Proses-proses Pengeboran Minyak Bumi

Minyak bumi adalah salah satu sumber daya alam (SDA) yang tidak dapat diperbaruhi. Maka dari itu dalam pengambilan minyak bumi tidak boleh sembarangan, tidak boleh di eksplor berlebihan. Selain itu juga dalam  proses pengeboran untuk mendapat minyak bumi tidak boleh sembarangan, harus sesuai dengan prosedur yang berlaku. Berikut ini Proses Pengeboran Minyak Bumi sesuai dengan standard internasional :

1.seismic

 proses ini bertujuan untuk mencari t4 yang memiliki kandungan gas/ minyak bumi. Dengan menggunakan gelombang akustik (acoustic waves) yang merambat ke lapisan tanah. Gelombang ini direfleksikan dan ditangkap lagi oleh sensor. Dari proses perambatan gelombang ini akan diolah dan terlihatlah lapisan-lapisan tanah untuk diolah manakah lapisan yang berpotensi mengandung gas/oil.


2.drilling and well construction

Proses ini disebut juga proses "pengeboran minyak". Biasanya pake rig (tempat untuk mensupport proses pengeboran, dsb).simpel nya, kita membuat lubang di tempat yang diidentifikasi ada kemungkinan sumber minyak/gas di tempat tersebut. Perlu di ketahui dalam proses ini ada kemungkinan blow out (pressure yang ga bisa di kontrol, langsung ke surface), jadi harus ada pengendalian pressure dari dalam tanah. Pressure downhole / dalam tanah lebih besar dari pressure atmosferik, untuk mengimbanginya biasanya pake mud a.k.a lumpur dengan spesific gravity (berat jenis) tertentu. Mud ini akan menciptakan hydrostatic pressure yang bisa menahan pressure dari dalam. Setelah "lubang" siap, maka selanjutnya akan di cek apakah ada kandungan minyak/ gas nya.

3.well logging

proses ini yang paling mahal. Tool nya mahal, karena harus tahan pressure dan temperature yang tinggi. Di samping memetakan lapisan tanah, proses ini juga mengambil sample untuk nantinya d cek kandungannya (minyak, gas, ato cuma air).
Dari sini ketahuan lapisan tanah dan batuan. Mana yang mengandung air, mana yang ada gas, dan lapisan tanah mana yang "mungkin" ada kandungan minyaknya. 
  
4. Well testing

proses ini adalah proses dimana lapisan yang diperkirakan mengandung oil/gas di "tembak", dengan explosif. Setelah itu minyak yang terkandung diantara pori-pori batuan akan mengalir menuju tempat yang pressure nya lebih kecil (ke atmosferik a.k.a ke permukaan tanah).

Untuk mengontrol pergerakan ini, sumur diisi dengan liquid tertentu untuk menjaga under balance (sumur masih bisa di "kendalikan" dan tidak blow out), contoh liquid: Brine, diesel, ato air aja.

Gas, minyak, air, ataupun berbagai macam zat yang keluar akan dicari rate nya. Untuk minyak berapa bopd(barrell oil per day) yang bisa dihasilkan. Untuk gas, berapa mmscfmm/d (million metric standart cubic feet per day atau berapa juta cubic feet) yang bisa dihasilkan sumur tersebut.

Proses testing ini juga mengambil sample liquid maupun gas, dan juga data-data tentang pressure, temperature, specific grafity, dll untuk selanjutnya diolah oleh reservoir engineer. Data ini akan menunjukan seberapa besar dan seberapa lama kemampuan berproduksi dari reservoir sumur tersebut.

gas/minyak dibakar agar tidak mencemari lingkungan. Sistem pembakarannya sudah sangat maju, dengan mixture gas, minyak, angin, dan air untuk menjadikan pembakaran yang optimal
  
5. Well completion

proses ini adalah proses instalasi aksesoris sumur sebelum nantinya sumur siap diproduksi. Fungsi utamanya adalah menyaring "pasir" yang dihasilkan setelah proses penembakan dalam well testing.

Pasir yang sampai ke surface dengan pressure diibaratkan "peluru" yang nantinya akan membahayakan line produksi. Pipa produksi akan terkikis oleh pasir dan akhirnya burst (pecah).

dengan completion ini (alatnya gravel pack), akan menangkap pasir di dalam sumur dan menyaringnya sehingga tidak ikut ke surface.

6. Production
inilah proses yang membahagiakan, dimana sumur siap untuk berproduksi dan nantinya akan diolah lagi ke tempat penyulingan untuk diolah dalam berbagai bentuk. Contoh: Minyak tanah, bensin, solar,kerosin, lpg, dll.

Rotary Drilling / Bor putar

Dalam dunia perminyakan, seorang engineer harus tau betul tentang prinsip pelaksanaan bor putar atau yang sering disebut Rotary Drilling. Untuk itu saya jelaska bagaimana prinsip kerja dari bor putar atau rotary drilling tersebut.

1.      Pekerjaan memutar pahat.

Pahat bit membor dengan cara berputar dengan cooler, caranya adalah sumber tenaga memutar rotary table kemudian pipa Kelly, drill string ( rangkaian pipa bor) sehingga pahat (bit) ikut berputar.

2.      Pekerjaan sirkulasi Lumpur, sementara pahat mengebor tanah hasil galian terus menerus mensirkulasikan cairan pemboran (Lumpur).

3.      Pekerjaan angkat mengangkat (hoisting)

Pemboran semakin dalam berarti  rangakaian pipa bor semakin panjang. Sehingga pipa bor disambung dari atas satu persatu, bila pahat harus diganti maka rangkaian pipa bor dicabut dan dilepas satu persatu.

      Peralatan Bor

1.      Alat-alat pemboran dan alat-alat umum

a.       Deerick (menara bor) dan substructure

b.      Prime mover (mesin penggerak/pembangkit tenaga)

c.       Rngkaian pipa bor (drill pipe, drill collar, pahat)

2.      Alat pengangkat (Hoisting equipment)

a.       Hoist (Draw work)

b.      Drilling line(kabel baja)

c.       Crown block

d.      Traveling block

3.      Peralatan pemutar

a.       Rotary Table

b.      Kelly bushing

c.       Cat Head

4.      Peralatan Sirkulasi

a.       Pompa Lumpur

b.      Stand pipe

c.       Selang Lumpur

d.      Swivel

e.       Talang Lumpur (mud pit)

f.       Ayakan Lumpur (shale screen)

g.      Tangki lumpur  (mud tank)

5.      Alat-alat lain

a.       Blow Out Prefenter (BOP)

b.      Pipa Selubung

c.       Weight indicator

d.      Alat-alat penerangan

      Program Pemboran

1.      Program pemakaian pahat

2.      Progran Lumpur bor

3.      Program casing (pemakaian selubung)

4.      Program penyemenan Lumpur (well cementing)

5.      program penilaian formasi ( formation evaluation)

6.      Program penyelesaian sumur (well completion)

Teknik Pemboran

Lingkup teknik pemboran adalah :

-Tujuan Pemboran

-Jenis Pemboran

-Cara Pemboran

-Peralatan Pemboran

-Program Pemboran

Tujuan Pengeboran

Sebagai jalan keluar masuknya fluida (dari reservoir ke permukaan, dan dari permukaan ke sumur injeksi)

Untuk menyelidiki kandungan bawah tanah :

-Isi kandungan batuan  

-Sifat batuan  

-Susunan perlapisan batuan  

-Umur dan sejarah pengendapan batuan.   

Merupakan salah satu kegiatan yang penting dlama industri Perminyakan. Pembuatan lubang yang menghubungkan reservoir hidrokarbon dengan permukaan. Guna memproduksikan hidrokarbon dari dalam reservoir ke permukaan. Usaha pembuatan lubang tersebut dari permukaan hingga kedalaman target secara cepat, tepat dan aman, baik dari segi operasional maupun safety dan lingkungan. 

Jenis  Pengeboran

Explorasi = menggali sumur pertama (wild cat) dengan tujuan membuktikan ada / tidaknya fluida.

              

Apraisal = mengevaluasi dan memberikan nilai ekonomis / tidaknya reservoir.

                            

Exploitasi = pemboran untuk produksi lebih lanjut

Cara Pemboran

1. Bor tumbuk (cable tool / percussion drilling).

                     Pemboran ini terjadi karena aksi pukulan pahat besi (bit) yang dinaik-turunkan dengan kabel baja dan memukul-mukul dasar lubang.Ini merupakan cara lama. Hanya mampu mencapai kedalaman 5000 m

   

2. Bor Putar (rotary drilling)

                        pemboran ini terjadi karena adanya putaran pahat / bit. Bit diikatkan lalu diputar dengan drill string yang terdiri dari drill pipe (pipa bor), drill coller (joint sambungan), dan mata bor selama pemboran berlangsung.

3. Turbo Drill

                      Prinsip pemborannya sama dengan bor putar, hanya perbedaannya terletak pada tenaga untuk

 memutar bitnya. Disini putaran bit didapat oleh turbin bertingkat yang berada di dasar lubang.

 Dan tenaga turbin di dapat dari fluida pemboran 

4. Hammer Drilling

                     Alat ini merupakan kombinasi antara Rotary dengan Percussion drilling metode.

Bor Tumbuk (cable tool/percussion drilling)

 

sumber: google.com

Ketiga Cara Pengeboran diatas biasanya digunakan dengan bantuan sebuah RIG.

Apakah yang disebut dengan RIG itu?

RIG merupakan rangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur . Ciri-ciri utama RIG 

adalah adanya menara atau sering disebut MAST yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-

turunkan pipa turbular atau driiling pipe.

RIG

sumber: google.com

 

 

Peralatan Pemboran

1. Peralatanpemboran dan alat-alat utama

2. Peralatan pengangkat (Hoisting Equipment)

3. Peralatan Pemutar (Rotary)

4. Peralatan Sirkulasi Circulation)

5. Alat-alat lain:

    - BOP = Blow Out Preventer (alat pencegah semburan liar )

Alat-alat pemboran dan alat-alat utama

1. Derrik ( Menara bor ) dan susbtructe

2. Prime mover ( mesin penggerak pembangkit tenaga )  

3. Rangkaian pipa bor ( drill pipe, drill collar, pahat )

 

Alat pengangkat (Hoisting Equipment)

- Hoist ( draw work )

- Drilling line ( kabel baja )

- Crown block

- Traveling block

                   

 

Peralatan Pemutar

Rotary table ( meja putar )

Kelly bushing

Cat head

Peralatan Sirkulasi

Pompa Lumpur

Stand pipe

Selang Lumpur ( mud hose )

Swivel

Talang Lumpur ( mud pit )

Ayakan Lumpur (shale screen )

Tangki Lumpur ( mud tangk )

Sistem pengangkat (hoisting system)

Menyediakan fasilitas untuk mengangkat, manahan dan menurunkan drillstring, casing string dan 

perlengkapan bawah permukaan lainnya ke dalam ataupun keluar lubang sumur.

terdiri dari derrick dan substructure, block dan tackl, drawwork.

Sistem sirkulasi (circulating system)

Mempunyai fungsi utama mengangkat serpihan cutting dari dasar lubang ke permukaan.

Peralatah utama : mud pumps, mud pits, mud mixing equipment, dan contaminant removal.

Sistem pemutar (rotating system)

Merupakan peralatan yang digunakan untuk mentransmisikan putaran meja putar (rotary table) ke bit.

Bagian utama sistem ini : swivel, kelly, rotary drive, rotary table, drillpipe, drill collar. 

Sistem tenaga (power system)

Mempunyai fungsi menyediakan daya untuk menggerakkan peralatan yang digunakan.

Hampir sebagian besar daya yang tersedia pada rig dikonsumsi oleh hoisting system dan circulating system.

Total daya yang umum diperlukan dalam sebuah rig 1000 - 3000 HP. Rig modern sumber penggeraknya

biasanya berasal dari internal combustion engine dan secara umum dikelompokkan menjadi diesel-electric 

type dan direct-drive type.

Sistem pencegah sembur liar (blowout prevention system)

Diletakkan tepat di atas permukaan sumur untuk menyediakan tenaga untuk menutup sumur bila terjadi

kenaikan tekanan dasar sumur yang tiba-tiba dan berbahaya selama atau sedang dalam opersai pemboran.

Jumlah, ukuran dan kekuatan BOP yang digunakan tergantung pada kedalaman sumur yang akan dibor serta

antisipasi maksimum terhadap tekanan reservoir yang akan dijumpai. Secara umum terdapat dua tipe BOP,

yaitu annulat dan ram type.

Annular BOP didesain untuk menutup di sekeliling lubang sumur dengan berbagai ukuran dan bentuk

peralatan yang sedang diturunkan ke dalam lubang bor, sehingga annular BOP ini dapat menutup annulus di

sekitar drillpipe, drillcolar dan casing, juga dapat mengisolasi sumur dalam kondisi openhole.

Sedangkan ram preventer dapat dibagi menjadi 4 tipe, yaitu pipe ram, variable-bore ram (VBR), blind ram, 

dan shear ram.

Sistim sirkulasi lumpur bor

  Pompa--- mud hose--- swivel--- kelly----dp---dc----pahat---annulus----solid cotrol Equipment----tangki

Solid control Equipment:

  - shale shaker

  - desander

  - desilter

  - degaser 

Macam Sumur dan Rig Dalam Perminyakan

Dalam dunia perminyakan, macam-macam sumur terbagi menjadi tiga macam yaitu:

• Sumur Eksplorasi (Wildcat) merupakan sumur yang dibor pertama kali untuk menentukan keterdapatan minyak dan gas pada lokasi yang masih baru.
• Sumur Konfirmasi (Confirmation Well), merupakan sumur yang digunakan untuk memastikan apakah hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan. Sumur ini akan dilakukan pemboran di lokasi sekitar sumur eksplorasi.
• Sumur Pengembangan (Development Well) merupakan sumur yang dibor pada suatu lapangan minyak yang telah ada. Sumur ini memiliki tujuan untuk mengambil hidrokarbon secara maksimal di lapangan yang telah ada.

Dalam hal sumur perminyakan, juga dikenal adanya beberapa istilah mengenai sumur itu sendiri, yaitu:

• Sumur Produksi, merupakan sumur yang mampu menghasilkan minyak bumi, gasbumi, maupun keduanya. Dan memiliki aliran fluida dari bawah ke atas.
• Sumur Injeksi, merupakan sumur yang digunakan untuk menginjeksi fluida tertentu ke dalam formasi dan memiliki aliran fluida dari atas ke bawah.
• Sumur Vertikal, merupakan sumur yang lurus dan memanjang secara vertikal.
• Sumur Berarah (Deviated Well, Directional Well), merupakan sumur yang secara geometri tidak memiliki bentuk yang lurus vertikal, melainkan dapat berbentuk S, J, maupun L.
• Sumur Horizontal, merupakan sumur yang memiliki bagian yang berarah horizontal, dan merupakan bagian dari sumur berarah.

Dalam pembuatan sumur dalam dunia perminyakan tidak dapat dilepaskan dari alat yang dinamakan dengan Rig. Rig itu sendiri merupakan serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor suatu sumur atau pengakses sumur. Rig itu dicirikan dengan adanya menara yang terbuat dari baja yang dapat digunakan untuk menaikan dan menurunkan pipa-pipa tubular pada sumur.

Berdasarkan lokasinya. Rig itu sendiri terbagi atas dua macam, yaitu:

• Rig Darat (Land Rig), merupakan rig yang beroperasi di daratan dan dibedakan atas rig besar dan rig kecil. Pada rig kecil biasanya hanya digunakan untuk pekerjaan sederhana seperti Well Service atau Work Over. Sementara itu, untuk rig besar bisa digunakan untuk operasi pemboran, baik secara vertikal maupun direksional. Rig darat ini sendiri dirancang secara portable sehingga dapat dengan mudah untuk dilakukan pembongkaran dan pemasangannya dan akan dibawa menggunakan truk. Untuk wilayah yang sulit terjangkau, dapat menggunakan heliportable.

• Rig Laut (Offshore Rig), merupakan rig yang dioperasikan di atas permukaan air seperti laut, rawa-rawa, sungai, danau, maupun delta sungai.

Dari Rig Laut (Offshore Rig) sendiri terbagi atas berbagai macam jenis berdasarkan kedalaman air yaitu:

• Swamp Barge: merupakan jenis rig laut yang hanya pada kedalaman maksimum 7 meter. Dan, sangat sering dipakai pada daerah rawa-rawa dan delta sungai. Rig jenis ini dilakukan dengan cara memobilisasi rig ke dalam sumur, kemudian ditenggelamkan dengan cara mengisi Ballast Tanksnya dengan air. Pada rig jenis ini, proses pengeboran dilakukan setelah rig duduk didasar dan Spud Cannya tertancap didasar laut.

• Tender Barge, merupakan jenis rig laut yang sama dengan model Swamp Barge, namun dipakai pada kedalaman yang lebih dalam lagi.
• Jack Up Rig, rig jenis ini menggunakan platform yang dapat mengapung dengan menggunakan tiga atau empat kakinya. Kaki-kaki pada rig ini dapat dinaikan dan diturunkan, sehingga untuk pengoperasiannya semua kakinya harus diturunkan hingga ke dasar laut. Kemudian, badan dari rig ini diangkat hingga di atas permukaan air dan memiliki bentuk seperti platform. Untuk melakukan perpindahan tempat, semua kakinya harus dinaikan dan badan rignya akan mengapung dan ditarik menggunakan kapal. Pada operasi pengeboran menggunakan rig jenis ini dapat mencapai kedalaman lima hingga 200 meter.

• Drilling Jacket, merupakan jenis rig yang menggunakan platform berstruktur baja. Pada umumnya memiliki bentuk yang kecil dan sangat cocok berada di laut dangkal maupun laut tenang. Rig jenis ini sering dikombinasikan dengan RigJack Up maupun Tender Barge.
• Semi-Submersible Rig, jenis rig yang sering disebut “semis” ini merupakan model rig yang mengapung (Flooded atau Ballasted) yang menggunakan Hullatau semacam kaki. Rig ini dapat didirikan dengan menggunakan tali mooringdan jangkar agar posisinya tetap diatas permukaan laut. Dengan menggunakanThruster (semacam baling-baling) yang berada disekelilingnya, dan Ballast Control System, sistem ini dijalalankan dengan menggunakan komputer sehingga rig ini mampu mengatur posisinya secara dinamis dan pada level diatas air sesuai keinginan. Rig ini sering dipakai jika Jack Up Rig tidak mampu menjangkau permukaan dasar laut. Karena jenis rig ini sangat stabil, maka rig ini sering dipakai pada lokasi yang berombak besar dan memiliki cuaca buruk, dan pada kedalaman 90 hingga 750 meter.

• Drill Ship, merupakan jenis rig yang bersifat mobile dan diletakan di atas kapal laut, sehingga sangat cocok untuk pengeboran di laut dalam (dengan kedalaman lebih dari 2800 meter). Pada kapal ini, didirikan menara dan bagian bawahnya terbuka ke laut (Moon Pool). Dengan sistem Thruster yang dikendalikan dengan komputer, dapat memungkinkan sistem ini dapat mengendalikan posisi kapalnya. Memiliki daya muat yang lebih banyak sehingga sering dipakai pada daerah terpencil maupun jauh dari daratan.

Berdasarkan fungsi-fungsi dari rig itu sendiri, dapat terbagi menjadi dua macam, yaitu:

• Drilling Rig, merupakan rig yang digunakan untuk melakukan proses pemboran pada sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru, maupun memperdalam sumur lama.

• Workover Rig, rig ini memiliki fungsi untuk melakukan penutupan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya berupa perawatan, perbaikan, penutupan, dan sebagainya.

Komponen-komponen pada rig itu sendiri pada umumnya terbagi menjadi lima dalam bagian besar, yaitu:

• Hoisting System, secara umum komponen terdiri dari Drawworks (kadang disebut Hoist), Mast atau Derrick, Crown Block, Traveling Block, dan Wire Rope(Drilling Line). Hoisting System berfungsi untuk menurunkan dan menaikan tubular (pipa pemboran, peralatan completion, atau pipa produksi) untuk keluar dan masuk lubang sumur.
• Rotary System, merupakan komponen dari rig yang berfungsi sebagai pemutar pipa-pipa di dalam sumur. Pada pemboran konvesional, pipa pemboran (Drill Strings) memutar mata-bor (Drill Bit) untuk penggalian sumur.
• Circulation System, komponen ini memiliki fungsi berupa mensirkulasikan fluida pemboran untuk keluar dan masuk ke dalam sumur dan menjaga agar properti lumpur seperti yang diinginkan. Sistem sirkulasi ini meliputi antara lain: pompa tekanan tinggi untuk memompakan lumpur keluar dan masuk ke dalam sumur, dan pompa rendah digunakan untuk mensirkulasikan lumpur di permukaan. Kemudian, peralatan untuk mengkondisikan lumpur: Shale Shaker: berfungsi untuk memisahkan “solid” hasil pemboran (Cutting) dari lumpur, Desander: berfungsi untuk memisahkan pasir, Degasser: berfungsi untuk mengeluarkan gas, Desilter: berfungsi untuk memisahkan partikel padat berukuran kecil.

• Blowout Prevention System, komponen ini berfungsi untuk mencegah terjadinyaBlowout (meledaknya sumur di permukaan dikarenakan adanya tekanan tinggi dari dalam sumur). Pada komponen ini bagian yang utama adalah BOP (Blow Out Preventer) yang terdiri atas berbagai macam katup (Valve) dan dipasang di kepala sumur (Wellhead).

• Power System, komponen ini berupa sumber tenaga yang berfungsi untuk menggerakan semua sistem di atas dan juga untuk suplai listrik. Sebagai sumber tenaga, biasanya menggunakan mesin diesel berkapasitas besar. Pada sebuah rig untuk Power Systemnya, tergantung dari ukuran dan kedalaman sumur yang akan di capai, biasanya akan membutuhkan satu atau lebih Prime Mover. Pada rig besar biasanya memiliki tiga atau empat buah, bersama-sama mereka membangkitkan tenaga sebesar 3000 atau lebih Horsepower. Dan, tenaga yang dihasilkan juga harus dikirim ke komponen rig yang lain.