PENGARUH CENOSPHERE BERDENSITAS 0.5 SG DALAM SISTEM SEMEN RINGAN PADA DUAL SLURRY CASING 7 INCI.

Transkripsi

1 PENGARUH CENOSPHERE BERDENSITAS 0.5 SG DALAM SISTEM SEMEN RINGAN PADA DUAL SLURRY CASING 7 INCI Indah Miftahuljannah Praptiwi 1), Sugiatmo Kasmugin 2), Ratnayu Sitaresmi 2) 1) Universitas Trisakti 2) Universitas Trisakti 2) Universitas Trisakti Indahpraptiwi.ip@gmail.com ABSTRAK Weak formation yang terkadang ditemui dalam kegiatan pemboran sumur migas membutuhkan suatu penanganan khusus seperti penggunaan sistem semen ringan yang dapat mencegah adanya dampak loss circulation dan rusaknya formasi. Zat aditif peringan yang digunakan adalah cenosphere jenis baru berdensitas 0.5 SG yang diuji berdasarkan standar API RP 10B-2 dan ISO di laboratorium. Hasil yang didapatkan dalam beberapa pengujian adalah bahwa zat aditif tersebut mampu mendukung penurunan densitas bubur semen menjadi 12.5 dan 13.5 ppg. Namun dalam sistem semen ringan mempunyai dampak negatif berupa adanya penurunan performa compressive strength, oleh karena itu diperlukannya aditif tambahan lainnya untuk mengangkat kembali nilai compressive strengh yang sempat menurun. Sehingga untuk desain akhir menghasilkan nilai compressive strength yang cukup baik sebesar 1346 psi pada casing 7 inci lead dan 2407 psi pada casing 7 inci tail yang sesuai dengan program penyemenan di lapangan Sumatra. Kata Kunci: semen ringan, cenosphere, compressive strength. I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada suatu lapangan di Sumatra mempunyai tekanan lemah sebagai weak formation yang terdiri dari tekanan formasi pori sebesar 8.5 hingga 11.6 ppg dengan tekanan rekah formasi sebesar 11 hingga 15.9 ppg. Oleh karena itu pemilihan densitas fluida pemboran sangat menentukan dalam menjaga keadaan formasi agar tetap stabil. Sehingga dalam penelitian ini akan menggunakan sistem semen ringan dalam menghadapi keadaan formasi yang rentan rusak dan mudah hilangnya fluida pemboran masuk ke dalam formasi, loss circulation. 1.2 Tujuan Penelitian Maksud serta tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan desain bubur semen yang optimal baik pada kualitas performa maupun biaya dengan kondisi densitas rendah untuk pembentuk sistem semen ringan di lapangan Sumatra pada dual slurry casing 7 inci yaitu 7 inci casing lead dan tail. Selain mendapatkan desain bubur semen yang optimal, juga untuk mengetahui lebih lanjut pengaruh semen ringan terutama dampak pemakaian cenosphere jenis baru terhadap kekuatan semen pemboran (compressive strength) serta performa yang dihasilkan dalam bubur semen tersebut. II. STUDI PUSTAKA Dalam pemilihan metode sistem semen ringan terdapat 3 jenis yang dapat diklasifikasikan yaitu ekstender, zat aditif peringan dan sistem nitrogen (Pourmazaheri and Soltanian. 2015). Pada penelitian ini akan berfokus pada jenis zat aditif peringan yaitu cenosphere dalam pembentuk sistemnya. Ceramic microsphere dapat dikatakan sebagai cenosphere additive berupa bolabola rongga yang terisi oleh nitrogen dan karbon dioksida dengan mayoritas kandungan silika dan alumina yang diproduksikan dari hasil kombusi batu bara di tempat

2 pembakaran. Ceramic microsphere mempunyai specific gravity (SG) yang dipengaruhi oleh ukuran partikel dari bahan asalnya. Rentang penghancuran ceramic microsphere umumnya mendekati 3000 psi (Sarmah et al., 2015). Beragamnya nilai spesific gravity dan bentuk ukuran partikel menjadi tantangan tersendiri dalam proses pencampuran slurry karena setiap jenis harus dilakukan pengujian untuk menjamin kestabilan properties pada cement slurry yang didesain di laboratorium. Pengaplikasian di lapangan dapat terjadi pemecahan slurry pada sejumlah konsentrasi cenosphere dengan dipengaruhi adanya perubahan tekanan formasi yang disebabkan oleh densitas slurry yang meningkat pada kondisi dibawah permukaan dibanding pada saat masih di permukaan dan di dalam lubang pemboran dengan pressure window yang singkat sehingga fungsi loss circulation pada slurry akan menghilang. Gambar 1. Ceramic microsphere sample imperfeksi dan variasi ukuran bola partikel (Referensi : Dajani and Curtis, 2009) III. METODOLOGI PENELITIAN Metode yang dipakai pada penelitian ini adalah metode eksperimen dengan komparasi atau perbandingan dan penseleksian sehingga mendapatkan desain terbaik yang akan dilakukan pada berbagai pengujian di laboratorium terhadap sistem semen ringan dengan penggunaan cenosphere. Kemudian dibandingkan dengan penelitian yang sama namun berkonsentrasi berbeda dengan dipengaruhi berbagai variasi suhu dan keadaan di bawah permukaan lainnya berdasarkan kasus di lapangan. Cenosphere yang digunakan pun adalah jenis baru berdensitas sangat rendah sebesar 0.5 gr/cm 3 dimana hampir mendekati zat aditif teringan bertipe glass bubbles atau gas hollow spheres yang mempunyai densitas maksimum 0.4 SG. Diagram alir penelitian ini adalah sebegai berikut, gambar

3 Gambar 2. Diagram Alir Penelitian IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Kemajuan teknologi penyemenan yang terus berkembang dengan adanya jenis cenosphere baru yang mempunyai densitas diluar standar umum yaitu sekitar 0.7 g/cm 3 (Vipulandan, 2016). Cenosphere jenis baru hampir mendekati light weight additive teringan berjenis glass bubbles atau gas hollow spheres yang mempunyai densitas gr/cm 3 (Olutimehin et al., 2015). Cenosphere jenis baru berdensitas 0.5 gr/cm 3 telah dilakukan dalam berbagai pengujian dengan hasil dapat digunakan di dalam sistem semen ringan dengan terbukti dapat memperingan densitas slurry menjadi 12.5 dan 13.5 ppg pada 7 inci casing lead dan 7 inci casing tail serta mendapatkan hasil compressive strength yang dibutuhkan di lapangan, terlihat pada tabel 1 dibawah ini. Tabel 1 Hasil Pengujian Compressive Strength pada Cenosphere Berdensitas 0.5 SG Kasus lapangan Persyaratan Hasil laboratorium 7 Casing Lead >700 psi/12 hrs and >1100 psi/24 hrs 7 Casing Tail >1300 psi/12 hrs and > 1900 psi/24 hrs 1119 psi (12 hrs) & 1346 psi (24 hrs) 1445 psi (12 hrs) & 2407 psi (24 hrs) Pada studi kasus dual slurry pada casing 7 inci yang menggunakan cenosphere jenis baru telah didapatkan desain yang optimal dalam kualitas performanya, ditunjukan pada lampiran telah memakai konsentrasi cenosphere sebesar 12% untuk lead dan 8% untuk tail slurry dengan hasil performa yang ditunjukan slurry masing masing. Setelah mendapatkan desain terbaik dilakukanlah analisa keekonomian dengan tabel 2 dibawah ini. Tabel 2. Analisa Keekonomian pada Dual Slurry Casing 7 Inci

4 V. KESIMPULAN Kesimpulan dalam penelitian ini adalah: a. Sistem semen ringan dapat diandalkan sebagai salah satu penanggulangan zona loss pada suatu formasi pemboran dengan fracture gradient rendah sehingga tidak merusak formasi. b. Cenosphere jenis baru berdensitas 0,5 gr/cc telah diuji dalam berbagai test sehingga dapat digunakan didalam sistem semen ringan dengan terbukti memperingan densitas slurry menjadi 12,5 dan 13,5 ppg serta mendapatkan hasil compressive strength yang dibutuhkan di lapangan dengan nilai 1136 psi untuk casing 7 lead dan 2220 psi untuk casing tail. c. Cenosphere banyak digunakan didalam berbagai formula desain terutama yang membutuhkan nilai compressive strength yang tinggi seperti formula 7 inci casing lead dan 7 inci casing tail dengan konsentrasi masing-masing yaitu : 12% dan 8% d. Biaya untuk penyemenan casing 7 inci lead sebesar 35, USD dan casing 7 inci tail 27,061 USD UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terimakasih kepada Universitas Trisakti dan PT COSL Indo yang telah mendukung proses penelitian serta penggunaan teknologi laboratorium dengan pengalamannya kepada penulis. DAFTAR PUSTAKA Anya,A, 2018, Lightweight and Ultra-Lightweight Cements for Well Cementing A Review, California, SPE

5 Brandl, A. Arcoda, E.R. Doherty, D.R. Rajaneekornkrilas, V., 2011, Lightweight cementing design improves zonal isolation on challenging high temperature offshore Thailand wells, Colorado, USA, SPE Sarmah, Pranjal. Tawat, Najeeb Al. Yadav, Prahlad. Agrawal, Gaurav. (2016): High compressive strength, ultra-lightweight and lightweight cement formulated with raw material locally available in Saudi Arabia, Dammam, Saudi Arabia, SPE MS. Sauki, Arina. Juanda, M. Ilham. Azizi, Azlinda. Asadullah, M. Mohd, Tengku Amran Tengku. Ghazali, Nurul Aimi. Alias, Nur Hashimah, 2015, Performance evaluation of light weight oilwell cements, Switzerland, Advanced Materials Research Vol pp Vipulanandan, C. Reddy, A, 2016, Smart foam cement characterization for real time monitoring of ultra-deepwater oil well cementing applications, Houston, UCA, AADE- 16-FTCE-84 LAMPIRAN Tabel 3 Cement slurry test report of 7 inch casing lead Tabel 4 Cement slurry test report of 7 inch casing tail

6 Gambar 3 UCA test graph of 7 inch casing lead investigation, 12h =1119 Psi dan 24h = 1346 Psi, SGSA = 11 min Gambar 4 UCA test graph of 7 inch casing tail investigation, 12h = 1445 Psi dan 24h = 2407 Psi, SGSA = 18 min