FOAM CEMENTING & DEEP WATER CEMENTING

DISUSUN OLEH:ADVEN C.M PAPPINAYESHA CAROLINEBUSFI ARUSAGARADIMAS KUMARAGITA NUGRAHANTISANDRE PRANANDA

LABORATORIUM TEKNIK PEMBORAN & PRODUKSIJURUSAN TEKNIK PERMINYAKANFAKULTAS TEKNOLOGI KEBUMIAN DAN ENERGIUNIVERSITAS TRISAKTI2015

KATA PENGANTARPuji syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa atas petunjuk, rahmat, dan hidayah-Nya, kami dapat menyelesaikan makalah mengenai Foam Cementing dan Deep Water Cementing tanpa ada halangan apapun sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Makalah ini kami susun sebagai tugas terakhir dari Laboratorium Teknik Pemboran & Produksi. Di makalah ini akan dijelaskan mengenai foam cement atau semen yang berbusa dan proses penyemenan yang dilakukan pada formasi deep water.Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dalam kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.Akhir kata, kami mohon maaf yang sebesar - besarnya apabila dalam penyusunan makalah ini terdapat banyak kesalahan. Semoga makalah ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis makalah ini dan pada umumnya bagi para pembaca.

Jakarta, Juni 2015

Penyusun

PENDAHULUANPenyemenan pada sumur minyak dan gas maksudnya adalah pendorongan bubur semen (cement slury) ke dalam lubang sumur, kemudian dibiarkan di sana sampai bubur semen tersebut mengeras.

Foam cement merupakan bubur semen yang diinjeksikan gas nitrogen yang bersifat inert. Jika sistem ini dirancang dengan baik, maka gelembung gelembung dari gas itu akan terdispersi di dalam bubur semen atau akan menyebar secara merata.Gas nitrogen yang dianggap bersifat inert dan tidak berekasi terhadap proses atau mengubah pembentukan cement-hydration-product. Pada keadaan tertentu, udara yang dikompres dapat digunakan sebagai pengganti nitrogen untuk membentuk foam cement Pada umumnya, karena adanya tekanan dan volume gas yang ikut terlibat, disediakan peralatan pemompa nitrogen untuk pasokan gas yang lebih handal. Proses pembentukan ini menciptakan lumpur berbusa yang sangat stabil dan ringan seperti foam bercukur. Ketika lumpur berbusa yang telah bercampur, mereka mengandung gelembung kecil yang tidak akan menyatu atau bermigrasi. Karena gelembung yang terbentuk tidak saling berhubungan, mereka membentuk matriks semen dengan densitas yang rendah dan dengan permeabilitas rendah serta kekuatan yang relatif tinggi.Walaupun desain dan pekerjaan foam cementing lebih sulit dilakukan dibandingkan penyemenan biasa, foam cementing ini memiliki beberapa keuntungan seperti : Ringan Memberikan rasio yang baik bagi kekuatan-ke-density-an Fleksibel Meningkatkan penghapusan lumpur Menyebar (seperti air) Membantu mencegah migrasi gas Meningkatkan zona isolasi Menanamkan kontrol cairan-loss Stabil pada suhu tinggi Memiliki permeabilitas rendahDengan perkembangan teknologi dari eksplorasi dan pengeboran minyak dan gas, kedalaman sumur terus bertambah. Maka proses penyemenan pada sumur dalam juga menghadapi beberapa masalah karena tinggi nya suhu dan tekanan. Masalah yang dihadapai seperti thickening time yang sulit dikontrol karena tekanan yang tinggi, bubur semen yang tidak sesuai karena tingginya tekanan dan suhu, dan kualitas alat penyemenan berkurang karena tekanan dan suhu yang tinggi. Deepwater cementing merupakan solusi untuk mengurangi waktu WOC Waitng On Cement sebagai sistem semen yang dirancang untuk mengisolasi formasi dan mengembangkan kekuatan tekan lebih cepat daripada sistem semen konvensional. Teknologi semen dapat secara khusus dirancang sifat mekanik yang disesuaikan dengan lingkungan stres downhole. Set semen sesuai dengan perubahan yang terjadi selama hidup dengan baik, menawarkan isolasi zonal terus menerus.Penyemenan ini dapat dibagi menjadi beberapa kelas seperti: Kelas ASemen 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. Kelas BSemen 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) Kelas CSemen 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. Kelas DSemen 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 Kelas E 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 Kelas F Semen kelas E 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. Kelas G Semen kelas G digunakan dari kedalaman 0 sampai 8.000 ft, dan merupakan semen dasar.

PEMBAHASANFoam dan deepwater cementing merupakan inovasi baru yang muncul sebagai upaya mengatasi masalah penyemenan yang pernah terjadi sebelumnya. Salah satunya adalah pada deepwater. Permasalahan yang tampak pada pemboran di deep water antara lain yaitu operasi memakan waktu lebih lama sehingga harga sewa rig manjadi mahal, suhu yang dingin mempengaruhi viskositas cairan dan pengaturan semen, sering terjadinya hilang sirkulasi dalam pengeboran, serta terdapatnya aliran gas berbahaya.

Adanya temperatur yang rendah mempengaruhi fluida pemboran dan terutama penyemenan. Suhu yang rendah berakibat pada sifat rheology lumpur dan hilangnya kontrol sumur. Sedangkan pada proses cementing, suhu rendah menyebabkan lamanya thickening time (waktu semen mengering). Seperti yang telah di jelaskan sebelumnya, salah satu masalah pada pemboran deep water adalah adanya gas contohnya adalah gas hydrate pada sea bed. Gas hydrat tersebut menyebabkan plugging pada BOP choke dan kill lines, dehidrasi drilling fluid dan semen, dan overloading dari peralatan gas separator. Berdasarkan masalah-masalah dalam penyemenan di atas, maka dilakukan perbaikan dalam deepwater cementing. Tujuan dilakukan deepwater cementing adalah untuk memberikan dukungan struktural misalnya sebagai fondasi dari deeper casing string. Selain itu, bertujuan untuk mencegah terjadinya aliran di belakang casing, menutup zona aliran shallow gas/water, mengurangi WOC (waiting on cement), serta meningkatkan hidrasi semen pada suhu dingin. Adanya aliran dari shallow gas dapat menyebabkan blow out pada permukaan (abnormal pressure). Aliran tersebut bisa dikarenakan karena tekanan annular di permukaan dan injeksi fluida pada zona yang salah. Cara untuk mengatasi shallow water/gas yaitu dengan Low density sllury No free water ( tidak ada jalan untuk gas/air) Permeabilitas semen rendahDeepwater cementing technology yang saat ini umum di gunakan yaitu Liquid additives untuk temperatur dingin Foamed cement PSD slurrySecara lebih lengkap tentang masing-masing teknologi akan dijelaskan sebagai berikut.1) Liquid AdditivesUntuk suhu yang rendah, lingkungan yang tidak stabil (berpotensi adanya aliran shallow gas/water) dan unconsolidated dapat digunakan lumpur : 1,38 -1,97 SG: neat cements + DeepCEM liquid additives 1,26-1,62 SG: campuran PSD (dengan DeepCEM liquid additives) 0,96-1,26 SG: low-density PSD dicampur dengan DeepCEM liquid additivesKeuntungan penggunaan liquid additives pada temperatur rendah antara lain: Dapat memperbaiki karakteristik lumpur pada cold water Dapat mencegah aliran shallow water dan gas dengan kombinasi aditif gasblock Mempercepat pengembangan gel strength dan comppresive strength Mempersingkat WOC (waiting on cement) Compatible dengan semua jenis semen baik foamed cement, non-foamed cement, PSD, dll.

2) Foamed CementBerikut ini adalah proses pengontrolan foamed cement

Pada penggunaan foamed cement, adanya gelembung nitrogen pada bubur semen dapat membuat campuran semen secara keseluruhan menjadi kurang padat dari bubur semen dasar. Dengan demikian density semen dapat disesuaikan dalam menanggapi kondisi sumur. Bubur semen dasar biasanya memiliki berat sekitar 15 pon per galon (ppg), sedangkan foamed cement sekitar 5 ppg. Umumnya penyemenan dengan foamed cement dilakukan pada densitas sekitar 8-10 lbs/gal karena pada keadaan tersebut permeabilitas foamed cement sangat rendah. Berikut ini adalah permeabilitas dari foam cement.

Permeabilitas yang rendah dapat dicapai karena compressive strength yang tinggi.

3) PSD Slurry

PSD slurry menggabungkan teknologi distribusi partikel dengan DeepCEM additives untuk meningkatkan kinerja bubur semen pada suhu rendah serta merupakan alternatif yang baik untuk mengontrol bahaya shallow gas/water. Hampir serupa dengan liquid additives, penggunaan PSD slurry dapat meminimalkan WOC serta dapat mempercepat peningkatan gel strength. Berikut ini adalah performance dari PSD slurry.

http://www.eoearth.org/https://www.japt.orghttp://www.slideshare.net/firedoglake/halliburton-deepwater-cementing-presentation