*
BAB IV FILTRASI DAN MUD CAKE 4.1. TUJUAN PERCOBAAN
1. Mempelajari Mempelajari pengaru pengaruh h komposisi komposisi Lumpu Lumpurr bor tehadap tehadap filtratio filtration n loss dan mud cake. 2. Mengenal Mengenal dan dan memaham memahamii alat-alatdan alat-alatdan prinsip prinsip kerja kerja Filter Filter Press.
4.2. DASAR TEORI
Ketika Ketika terjadi kontak kontak antara Lumpur Lumpur pemboran pemboran dan batuan porous, porous, batuan batuan tersebut akan bertindak sebagai saringan ang memungkinkan fluida dan partikel partikel kecil mele!atina. Fluida ang hilang kedalam batuan disebut "filtrate#. $edangkan $edangkan lapisan partikel-parti partikel-partikel kel besar bertahan bertahan dipermukaan dipermukaan disebut "filter cake#. cake#. Proses Proses filtra filtrasi si diatas diatas hana hana terjad terjadii apabil apabilaa terdap terdapat at perbed perbedaan aan tekana tekanan n positif kearah batuan. Pada dasrna ada 2 jenis filtaration ang terjadi selama pemboran aitu static filtation dan dnamic filtration. $tatic filtration terjadi jika lumpur lumpur pembor pemboran an dalam dalam keadaa keadaa diam, diam, dan dnam dnamic ic filtra filtration tion terjadi terjadi ketika ketika lumpur pemboran dalam keadaan disirkulasikan. %pabila %pabila filtration filtration loss dan pembentuk pembentukan an mud cake tidak dikontrol, dikontrol, maka ia akan menimbulkan berbagai maslah, baik selama operasi pemboranmaupun dalam e&alua e&aluasi si formas formasii dan tahap tahap produk produksi. si. Mud cake cake ang ang tipis tipis akan akan merrup merrupaka akan n bantalan ang baik antara pipa dan permukaan lubang pemboran.mud cake ca ke ang tebal tebal akan akan terjadi terjadi pene penempi mpitan tan lubang lubang pembor pemboran an sehing sehingga ga sulit sulit diangk diangkat at dan diputar, sedangkan filtratna akan menusup menusup ke formasi dan akan akan menebabkan damage pada formasi. 'alam percobaan ini akan dilakukan pengukuran &olume filtration loss dan tebal mud cake untuk static filtration. $tandart prosedur ang digunakan adalah %P()P %P()P 1*+ untuk LPL LPL lo! pressure pressure lo! temperature. temperature. Lumpur Lumpur ditempatkan ditempatkan dalam silinder sandar ang ang bagian bagian dasrna dasrna dilengkapi dilengkapi kertas saringan saringan dan diberi diberi tekanan sebesar 1// psi dengan lama !aktu pengukuran */ menit. 0olume filtrate ditampung dengan gelas ukur dengan cubic centimeter cc. *
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
Persamaan untuk &olume filtrate dihasilkan dapat diturunkan dari persamaan darc, persamaanna adalah sebagai berikut 1
cc 2k cm − 1 ∆ PT 3333333333333333...0f % µ 2
1 'imana 4 %
4 Filtration %rea
k
4 Permeabilitas 5ake.
5c
4 0olume fraksi solid dalam mud cake.
5m
4 0olume fraksi solid dalam lumpur.
P
4 ekanan filtrasi.
t
4 6aktu filtrasi &iskositas filtrate.
Pembentukan mud cake dan filtration loss adalah 2 kejadian dalam pemboran ang berhubungan erat, baik !aktu kejadianna maupun sebab dan akibatna. 7leh sebab itu maka pengukuranna dilakukan secara bersamaan. Persamaan ang umum digunakan untuk static filtration loss adalah 4 82 81 x
t t
2
1
1
3333333333333333333...-2 2
'imana 4 Q1 fluida loss pada !aktu t 1 Q2 fluida loss pada !aktu
4.3.
t 2
ALAT DAN BAHAN
4.3.1. Alat •
Filter Press
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
<
•
Mud Mi9er
•
$top !atch
•
:elas ;kur cc
•
Filter Paper
4.3.2. Bahan •
+entonite
•
%=uadest
•
P%5-L
•
$presene
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
>
T! S"#
%$P#$&&'#(n) Inl$t M'* C'+
S'++,#t
Th'- S"#
%$/a-a# 4.1 F(lt$# P#$&& 0 %%%.ann.",-
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
?
/a-a# 4.2 M'* M($# 0 %%%.ann.",-
4.4. PROSEDUR PERCOBAAN.
1.
Membuat lumpur 4
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
C
Memuat lumpur standar 4 22,< bentonite @ * cc a=uadest. ambahkan additi&es sesuai dengan petunjuk assisten. %duk selama */ menit. 2.
Mempersiapkan alat filter press dan segera pasang filter paper serapat mungkin dan
letakan gelas ukur diba!ah slinder untuk
menampung fluida filtrate *.
Menuangkan campuran lumpur kedalam silinder dan segera tutup rapat. Kemudian alirkan udara dengan tekanan 1// psi.
.
$egera mencatat &olume filtrate sebagai fungsi dari !aktu dengan stop !atch. (nter&al pengamatan setiap menit pada 2/ menit pertama, kemudian < menit untuk menit 2/ selanjutna. 5atat juga &olume filtrate pada menit ?,<.
<.
Menghentikan
penekanan
udara,
buangtekanan
udara
dengan silinder bleed off dan sisa lumpur dalam silinder dituangkan kembali kedalam breaker. >.
Menentukan tebal mud cake ang terjadi dan ukur pA-na
4.. HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUN/AN 4..1. Ha&(l P$#",aan
Percobaan (( Filtrasi dan Mud 5ake filter Press Lumpur 'asar @ P%5-L0B$persen
/,< gr
0olume 0iltrat 4 12 ml Mud 5ake
4 /,1< mm
pA
4?
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
E
Data *an /a-a# /#a(5 Ta$l IV61 P$n)'5'#an F(lt#a&( *an M'* Ca5$ S$-'a Pl')
% + 5 D F
Lumpur 'asar %ir +entonite ml gram * 22.< * 22.< * 22.< * 22.< * 22.<
: K L M G
* * * * * *
Plug
22.< 22.< 22.< 22.< 22.< 22.<
%ddicti&e P%5-L0 /.< 1 1.< 2 2.< $persen /,< 1 1,< 2 2,< *
Filtration Loss M5 F L ml mc 12 /,1< 1>,< /,1*< C,< /,*< 1<,* /,< E,2< /,11< 2 *>,2 2*,< **,< 2*,1 21,<
/,21 /,1< /,2 /,1< /,1< /,1<
PA C C C C C ? C ? C E E
4..2. P$#h(t'n)an
Percobaan (( Filtrasi dan Mud 5ake filter Press Lumpur 'asar @ P%5-L0B$persen
/,< gr
0olume 0iltrat 4 12 ml Mud 5ake
4 /,1< mm
pA
4?
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
<1
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
<2
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
<*
4.7 PEMBAHASAN
%pabila sirkulasi darilumpur pemboran telah mencapai dasar lubang bor dan telah terjadi kontak antara lumpur pemboran dengan batuan reser&oir, maka batuan reser&oir akan secara otomatis bertindak sebagai saringan dari lumpur pemboran serta partikel- partikel kecil ang mungkin terlarut pada lumpur bor. Keadaan batuan reser&oir ang bertindak sebagai saringan bagi lumpur pemboran terjadi
karena
sifat
porosit
dari
batuan
reser&oir
tersebut
sehingga
memungkinkan fluida untuk mele!atina ang disebut dengan " filtrate#. Gamun karena sifatna sebagai saringan, dimana hana fluida dan partikel tertentu ang dapat mele!atina maka terdapat sebagian partkel ang tertahan di bagian atas batuan ang disebut " filter cake# . Pengukuran filtration loss dan mud cake harus fiukur setiap saat agar tidakterjadi masalah pada saat operasi pemboran maupun selama e&aluasi formasi dan tahap produksi. Mud cake ang tipis akan merupakan bantalan ang baik antara pipa pemboran dan permukaan lubang bor. $edangkan mud cake ang tebal akan terjepit pipa pemboran sehingga sulit untuk diangkat dan diputar. Pada percobaan kali ini, kita menggunakan peralatan filter press untuk mengetahui besarna filtration loss dari lumpur pemboran. . 'alam percobaan ini digunakan lumpur dasar * ml %=uadest @ 22,< gr +entonit @ /,< gr P%5-L0B$persene. 'engan menggunakan filter press, diperoleh mud cake ang mempunai ketebalan /,1< mm. %pabila filtration ang besar dan mud cake M5 ang tebal, maka dapat ditambahkan Hat-Hat kimia seperti 4 1. Penambahan koloid, aitu bentonite ang dapat menghidrat. 2. Penambahan Hat kimia untuk memperbaiki distribusi Hat padat dalam Lumpur seperti starch, 5M5, cpan, minak, 8-bro9in ang dapat memperkuat M5.
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
<
4.8 KESIMPULAN
1. 1. 'ari hasil percobaan diperoleh 4
0ol Filtrat
12 ml
ebal M5
/,1< mm
pA
?
2. Pembentukan atau tebalBtipisna mud cake tergantung dari factor tekanan P, temperature, dan kedalaman '. *. Filtration ang besar dan mud cake ang tebal akan mengakibatkan terjepitna drill string, dan filtrate ang menusup kedalam formasi akan menebabkan
"formation
damage#
kerusakan
formasi,
ang
menebabkan pengembangan cla, penumbatan porositas disekitar lubang bor, dan juga dapat mengurangi permeabilitasna efektifna. . $emakin besar filtration loss-na, maka akan semakin tebal mud cake ang terbentuk. $edangkan untuk filtration loss ang tidak terlalu besar dan mud cake ang tipis, akan menjadi bantalan ang baik antara drill string pipa pemboran dengan permukaan lubang bor.
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran
<<
Ja%aan P$#tan9aan M,*'l :
1. 0olume $purt loss adalah &olume filtrat ang hilang B tersaring kedalam lapisan partikel ang permeable sebelum terbentukna mud cake. 2. Perbedaan terjadi mungkin karena perbedaan ketelitian dalam pengamatan. *. Fungsi bentonite 4 •
;ntuk meningkatkan kemampuan pembersihan lubang.
•
;ntuk mengurangi filtrate ke formasi ang permeable.
•
Menghindari loss circulation.
•
;ntuk membentuk filter cake ang tipis.
Fungsi penambahan =uebracho dan de9trid 4 •
Mengurangi filtration loss.
•
Memperkuat mud cake ang terbentuk.
. %da hubungan antara jumlah filtrate ang dihasilkan dengan tebal mud cake ang terbentuk, dimana semakin besar filtrate ang hilangBkeluar maka semakin besar mud cake ang terbentuk. Mengantisipasi mud cake dan filtration loss hingga perlu penambahan additi&e serta Hat kimia seperti 4 •
5M5
•
:ipsum
•
Koloid
•
$tresch
•
$odium
<. Pengukuran pA dilakukan sebagai penunjuk Hat kimia ang digunakan.
Praktikum Analisa Lumpur Pemboran