bab iii pengukuran viskositas dan gel strength.docx

Download BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx

If you can't read please download the document

Post on 13-Apr-2018

222 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx

    1/16

    BAB III

    PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH

    3.1. Tujuan Percobaan

    1. Menentukan viskositas dari lumpur pemboran dengan menggunakan

    Marsh Funnel.

    2. Memahami rheologi dari lumpur pemboran.

    3. Menentukan gel strength pada lumpur pemboran.4. Memahami prinsip kerja alatMarsh FunneldanFann VG Meter

    5. Menentukan perhitungan dari p dan Vb

    3.2. Teor Da!ar

    Viskositas lumpur adalah kemampuan lumpur untuk mengalir

    dalam suatu media. Satuan viskositas centipoice(p!. "lat #ang digunakan

    untuk menentukan viskositas adalahMarsh FunneldanFann VG.

    $emampuan lumpur untuk membentukgel(agar%agar! #ang sangat

    berguna pada saat round trip (pergantian pipa!. Gel strength merupakan

    salah satu indikator baik atau tidakn#a lumpur pemboran. Gel strength

    merupakan ukuran ga#a tarik menarik partikel lumpur #ang statik.

    Viskositas dan gel strengthmerupakan bagian #ang pokok dalam

    si&at%si&at rheologi &luida pemboran. 'engukuran si&at%si&at rheologi &luida

    pemboran penting mengingat e&ektivitas pengangkatan cuttingmerupakan

    &ungsi langsung dari viskositas. Si&atgelpada lumpur juga penting pada

    saat round trip sehingga dapat menegah cutting mengendap di dasar

    sumur #ang dapat men#ebabkan masalah pemboran selanjutn#a.

    Viskositas dan gel strength merupakan sebagian dari indikator baik

    tidakn#a suatu lumpur.

    Selama proses pemboran berlangsung seara otomatis di dalam

    sumur bor akan terdapat cutting. Cutting adalah serpihan%serpihan atau

    potongan%potongan dari dinding &ormasi akibat pengeboran. Viskositas

    sangat berperan penting dalam pengangkatan cuttingdari dasar lubang bor

    31

  • 7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx

    2/16

    32

    ke permukaan. "pabila viskositas tidak sesuai dengan #ang

    direkomendasikan maka cutting dan material pemberat tidak dapat

    terangkat ke permukaan. Cutting #ang masih berada di ba)ah bit akan

    digilas dan dibor lagi oleh bit dan akan memperlambat proses pengeboran

    sehingga akan menurunkan rate of penetration.

    *luida pemboran dalam perobaan ini adalah lumpur pemboran.

    +umpur pemboran ini mengikuti model%model rheologi bingham plastic

    power law.Bingham plasticmerupakan model sederhana untuk &luida non

    newtonian.

    *luida non newtonianadalah &luida #ang mempun#ai viskositas

    tidak konstan bergantung pada besarn#a geseran (shear rate! #ang terjadi.

    'ada setiapshear rate tertentu &luida mempun#ai viskositas #ang disebut

    apparent viscositydari &luida padashear ratetersebut. ,ontoh dari &luida

    non newtonianadalah min#ak.

    -erbeda dengan &luida newtonian#ang mempun#ai viskositas #ang

    konstan &luida non newtonianmemperlihatkan suatuyield stress suatu

    jumlah tertentu dari tahapan dalam #ang harus diberikan agar &luida

    mengalir seluruhn#a. ,ontoh dari &luida newtonianadalah air.

    Gambar 3.1. Klasifikasi Fluida

  • 7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx

    3/16

    33

    ambar di atas merupakan gra&ik #ang menggambarkan antara

    &luida ne)tonian dan &luida non newtonian. 'ada &luida ne)tonian

    memiliki viskositas #ang konstan sehingga menunjukkan garis linier.

    Sedangkan pada &luida non newtonianmemiliki viskositas #ang tidak

    konstan sehingga memiliki beberapa garis linier.

    /mumn#a &luida pemboran dapat dianggap bingham plastic dalam

    hal ini sebelum ada aliran harus ada minimum shear stress #ang disebut

    yield point (#!. Setelah yield pointterlampaui maka setiap penambahan

    shear ratesebanding denganplastic viscosity(p! dari pada model ini.*luida power law ini menunjukkan si&at shear stress #ang akan

    naik sebagai &ungsi pangkat 0n darishear rate.

    alam perobaan ini pengukuran viskositas #ang sederhana

    dilakukan dengan menggunakan alat marsh funnel. Viskositas ini adalah

    jumlah detik #ang dibutuhkan lumpur seban#ak .43 liter untuk

    mengalir keluar dari orong marsh funnel. -ertambahn#a viskositas ini

    dire&leksikan dalam bertambahn#a apparent viscosity. /ntuk &luida

    non newtonian in&ormasi #ang diberikan marsh funnel memberikan

    suatu gambaran rheologi &luida #ang tidak lengkap sehingga biasan#a

    digunakan untuk membandingkan &luida #ang baru (a)al! dengan kondisi

    sekarang.

    Plastic viscosity seringkali digambarkan sebagai bagian dari

    resistensi untuk mengalir #ang disebabkan oleh &riksi mekanik. Sedangkan

    yield point adalah bagian dari resistensi untuk mengalir oleh ga#a tarik

    menarik antar partikel. a#a tarik menarik ini disebabkan oleh muatan%

    muatan pada permukaan partikel #ang didespersi dalam &asa &luida.

    Gel strength dan yield pointmerupakan ukuran dari ga#a tarik

    menarik dalam suatu sistem lumpur. -edan#a gel strength merupakan

    ukuran ga#a tarik menarik #ang statik sedangkan yield pointmerupakan

    ukuran ga#a tarik menarik #ang dinamik.

  • 7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx

    4/16

    34

    'ada )aktu lumpur bersirkulasi #ang berperan adalah viskositas.

    Sedangkan )aktu sirkulasi berhenti #ang memegang peranan adalah gel

    strength. +umpur akan mengagar atau menjadi gel apabila tidak terjadi

    sirkulasi hal ini disebabkan oleh ga#a tarik%menarik antara partikel%

    partikel padatan lumpur. a#a mengagar inilah #ang disebut gel strength.

    Gel strengthdikenal sebagai ga#a tarik menarik antara partikel%pertikel

    lumpur pemboran atau disebut juga dengan da#a agar atau da#a pulut. Gel

    strengthber&ungsi untuk menahan cutting dan material pemberat lumpur

    pemboran tidak turun di)aktu lumpur tidak bersirkulasi agar tidak

    menumpuk di lubang annulus.

    'ada )aktu lumpur berhenti melakukan sirkulasi lumpur harus

    mempun#ai gel strength #ang dapat menahan cutting dan material

    pemberat lumpur agar tidak turun. "pabila gel strength#ang terlampau

    rendah akan men#ebabkan terendapn#a serbuk bor pada saat sirkulasi

    lumpur berhenti "kan tetapi kalaugel strengthterlalu tinggi maka akan

    men#ebabkan kerja mud pump saat memulai kembali mensirkulasi lumpur

    pemboran menjadi lebih berat dari sebelumn#a dan akan menimbulkan

    peahn#a &ormasi apabila &ormasi tidak kuat meneriman#a. Sehingga

    diperlukan break irulation setelah lumpur diam atau tidak bersirkulasi.

    'ada umumn#a viskositas #ang tinggi berhubungan dengan gel

    strength #ang tinggi pula hal ini dikarenakan karena si&at viskositas

    maupun gel strength dengan si&at tarik menarik plateplate pada clay.

    $arena itu nilai viskositas dangel strengthdijaga agar tetap stabil (tidak

    terlalu keil atau terlalu besar!.

    3.2.1. Penen"uan Har#aShear Stress$anShear Rate

    6argashear stressdanshear rate#ang masing%masing din#atakan

    dalam bentuk pen#impangan skala penunjuk (dial reading! dan 7'M

  • 7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx

    5/16

    35

    rotor harus diubah menjadi hargashear stressdan shear rate dalam satuan

    d#ne8m2 dan detik1 agar diperoleh harga viskositas dalam satuan p

    (centipoise!. "dapun persamaan#a adalah sebagai berikut 9

    : ; 5.< = ,

    > ; 1.p! dalam

    field unitdigunakan persamaanBingham Plasticsebagai berikut 9

    p=600

    300

    600300

  • 7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx

    6/16

    3

    engan memasukkan persamaan (1! dan (2! kedalam persamaan

    (5! didapat 9

    p ; ,@ ,3

    >b; ,3@ p

    $eterangan 9

    p ;Plastic Viscosity p

    >b ; $ield Point Bingham lb81 &t

    , ;"ial readingpada 7'M derajat

    ,3 ;"ial readingpada 3 7'M derajat

    3.2.). Penen"uan Har#a Gel Stren!th

    6argagel strengthdalam 1 lb8&t2diperoleh seara langsung dari

    pengukuran dengan peralatan Fann VG meter. Simpangan skala penunjuk

    akibat digerakkann#a rotor pada keepatan 3 7'M langsung

    menunjukkan hargagel strength1 detik atau 1 menit dalam 1 lb8&t

    3.3. Per*a"an $an Ba+an

    3.3.1. Pera*a"an

    %. Marsh Funnel

    2. Aimbangan

    3. elas /kur 5

    &. Fann VG

    '. Mud Mi(er

    ). Cup Mud Funnel

  • 7/24/2019 BAB III PENGUKURAN VISKOSITAS DAN GEL STRENGTH.docx

    7/16

    3