BAB III
PENGUKURAN SAND CONTENT DAN KADAR MINYAK
PADA LUMPUR BOR
3.1.
TUJUAN PERCOBAAN
1.
Menentukan kandungan pasir dalam lumpur pemboran.
2.
Mengetahui besarnya kadar pasir (%) yang terkandung dalam lumpur
pemboran.
3.
Menentukan kadar minyak dan padatan yang terdapat dalam lumpur
pemboran (emulsi).
3.2.
DASAR TEORI
3.2.1. Sand Content
Tercampurnya serpihan – serpihan formasi (cutting) ke dalam pemboran
akan menbawa pengaruh kepada operasi pemboran. Serpihan – serpihan
pemboran yang biasanya berupa pasir akan menyebabkan abrasi dan dapat
mempengaruhi karakteristik lumpur yang disirkulasikan, dalam hal ini akan
menambah densitas lumpur yang telah mengalami sirkulasi. Bertambahnya
densitas lumpur yang tersikulasi ke permukaan akan menambah beban pompa
sirkulasi lumpur. Oleh karena itu, setelah lumpur disirkulasikan harus mengalami
proses pembersihan terutama menghilangkan partikel – partikel yang masuk ke
dalam lumpur selama sirkulasi. Alat – alat ini, yang biasanya disebut
“Conditioning Equipment”, adalah:
 Shale Shaker
Fungsinya membersihkan lumpur dari serpihan – serpihan atau cutting yang
berukuran besar.
 Desander
Fungsinya untuk membersihkan lumpur dari partikel – partikel padatan yang
berukuran kecil yang bisa lolos dari shale shaker.
 Desilter
19
20
Fungsinya sama dengan desander, tetapi desilter dapat membersihkan lumpur
dari partikel – partikel yang berukuran lebih kecil.
 Degasser
Fungsinya untuk membersihkan lumpur dari gas yang mungkin masuk ke
lumpur pemboran.
Penggambaran sand content dari lumpur pemboran adalah merupakan
prosen volume dari partikel – partikel yang diameternya lebih besar dari 74
mikron. Hal ini dilakukan melalui pengukuran dengan saringan tertentu. Jadi
rumus untuk menentukan kandungan pasir atau sand content pada lumpur
pemboran adalah :
n=
Vs
x100%
Vm
(3-1)
dimana :
n
= kandungan pasir
Vs = volume pasir dalam lumpur
Vm = volume Lumpur
3.2.2. Pengukuran Kadar Minyak Pada Lumpur Bor
Lumpur pemboran dapat didefinisikan sebagai semua jenis fluida (cairancairan berbusa, gas bertekanan) yang dipergunakan untuk membantu operasi
pemboran dengan membersihkan dasar lubang dari serpih bor dan mengangkatnya
kepermukaan, dengan demikian pemboran dapat berjalan dengan lancar. Lumpur
pemboran yang digunakan sekarang pada mulanya berasal dari pengembangan
penggunaan air untuk mengangkat serbuk bor. Kemudian dengan berkembangnya
teknologi pemboran, lumpur pemboran mulai digunakan. Selain lumpur pemboran,
digunakan pula gas atau udara sebagai fluida pemboran. Pengukuran kadar
minyak pada lumur bor, dimana menggunakan weighting agent untuk melihat
perbedaan besarnya data, baik minyak, air dan juga endapan yang terdapat pada
percobaan dengan menggunakan lumpur dasar yang ditambahkan dengan barite
dan juga solar. Tujuan dilakukannya pengukuran kadar minyak pada lumur
pemboran yaitu untuk mengetahui berapa banyak kadar minyak yang terkandung
dalam lumpur, juga lumpur yang memiliki kadar air dan jika di dalam lumpur
21
sudah terdapat minyak artinya pemboran sudah berada di zona produksi. Jadi pada
lumpur bor bisa terdapat kadar minyak yang berlebihan atau kadar air yang
berlebihan dalam proses kondensasi tersebut.
22
3.3.
ALAT DAN BAHAN
3.3.1. Alat
1.
Retort Kit
2.
Multi Mixer
3.
Sand Content Set
4.
Gelas Ukur 500 cc
5.
Timbangan Digital
3.3.2. Bahan
1.
Bentonite
2.
Air / aquades
3.
Wetting Agent
4.
Oil
5.
Pasir
23
3.1.1
Gambar Alat
2
1
3
4
5
Keterangan :
1. Kondensator
2. Insulator Block
3. Gelas Ukur
4. Chamber
5. Wetting Agent
Gambar 3.1. Retort Kit
(Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran)
24
1
2
3
Keterangan :
1. Tube
2. Funnel
3. Sieve (Saringan Ukuran: 200 mesh)
Gambar 3.2. Sand Content Set
(Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran)
25
Gambar 3.3. Gelas Ukur 500 cc
(Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran)
26
Gambar 3.4. Timbangan Digital
(Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran)
27
1
2
Keterangan :
1. Mixer Hanging
2. Mixer
3. Mixer Cup
Gambar 3.5. Multi Mixer
(Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran)
3
28
3.4.
PROSEDUR PERCOBAAN
3.4.1. Standard Operational Procedure
1. Multi Mixer
a) Menyiapkan bahan-bahan untuk membuat lumpur.
b) Mengisi cup lumpur dengan air.
c) Mengkaitkan cup pada Multi mixer dengan menekan pada penjepit
atas dan meletakkan cup pada penyangga bawah hingga mixer
berputar
d) Memasukkan perlahan bahan-bahan solid yang akan digunakan.
e) Setelah campuran lumpur selesai dibuat, lepas cup dengan
menaikkan cup, kemudian tarik ke bawah.
f) Membersihkan mixer dengan memasang cup berisi air bersih lalu lap
hingga bersih.
2. Sand Content Set
a) Mengambil alat dari box kemudian membersihkan Sieve, Funnel,
dan Tube dengan air.
b) Mengisi Tube dengan lumpur yang akan di uji sampai batas “mud to
here” kemudian tambahkan air sampai batas “water to here”.
c) Kocok Tube dengan menutup mulut tube sampai campuran lumpur
dan air menyatu.
d) Menyaring campuran tersebut dengan cara menuangkannya ke dalam
Sieve sehingga endapan pasir akan terpisah diatas mesh.
e) Membilas Sieve dengan air dengan cara menggabungkan Funnel ke
bagian bawah Sieve dan mulut Tube sehingga endapan pasir akan
terendapkan di bagian bawah Tube.
f) Apabila masih ada endapan pasir di dalam mesh, bilas dengan air.
g) Dengan menggunakan skala yang ada pada Tube, kita dapat
membaca volume pasir yang terkandung dalam lumpur.
h) Setelah itu alat-alat dibersihkan kembali, kemudian diletakkan ke
dalam box.
29
3. Retort Kit
a) Menyiapkan lumpur yang akan diuji (sebelumnya sudah disaring
oleh Marsh Funnel untuk melepaskan LCM dan pasir).
b) Mengisi Upper Chamber dengan steel wall.
c) Mengisi Mud Chamber dengan lumpur, lalu tutup dengan Lid,
bersihkan jika ada lumpur yang tumpah dengan kanebo.
d) Pasangkan Mud Chamber dengan Upper Chamber kemudian
tempatkan kembali ke Insulator Block.
e) Menambahkan beberapa tetes (umumnya 3 tetes) Wetting Agent pada
gelas ukur dan tempatkan di bawah Kondensator.
f) Menancapkan kabel Insulator Block agar pemanasan lumpur bisa
dimulai. Menunggu sampai tak terjadi kondensasi lagi yang ditandai
dengan matinya lampu indikator pada Insulator Block.
g) Setelah diperoleh data hasil percobaan bersihkan Mud Chamber dan
ambil sabut baja dari Upper Chamber. Bersihkan kembali alatalatnya kemudian letakkan kembali ke dalam box.
3.4.2. Prosedur Percobaan
1. Sand Content
a) Mengisi tabung gelas ukur dengan lumpur pemboran dan tandai.
Menambahkan air pada batas berikutnya. Menutup mulut tabung dan
mengocoknya dengan kuat.
b) Menuangkan campuran tersebut ke dalam saringan. Biarkan cairan
mengalir keluar melalui saringan. Menambahkan air ke dalam
tabung, mengocok dan menuangkan kembali ke dalam saringan.
Mengulangi hingga tabung menjadi bersih. Mencuci pasir yang
tersaring untuk melepaskan sisa – sisa dari lumpur yang masih
melekat.
c) Memasang Funnel tersebut pada sisi atas Sieve. Membalikkan
rangkaian tersebut dengan perlahan – lahan dan memasukkan ujung
Funnel ke dalam gelas ukur. Menghanyutkan pasir ke dalam tabung
dengan menyemprotkan air melalui saringan hinggga semua pasir
30
tertampung ke dalam gelas ukur. Membiarkan pasir mengendap.
Dari skala yang ada dalam tabung, membaca persen volume dari
pasir yang mengendap.
d) Mencatat sand content dari lumpur dalam persen volume.
2. Penentuan Kadar Minyak
a) Mengambil
himpunan
retort
keluar
dari
Insulator
Block,
mengeluarkan Mud Chamber dari Retort.
b) Mengisi Upper Chamber dengan steel wall.
c) Mengisi Mud Chamber dengan lumpur dan menempatkan kembali
penutupnya lalu membersihkan lelehan lumpur.
d) Menghubungkan Mud Chamber dengan Upper Chamber, kemudian
menempatkan kembali ke dalam Insulator Block.
e) menambahkan setetes Wetting Agent pada gelas ukur dan
menempatkan di bawah Kondensator.
f) Memanaskan lumpur sampai tidak terjadi kondensasi lagi yang
ditandai dengan matinnya lampu indikator.
31
3.5.
HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN
3.5.1. Hasil Percobaan
Tabel III-1
Pengukuran Sand Content dan Kadar Minyak
Lumpur Dasar
Plug
Asisten
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
Sand Content
Air (ml)
Bentonite
(gr)
Pasir
(gr)
SC (%)
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
350
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
22.5
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1,0
1,125
1,2
1,25
1,5
1,75
1,8
1,85
2,0
2,5
2,75
3
Minyak
Vol
minyak
(ml)
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
30
Kadar
Minyak
Minyak
(%)
2
2,3
2,7
3
3,1
3,5
4
4,2
4,6
4,7
6
8
3.5.2. Perhitungan
1. Pengukuran Sand Content

Lumpur dasar
= 350 ml air + 22.5 gr bentonite

Lumpur dasar + kontaminan pasir
= 350 ml air + 22.5 gr bentonite +
11 gr pasir

Pengukuran sand content
=2%
2. Pengukuran Kadar Minyak

Lumpur dasar
=
350 ml air + 22.5 gr bentonite

Lumpur dasar + komtamin minyak =
350 ml air +22.5 gr bentonite
+21 ml minyak

Pengukuran volume minyak
=
0,46 ml

% Minyak
=
4,6 %
32
3.5.3. Grafik
33
34
3.6.
PEMBAHASAN
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran pada minggu pertama berlangsung 2
acara, yakni acara 1 dan acara 2. Acara yang kedua berjudul “Pengukuran Sand
Content dan Kadar Minyak pada Lumpur Bor”. Tujuan dari praktikum ini adalah
untuk menentukan kandungan pasir dalam lumpur pemboran, mengetahui
besarnya kadar pasir (%) yang terkandung dalam lumpur pemboran, serta
menentukan kadar minyak dan padatan yang terdapat dalam lumpur pemboran
(emulsi).
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah retort kit, multi mixer,
sand content set, gelas ukur 500 cc, dan timbangan digital. Bahan-bahan yang
digunakan dalam percobaan ini adalah bentonite, air/aquades, wetting agent, oil,
dan pasir. Prinsip kerja yang digunakan dalam pengukuran sand content
menggunakan sand content set adalah prinsip gravitasi, dimana densitas padatan
lebih besar daripada air sehingga padatan (pasir) akan terendapkan di dalam tube.
Prinsip kerja yang digunakan dalam pengukuran kadar minyak menggunakan
retort kit adalah distilasi dan kondensasi. Distilasi merupakan pemisahan dua zat
yang tercampur berdasarkan titik didih, sedangkan kondensasi merupakan proses
pengembunan uap menjadi cairan.
Prosedur percobaan pada pengukuran sand content dimulai dengan
memasukkan lumpur dasar yang telah diberi padatan berupa pasir ke dalam tube
sampai tanda “mud to here”. Kemudian, aquades dimasukkan ke dalam tube
sampai batas atas dimana bertuliskan “water to here”. Setelah itu, tube
digoyangkan sampai kedua bahan tersebut tercampur merata. Selanjutnya,
campuran kedua bahan tersebut dituangkan ke dalam sieve dimana sieve yang
digunakan berukuran 200 mesh. Setelah itu, funnel dipasang pada sieve kemudian
lubang funnel dimasukkan ke tube kembali dan dibilas dengan aquades. Prosedur
percobaan pada pengukuran kadar minyak diawali dengan memasukkan lumpur
dasar yang sebelumnya telah dibuat dengan campuran minyak ke dalam mud
chamber. Setelah itu, mud chamber dipasang pada upper mud chamber yang
sebelumnya telah diberi steel wool. Selanjutnya, menyiapkan gelas ukur yang
telah diberi wetting agent sebanyak 1-2 tetes dan dipasang di bawah kondensator.
35
Wetting agent berfungsi sebagai demulsifier yakni untuk menurunkan tegangan
permukaan agar lumpur dan minyak terpisah. Kemudian, alat retort kit dicolokkan
pada listrik sehingga pemanas pada insulator block akan hidup yang ditandai
dengan lampu menyala dan proses distilasi akan selesai jika lampunya sudah mati.
Karena titik didih air lebih kecil daripada titik didih minyak, maka air akan turun
terlebih dahulu ke gelas ukur, kemudian setelah semua volume air turun barulah
minyak turun ke gelas ukur.
Berdasarkan hasil percobaan sand content dan kadar minyak, didapatkan
kandungan pasir yang ada dalam lumpur sebesar 2% dan kandungan minyak yang
terdapat pada lumpur sebesar 4,6%. Berdasarkan pembacaan grafik berat pasir vs
sand content, semakin banyak pasir yang terkandung dalam lumpur, maka sand
content semakin besar. Berdasarkan pembacaan grafik volume minyak vs oil
content, semakin besar kandungan minyak pada suatu lumpur, maka semakin
besar nilai oil content. Data hasil percobaan tersebut merupakan data pemberian
dari asisten laboratorium, bukan hasil percobaan sendiri. Hal tersebut dikarenakan
praktikum dilaksanakan secara daring di rumah masing-masing akibat terjadinya
pandemi covid-19.
Kandungan pasir di dalam lumpur bor sebanyak 2% menunjukkan bahwa
lumpur tidak mengalami masalah kepasiran, karena pada umumnya safety factor
untuk sand content adalah 1-2%. Jika kadar pasir yang terlarut di dalam lumpur
bor diatas 2%, maka diperlukan treatment lumpur pada conditioning area, dengan
urutan shale shaker, desilter, desander, dan degasser. Kandungan minyak yang
terdapat pada lumpur sebesar 4,6% menunjukkan bahwa lumpur semakin
mendekati pada zona produktif.
Aplikasi lapangan dari pengukuran sand content yakni untuk mengetahui
seberapa besar kadar pasir yang terlarut pada lumpur pemboran ketika
disirkulasikan ke dalam sumur, sedangkan aplikasi lapangan dari pengukuran
kadar minyak adalah untuk mengetahui apakah lumpur sudah mencapai zona
produktif atau belum, namun hal tersebut tidak dapat dijadikan patokan utama
karena harus dikorelasikan dengan data analisa coring, data analisa logging, dan
data analisa cutting.
36
3.7.
KESIMPULAN
1.
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan kandungan pasir
dalam lumpur pemboran, mengetahui besarnya kadar pasir yang
terkandung dalam lumpur pemboran, dan menentukan kadar minyak serta
padatan yang terdapat dalam lumpur pemboran (emulsi).
2.
3.
Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh data :
 Sand Content
: 2%
 Oil Content
: 4,6%
Prinsip kerja yang digunakan dalam pengukuran sand content adalah
prinsip gravitasi, sedangkan prinsip kerja yang digunakan dalam
pengukuran kadar minyak adalah prinsip distilasi dan kondensasi.
4.
Safety factor untuk sand content berkisar 1-2%
5.
Aplikasi lapangan dari pengukuran sand content yakni untuk mengetahui
seberapa besar kadar pasir yang terlarut pada lumpur pemboran ketika
disirkulasikan ke dalam sumur, sedangkan aplikasi lapangan dari
pengukuran kadar minyak adalah untuk mengetahui apakah lumpur sudah
mencapai zona produktif atau belum.