Penyemenan pada sumur pemboran
adalah suatu proses pencampuran (mixing) dan pendesakan (displacement)
bubur semen (slurry) melalui casing sehingga mengalir ke atas melewati annulus
di belakang casing sehingga casing terikat ke formasi . Pada umumnya penyemenan
bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang bor, melindungi casing
dari masalah-masalah mekanis sewaktu pemboran berlangsung (seperti torsi yang
tinggi dan lain-lain), melindungi casing dari fluida formasi yang bersifat
korosif dan untuk memisahkan zona yang lain di belakang casing. Penyemenan
merupakan faktor yang paling penting dalam operasi pemboran sehingga dapat
mereduksi kemungkinan-kemungkinan permasalahan secara mekanis sewaktu melakukan
pemboran pada trayek selanjutnya.
Menurut alasan dan
tujuannya,penyemenan dapat dibagi menjadi dua yaitu: Primary cementing
(penyemenan utama) dan secondary cementing (penyemenan yang kedua atau
perbaikan). Primary cementing adalah adalah proses penyemanan yang
dilakukan pertama kali setelah casing di turunkan ke dalam lubang bor.
Sedangkan secondary cementing adalah penyemenan yang dilakukan
dikarenakan tidak sempurnanya penyemenan pertama (gagal).
Penyemenan sumur digolongkan
menjadi dua bagian :
Pertama, primary cementing, yaitu penyemenan pada saat sumur sedang dibuat. Sebelum penyemenan ini dilakukan, casing dipasang dulu sepanjang lubang sumur. Campuran semen (semen + air + aditif) dipompakan ke dalam annulus (ruang/celah antara dua tubular yang berbeda ukuran, bisa casing dengan lubang sumur, bisa casing dengan casing). Fungsi utamanya untuk pengisolasian berbagai macam lapisan formasi sepanjang sumur agar tidak saling berkomunikasi. Fungsi lainnya menahan beban aksial casing dengan casing berikutnya, menyokong casing dan menyokong lubang sumur (borehole).
Kedua, remedial cementing, yaitu
penyemenan pada saat sumurnya sudah jadi. Tujuannya bermacam-macam, bisa untuk
mereparasi primary cementing yang kurang sempurna, bisa untuk menutup berbagai
macam lubang di dinding sumur yang tidak dikehendaki (misalnya lubang perforasi
yang akan disumbat, kebocoran di casing, dsb.), dapat juga untuk menyumbat
lubang sumur seluruhnya.
Semen yang digunakan adalah semen
jenis Portland biasa. Dengan mencampurkannya dengan air, jadilah bubur semen
(cement slurry). Ditambah dengan berbagai macam aditif, properti semen dapat
divariasikan dan dikontrol sesuai yang dikehendaki.
Semen,
air dan bahan aditif dicampur di permukaan dengan memakai peralatan khusus.
Sesudah menjadi bubur semen, lalu dipompakan ke dalam sumur melewati casing.
Kemudian bubur semen ini didorong dengan cara memompakan fluida lainnya,
seringnya lumpur atau air, terus sampai ke dasar sumur, keluar dari ujung
casing masuk lewat annulus untuk naik kembali ke permukaan. Diharapkan seluruh
atau sebagian dari annulus ini akan terisi oleh bubur semen. Setelah beberapa
waktu dan semen sudah mengeras, pemboran bagian sumur yang lebih dalam dapat
dilanjutkan.
Macam-Macam Sistem Primary
Cementing
Terdapat beberapa sistem dalam penyemenan utama, dan itu semua tegantung dari
kondisi dan jenis casing yang akan disemen.
1. Penyemenan
Poor Boy
Yaitu penyemenan dengan menggunakan Tubing sebagai pengantar Cement Slurry
kedalam lubang sumur, biasanya dipakai untuk penyemenan Stove Pipe dan Conductor
Casing .Pada Stove Pipe dengan memasang Pipa Tubing pada annulus
lubang yang pertama dibor dengan Stove Pipe, sedangkan untuk Conductor
Casing dengan memasukkan Pipa Tubing kedalam Casing dan digantung
dengan Cementing Head.
2. Penyemenan
Dengan Stinger
Yaitu penyemenan
dengan menggunakan Stinger dan Drill Pipe (DP), sedangkan Shoe
yang dipakai adalah Duplex Shoe. Biasanya dipakai untuk penyemanan Conductor
Casing karena Casing ini memiliki ukuran diameter besar sehingga
dengan system ini diperlukan volume displace sedikit ( sepanjang
DP) dan waktunya lebih cepat
3 Penyemenan Perkins
Yaitu penyemenan dengan menggunakan Bottom
dan Top Plug,pada ujung Casing dipasang Float Shoe dan Float
Collar, sedangkan pada puncak Casing dipasang Plug Container/Cementing
Head. Biasanya untuk penyemanan Surface,Intermediate dan Production
Casing.
4 Penyemenan
Multi Stage
Yaitu penyemenan Casing dalam satu trayek dilakukan lebih dari
satu kali dengan cara bertahap/bertingkat, menggunakan peralatan khusus
yaitu DSCC, Plugs khusus, dan Float Collar khusus. Pertimbangan
dilakukan penyemenan Multi Stage adalah Casing yang disemen
panjang dan atau adanya zona loss pada lubang sumur tersebut. Biasanya untuk
penyemenan Intermediate dan Production Casing.
Fungsi Semen
Penyemenan adalah proses pendorongan bubur semen ke dalam casing dan naik ke
annulus yang kemudian didiamkan sampai semen tersebut mengeras hingga mempunyai
sifat melekat baik terhadap casing maupiun formasi.
Secara lebih spesifik, fungsi penyemenan dalam suatu pemboran adalah :
1.
Melindungi casing / liner dari tekanan yang dating dari bagian luar casing yang
dapat menimbulkan collapse (mengkerut)
2.
Mencegah adanya migrasi fluida yang tidak diinginkan dari satu formasi ke
formasi yang lain.
3. Melindungi casing dari fluida
yang bersifat korosif
Untuk memenuhi Fungsi-fungsi
tersebut di atas, maka semen pemboran harus memenuhi beberapa syarat :
1.
Semen setelah ditempatkan harus
mempunyai kekuatan atau strength yang cukup besar dalam waktu tertentu
2.
Semen harus memberikan daya ikat
casing dengan formasi yang cukup baik.
3.
Semen tidak boleh terkontaminasi
dengan fluida formasi ataupun dengan fluida pendorong.
4.
Semen harus impermeable
(permeabilitas harus nol)
Komposisi
Kimia Pembuatan Semen
Semen yang digunakan dalam industry perminyakan adalah semen Portland, kemudian
dikembangkan oleh joseph aspdin tahun 1824. Disebut Portland karena asal mula
bahannya berasal dari pulau Portland Inggris. Semen ini termasuk semen hidrolis
dalam arti akan mengeras apabila bertemu atau bercampur dengan air. Semen
Portland mempunyai 4 komponen mineral utama, yaitu :
1.Tricalcium silicate
(3CaO SiO2 )
Dinotasikan sebagai C3S
yang dihasilkan dari kombinasi CaO dan SiO2 da merupakan komponen
terbanyak dalam Portland semen, sekitar 40-45% untuk semen yang lambat proses
pengerasannya, dan 60-65% untuk semen yang cepat proses pengerasannya.
Komposisi ini memberikan strength yang terbesar pada awal pengerasan.
2.Dicalcium Silicate
(2CaO SiO2)
Dinotasikan sebagai C2S
yang juga dihasilkan dari kombinasi CaO dan SiO2, memberi pengaruh
terhadap strength semen akhir. C2S menghidrasi sangat lambat
sehingga tidak berpengaruh dengan setting time semen, tetapi sangat berpengaruh
dalam kekuatan semen lanjut dan kadarnya tidak lebih dari 20%.
3. Tricalcium Aluminate (3CaO Al2 O3 )
Dinotasikan sebagai C3A
yang terbentuk dari reaksi CaO dan AL2O3 kadarnya 15%
untuk high early Strength dan 3% untuk terhadap kandungan sulfate, namun
berpengaruh terhadap rheologi suspense dan membantu proses
pengerasan awal semen.
4.Tetracalcium Aluminoferrite
(4CaO AL2O3 Fe2o3)
Dinotasikan sebagai C3AF
yang terbentuk dari reaksi CaO2Al2O3 dan Fe2O3.
Kadarnya tidak boleh lebih dari 24% untuk semen yang tahan terhadap kandungan
sulfate tinggi. Penambahan oksida besi yang berlebihan akan menaikan kadar C4AF
dan menurunkan kadar C3A dan menurunkan panas hasil reaksi /hidrasi
C2S dan C3S.
Klasifikasi
Semen
API telah melakukan
pengklasifikasian semen kedalam beberapa kelas guna mempermudah pemilihan dan
penggolongan semen yang akan digunakan, pengklasifikasian ini berdasarkan pada
kondisi sumur, temperature, tekanan dan kandungan yang terdapat pada fluida
formasi.
Klasifikasi semen yang dilakukan API terdiri dari:
Semen kelas A ini digunakan dari kedalaman 0
(permukaan) sampai 6.000 ft. semen ini terdapat dalam tipe biasa (ordinary
type) saja, dan mirip dengan semen ASTM C-150 tipe I.
Semen kelas B digunakan dari kedalaman 0 sampai
6.000 ft, dan tersedia dalam jenis yang tahan terhadap kandungan sulfat
menengah dan tinggi (moderate dan high sulfate resistant)
Semen kelas C digunakan dari kedalaman 0 sampai
6.000 ft, dan mempunyai sifat high-early strength (proses pengerasannya
cepat) semen ini tersedia dalam jenis moderate dan high sulfate
resistant.
Semen kelas D digunakan untuk kedalaman dari 6.000
ft sampai 12.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan
temperature tinggi. Semen ini tersedia juga dalam jenis moderate dan
high sulfate resistant
Semen kelas E digunakan untuk kedalaman dari 6.000
ft sampai 14.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan
temperature tinggi. Semen ini tersedia juga dalam jenis moderate dan
high sulfate resistant
Semen kelas F digunakan untuk kedalaman dari 10.000
ft sampai 16.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan
temperature tinggi. Semen ini tersedia dalam jenis high sulfate
resistant.
Semen kelas G digunakan dari kedalaman 0 sampai
8.000 ft, dan merupakan semen dasar. Bila ditambahkan retarder semen ini dapat
dipakai untuk sumur
Pertamina EP.2012
Pertamina EP.2012
Tidak ada komentar:
Posting Komentar