Drilling

sekilas tentang aerated drilling dalam dunia pemboran perminyakan dan panasbumi

Dalam pemboran sumur panasbumi terdapat bermacam – macam metode yang dilakukan, salah satu diantaranya adalah Aerated Drilling. Metode ini diadaptasi dari teknik air drilling dan foam drilling yang digunakan di perminyakan. Metode Aerated Drilling pertama kali ditemukan oleh sebuah tim dari Selandia Baru dan sejak pertama kali ditemukan teknik ini memberikan hasil yang sangat baik dalam perolehan output sumur.

1. Definisi Aerated Drilling

Aerated Drilling dapat diartikan sebagai penambahan udara yang terkompresi pada sistem fluida sirkulasi (lumpur pemboran) untuk mengurangi densitas dari kolom fluida pada lubang annulus sehingga tekanan fluida pemboran yang ada di lubang annulus terjadi kesetimbangan dan cenderung lebih kecil daripada tekanan formasi.

2. Aplikasi Aerated Drilling

            Beberapa keadaan formasi yang tepat dilakukan pemboran aerated drilling yaitu:

• Setiap formasi yang mempunyai kemungkinan mengalami kerusakan dan setiap reservoir yang mempunyai rekahan alami yang dibor dengan lintasan lurus atau lateral horizontal.
• Reservoir pada zona yang bertekanan rendah atau telah turun (depleted) dapat menyebabkan beberapa problem pemboran bila dilakukan dengan menggunakan metode konvensional yaitu kehilangan sirkulasi dan pipa terjepit.
• Situasi dimana Rate of Penetration (ROP) diharapkan meningkat dan dengan relative lebih sedikit penggunaan mata pahat (bit).

Beberapa keadaan formasi yang memberikan hasil yang moderat jika dilakukan aerated drilling

• Formasi yang memiliki permeabilitas sangat kecil dimana dibutuhkan hydraulic fracturing.
• Permeabilitas formasi yang sangat tinggi yang dapat menghasilkan fluida formasi yang sangat tinggi yang melebihi kapasitas peralatan permukaan, dalam situasi ini dibutuhkan clear fluid dengan acid soluble solids yang bersifat non-invasive.
• Formasi yang memiliki tekanan tinggi diamana membutuhkan biaya yang lebih mahal untuk fluida pemboran dan peralatan permukaan.

Beberapa keadaan formasi dimana aerated drilling tidak tepat penggunaanya :

• Highly unconsolidated formations dimana diperlukan pengaturan tekanan untuk kestabilan lubang sumur.
• Formasi dimana swelling, berkurangnya diameter lubang bor dan stabilitas wellbore dapat diantisipasi sehingga penggunaan aerated drilling tidak tepat.

3. Keuntungan Aerated Drilling 

1). Meningkatkan Laju Pemboran (ROP)

Pada pemboran overbalanced pengaruh dari meningkatnya berat lumpur akan memberikan efek negatif terhadap laju penembusan. Ketika lubang bor dihancurkan oleh bit, arah yang berlawanan dari fluida kedalam formasi membuat serbuk bor diam pada tempatnya, yang seharusnya dapat memindahkan serbuk bor dari lubang bor. Sehingga bit akan menggerus ulang serbuk bor. Sebagai akibat gaya menggerus ulang ini, banyak waktu yang terbuang dengan kata lain mengurangi laju penembusan. Dalam aerated drilling, chip holdown force dari batuan berkurang sehingga cutting yang tergerus akan memiliki efek ledakan akibat tekanan formasi yang lebih besar daripada tekanan lumpur di annulus.

Viskositas yang naik akan meningkatkan friction loss, menambah pressure drop dan mengurangi kecepatan yang didapat, oleh karena itu bila viskositas naik chip clearance time akan bertambah sehingga menurunkan ROP, dalam aerated drilling viskositas dari lumpur aerasi akan menurun karena adanya penambahan udara sehingga ROP pun akan meningkat

2). Mencegah Pipa Terjepit

Ada dua macam pipa terjepit, yaitu : differential pressure pipe sticking dan mechanical pipe sticking. Differential pressure pipe sticking terjadi ketika bagian dari drillstring menempel masuk kedalam mud cake yang terbentuk di dinding zona permeable selama pemboran yang disebabkan oleh tekanan lumpur (Pm) yang lebih besar dari tekanan zona permeabel (Pff).

3). mengurangi resiko kehilangan sirkulasi

hilang sirkulasi terjadi karena lebih besarnya tekanan hidrostatik lumpur daripada tekana formasi, akibat dari lebih besarnya tekanan hidrostatik lumpur karena dalam aerated drilling takanan hidrostatik lumpur pemboran hasil dari campuran udara dengan lumpur cenderung lebih kecil dari tekanan formasi maka resiko terjadinya hilang sirkulasi lumpur dapat dihindari

4). mengurangi terjadinya kerusakan formasi

Pemakain fluida yang didisain untuk pemboran aerasi tidak akan membuat kerusakan formasi, dikarenakan tekanan fluida pemboran didisain kurang dari atau sama dengan tekanan pori formasi, sehingga fluida pemboran tidak akan masuk kedalam pori dan rekahan. Dengan cara ini rekahan dan pori formasi tidak akan tersumbat, sebab tekanan pori formasi lebih besar dari tekanan fluida aerasi.

4.  Teknik Aerated Drilling

           Fluida pemboran aerasi terdiri dari fasa gas (udara) yang diinjeksikan (dicampur) ke dalam fasa lumpur dasar (water base mud) dimana fraksi cairan lebih dari 25 % dan lumpur aerasi ini memiliki densitas efektif antara  4 – 7 ppg. Penggunaan lumpur aerasi ini terutama untuk mencegah terjadinya hilang sirkulasi yang terjadi jika menggunakan fluida pemboran konvensional. Pengaturan tekanan sirkulasi dapat dilakukan dengan mengatur laju (rate) gas injeksi dan laju lumpur yang dipompakan. Biasanya perbedaan tekanan hidrostatis lumpur di lubang bor dengan tekanan pori/rekah formasi antara 200 – 500 psi (tekanan underbalanced). Dalam pemboran aerasi fasa cairan fluida pemboran dapat digunakan kembali setelah sirkulasi dan kembali ke permukaan.

5. Peralatan yang digunakan untuk aerated drilling

Peralatan yang digunakan untuk aerated drilling antara lain

1.   Primary Compressor
2. Booster Compressor
3. Fluid Injection Pump

Adapun peralatan pada rig

1. Standpipe Manifold
2. Rotating Head
3. Banjo Box
4. Blooie Line
5. Air Drilling Separator

Downhole  equipment

1. Float Valve
2. Bottom Hole Assembly
3. Bit
4. Jet Sub

 
 
 Sumber : http://drillingminyak.blogspot.com/2012/01/sekilas-tentang-aerated-drilling-dalam.html