PEMBORAN HORISONTAL
Tujuan Pemboran Horisontal
Sesuai dengan sasaran pemboran horisontal, yaitu untuk memperpanjang penembusan zona produktif, produktif, atau dengan dengan kata lain untuk untuk memperluas memperluas daerah pengurasan pengurasan suatu sumur, maka tujuan dilakukannya pemboran horisontal adalah untuk : 1. Mening Meningkat katkan kan laju laju prod produks uksii sumur sumur.. 2. Mening Meningkat katkan kan recove recovery ry sumur sumur.. . Memb Membua uatt rese reserv rvoi oirr yang ang suda sudah h tida tidak k ekon ekonom omis is bila bila dike dikemb mban angk gkan an deng dengan an pemboran tegak, akan menjadi ekonomis kembali bila dikembangkan dengan pemboran horisontal. !. Memper Memperkec kecil il terjad terjadiny inyaa "ater "ater dan gas gas coning. coning. #. Meningkatk Meningkatkan an operasi operasi $nhanc $nhanced ed %il &ecovery &ecovery..
Alasan Dilakukan Pemboran Horisontal
'alam membor membor suatu formasi, formasi, seharusnya seharusnya selalu diinginkan diinginkan lubang lubang yang vertikal, vertikal, karena karena dengan dengan lubang lubang vertik vertikal al disamp disamping ing operasi operasiny nyaa lebih lebih mudah mudah,, juga juga umumn umumnya ya mempun mempunyai yai biaya biaya lebih lebih murah murah daripa daripada da pembor pemboran an horison horisontal tal.. (embor (emboran an horiso horisonta ntall dilak dilakuk ukan an kare karena na fakt faktor or dan dan kead keadaa aan n khus khusus us saja. saja. )lasan lasan dila dilaku kuka kann nnya ya pemb pembor oran an horisontal adalah : 1. )las )lasan an geog geogra rafi fi 2. )las )lasan an geolo eologi gi . )las )lasan an ek ekonom onomii *etiga *etiga alasan tersebut tersebut satu sama lain saling berhubung berhubungan an dalam mempengaru mempengaruhi hi pertimbangan untuk dilakukan atau tidaknya tidaknya pemboran horisontal. Alasan Geograi
)lasan ini meliputi kondisi topografi dari daerah bersangkutan yang meliputi : a. +ila +ila reservo reservoirny irnyaa berada berada di ba"ah sebuah sebuah kota kota yang yang padat padat pendud pendudukn uknya ya,, lalu lalu lintas yang ramai maupun bangunan yang strategis. -ambar !.1
Gambar !"# Pemboran Horisontal Di Ba$a% &ota 'ang Pa(at Pen(u(uk &udi &ubiandini, &. S., 1/0/
b. +ila reservoirnya berada di ba"ah daerah bertebing terjal dan curam yang apabila dilakukan pemboran vertikal sangat sulit secara teknis. -ambar !.2
Gambar !") Pemboran Horisontal Di ba$a% Tebing 'ang Terjal Dan *uram &udi &ubiandini, &. S., 1/0/
Alasan Geologi
Sebagai alasan geologi ditinjau dari dua hal, yaitu patahan dan rekahan.
a. +ila terdapat patahan dimana di ba"ah patahan tersebut terdapat reservoir minyak atau gas, maka untuk mengatasi masalah tersebut dilakukan pemboran horisontal. -ambar !.
Gambar !"+ Pemboran Horisontal Pa(a ,ormasi Dengan Struktur Pata%an &udi &ubiandini, &. S., 1/0/
b. (ada formasi yang tipis dan memiliki area yang luas, maka pemboran horisontal sangat dimungkinkan untuk memperluas daerah pengurasan sehingga diperoleh hasil yang menguntungkan. 'emikian juga bila ditemui reservoir dengan bentuk rekahanrekahan vertikal akan lebih menguntungkan bila dilakukan pemboran horisontal. -ambar !.!
Gambar !"! Pemboran Horisontal Pa(a ,ormasi Dengan Struktur Reka%an -ertikal &udi &ubiandini, &. S., 1/0/ Alasan Ekonomi
Sebagai alasan yang ditinjau dari pertimbangan ekonomi adalah : a. (emboran lepas pantai offshore +ila reservoir minyak atau gas berada di ba"ah lepas pantai dan seandainya setiap sumur digunakan sebuah platform untuk mengebor, maka biaya yang diperlukan akan besar sekali. -ambar !.#
Gambar !". Pemboran Horisontal Di Le/as Pantai 0Os%ore1 &udi &ubiandini, &. S., 1/0/
b. )danya lensalensa +ila reservoir terdiri dari beberapa lensa dan diinginkan untuk ditembus sekaligus, maka lubang bor dirancang dan diarahkan untuk menembus lensa lensa tersebut. -ambar !.
Gambar !"2 Pemboran Horisontal 'ang Ter(iri Dari Bebera/a Lensa &udi &ubiandini, &. S., 1/0/
c. Menghambat terjadinya "ater dan gas coning 'engan melakukan pemboran horisontal, maka akan menghambat atau menghindari terjadinya laju invasi terproduksinya air atau gas dibandingkan dengan pemboran vertikal. -ambar !.3
Gambar !"3 4ater Dan Gas *oning Pa(a Sumur Horisontal &udi &ubiandini, &. S., 1/0/
5enis6jenis Pemboran Horisontal
Sumur horisontal terdiri dari tiga bagian, yaitu bagian vertikal, bagian pertambahan sudut kemiringan build Up Curve, dan bagian horisontal. )danya pertambahan sudut kemiringan inilah yang memacu berkembangnnya teknologi pemboran horisontal. 'an sampai sekarang pemboran horisontal berkembang menjadi empat tipe, yaitu : tipe Long Radius Radial System, Medium Radius Radial System, Short Radius Radial System, dan Ultra Short Radius Radial System 4S&&S. #" Long Ra(ius Ra(ial S7stem
Metoda ini sering disebut dengan sistem pemboran horisontal konvensional. (emboran long radius ini mempunyai build angle 25 6 57188 ft M' Measured Depth, build radius & sebesar 1888 ft 6 888 ft dan panjang lateral 1888 ft 6 !888 ft. (emboran long radius ini terdiri dari tiga bagian phase mulai dari ujung kepala sumur sampai ujung sumur bagian ba"ah. (hase 1 adalah pemboran vertikal sampai *%( *ick %ff (oint. (hase 2 adalah pemboran berarah dari *%( sampai ujung pembentukan busur
curvature, dan phase adalah pemboran yang mempunyai arah horisontal. (enentuan kedalaman total dari tiaptiap phase disesuaikan dengan kemiringan formasi. (erlengkapan yang biasa digunakan untuk mencegah timbulnya masalah mekanis lubang sumur, seperti yang ada di ba"ah ini dengan pertimbanganpertimbanngan lithologi, perencanaan sumur, logistik, dan harga se"a rig, yaitu : 1. (emasangan Measurement 9hile 'rilling M9', 2. (enggunaan Sreerable Motor atau Top Drive System, . (enggunaan %il +ase Mud, !. )plikasi sistem logging dengan bantuan drill pipe, #. (enerapan gaya puntir Positive Displacement Motor ('M untuk coring, . (emasangan stabilizer dengan bilah yang halus smooth blades dan tepinya tajam, atau pemasangan stabilizer yang tidak berputar untuk peralatan do"n hole yang berputar, 3. (emasangan Mechanical 'rilling ars, 0. (enggunaan (olycrystalline 'iamond ;ompact +its ('; +its. (eralatan yang digunakan pada pemboran tipe ini paling sederhana di antara keempat tipe pemboran horisontal yang ada, karena peralatan pada pemboran ini merupakan peralatan pemboran konvensional yang susunannya telah dimodifikasi. Sama seperti pemboran berarah konvensional, bent subs dipakai untuk pembelokan a"al kick off point dan untuk pembentukan sudut, kontrol arahnya menggunakan steerable motor. Sedangkan untuk bagian horisontal, kita menggunakan do"n hole mud motor. *arena kesederhanaannya dan juga relatif mudah aplikasinya, pemboran horisontal tipe ini banyak sekali dilakukan, "alaupun untuk mencapai titik sasaran yang sama diperlukan jarak pemboran yang jauh lebih panjang dibanding dengan ketiga tipe pemboran horisontal lainnya. *elebihan dari penggunaan long radius radial system adalah : •
'apat menghasilkan bagian lubang mendatar yang sangat panjang,
•
(eralatan pemboran yang digunakan adalah peralatan yang konvensional hampir sama dengan directional drilling,
•
•
Mudah dalam pengoperasiannya,
*elemahan dari penggunaan long radius radial system adalah :
•
•
;asing yang digunakan lebih banyak,
•
*urang cocok untuk zona tipis dan dangkal.
)" Me(ium Ra(ius Ra(ial S7stem
(emboran horisontal jenis ini mempunyai build angle 5 6 2857188 ft. +uild radius & sebesar 88 ft 6 088 ft dan mempunyai range lateral antara 1888 ft 6 !888 ft. 4ntuk pengeboran digunakan do"n hole mud motor yang telah di disain secara khusus, yaitu angle build motor digunakan untuk membentuk sudut dan angle hold motor untuk mengebor bagian horisontal sumur. (ada pemboran dengan sistem ini, masih dimungkinkan penggunaan peralatan pemboran yang konvensional dan kontrol arahnya menggunakan steerable motor. (eralatan pemboran horisontal jenis ini dikembangkan oleh perusahaan )&;% %il = -as ;o. (engembangan peralatan pemboran horisontal tipe ini dimaksudkan untuk menjembatani pemboran horisontal tipe long radius radial system dan short radius radial system. Metoda ini sangat aktif dikembangkan oleh banyak perusahaan. (eralatan yang umum digunakan adalah : 1. +it tricone motor bearing, 2. *omponen drill string dilengkapi dengan compressive strength '(, . (eralatan M9' Measurement 9hile 'rilling, !. Steering yang konvensional. *elebihan dari penggunaan medium radius radial system adalah : •
(enembusan formasi lain di atas target tidak terlalu panjang,
•
*ontrol terhadap pemboran lebih baik sebab menggunakan 'o"n >ole Motor '>M dan peralatan steerable,
•
'apat mencapai panjang lateral sampai !888 ft,
•
(eralatan pemboran semi konvensional,
•
;asing dan komplesi seperti sumur umumnya,
•
4kuran lubang yang dikehendaki bervariasi,
•
'apat dilakukan coring dan logging,
•
'apat diterapkan berbagai jenis komplesi.
*elemahan dari penggunaan medium radius radial system adalah : •
4kuran lubang tertentu,
•
Memerlukan compressive strength '( yang tinggi.
+" S%ort Ra(ius Ra(ial S7stem
(emboran horisontal jenis ini mempunyai build angle 25 6 #57ft. Sedangkan build radius & antara 28 ft 6 !8 ft dan mempunyai panjang lateral antara 188 ft 6 088 ft. (emboran dengan short radius radial system dilakukan dengan maksud untuk memproduksi kembali sumursumur tegak yang sudah tidak berproduksi. Short radius radial system menggunakan short mud motor yang didisain secara khusus, yaitu bagian angle build motor untuk mengebor bagian kurva radius !8 ft dari lubang sumur dan bagian angle hold motor untuk mengebor bagian horisontal sumur. ;iriciri pemboran dengan short radius radial system adalah : 1. (enggunaan fle?ible drill pipe, 2. (enggunaan fle?ible joint drill collar, . (enggunaan drill bit stabilizer, !. (enggunaan do"n hole motor '>M. &angkaian pipa pemboran dalam sistem ini tidak ikut berputar. Sistem pemboran yang lama yaitu dengan menggunakan knuckle joint masih digunakan. @ear bit stabilizer berfungsi sebagai penumpu yang dapat menghasilkan efek pendulum sehingga bit dapat diarahkan sesuai dengan lintasan kurva yang diharapkan. *elebihan dari penggunaan short radius radial system adalah : •
arijari kelengkungan yang kecil 28 6 !8 ft,
•
arak vertikal reservoir lebih dangkal,
•
Mudah dikoreksi jika terjadi kesalahan arah lubang,
•
(anjang keseluruhan lubang sumur dapat diminimumkan,
•
(endefinisian struktur formasi dapat lebih akurat.
*elemahan dari penggunaan short radius radial system adalah : •
(anjang bagian yang lateral dari sumur terbatas,
•
umlah round trip relatif banyak,
•
Memerlukan metoda penyelesaian sumur yang khusus,
•
(eralatan pemboran nonkonvensional atau peralatan khusus,
•
4kuran lubang bor terbatas,
•
'iperlukan peralatan po"er s"ivel atau top drive rig,
•
*ontrol terhadap azimuth sangat terbatas,
•
!" 8ltra S%ort Ra(ius Ra(ial S7stem 08SRRS1
Sistem ini merupakan metoda yang saat ini paling aktif dikembangkan dibandingkan dengan metodametoda lainnya. (engembangan sistem ini dipelopori oleh (etrolphysics Anc. -ambar !.0. 4S&&S mempunyai radius kelengkungan & sebesar 1 6 2 ft dan build angle sebesar !#5 6 857ft. (ada teknik ini, drain hole sepanjang 188 6 288 ft di bor dengan menggunakan "ater jet. 'aya penembusan ke dalam batuan diperoleh dari pancaran fluida berkecepatan tinggi yang dihasilkan oleh jet bit. +erdasarkan penelitian yang sudah dilakukan, kecepatan penembusan pada berbagai kekerasan batuan yang berbeda adalah : 4nconsolidated Sand : 6 8 ft7menit Sand7'olomite
: 2 6 18 ft7menit
>atd -ranit
: 8.# 6 1 ft7menit
'iameter tubing drain hole bervariasi dari 1B 6 2C inchi, tergantung dari sistem pemboran yang digunakan. Setelah pemboran, tubing di perforasi atau di gravel packed. *emudian tubing dipotong dan drain hole berikutnya di bor pada kedalaman yang sama. Sangat dimungkinkan untuk membor beberapa drain hole pada kedalaman tertentu. *elebihan dari penggunaan ultra short radius radial system adalah : •
•
'apat memanfaatkan sumursumur open hole lama,
•
'apat menghasilkan sampai empat arah lubang horisontal pada satu kedalaman seperti jarijari sepeda,
•
Sangat baik untuk diaplikasikan pada sistem lensa.
*elemahan dari penggunaan ultra short radius radial system adalah : •
(anjang bagian lateral terbatas sekitar !88 ft,
•
%perasi dilakukan dengan sistem hidrolik pada tekanan tinggi 18,888 psi,
•
Memerlukan operasi underreaming sebelum pemasangan peralatan.
•
enis penyelesaian sumur kurang dapat bervariasi.
Gambar !"9 Skema Ti/e6ti/e Pemboran Horisontal &udi &ubiandini, &. S., 1/0/
Gambar !": Pemboran Horisontal Dengan 8SRRS &udi &ubiandini, &. S., 1/0/
Peren;anaan Rangkaian Pi/a Bor
&angkaian pipa bor mempunyai berbagai susunan dengan tujuan yang berbeda. (eralatan ini disambungkan satu dengan yang lainnya oleh uliran sambungan. )dapun tujuan umum dari rangkaian pipa bor ini adalah : 1. Memberikan saluran bagi fluida pemboran dari rig ke bit, 2. Meneruskan gerak rotasi ke bit, . Memungkinkan berat diset di atas bit, !. Menurunkan dan menaikkan bit ke dalam lubang. Sedangkan tujuan khusus dari rangkaian pipa bor ini adalah : 1. Memberikan stabilitas pada alatalat ba"ah permukaan untuk mengurangi vibrasi dan bit jumping, 2. Memungkinkan fluida formasi dan tes tekanan melalui drill string. #" Drill Pi/e
'rill pipe adalah suatu bentuk pipa yang dilengkapi alat penghubung berupa uliran pada kedua ujungnya. ole )ssembly +>). )" Bottom Hole Assembl7 0BHA1
(eralatan +>) pada pemboran horisontal dapat dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu : 1. Motor +ottom >ole )ssembly Motor bottom hole assembly ini merupakan bagian dari motor penyediaan tenaga yang digunakan untuk menggerakkan bit. 2. &otary +ottom >ole )ssembly &angkaian drill string akan digerakkan oleh rotary table atau tenaga s"ivel pada permukaan. ) tergolong teknik yang konvensional dalam aplikasinya pada sumur horisontal. )kan tetapi, pada bagian tertentu dalam pemboran horisontal masih diperlukan. . Steerable +ottom >ole )ssembly
(ada steerable +>) ini menggunakan bent sub, tilt sub, offset stabilizer, dan bottom hole motor. *etiga jenis +>) ini menggunakan M9' atau steering tool yang dihubungkan dengan nonmagnetic drill collar. (rinsip pendulum, fulcrum, dan stabilisasi digunakan dalam menyusun +>) untuk semua tipe pemboran horisontal. +>) mempengaruhi trayektori lubang sumur dan +>) terdiri dari beberapa macam komponen, yaitu : 1. 'rill ;ollar 'rill collar dipasang di bagian ba"ah dari drill string, dengan maksud untuk memberikan berat yang cukup pada bit dalam suatu operasi pemboran. 'rill collar tidak mempunyai tool joint yang dipasangkan pada badan pipa, dinding drill collar yang tebal memungkinkan ulir yang dipasang langsung pada dindingnya. )dapun tipe khusus drill collar adalah : a. )nti 9all Stick, b. SDuare 'rill ;ollar, c. Monel 'rill ;ollar. 2. Stabilizer Stabilizer berfungsi untuk menjaga arah pemboran sesuai dengan yang direncanakan.
a. Mengurangi kerusakan sambungan drill collar dan drill pipe, b. Mengurangi beban shock pada bit, sehingga mengurangi kecepatan kerusakan gigi dan bearing bit. #. Subs +erupa sambungan joint yang pendek, yang memberikan suatu cross over untuk sambungan yang berbeda pada drill string. . 'rilling ar
Peralatan Pembelok Dan 5enis Motor Di BHA
Setelah kedalaman titik belok *ick %ff (oint ditentukan, maka mulai dari titik tersebut kita arahkan mata bor bit ke sasaran dengan sudut kemiringan tertentu dengan menggunakan alat pembelok deflection tools. #"
Ba(ger Bit
+adger bit biasanya digunakan pada formasi yang lunak, dimana laju pemborannya !8 ft7jam atau lebih. (ahat ini menggunakan nozzle bit biasa dengan dua atau tiga cone. (rinsip kerjanya terletak pada tidak tidak seimbangnya jet lumpur pada pahat tersebut, dimana salah satu jetnya berukuran lebih besar dari yang lain.
)"
S/u( Bit
Spud bit merupakan bit tanpa roller cutter, bentuknya seperti baji kopi. (rinsip kerja pahat ini seperti badger bit, yaitu mengarahkan jet ke arah pembelokan lubang yang diinginkan. +"
νkle 5oint
*nuckle joint pada prinsipnya merupakan suatu drill string yang diperpanjang dengan menggunakan suatu sendi peluru. %leh karena itu memungkinkan terjadinya putaran bersudut antara rangkaian pipa pemboran dengan pahat, dimana antara drill string dan bitnya disetel pada sudut tertentu. 4ntuk mendapatkan sifat yang fleksibel, alas ini sering dipasang langsung pada drill pipe tanpa menggunakan drill collar.
!"
4%i/sto;k
9hipstock adalah suatu alat dari besi tuang yang berbentuk baji dengan saluran tempat bergeraknya bit yang melengkung hingga bit akan dibelokkan arahnya. 9hipstock ini haruslah disetkan pada daerah yang keras agar tidak mudah ikut berputar dengan berputarnya drill string. ."
5etting
Merupakan teknik yang digunakan untuk mengarahkan atau membelokkan lubang sumur pada formasi lunak. Sumur dapat dimulai dan dibangun pada inklinasi maksimum dengan menggunakan satu +>). +it jetting khusus dapat dipakai atau memungkinkan untuk menggunakan bit dengan panjang gigi normal. 2"
Turbo Drill
Sebenarnya yang dapat membelokkan lubang pemboran adalah adanya bent sub yang dipasang di atas turbo drill semacam turbin yang berbentuk pipa dan dapat dirangkaikan pada rangkaian pipa bor. (rinsip kerja turbo drill adalah dengan didorongnya lumpur pemboran oleh pompa menggerakkan rotor pada turbin sehingga dapat memutar bitnya saja tanpa harus memutar rangkaian pipa pemboran drill string. *emudian bit disambung dengan drill string akan membentuk sudut tertentu sehingga didapat pembelokan yang kontinyu. 'engan turbo drill ini dapat dihasilkan lubang bor yang lebih halus daripada kelima alat pembalok yang tersebut diatas. 3"
D7na Drill
'yna drill merupakan do"n hole mud motor. Seperti juga turbo drill, dyna drill akan memutar bit tanpa harus memutar drill string. )danya bent sub pada peralatan ini akan menghasilkan lengkungan yang halus smooth. 'idalam pemakaian yang optimum, dyna drill sangat tergantung pada kecepatan sirkulasi dan beda tekanan pada pompa. (emakaiannya disesuaikan dengan keperluan dan kondisi yang ada. (rinsip kerja dyna drill ini adalah bila rotor diputar, pompa akan menghisap cairan dan mengalirkannya ke saluran yang telah ditentukan. (ada dyna drill ini tenaga hidrolis volume dan tekanan dari cairan pemboran akan mengubah rotor yang berbentuk helicoidal menjadi tenaga mekanis torsi dan putaran.
