline Diamond Bit (PCD)

iii.

Natural Diamond Bit Mata bor ini dapat mengebor batuan yang paling keras (gaya

kompresi terkuat) tetapi pengeboran biasanya lambat dan sangat

mahal. Maka dari itu mata bor ini digunakan pada formasi batuan

yang sangat keras dan sangat dimana formasi ini dapat

menghancurkan jenis mata bor yang lain. Berlian yang digunakan

pada mata bor ini biasanya berlian kelas satu (Bourgoyne Jr, Adam

T, dkk. 1996).


7/18

GAMBAR 3

NATURAL DIAMOND BIT

iv.

Fish Tail Bit

Mata bor ini hanya dapat digunakan pada formasi batuan yang lunak.

Keuntungan dari mata bor ini yaitu mata bor ini dapat dibentuk ulang

dan murah (Bourgoyne Jr, Adam T, dkk. 1996).

c. Core bit

Core bit mempunyai bentuk struktur seperti cincin dengan berlian asliatau buatan yang dipasang pada mata bor ini. Proses pengeboran

menggunakan Core bit seperti gambar dibawah ini:

GAMBAR 4

CORE BIT

Meskipun pengeboran menggunakan Core bit biasanya lebih cepat

daripada mata bor normal pada formasi batuan yang sama dengan batuan


8/18

yang dihancurkan lebih sedikit, penambahan tripping time untuk menarik

core membuat core drilling merupakan operasi yang memakan biaya.

H.2. Penentuan Bit Berdasarkan IADC Chart

Berdasarkan dari tulisan B. D. Brandon, dkk. 1992. Dalam IADC Fixed

Cutter Classification System, Untuk mempermudah pemilihan ketahanan

pahat terhadap jenis formasi yang dibor berkaitan dengan bentuk dan ukuran

pahat, maka dapat dilihat dari kode IADC - nya. Pada 1972, IADC

(International Association of Drilling Contractor) telah membuat daftar

klasifikasi pahat rolling cutter dengan kode angka. Kode IADC tersebut

terdiri dari tiga angka dan masing – masing angka menunjukkan arti yang

berbeda – beda. Sistem tiga angka yang digunakan adalah A, B, C dimana :

A = berharga 1 sampai 8, menunjukkan ciri – ciri formasi dan

karakteristik unsur pemotongan.

B = berharga 1 sampai 4, menunjukkan kekerasan formasi.

C = berharga 1 sampai 9, menunjukkan ciri – ciri khusus bantalan

dan rancangannya.

Angka atau kode yang pertama menunjukkan ciri – ciri formasi yang

dapat dibor oleh pahat dan karakteristik unsur pemotongan. Angka ini terdiri

dari 1 sampai 8, dimana masing – masing menunjukkan arti :

a) Angka 1 adalah untuk formasi yang lunak dengan compressive

strength kecil dan drillability tinggi.

b) Angka 2 adalah untuk formasi sedang (medium) sampai agak keras

dengan compressive strength tinggi.

c)

Angka 3 adalah untuk formasi keras semi dan .

d)

Angka 4 adalah untuk formasi yang lunak dengan compressive

strength rendah dan drillability tinggi.

e) Angka 5 adalah untuk formasi yang lunak sampai sedang dengan

compressive rendah.

f) Angka 6 adalah untuk formasi agak keras dengan compressive

strength tinggi.

g)

Angka 7 adalah untuk formasi yang keras semi abrassive sampai .


9/18

h)

Angka 8 adalah untuk formasi yang sangat keras

Dalam kode atau angka yang pertama ini, angka 1 sampai 3

diperuntukkan bagi Milled Tooth Bit , sedangkan angka 4 sampai 8

diperuntukkan bagi Insert Bit .

Angka atau kode yang kedua menunjukkan tingkat kekerasan dari tiap –

tiap formasi yang ditunjukkan oleh kode yang pertama tadi, yaitu : lunak,

sedang, keras dan sangat keras yang masing – masing diwakili oleh angka

1, 2, 3 dan 4.

Sedangkan angka atau kode yang ketiga menunjukkan ciri – ciri khusus

bantalan dan rancangan lainnya. Angka ketiga ini terdiri dari 1 sampai 9,

yaitu :

a) Angka 1 = standard roller bearing

b)

Angka 2 = roller bearing air

c) Angka 3 = roller bearing and gauge protection

d) Angka 4 = sealed roller bearing

e)

Angka 5 = sealed roller bearing and gauge protection

f)

Angka 6 = sealed friction bearing

g) Angka 7 = sealed friction bearing and gauge protection

h)

Angka 8 = directional

i) Angka 9 = other

Contoh angka atau kode IADC dengan penjelasannya, misalnya pahat

bor dengan kode IADC 5 2 7 mempunyai arti :

a). Angka 5 = pahat tersebut adalah jenis Insert Bit yang digunakan

untuk mengebor formasi lunak sampai sedang dengan

compressive strength rendah.

b). Angka 2 = menunjukkan bahwa pahat tersebut digunakan untuk

formasi dengan tingkat kekerasan sedang.

c).

Angka 7 = menunjukkan bahwa pahat tersebut dilengkapi dengan

friction bearing dan gauge protection.


10/18

Karakteristik desain gigi pahat dan korelasi formasi terhadap kode IADC

- nya ditunjukkan pada TABEL H.1 dan TABEL H.2. Sedangkan batas

ukuran dari kelas batuan secara umum ditunjukkan pada TABEL H.1.

TABEL H.1.

KARAKTERISTIK DESAIN GIGI PAHAT

UNTUK PAHAT ROLLING CUTTER

Bit Type Class Formation Type Tooth Description

Steel - cutter

milled - tooth

1 - 1, 1

- 2

Very soft Hard - faced tip

1 - 3, 1

- 4

Soft Hard - faced side

2 - 1, 2

- 2

Medium Hard - faced side

2 - 3 Medium - hard Case hardened

3 Hard Case hardened

4 Very hard Case hardened,

circumferentialTungstencarbide

insert

5 - 2 Soft 64 º long blunt chisel

5 - 3 Medium - soft 65 to 80º long sharp

chisel

6 - 1 Medium shales 65 to 80º medium

chisel

6 - 2 Medium limes 60 to 70º medium

projectile

7 - 1 Medium - hard 80 to 90º short chisel

7 - 2 Medium 60 to 70º short chisel

8 Hard chert 90 º conical, or

hemispherical

9 Very hard 120 º conical, or

hemisphericalSumber Gormon,A., Industri Perminyakan, Operasi dan Perlengkapan Pengeboran


11/18

TABEL H.2.

KORELASI FORMASI TERHADAP KODE IADC

Deskripsi Formasi Seri Milled Tooth Seri Insert

Serpih sangat lunak 1 - 1, 1 - 2 5 - 1

Serpih / pasir lunak 1 - 3 5 - 2 , 5 - 3

Serpih / gamping lunak medium 1 - 4 5 - 4 , 6 - 1

Gamping / pasir medium 2 - 1, 2 - 2 6 - 1 , 6 - 2

Gamping / pasir medium keras 2 - 3 6 - 2 , 6 - 3

Gamping / dolomit keras 3 - 1, 3 - 2 6 - 4 , 7 - 2

Pasir / dolomit keras 3 - 3, 3 - 4 7 - 2 , 7 - 3

Rijang sangat keras 7 - 4 , 8 - 1

Granit sangat keras 8 - 3

Sumber Gormon,A., Industri Perminyakan, Operasi dan Perlengkapan Pengeboran

TABEL H.3.

BATAS UKURAN DARI KELAS BATUAN SECARA UMUM

Sedimentary (Epiclastic)

Size (mm) Rounded, Sub rounded, Sub Angular

Fragment

256 Boulder

Roundsto

ne

Boulder Gravel

Boulder Conglomerat

64 Cobble Cobble Gravel

Cobble Conglomerat

4 Pebble Pebble Gravel

Pebble Conglomerat

2 Granule Granule Gravel

1 / 16 - 1 SandSand

Sandstone

1 / 256 –

1 / 16 Silt Silt


12/18

Siltstone

1 / 256 ClayClay

Shale

Sumber Gormon,A., Industri Perminyakan, Operasi dan Perlengkapan Pengeboran

H.3. Perhitungan biaya pengeboran

a. Cash Per Foot

Kriteria pemilihan pahat yang didasarkan pada cost per foot dihitung

dengan menggunakan persamaan:

=

+ ( + )

, $ /

Dimana :

B : Harga Pahat ($)

Rt : Biaya sewa Rig per jam, $ / jam

Tt : Waktu Trip, jam

Tr : Waktu Rotasi (umur Pahat), jam

F : Footage (Kedalaman yang ditembus oleg satu kali run pahat) ft

Waktu trip (Tt) biasanya tidak mudah ditentukan meskipun proses keluar

(POH) dan masuknya (RIH) drillstring dilakukan. Tt adalah merupakan

penjumlahan dari waktu POH dan RIH. Jika pahat diangkat keluar untuk

waktu yang terlalu lama, jika dijumlahkan akan mempengaruhi waktu

total trip yang pada gilirannya akan menaikkan harga cost per foot . Oleh

karena itu, kinerja pahat dapat dirubah oleh beberapa faktor yang

berubah-ubah, sehingga dalam hal ini waktu rotasi berbanding langsungdengan cost per foot dengan asumsi variabel-variabel lain konstan.

Kriteria pemilihan pahat berdasarkan cost per foot adalah memilih pahat

yang tetap menghasilkan nilai cost per foot yang terendah pada formasi

atau bagian lubang yang telah ditentukan.

Kelemahan penggunaan metoda cost per foot adalah :

a)

Diperlukan data pengukuran dan peramalan F, t, dan T yang akurat.


13/18

b)

Cost per foot dapat naik secara tiba-tiba yang disebabkan karena

pemboran menembus formasi yang keras dan dapat turun secara

tiba-tiba jika kembali melewati lapisan yang lunak.

b.

Minimum Cost Drilling

Beberapa faktor mempengaruhi laju suatu pemboran yakni :

• Tipe Bit

• Weight On Bit (WOB)

• Rotary Speed(RPM)

• Bottom-Hole Cleaning (Fluid Hydraulics)

Kenaikan dalam WOB dan rotary speed umumnya akan menaikkan laju

pemboran. Namun kenaikan ini juga akan mempercepat keausan pada

bit . Gambar 5 menunjukkan kenaikan laju pemboran terhadap WOB

sebaliknya Gambar 6 menunjukkan kenaikan laju pemboran terhadap

rotary speed, rpm dimana kekerasan formasi juga berpengaruh terhadap

optimasi ROP pada metode ini. Baik untuk optimasi pada WOB dan

RPM, kekerasan formasi menjadi parameter tambahan yang

berpengaruh pada perhitungan metode ini

Gambar 5

Hubungan WOB dan ROP


14/18

Gambar 6

Hubungan Rotary Speed dengan ROP

Metode Minimum Cost Drilling sudah diaplikasikan di dunia pengeboran

sekitar tahun 1960. Tetapi penggunaannya sangat jarang karena

kompleksitasnya yang relatif tinggi. Dimana asumsi yang digunakan

relatif lebih banyak dibandingkan CPF. Dimana CPF tidak

memperhitungkan pengaruh WOB, RPM, dan hidrolika lumpur sebagai

parameter yang berpengaruh terhadap laju penetrasi pengeboran. Selain

itu pemrogramannya tidak sesederhana CPF akibat banyaknya parameter

yang diperhitungkan pada metode ini.

Metoda Minimum Cost Drilling didasarkan atas pemilihan WOB dan

rotary speed yang optimum sehingga menghasilkan harga pemboran

yang paling minimum. Kenaikan laju pemboran karena kenaikan WOB


15/18

atau rotary speed kemudian dikombinasikan dengan menurunnya umur

bit digunakan untuk memprediksi batas operasi suatu bit .

=

1 + ′()

Dimana:

K : Konstanta Drillability

W : WOB

N : Rotary Speed

K’ : Konstanta Drillability fungsi keausan bit

D : Normalized Tooth Wear

Sedangkan hubungan antara umur bi dengan umur bearing dinyatakan

dalam L

="

L : Umur bit dalam jam

K” : Konstanta tipe fluida pemboran

W : WOB

N : Rotary Speed

B : eksponen yang merupakan fungsi abrasif dari tipe fluida yang

kontak dengan bearing

Harga b biasanya ditentukan dengan membuat suatu plot logaritmik dari

umur bit dengan WOB untuk suatu bit tertentu. Harga b biasanya

bervariasi antara 1.0 hingga 3.0.

Dengan diketahuinya laju pemboran yang dapat diperoleh dari suatu bit

maka dapat diperkirakan footage yang dapat dibor oleh suatu bit sehingga

cost suatu pemboran yang minimum dapat diperoleh dengan melakukan

seleksi suatu bit .


16/18

Kelemahan metode ini menggunakan sistem dengan banyak parameter

yang harus dicari satu persatu. Untuk melihat parameter mana yang

paling berpengaruh terhadap ROP dan durabilitas bit itu sendiri.

Untuk menentukan optimum WOB yang digunakan dalam menentukan

ROP optimum suatu bit dapat dilakukan dengan menggunakan korelasi

pada gambar 4 yang menjelaskan pengaruh berat bit dengan umurnya.

Dimana semakin berat suatu bit makin mudah aus umur gigi atau

bearingnya. Jadi makin berat WOB yang diberikan ada batas dimana

drillstring akan mengalami buckling akibat tinggi WOB. Contoh gambar

ini menggunakan nilai b 1.5 dalam menentukan seberapa kuat bit dengan

penambahan WOB.

Gambar 7

Bit Life and Bit Weight


17/18


18/18

INDONESIA JAMBI INDONESIA dengan harapan dapat memberikan

kesempatan pada pelaksanaan penelitian untuk Tugas Akhir tersebut.

L. DAFTAR PUSTAKA

B. D. Brandon, dkk. 1992. IADC Fixed Cutter Classification System. Texas :

IADC

Bourgoyne Jr, Adam T, dkk. 1996. Applied Drilling Engineer . Texas : SPE

Gormon, Don A., 1983. Industri Perminyakan, Operasi-operasi dan

Perlengkapan Pengeboran, Huffco Indonesia, A Division of Roy M.

Huffington, Inc., Texas : SPE

Proposal Pdsi Jadi

Documents

Transcript of Proposal Pdsi Jadi