AKUMULASI MINYAK DAN GAS BUMI
Seperti telah kita ketahui bersama bahwa minyak dan gas bumi berakumulasi pada suatu perangkap yang merupkan bagian tertinggi dari lapisan reservoir. Akan tetapi apakah yang menyebabkan minyak dan gas bumi berhenti disana? Ada 2 teori yang menjelaskan pertanyaan itu adalah sebagai berikut :
1.1 TEORI AKUMULASI GUSSOW
Dalam keadaan hidrostatik, akumulasi dapat diterangkan oleh teori Gussow (1951). Gumpalan atas tetes-tetes minyak dan gas akan bergerak sepanjang bagian atas lapisan penyalur keatas, terutama disebabkan pelampungan (buoyancy). Begitu sampai di sustu perangkap (dalam hal ini perangkap struktur), minyak dan gas akan menambah kolom gas dan mendesak minyak kebawah yang juga bertambah tinggi kolomnya dan gilirannya mendesak air ke bawah. Hal ini akan terus terjadi sampai batas minyak – air mencapai ‘Spill point’. Penambahan minyak – dan gas terus menerus akan menyebabkan perlimpahan (Spilling) minyak keatas ke struktur selanjutnya (fasa dua). Pada fasa berikutnya, berhubungan penambahan gas, maka seluruh minyak didesak gas kebawah sehingga melimpah sampai habis dan perangkap diisi sepenuhnya oleh gas.
Stadium 1 : Gas, minyak dan air diatas titik limpah, minyak dan gas kedua-duanya terus menerus terjebak sedangkan air disingkirkan. Stadium ini berhenti jika antara muka minyak-air mencapai titik limpah.
Stadium 2 : Stadium penyebaran selektif dan pengasiran gas. Gas terus dijebak, selagi minyak melimpah keatas kemiringan. Stadium ini berakhir jika antara muka minyak-gas mencapai titk limpah dan berhimpitan dengan antar muka minyak.
Stadium 3 : Stadium Akhir. Perangkap diisi oleh gas. Gas melimpah ketas selagi lebih banyak gas yang masuk perangkap. Minyak melewati perangkap dan meneruskan perjalannya ke atas kemiringan.
Gambar 1 : Differensiasi minyak dan gas dalam perangkap yang menyebabkan minyak melimpah. (Gussow, 1951)
Pada gambar II, terlihat bagaimana mekanisme ini menyebabkan penyebaran akumulasi minyak dan gas pada sejumlah perangkap yang berderetan dan pada ketinggian strukturil yang berbeda. Terisinya suatu perangkap oleh gas, minyak dan sebagainya tergantung dari arah migrasi, dan jumlah minyak dan gas yang bermigrasi.
Yang pertama ini dibandingkan sebagai E, D, dan C. Sedangkan untuk yang kedua diilustrasikan oleh A, B dan C.
Terlihat pada gambar bahwa tergantung dari arah batuan induk, maka yang paling dekat akan terisi oleh gas, sedangkan yang paling jauh diisi oleh air.
Perangkap I Diisi sampai titik limpah dan mempunyai tudung gas. Hanya minyak melimpah keatas ke
Perangkap II.
Perangkap III dan IV penuh dengan air asin dan mengandung minyak atau gas.
Perangkap I seluruhnya diisi dengan gas, seluruh minyaknya telah terusir masuk keperangkap II. Minyak sekarang melebihi perangkap I.
Perangkap II telah diisi minyak dan melimpahkan keatas kemiringan ke dalam perangkap III, yang masih belum mengandung tudung gas.
Perangkap III mengandung hanya sedikit miinyak, sedangkan perangkap IV masih terisi air asin.
Perangkap I tak berubah dengan gas melimpah keatas kemiringan ke dalam perangkap II, Minyak melewati perangkap I. Perangkap II sekarang mempunyai tudung gas dan melimpahkannya ke atas kemiringan ke dalam perangkap III. Perangkap III sekarang telah terisi dengan minyak tetapi masih tetap belum mempunyai tudung gas dan melimpahkan minyak kedalam perangkap III. Perangkap IV masih terisi air asin.
Migrasi sama seperti untuk C, tetapi dalam keadaan hubungan struktur yang lain. Perhatikan bahwa ketinggian kulminasi tidak mempunyai efek terhadap penjebakan selektif, ketinggian titik limpah adalah yang mengendalikan. Ketinggian kulminasi diatas titik limpah menentukan kalau minyak maximum.
Migrasi sama seperti untuk C. Disini semua kaulminasi berada pada ketinggian yang sama. Titik limpah mengendalikan penjebakan differensial.
Gambar II. Penyebaran minyak dan gas pada deretan struktur karena penjebakan pemisahan differensial (Menurut Gussow, 1951)
1..2 TEORI AKUMULASI KING HUBBERT (1953)
King Hubbert (1953) meninjau prinsip akumulasi minyak bumi dari segi kedudukan energi potensial, dan erat hubungannya dengan perangkap hidrodinamik. Dalam hal ini minyak bumi, baik dalam bentuk tetes – tetes maupun fasa yang menerus yang berada dalam lingkungan air, akan akan selalu mencari batuan reservoir yang terisolir dan secara local mempunyai potensial terendah. Medan potensial dalam suatu reservoir yang terisi air merupakan resultan dari dua gaya, yaitu (1) gaya pelampungan (buoyancy), dan (2) gaya yang disebabkan gradient hidrodinamik. Seperti gambar berikut ini.
Keterangan :
A. Penampang Geologi untuk memperlihatkan terjadinya gradien – hidrodinamik karena permukaan potensiometri.
B. Resultan gaya pelampungan dan gradient hidrodinamik serta bidang ekipotensial minyak yang miring.
Dalam pengertian ini, minyak dan gas bumi akan berakumulasi jika bidang ekipotensial yang tegak lurus terhadap garis gaya resultan gaya tadi menutup seluruhnya dari bawah suatu daerah potensial rendah lokasi yang terisolir, misalnya suatu antiklin, suatu pelengkungan ataupun struktur lainnya dimana lapisan reservoir dan lapisan penyekat diatas konkav kearah bawah.
Dengan konsepsi diatas, maka suatu akumulasi dapat terjadi serta hilang atau terusir, dengan terdapatnya suatu gradient hidrodinamik yang pada setiap saat geologi arah serta besarnya ( vektornya dapat berubah ). Dalam keadaan itu maka paling tidak posisi batas air – minyak atau air – gas itu miring. Akumulasi minyak dan gas bumi merupakan suatu keseimbangan yang dinamis.
2..2 WAKTU PENJEBAKAN
Penentuan waktu dalam sejarah geologi mengenai kapan minyak bumi dapat terjebak, bukan saja penting dari segi ilmiah akan tetapi juga dari segi ekonomi. Suatu perangkap dapat terisi atau kosong tergantung dari waktu pembentukannya ataupun kapan minyak itu terbentuk berada dalam keadaan dapat dijebak oleh perangkap. Pengertian yang baik mengenai hal ini akan sangat membantu evaluasi suatu prospek ( Landes 1959 ). Ada beberapa bukti yang menerangkan bahwa minyak bumi terjebak pada permulaan sejarah pembentukan perangkap misalkan dalam hal lensa-lensa pasir tetapi dapat pula difahami bahwa minyak bumi dapat bermigrasi ke perangkap yang terbentuk kemudian. Perangkap dapat terbentuk lama setelah minyak tidak dapat bermigrasi lagi, sehingga perangkap tersebut akan kosong. Rittenhouse ( 1967) dalam dott dan Reynolds ( 1969 ) memberikan kriteria untuk mengetahui waktu akumulasi. Berbagai metodenya memberikan informasi hal – hal sebagai berikut :
a. Waktu tercepat dimulainya akumulasi.
b. Waktu tercepat dapat terselesaikannya akumulasi.
c. Waktu paling lambat dapat terselesaikannya akumulasi.
Hal – hal tersebut dapat dipertimbangkan dari beberapa faktor sebagai berikut :
1) Waktu Pembentukan Perangkap.
Waktu pembentukan perangkap adalah waktu tercepat minyak dapat berakumulasi. Tetapi tentu minyak dapat bermigrasi setiap waktu setelah pembentukan perangkap tadi. Dalam hal kondisi patahan – tumbuh, akumulasi dapat terjadi bersamaan dengan pembentukan batuan reservoir. Juga hal yang sama berlaku untuk lensa – lensa batuan reservoir.
Cara menentukan ada tidaknya perangkap pada waktu migrasi dan pembentukan minyak bumi yaitu dengan membuat perangkap struktur yang digantungkan pada suatu lapisan sumur tersebut sebagai datum. Dengan cara yang sama suatu peta struktur berkontur dapat dibuat dan ada tidaknya tutupan pada zaman tersebut dapat ditentukan.
2) Perangkap Yang Terisi dan Kosong.
Terdapat kemungkinan perangkap yang terisi dibentuk terlebih dahulu dan perangkap yang kosong terbentuk kemudian, setelah migrasi sekunder berhenti.
3) Expansi Gas.
Hal ini dikemukakan oleh leverson (1956) yang mendasarkannya pada hokum Boyle dan Charles. Gas mengembang jika tekanan turun. Kedalaman (waktu) pada saat volum reservoir sama dengan volum minyak dan gas sekarang pada tekanan dari temperature lebih rendah, adalah kedalaman tercetak (waktu) pada saat akumulasi telah selesai.
4) Minyak dibawah Penjenuhan.
Anggapan dasar dari kriteria ini adalah bahwa minyak telah jenuh dengan gas pada waktu akumulasi telah selesai. Jika terdapat reservoir dengan minyak yang tidak jenuh minyak ( tidak ada tutup/ topi gas ) maka hal ini dapat diterangkan sebagai berikut. Pada pembebanan dan penguburan setelah akumulas, maka minyak dalam reservoir akan tidak jenuh, karena peningkatan tekanan akan melarutkan gas bebas kedalam minyak. Pada pengangkatan dan erosi lapisan yang menutupi reservoir akan terjadi ha sebaliknya dan gas akan keluar membentuk topi gas.Namun metode penentuan ini memiliki banyak kelemahan dan anggapan – anggapannya belum tentu benar.sehingga hasilnya meragukan ( hoshkin, 1960 ).
5) Topi Gas yang Berkelalaian
Hal ini diberikan oleh Levorsen ( 1950 ) untuk keadaan special. Topi gas yang tinggi dalam blok yang turun dalam perangkap patahan menunjukkan akumulasi gas sebelum pematahan.
6) Difusi Gas Dalam Reservoir Yang Sebagian Terpisah dan Tak Jenuh.
( Zafferano, Capps dan Fry, 1963 ). Difusi gas akan terjadi diantara reservoir yang demikian dari yang jenuh menuju yang kurang jenuh dan waktu yang diperlukan untuk hubungan sekarang dapat dihitung.
7) Metoda Energi (oleh para Ilmuwan Uni Soviet ).
Adalah pengukuran kehilangan nilai energi dari minyak dalam reservoir sepanjang waktu.
Mineral Diagenesa
Mineral Diagenesa akan menurunkan porositas karena sementasi dan kompaksi. Jika Minyak bumi yang terdapat menghalang – halangi proses tersebut, maka jelas akumulasi terjadi sebelum diagenesa dalam reservoir basah air yang ada didekatnya. Sering hal ini ditunjukkan oleh tekanan tinggi dalam reservoir.
9) Sementasi Organik
Yang dimaksud sementasi Organik disini terutama adalah semen aspal. Waktu akumulasi adalah sebelum pengorosian bidang ketidakselarasan.
Dari uraian tersebut diatas disimpulkan bahwa minyak bumi tidak terjadi pada waktu tertentu di dalam evolusi minyak bumi. Setalah berakumulasi di suatu perangkap, minyak bumi dapat bermigrasi lagi ke perangkap yang terbentuk kemudian. Sebagai contoh misalnya akumulasi minyak bumi di daerah cepu (Soetantri dan lain-lain, 1973 ). Di daerah ini pelipatan utama dan intensif terjadi pada akhir Pleistosen.
Akan tetapi kedalaman penguburan dari batuan induk yang meliputi struktur itu tidak memungkinkan pembentukan dan migrasi minyak bumi ke struktur muda.
Dilain Pihak suatu fasa pelipatan yang lebih tua telah terjadi pada akhir pliosen dan kemudian pada waktu transgresi pleistosen, penguburan telah cukup dalam untuk pembentukan dan migrasi minyak bumi ke dalam sejumlah perangkap kecil yang telah ada terlebih dahulu. Jadi kombinasi antara kedalaman pembebanan dan umur pelipatan dapat menentukan apakah suatu perangkap itu terisi penuh atau tidak.
Rabu, 20 Januari 2010
Macam-macam Scale
Komposisi scale pada lapangan minyak secara umum biasanya terdiri dari :
1. Calcium carbonate, CaCO3.
2. Calcium sulfate, CaSO4.
Jenis scale lainnya adalah (NaCl) atau garam, Gypsum atau (CaSO4.2H2O), dan stronsium sulfate (SrSO4, FeCO3), namun keberadaan scale jenis ini jarang di Indonesia, BaSO4 dan CaSO4 hanya mungkin terjadi kalau produksi di commingle dari dua zona atau lebih. Untuk scale CaSO4 biasanya tidak terjadi di sumur melainkan di boiler atau heater treater, sedangkan CaCO3 akan larut diasam karena scale ini cepat diendapkan dan mudah dihilangkan dengan asam. Tetapi untuk jenis scale yang lambat terjadinya biasanya padat dan sukar sekali dihilangkan dengan asam walaupun bisa larut. CaSO4 misalnya, harus diubah dengan gypsum converter menjadi CaCO3 atau Ca(OH)2 sebelum bisa dilarutkan oleh air garam atau asam. BaSO4 tidak akan larut di asam HCl karena scale ini jenis nya sangat padat dan keras.
1. Scale Kalsium Karbonat (CaCO3)
Scale kalsium karbonat dibentuk oleh kombinasi ion kalsium dengan ion-ion karbonat atau bikarbonat yang terdapat di dalam air formasi. Persamaan reaksinya dijabarkan sebagai berikut :
Ca++ + CO3= ↔ CaCO3
Ca2+ + 2(HCO3-) ↔ CaCO3 + CO2 + H2O
Ion bikarbonat terdapat dalam air sebagai akibat adanya gas CO2 yang bereaksi dengan air, reaksi tersebut adalah sebagai berikut :
CO2 + H2O ↔ H2CO3
H2CO3 ↔ H+ + 2(HCO3-)
HCO3- ↔ H+ + HCO3-
Pada mulanya, scale berupa partikel-partikel koloid, tetapi karena partikel-partikel ini mempunyai sifat absorbsi, ditambah permukaan batuan formasi dan peralatan produksi yang umumnya kasar, maka melalui proses yang panjang partikel-partikel koloid ini melekat pada batuan formasi dan permukaan peralatan produksi hingga akhirnya membentuk kerak.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan scale CaCO3, yaitu:
a. Temperatur
Makin tinggi temperatur air, kecenderungan pembentukan scale CaCO3 meningkat. Walaupun pada permukaan tidak terbentuk scale, namun dengan suhu yang tinggi pada dasar sumur, maka dapat diprediksi akan ada scale yang terbentuk. Kelarutan CaCO3 berbeda dari kebanyakan zat-zat lain, dimana kelarutannya akan menurun seiring dengan naiknya temperatur.
Perubahan temperatur menyebabkan perubahan mobilitas ion-ion dalam larutan dimana semakin tinggi temperaturnya, maka semakin tinggi pula mobilitas ion-ion tersebut, sehingga kemungkinan terjadinya interaksi antara ion Ca2+ dan HCO3- akan semakin besar pula. Hal ini berarti, semakin tinggi temperatur maka kecenderungan terbentuknya endapan CaCO3 semakin meningkat pula atau mengindikasikan semakin rendahnya harga kelarutan CaCO3.
b. Perubahan tekanan
Banyaknya CO2 yang terlarut dalam air tergantung pada tekanan parsialnya, yaitu apabila tekanan partial tinggi gas CO2 yang terlarut juga meningkat. Dengan demikian apabila jumlah CO2 meningkat persamaan reaksi akan bergeser ke kiri dan kelarutan CaCO3 akan meningkat, dengan perkataan lain jumlan scale CaCO3 berkurang. Sebaliknya apabila terjadi penurunan tekanan, seperti yang terjadi pada aliran fluida dalam tubing, CO2 akan keluar dari cairan/air formasi, dan mengakibatkan reaksi bergeser ke kanan dan scale CaCO3 akan terbentuk. Pada lapangan minyak, CaCO3 adalah yang paling umum terjadi. Hal ini adalah karena terlepasnya gas CO2 dari bicarbonate HCO3- (lingkungan asam, pH <7).
Bila CO2 terlepas dari larutan maka pH akan naik, dan kelarutan Karbonat menurun, sehingga bicarbonarte akan diubah ke calsium carbonate yang kurang terlarut, yaitu CaCO3. Sebagai contoh, kehilangan 100mg bicarbonate/liter, air bisa mengendapkan 28,6 lb calcium carbonate per 1000 bbl air.
Pengendapan scale juga tergantung dari adanya ion calcium yang biasanya dari CaCl2, selain alkalinity airnya (konsentrasi HCO3), temperatur, total konsentrasi garam, waktu kontak dan tingkat agitasi. Gambar 5 memperlihatkan efek temperatur terhadap kelarutan calcium carbonate, barium sulfat, dan stronsium sulfat.
c. Pengaruh garam terlarut
Semakin bertambahnya kadar garam di dalam air (sampai dengan 20%), maka akan menyebabkan kelarutan CaCO3 akan bertambah. Dengan demikian kemungkinan pembentukan scale CaCO3 akan berkurang dengan penambahan garam terlarut. Contoh nya kelrutan CaCO3 pada fresh water adalah 100 mg/l, namn kelarutan pada 20% NaCl adalah 250 mg/l.
2. Scale Kalsium Sulfat (CaSO4)
Umumnya scale kalsium sulfat yang ditemui di lapangan berupa gypsum (CaSO4.2H2O). Gypsum adalah senyawa yang stabil pada temperatur kurang dari 40¬oC dan tekanan atmosfer. Diatas temperatur tersebut, akan terbentuk endapan CaSO4 (Anhidrit) dan pada kondisi tertentu hemi-hydrate (CaSO4.½H2O) akan terendapkan. Scale kalsium sulfat terbentuk dari reaksi berikut :
Ca2+ + SO42- → CaSO4
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan scale CaSO4, yaitu:
a. Temperatur
Kelarutan gypsum (CaSO4.2H2O) akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur hingga mencapai 100oF, namun setelah melewati suhu tersebut kelarutanya akan menurun.
b. Tekanan
Kelarutan CaSO4 dalam air meningkat dengan kenaikan tekanan. Dengan demikian adanya penurunan tekanan, seperti yang terjadi di sumur produksi, merupakan penyebab utama terbentuknya scale CaSO4. Pengurangan tekanan menyebabkan kelarutan menurun dan scale terjadi, selain itu adanya comingle completion menyebabkan pencampuran air antara yang kaya akan Ca dan yang lain kaya akan SO4 menyebabkan terbentuknya scale.
1. Calcium carbonate, CaCO3.
2. Calcium sulfate, CaSO4.
Jenis scale lainnya adalah (NaCl) atau garam, Gypsum atau (CaSO4.2H2O), dan stronsium sulfate (SrSO4, FeCO3), namun keberadaan scale jenis ini jarang di Indonesia, BaSO4 dan CaSO4 hanya mungkin terjadi kalau produksi di commingle dari dua zona atau lebih. Untuk scale CaSO4 biasanya tidak terjadi di sumur melainkan di boiler atau heater treater, sedangkan CaCO3 akan larut diasam karena scale ini cepat diendapkan dan mudah dihilangkan dengan asam. Tetapi untuk jenis scale yang lambat terjadinya biasanya padat dan sukar sekali dihilangkan dengan asam walaupun bisa larut. CaSO4 misalnya, harus diubah dengan gypsum converter menjadi CaCO3 atau Ca(OH)2 sebelum bisa dilarutkan oleh air garam atau asam. BaSO4 tidak akan larut di asam HCl karena scale ini jenis nya sangat padat dan keras.
1. Scale Kalsium Karbonat (CaCO3)
Scale kalsium karbonat dibentuk oleh kombinasi ion kalsium dengan ion-ion karbonat atau bikarbonat yang terdapat di dalam air formasi. Persamaan reaksinya dijabarkan sebagai berikut :
Ca++ + CO3= ↔ CaCO3
Ca2+ + 2(HCO3-) ↔ CaCO3 + CO2 + H2O
Ion bikarbonat terdapat dalam air sebagai akibat adanya gas CO2 yang bereaksi dengan air, reaksi tersebut adalah sebagai berikut :
CO2 + H2O ↔ H2CO3
H2CO3 ↔ H+ + 2(HCO3-)
HCO3- ↔ H+ + HCO3-
Pada mulanya, scale berupa partikel-partikel koloid, tetapi karena partikel-partikel ini mempunyai sifat absorbsi, ditambah permukaan batuan formasi dan peralatan produksi yang umumnya kasar, maka melalui proses yang panjang partikel-partikel koloid ini melekat pada batuan formasi dan permukaan peralatan produksi hingga akhirnya membentuk kerak.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan scale CaCO3, yaitu:
a. Temperatur
Makin tinggi temperatur air, kecenderungan pembentukan scale CaCO3 meningkat. Walaupun pada permukaan tidak terbentuk scale, namun dengan suhu yang tinggi pada dasar sumur, maka dapat diprediksi akan ada scale yang terbentuk. Kelarutan CaCO3 berbeda dari kebanyakan zat-zat lain, dimana kelarutannya akan menurun seiring dengan naiknya temperatur.
Perubahan temperatur menyebabkan perubahan mobilitas ion-ion dalam larutan dimana semakin tinggi temperaturnya, maka semakin tinggi pula mobilitas ion-ion tersebut, sehingga kemungkinan terjadinya interaksi antara ion Ca2+ dan HCO3- akan semakin besar pula. Hal ini berarti, semakin tinggi temperatur maka kecenderungan terbentuknya endapan CaCO3 semakin meningkat pula atau mengindikasikan semakin rendahnya harga kelarutan CaCO3.
b. Perubahan tekanan
Banyaknya CO2 yang terlarut dalam air tergantung pada tekanan parsialnya, yaitu apabila tekanan partial tinggi gas CO2 yang terlarut juga meningkat. Dengan demikian apabila jumlah CO2 meningkat persamaan reaksi akan bergeser ke kiri dan kelarutan CaCO3 akan meningkat, dengan perkataan lain jumlan scale CaCO3 berkurang. Sebaliknya apabila terjadi penurunan tekanan, seperti yang terjadi pada aliran fluida dalam tubing, CO2 akan keluar dari cairan/air formasi, dan mengakibatkan reaksi bergeser ke kanan dan scale CaCO3 akan terbentuk. Pada lapangan minyak, CaCO3 adalah yang paling umum terjadi. Hal ini adalah karena terlepasnya gas CO2 dari bicarbonate HCO3- (lingkungan asam, pH <7).
Bila CO2 terlepas dari larutan maka pH akan naik, dan kelarutan Karbonat menurun, sehingga bicarbonarte akan diubah ke calsium carbonate yang kurang terlarut, yaitu CaCO3. Sebagai contoh, kehilangan 100mg bicarbonate/liter, air bisa mengendapkan 28,6 lb calcium carbonate per 1000 bbl air.
Pengendapan scale juga tergantung dari adanya ion calcium yang biasanya dari CaCl2, selain alkalinity airnya (konsentrasi HCO3), temperatur, total konsentrasi garam, waktu kontak dan tingkat agitasi. Gambar 5 memperlihatkan efek temperatur terhadap kelarutan calcium carbonate, barium sulfat, dan stronsium sulfat.
c. Pengaruh garam terlarut
Semakin bertambahnya kadar garam di dalam air (sampai dengan 20%), maka akan menyebabkan kelarutan CaCO3 akan bertambah. Dengan demikian kemungkinan pembentukan scale CaCO3 akan berkurang dengan penambahan garam terlarut. Contoh nya kelrutan CaCO3 pada fresh water adalah 100 mg/l, namn kelarutan pada 20% NaCl adalah 250 mg/l.
2. Scale Kalsium Sulfat (CaSO4)
Umumnya scale kalsium sulfat yang ditemui di lapangan berupa gypsum (CaSO4.2H2O). Gypsum adalah senyawa yang stabil pada temperatur kurang dari 40¬oC dan tekanan atmosfer. Diatas temperatur tersebut, akan terbentuk endapan CaSO4 (Anhidrit) dan pada kondisi tertentu hemi-hydrate (CaSO4.½H2O) akan terendapkan. Scale kalsium sulfat terbentuk dari reaksi berikut :
Ca2+ + SO42- → CaSO4
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan scale CaSO4, yaitu:
a. Temperatur
Kelarutan gypsum (CaSO4.2H2O) akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur hingga mencapai 100oF, namun setelah melewati suhu tersebut kelarutanya akan menurun.
b. Tekanan
Kelarutan CaSO4 dalam air meningkat dengan kenaikan tekanan. Dengan demikian adanya penurunan tekanan, seperti yang terjadi di sumur produksi, merupakan penyebab utama terbentuknya scale CaSO4. Pengurangan tekanan menyebabkan kelarutan menurun dan scale terjadi, selain itu adanya comingle completion menyebabkan pencampuran air antara yang kaya akan Ca dan yang lain kaya akan SO4 menyebabkan terbentuknya scale.
Sistem Pencegahan Semburan Liar ( Blowout Preventer System )
Fungsi utama dari sistem pencegahan semburan liar (BOP System) adalah untuk menutup lubang bor ketika terjadi “kick”. Blowout terjadi karena masuknya aliran fluida formasi yang tak terkendalikan ke permukaan. Blowout biasanya diawali dengan adanya “kick” yang merupakan suatu intrusi fluida formasi bertekanan tinggi kedalam lubang bor. Intrusi ini dapat berkembang menjadi blowout bila tidak segera diatasi. Rangkaian peralatan sistem pencegahan semburan liar (BOP System) terdiri dari dua sub komponen utama yaitu Rangkaian BOP Stack, Accumulator dan Sistem Penunjang.
1. Rangkaian BOP Stack.
Rangkaian BOP Stack ditempatkan pada kepala casing atau kepala sumur langsung dibawah rotary table pada lantai bor. Rangkaian BOP Stack terdiri dari peralatan sebagai berikut :
• Annular Preventer. Ditempat paling atas dari susunan BOP Stack. Annular preventer berisi rubber packing element yang dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor
.
• Ram Preventer. Ram preventer hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuran pipa tertentu, atau pada keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang. Jenis ram preventer yang biasanya digunakan antara lain adalah :
1. Pipe ram Pipe ram digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa borberada pada lubang bor.
2. Blind or Blank Rams Peralatan tersebut digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor tidak berada pada lubang bor.
3. Shear Rams Shear rams digunakan untuk memotong drill pipe dan seal sehingga lubang bor kosong ( open hole ), digunakan terutama pada offshore floating rigs.
• Drilling Spools. Drilling spolls adalah terletak diantara preventer. Drilling spools berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line ( yang mengsirkulasikan “kick” keluar dari lubang bor ) dan kill line ( yang memompakan lumpur berat ). Ram preventer pada sisa-sisanya mempunyai “cutlets” yang digunakan untuk maksud yang sama.
1. Rangkaian BOP Stack.
Rangkaian BOP Stack ditempatkan pada kepala casing atau kepala sumur langsung dibawah rotary table pada lantai bor. Rangkaian BOP Stack terdiri dari peralatan sebagai berikut :
• Annular Preventer. Ditempat paling atas dari susunan BOP Stack. Annular preventer berisi rubber packing element yang dapat menutup lubang annulus baik lubang dalam keadaan kosong ataupun ada rangkaian pipa bor
.
• Ram Preventer. Ram preventer hanya dapat menutup lubang annulus untuk ukuran pipa tertentu, atau pada keadaan tidak ada pipa bor dalam lubang. Jenis ram preventer yang biasanya digunakan antara lain adalah :
1. Pipe ram Pipe ram digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa borberada pada lubang bor.
2. Blind or Blank Rams Peralatan tersebut digunakan untuk menutup lubang bor pada waktu rangkaian pipa bor tidak berada pada lubang bor.
3. Shear Rams Shear rams digunakan untuk memotong drill pipe dan seal sehingga lubang bor kosong ( open hole ), digunakan terutama pada offshore floating rigs.
• Drilling Spools. Drilling spolls adalah terletak diantara preventer. Drilling spools berfungsi sebagai tempat pemasangan choke line ( yang mengsirkulasikan “kick” keluar dari lubang bor ) dan kill line ( yang memompakan lumpur berat ). Ram preventer pada sisa-sisanya mempunyai “cutlets” yang digunakan untuk maksud yang sama.
Dari Mana Datangnya Minyak Bumi
Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur:
* Pertama, sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.
* Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.
* Ketiga, sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.
Istilah persumuran lainnya:
* Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.
* Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.
* Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.
* Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.
* Sumur horisontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.
Mengapa digunakan lumpur untuk pemboran?
* Lumpur umumnya campuran dari tanah liat (clay), biasanya bentonite, dan air yang digunakan untuk membawa cutting ke atas permukaan. Lumpur berfungsi sebagai lubrikasi dan medium pendingin untuk pipa pemboran dan mata bor. Lumpur merupakan komponen penting dalam pengendalian sumur (well-control), karena tekanan hidrostatisnya dipakai untuk mencegah fluida formasi masuk ke dalam sumur. Lumpur juga digunakan untuk membentuk lapisan solid sepanjang dinding sumur (filter-cake) yang berguna untuk mengontrol fluida yang hilang ke dalam formasi (fluid-loss).
Bagaimana pengerjaan pemboran sumur dilakukan?
* Pemboran sumur dilakukan dengan mengkombinasikan putaran dan tekanan pada mata bor. Pada pemboran konvensional, seluruh pipa bor diputar dari atas permukaan oleh alat yang disebut turntable. Turntable ini diputar oleh mesin diesel, baik secara elektrik ataupun transmisi mekanikal. Dengan berputar, roda gerigi di mata bor akan menggali bebatuan. Daya dorong mata bor diperoleh dari berat pipa bor. Semakin dalam sumur dibor, semakin banyak pipa bor yang dipakai dan disambung satu persatu. Selama pemboran lumpur dipompakan dari pompa lumpur masuk melalui dalam pipa bor ke bawah menuju mata bor. Nosel di mata bor akan menginjeksikan lumpur tadi keluar dengan kecepatan tinggi yang akan membantu menggali bebatuan. Kemudian lumpur naik kembali ke permukaan lewat annulus, yaitu celah antara lubang sumur dan pipa bor, membawa cutting hasil pemboran.
Mengapa pengerjaan logging dilakukan?
* Logging adalah teknik untuk mengambil data-data dari formasi dan lubang sumur dengan menggunakan instrumen khusus. Pekerjaan yang dapat dilakukan meliputi pengukuran data-data properti elektrikal (resistivitas dan konduktivitas pada berbagai frekuensi), data nuklir secara aktif dan pasif, ukuran lubang sumur, pengambilan sampel fluida formasi, pengukuran tekanan formasi, pengambilan material formasi (coring) dari dinding sumur, dsb.
* Logging tool (peralatan utama logging, berbentuk pipa pejal berisi alat pengirim dan sensor penerima sinyal) diturunkan ke dalam sumur melalui tali baja berisi kabel listrik ke kedalaman yang diinginkan. Biasanya pengukuran dilakukan pada saat logging tool ini ditarik ke atas. Logging tool akan mengirim sesuatu “sinyal” (gelombang suara, arus listrik, tegangan listrik, medan magnet, partikel nuklir, dsb.) ke dalam formasi lewat dinding sumur. Sinyal tersebut akan dipantulkan oleh berbagai macam material di dalam formasi dan juga material dinding sumur. Pantulan sinyal kemudian ditangkap oleh sensor penerima di dalam logging tool lalu dikonversi menjadi data digital dan ditransmisikan lewat kabel logging ke unit di permukaan. Sinyal digital tersebut lalu diolah oleh seperangkat komputer menjadi berbagai macam grafik dan tabulasi data yang diprint pada continuos paper yang dinamakan log. Kemudian log tersebut akan diintepretasikan dan dievaluasi oleh geologis dan ahli geofisika. Hasilnya sangat penting untuk pengambilan keputusan baik pada saat pemboran ataupun untuk tahap produksi nanti.
* Logging-While-Drilling (LWD) adalah pengerjaan logging yang dilakukan bersamaan pada saat membor. Alatnya dipasang di dekat mata bor. Data dikirimkan melalui pulsa tekanan lewat lumpur pemboran ke sensor di permukaan. Setelah diolah lewat serangkaian komputer, hasilnya juga berupa grafik log di atas kertas. LWD berguna untuk memberi informasi formasi (resistivitas, porositas, sonic dan gamma-ray) sedini mungkin pada saat pemboran.
* Mud logging adalah pekerjaan mengumpulkan, menganalisis dan merekam semua informasi dari partikel solid, cairan dan gas yang terbawa ke permukaan oleh lumpur pada saat pemboran. Tujuan utamanya adalah untuk mengetahui berbagai parameter pemboran dan formasi sumur yang sedang dibor.
Mengapa sumur harus disemen?
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.
* Pertama, sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.
* Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.
* Ketiga, sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.
Istilah persumuran lainnya:
* Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.
* Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.
* Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.
* Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.
* Sumur horisontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.
Mengapa digunakan lumpur untuk pemboran?
* Lumpur umumnya campuran dari tanah liat (clay), biasanya bentonite, dan air yang digunakan untuk membawa cutting ke atas permukaan. Lumpur berfungsi sebagai lubrikasi dan medium pendingin untuk pipa pemboran dan mata bor. Lumpur merupakan komponen penting dalam pengendalian sumur (well-control), karena tekanan hidrostatisnya dipakai untuk mencegah fluida formasi masuk ke dalam sumur. Lumpur juga digunakan untuk membentuk lapisan solid sepanjang dinding sumur (filter-cake) yang berguna untuk mengontrol fluida yang hilang ke dalam formasi (fluid-loss).
Bagaimana pengerjaan pemboran sumur dilakukan?
* Pemboran sumur dilakukan dengan mengkombinasikan putaran dan tekanan pada mata bor. Pada pemboran konvensional, seluruh pipa bor diputar dari atas permukaan oleh alat yang disebut turntable. Turntable ini diputar oleh mesin diesel, baik secara elektrik ataupun transmisi mekanikal. Dengan berputar, roda gerigi di mata bor akan menggali bebatuan. Daya dorong mata bor diperoleh dari berat pipa bor. Semakin dalam sumur dibor, semakin banyak pipa bor yang dipakai dan disambung satu persatu. Selama pemboran lumpur dipompakan dari pompa lumpur masuk melalui dalam pipa bor ke bawah menuju mata bor. Nosel di mata bor akan menginjeksikan lumpur tadi keluar dengan kecepatan tinggi yang akan membantu menggali bebatuan. Kemudian lumpur naik kembali ke permukaan lewat annulus, yaitu celah antara lubang sumur dan pipa bor, membawa cutting hasil pemboran.
Mengapa pengerjaan logging dilakukan?
* Logging adalah teknik untuk mengambil data-data dari formasi dan lubang sumur dengan menggunakan instrumen khusus. Pekerjaan yang dapat dilakukan meliputi pengukuran data-data properti elektrikal (resistivitas dan konduktivitas pada berbagai frekuensi), data nuklir secara aktif dan pasif, ukuran lubang sumur, pengambilan sampel fluida formasi, pengukuran tekanan formasi, pengambilan material formasi (coring) dari dinding sumur, dsb.
* Logging tool (peralatan utama logging, berbentuk pipa pejal berisi alat pengirim dan sensor penerima sinyal) diturunkan ke dalam sumur melalui tali baja berisi kabel listrik ke kedalaman yang diinginkan. Biasanya pengukuran dilakukan pada saat logging tool ini ditarik ke atas. Logging tool akan mengirim sesuatu “sinyal” (gelombang suara, arus listrik, tegangan listrik, medan magnet, partikel nuklir, dsb.) ke dalam formasi lewat dinding sumur. Sinyal tersebut akan dipantulkan oleh berbagai macam material di dalam formasi dan juga material dinding sumur. Pantulan sinyal kemudian ditangkap oleh sensor penerima di dalam logging tool lalu dikonversi menjadi data digital dan ditransmisikan lewat kabel logging ke unit di permukaan. Sinyal digital tersebut lalu diolah oleh seperangkat komputer menjadi berbagai macam grafik dan tabulasi data yang diprint pada continuos paper yang dinamakan log. Kemudian log tersebut akan diintepretasikan dan dievaluasi oleh geologis dan ahli geofisika. Hasilnya sangat penting untuk pengambilan keputusan baik pada saat pemboran ataupun untuk tahap produksi nanti.
* Logging-While-Drilling (LWD) adalah pengerjaan logging yang dilakukan bersamaan pada saat membor. Alatnya dipasang di dekat mata bor. Data dikirimkan melalui pulsa tekanan lewat lumpur pemboran ke sensor di permukaan. Setelah diolah lewat serangkaian komputer, hasilnya juga berupa grafik log di atas kertas. LWD berguna untuk memberi informasi formasi (resistivitas, porositas, sonic dan gamma-ray) sedini mungkin pada saat pemboran.
* Mud logging adalah pekerjaan mengumpulkan, menganalisis dan merekam semua informasi dari partikel solid, cairan dan gas yang terbawa ke permukaan oleh lumpur pada saat pemboran. Tujuan utamanya adalah untuk mengetahui berbagai parameter pemboran dan formasi sumur yang sedang dibor.
Mengapa sumur harus disemen?
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.
Prinsip proses pemisahan
Untuk proses pemisahan suatu campuran heterogen, terdapat empat prinsip utama proses pemisahan, yaitu:
* Sedimentasi
* Flotasi
* Sentrifugasi
* Filtrasi
Proses pemisahan suatu campuran homogen, prinsipnya merupakan pemisahan dari terbentuknya suatu fasa baru sehingga campuran menjadi suatu campuran heterogen yang mudah dipisahkan. Fasa baru terjadi / terbentuk dari adanya perbedaan sifat fisik dan kimiawi masing-masing komponen. Berbagai metode yang digunakan untuk terjadinya suatu fasa baru sehingga campuran homogen dapat dipisahkan adalah:
* Absorpsi
* Adsorpsi
* Kromatografi
* Kristalisasi
* Distilasi
* Evaporasi
* Elektroforesis
* Evaporation
* Ekstraksi
o Leaching
o Ekstraksi cair-cair
o Ekstraksi padat-cair
* Pembekuan fraksional
* Presipitasi
* Rekristalisasi
* Stripping
* [[Sublimasi
* Sedimentasi
* Flotasi
* Sentrifugasi
* Filtrasi
Proses pemisahan suatu campuran homogen, prinsipnya merupakan pemisahan dari terbentuknya suatu fasa baru sehingga campuran menjadi suatu campuran heterogen yang mudah dipisahkan. Fasa baru terjadi / terbentuk dari adanya perbedaan sifat fisik dan kimiawi masing-masing komponen. Berbagai metode yang digunakan untuk terjadinya suatu fasa baru sehingga campuran homogen dapat dipisahkan adalah:
* Absorpsi
* Adsorpsi
* Kromatografi
* Kristalisasi
* Distilasi
* Evaporasi
* Elektroforesis
* Evaporation
* Ekstraksi
o Leaching
o Ekstraksi cair-cair
o Ekstraksi padat-cair
* Pembekuan fraksional
* Presipitasi
* Rekristalisasi
* Stripping
* [[Sublimasi
Proses Pemisahan Gas
Dalam Kimia dan teknik kimia, proses pemisahan digunakan untuk mendapatkan dua atau lebih produk yang lebih murni dari suatu campuran senyawa kimia.
Sebagian besar senyawa kimia ditemukan di alam dalam keadaan yang tidak murni. Biasanya, suatu senyawa kimia berada dalam keadaan tercampur dengan senyawa lain. Untuk beberapa keperluan seperti sintesis senyawa kimia yang memerlukan bahan baku senyawa kimia dalam keadaan murni atau proses produksi suatu senyawa kimia dengan kemurnian tinggi, proses pemisahan perlu dilakukan. Proses pemisahan sangat penting dalam bidang teknik kimia. Suatu contoh pentingnya proses pemisahan adalah pada proses pengolahan minyak bumi. Minyak bumi merupakan campuran berbagai jenis hidrokarbon. Pemanfaatan hidrokarbon-hidrokarbon penyusun minyak bumi akan lebih berharga bila memiliki kemurnian yang tinggi. Proses pemisahan minyak bumi menjadi komponen-komponennya akan menghasilkan produk LPG, solar, avtur, pelumas, dan aspal.
Secara mendasar, proses pemisahan dapat diterangkan sebagai proses perpindahan massa. Proses pemisahan sendiri dapat diklasifikasikan menjadi proses pemisahan secara mekanis atau kimiawi. Pemilihan jenis proses pemisahan yang digunakan bergantung pada kondisi yang dihadapi. Pemisahan secara mekanis dilakukan kapanpun memungkinkan karena biaya operasinya lebih murah dari pemisahan secara kimiawi. Untuk campuran yang tidak dapat dipisahkan melalui proses pemisahan mekanis (seperti pemisahan minyak bumi), proses pemisahan kimiawi harus dilakukan.
Proses pemisahan suatu campuran dapat dilakukan dengan berbagai metode. Metode pemisahan yang dipilih bergantung pada fasa komponen penyusun campuran. Suatu campuran dapat berupa campuran homogen (satu fasa) atau campuran heterogen (lebih dari satu fasa). Suatu campuran heterogen dapat mengandung dua atau lebih fasa: padat-padat, padat-cair, padat-gas, cair-cair, cair-gas, gas-gas, campuran padat-cair-gas, dan sebagainya. Pada berbagai kasus, dua atau lebih proses pemisahan harus dikombinasikan untuk mendapatkan hasil pemisahan yang diinginkan.
Sebagian besar senyawa kimia ditemukan di alam dalam keadaan yang tidak murni. Biasanya, suatu senyawa kimia berada dalam keadaan tercampur dengan senyawa lain. Untuk beberapa keperluan seperti sintesis senyawa kimia yang memerlukan bahan baku senyawa kimia dalam keadaan murni atau proses produksi suatu senyawa kimia dengan kemurnian tinggi, proses pemisahan perlu dilakukan. Proses pemisahan sangat penting dalam bidang teknik kimia. Suatu contoh pentingnya proses pemisahan adalah pada proses pengolahan minyak bumi. Minyak bumi merupakan campuran berbagai jenis hidrokarbon. Pemanfaatan hidrokarbon-hidrokarbon penyusun minyak bumi akan lebih berharga bila memiliki kemurnian yang tinggi. Proses pemisahan minyak bumi menjadi komponen-komponennya akan menghasilkan produk LPG, solar, avtur, pelumas, dan aspal.
Secara mendasar, proses pemisahan dapat diterangkan sebagai proses perpindahan massa. Proses pemisahan sendiri dapat diklasifikasikan menjadi proses pemisahan secara mekanis atau kimiawi. Pemilihan jenis proses pemisahan yang digunakan bergantung pada kondisi yang dihadapi. Pemisahan secara mekanis dilakukan kapanpun memungkinkan karena biaya operasinya lebih murah dari pemisahan secara kimiawi. Untuk campuran yang tidak dapat dipisahkan melalui proses pemisahan mekanis (seperti pemisahan minyak bumi), proses pemisahan kimiawi harus dilakukan.
Proses pemisahan suatu campuran dapat dilakukan dengan berbagai metode. Metode pemisahan yang dipilih bergantung pada fasa komponen penyusun campuran. Suatu campuran dapat berupa campuran homogen (satu fasa) atau campuran heterogen (lebih dari satu fasa). Suatu campuran heterogen dapat mengandung dua atau lebih fasa: padat-padat, padat-cair, padat-gas, cair-cair, cair-gas, gas-gas, campuran padat-cair-gas, dan sebagainya. Pada berbagai kasus, dua atau lebih proses pemisahan harus dikombinasikan untuk mendapatkan hasil pemisahan yang diinginkan.
Dasar-Dasar Pemisahan Fasa
Dasar pemisahan fasa liquid dan gas
Pada proses produksi hidrokarbon, pemisahan fasa antara air, minyak, dan gas terjadi di dalam separator.
Metode pemisahan fasa ada beberapa jenis. Yang akan dibahas di sini adalah dengan metode gravitasi, yang terdiri atas settling dan raising.
1.
Settling /pengendapan
Settling dapat diartikan sebagai proses turunnya butiran liquid di dalam fasa gas pada separator, atau proses mengendapnya fasa yang lebih berat di dalam fasa ringan, misal air dalam minyak. Ketika fluida dari sumur masuk ke separator, gas dan liquid tidak akan langsung terpisah secara sempurna. Di fasa gas masih ada butiran-butiran minyak (droplet) yang akan turun akibat gravitasi dan bergabung dengan fasa minyak yang ada di bagian bawah yang berarti akan terjadi proses pemisahan fasa secara sempurna. Proses turunnya butiran minyak dari fasa gas dapat dipahami dengan melihat diagram gaya sebagai berikut :
Pada proses settling, berlaku gaya-gaya sebagai berikut:
*
Drag force/gaya gesek yang terjadi antara butiran minyak dengan fasa gas, yang besarnya
Di mana CD = koefisien drag, A = luas cross section dari butir, vt = kecepatan terminal, dan ρ = densitas dari fasa kontinu, dalam hal ini adalah gas.
*
Bouyancy force/gaya apung, terjadi akibat perbedaan densitas antara 2 fasa, yang besarnya
Vd = volume butir
*
Gravity force/gaya gravitasi, yang besarnya
Pada kondisi setimbang, akan berlaku persamaan gaya sebagai berikut:
Dengan d=diameter butir
Nilai vt (terminal velocity) menjadi dasar dalam desain separator, yaitu yang menentukan nilai settling time (waktu yang diperlukan oleh kedua fasa untuk berpisah). Dengan mengetahui kecepatan terminal, dan settling time ditentukan, maka dimensi separator dapat dihitung. (ralat, untuk Vterminal seharusnya bukan 2/3x...., tapi 4/3x....)
2.
Raising /pengangkatan (tapi mas Leks nulisnya rising yang artinya terbit. Aku juga sempat bingung)
Raising adalah proses naiknya gelembung gas dari fasa minyak di dalam separator. Diagram gaya yang berlaku terhadap gelembung gas hampir sama dengan yang terjadi pada proses settling.
Sedangkan persamaan gaya yang terjadi adalah :
Dari persamaan di atas, juga didapatkan nilai terminal velocity untuk naiknya bubble gas di dalam fasa liquid.
Pada proses produksi hidrokarbon, pemisahan fasa antara air, minyak, dan gas terjadi di dalam separator.
Metode pemisahan fasa ada beberapa jenis. Yang akan dibahas di sini adalah dengan metode gravitasi, yang terdiri atas settling dan raising.
1.
Settling /pengendapan
Settling dapat diartikan sebagai proses turunnya butiran liquid di dalam fasa gas pada separator, atau proses mengendapnya fasa yang lebih berat di dalam fasa ringan, misal air dalam minyak. Ketika fluida dari sumur masuk ke separator, gas dan liquid tidak akan langsung terpisah secara sempurna. Di fasa gas masih ada butiran-butiran minyak (droplet) yang akan turun akibat gravitasi dan bergabung dengan fasa minyak yang ada di bagian bawah yang berarti akan terjadi proses pemisahan fasa secara sempurna. Proses turunnya butiran minyak dari fasa gas dapat dipahami dengan melihat diagram gaya sebagai berikut :
Pada proses settling, berlaku gaya-gaya sebagai berikut:
*
Drag force/gaya gesek yang terjadi antara butiran minyak dengan fasa gas, yang besarnya
Di mana CD = koefisien drag, A = luas cross section dari butir, vt = kecepatan terminal, dan ρ = densitas dari fasa kontinu, dalam hal ini adalah gas.
*
Bouyancy force/gaya apung, terjadi akibat perbedaan densitas antara 2 fasa, yang besarnya
Vd = volume butir
*
Gravity force/gaya gravitasi, yang besarnya
Pada kondisi setimbang, akan berlaku persamaan gaya sebagai berikut:
Dengan d=diameter butir
Nilai vt (terminal velocity) menjadi dasar dalam desain separator, yaitu yang menentukan nilai settling time (waktu yang diperlukan oleh kedua fasa untuk berpisah). Dengan mengetahui kecepatan terminal, dan settling time ditentukan, maka dimensi separator dapat dihitung. (ralat, untuk Vterminal seharusnya bukan 2/3x...., tapi 4/3x....)
2.
Raising /pengangkatan (tapi mas Leks nulisnya rising yang artinya terbit. Aku juga sempat bingung)
Raising adalah proses naiknya gelembung gas dari fasa minyak di dalam separator. Diagram gaya yang berlaku terhadap gelembung gas hampir sama dengan yang terjadi pada proses settling.
Sedangkan persamaan gaya yang terjadi adalah :
Dari persamaan di atas, juga didapatkan nilai terminal velocity untuk naiknya bubble gas di dalam fasa liquid.
Sistem Pengangkatan (Hoisting System)
1. TEORI DASAR
Sistem pengangkatan dalam pemboran memegang peranan yang sangat penting, mengingat bahwa sistem pengangkatan ini adalah sistem yang mendapat beban, baik beban vertikal maupun horizontal.
Beban vertikal yang dialami berasal dari beban menara itu sendiri, beban drill string, casing string, tegangan dari fast line, beban karena tegangan deadline serta beban dari blok-blok. Sedangkan beban horizontal berasal dari tiupan angin yang mana hal ini sangat terasa mempengaruhi beban sistem pengangkatan pada pemboran di lepas pantai (off shore).
Sistem pengangkatan terdiri dari dua sub komponen, yaitu:
1. Struktur penyangga (supporting structure)
2. Peralatan pengangkatan (hoisting equipment)
2. STRUKTUR PENYANGGA
Struktur penyangga (rig), adalah suatu kerangka sebagai platform yang berfungsi sebagai penyangga peralatan pemboran. Kerangka ini diletakkan di atas titik bor. Fungsi utamanya untuk trip, serta untuk menahan beban yang terjadi akibat peralatan bor itu sendiri maupun beban dari luar.
Stuktur penyangga terdiri dari :
• Substructure,
• Lantai bor (rig floor), dan
• Menara pemboran (drilling tower).
Untuk menara pemboran, ada dua tipe menara :
• Type standart (derrick), dan
• Type portable (Mast).
Sistem pengangkatan dalam pemboran memegang peranan yang sangat penting, mengingat bahwa sistem pengangkatan ini adalah sistem yang mendapat beban, baik beban vertikal maupun horizontal.
Beban vertikal yang dialami berasal dari beban menara itu sendiri, beban drill string, casing string, tegangan dari fast line, beban karena tegangan deadline serta beban dari blok-blok. Sedangkan beban horizontal berasal dari tiupan angin yang mana hal ini sangat terasa mempengaruhi beban sistem pengangkatan pada pemboran di lepas pantai (off shore).
Sistem pengangkatan terdiri dari dua sub komponen, yaitu:
1. Struktur penyangga (supporting structure)
2. Peralatan pengangkatan (hoisting equipment)
2. STRUKTUR PENYANGGA
Struktur penyangga (rig), adalah suatu kerangka sebagai platform yang berfungsi sebagai penyangga peralatan pemboran. Kerangka ini diletakkan di atas titik bor. Fungsi utamanya untuk trip, serta untuk menahan beban yang terjadi akibat peralatan bor itu sendiri maupun beban dari luar.
Stuktur penyangga terdiri dari :
• Substructure,
• Lantai bor (rig floor), dan
• Menara pemboran (drilling tower).
Untuk menara pemboran, ada dua tipe menara :
• Type standart (derrick), dan
• Type portable (Mast).
Mekanika Batuan Formasi
Mekanika Batuan merupakan ilmu pengetahuan yang secara teori maupun pada prakteknya membahas tentang perilaku mekanis batuan termasuk di dalamnya membahas tentang berbagai metoda perancangan perilaku batuan yang sesuai dengan disiplin ilmu teknik yang diperlukan.
Sebagian besar batuan diklasifikasikan sebagai material rapuh (brittle) yakni material yang dapat hancur bila diberi suatu beban yang melebihi daya tahan material tersebut. Penghancuran suatu batuan tidak melalui tahap aliran plastis (plastic flow) seperti halnya pada material ductile. Dengan kata lain, dengan pemberian suatu gaya, maka batuan akan berubah bentuk secara elastis dan kemudian akan hancur tanpa melalui perubahan bentuk secara plastis (plastic flow).
Sifat batuan yang cukup penting adalah hubungan kerapuhan relatif batuan terhadap tegangan (tension). Dalam kenyataannya, kuat tekan (compressive strength) batuan dapat menjadi dua kali lipat dari kuat tarik (tensile strength) batuan tersebut. Sifat batuan seperti ini akan sangat berguna untuk pelaksanaan perekahan hidrolik. Pada dasarnya perekahan hidrolik meliputi kekeuatan penghancuran dinding lubang bor yakni kemampuan menghancurkan dinding batuan reservoir.
2. Asumsi
Penyelesaian terhadap masalah mekanika batuan di sini akan menggunakan model penyelesaian secara matematis. Seperti halnya semua ilmu keteknikan, penyelesaian terhadap masalah-masalah yang ada akan menggunakan beberapa asumsi. Dalam mekanika batuan, suatu batuan dapat diasumsikan sebagai suatu material yang bersifat elastis, seragam (homogen), dan isotropis.
Sebagian besar batuan diklasifikasikan sebagai material rapuh (brittle) yakni material yang dapat hancur bila diberi suatu beban yang melebihi daya tahan material tersebut. Penghancuran suatu batuan tidak melalui tahap aliran plastis (plastic flow) seperti halnya pada material ductile. Dengan kata lain, dengan pemberian suatu gaya, maka batuan akan berubah bentuk secara elastis dan kemudian akan hancur tanpa melalui perubahan bentuk secara plastis (plastic flow).
Sifat batuan yang cukup penting adalah hubungan kerapuhan relatif batuan terhadap tegangan (tension). Dalam kenyataannya, kuat tekan (compressive strength) batuan dapat menjadi dua kali lipat dari kuat tarik (tensile strength) batuan tersebut. Sifat batuan seperti ini akan sangat berguna untuk pelaksanaan perekahan hidrolik. Pada dasarnya perekahan hidrolik meliputi kekeuatan penghancuran dinding lubang bor yakni kemampuan menghancurkan dinding batuan reservoir.
2. Asumsi
Penyelesaian terhadap masalah mekanika batuan di sini akan menggunakan model penyelesaian secara matematis. Seperti halnya semua ilmu keteknikan, penyelesaian terhadap masalah-masalah yang ada akan menggunakan beberapa asumsi. Dalam mekanika batuan, suatu batuan dapat diasumsikan sebagai suatu material yang bersifat elastis, seragam (homogen), dan isotropis.
Mekanika Batuan Formasi
Mekanika Batuan merupakan ilmu pengetahuan yang secara teori maupun pada prakteknya membahas tentang perilaku mekanis batuan termasuk di dalamnya membahas tentang berbagai metoda perancangan perilaku batuan yang sesuai dengan disiplin ilmu teknik yang diperlukan.
Sebagian besar batuan diklasifikasikan sebagai material rapuh (brittle) yakni material yang dapat hancur bila diberi suatu beban yang melebihi daya tahan material tersebut. Penghancuran suatu batuan tidak melalui tahap aliran plastis (plastic flow) seperti halnya pada material ductile. Dengan kata lain, dengan pemberian suatu gaya, maka batuan akan berubah bentuk secara elastis dan kemudian akan hancur tanpa melalui perubahan bentuk secara plastis (plastic flow).
Sifat batuan yang cukup penting adalah hubungan kerapuhan relatif batuan terhadap tegangan (tension). Dalam kenyataannya, kuat tekan (compressive strength) batuan dapat menjadi dua kali lipat dari kuat tarik (tensile strength) batuan tersebut. Sifat batuan seperti ini akan sangat berguna untuk pelaksanaan perekahan hidrolik. Pada dasarnya perekahan hidrolik meliputi kekeuatan penghancuran dinding lubang bor yakni kemampuan menghancurkan dinding batuan reservoir.
2. Asumsi
Penyelesaian terhadap masalah mekanika batuan di sini akan menggunakan model penyelesaian secara matematis. Seperti halnya semua ilmu keteknikan, penyelesaian terhadap masalah-masalah yang ada akan menggunakan beberapa asumsi. Dalam mekanika batuan, suatu batuan dapat diasumsikan sebagai suatu material yang bersifat elastis, seragam (homogen), dan isotropis.
Sebagian besar batuan diklasifikasikan sebagai material rapuh (brittle) yakni material yang dapat hancur bila diberi suatu beban yang melebihi daya tahan material tersebut. Penghancuran suatu batuan tidak melalui tahap aliran plastis (plastic flow) seperti halnya pada material ductile. Dengan kata lain, dengan pemberian suatu gaya, maka batuan akan berubah bentuk secara elastis dan kemudian akan hancur tanpa melalui perubahan bentuk secara plastis (plastic flow).
Sifat batuan yang cukup penting adalah hubungan kerapuhan relatif batuan terhadap tegangan (tension). Dalam kenyataannya, kuat tekan (compressive strength) batuan dapat menjadi dua kali lipat dari kuat tarik (tensile strength) batuan tersebut. Sifat batuan seperti ini akan sangat berguna untuk pelaksanaan perekahan hidrolik. Pada dasarnya perekahan hidrolik meliputi kekeuatan penghancuran dinding lubang bor yakni kemampuan menghancurkan dinding batuan reservoir.
2. Asumsi
Penyelesaian terhadap masalah mekanika batuan di sini akan menggunakan model penyelesaian secara matematis. Seperti halnya semua ilmu keteknikan, penyelesaian terhadap masalah-masalah yang ada akan menggunakan beberapa asumsi. Dalam mekanika batuan, suatu batuan dapat diasumsikan sebagai suatu material yang bersifat elastis, seragam (homogen), dan isotropis.
Fungsi Lumpur Pemboran
1. Mengangkat cutting dari dalam lubang bor dan mengendapkannya ketika dipermukaan. Cutting/kotoran harus diangkat dan dibersihkan dari dasar lubang bor agar mata bor beserta rangkaiannya tidak terjepit akibat penumpukan cutting di dalam lubang. Kemudian cutting tersebut akan diendapkan di settling sump atau bak pengendapan Lumpur yang ada (dibuat) di permukaan tanah.
2. Mendinginkan mata bor/bit. Salah satu effect dari putaran dan tekanan yang dialami mata bor adalah terjadinya panas. Jika tidak ada pendingin, maka mata bor akan terbakar.
3. Meminimalkan gesekan antara pipa bor dengan dinding lubang bor. Lumpur pemboran mengisi lubang annulus, yaitu ruangan antara rangkaian pipa bor dengan dinding lubang. Jadi lumpur akan berfungsi sebagai lubrikasi atau pelumas sehingga mengurangi gesekan antara pipa dengan dinding lubang bor.
4. Menahan dinding lubang bor agar tidak runtuh. Agar dinding lubang bor tidak runtuh maka tekanan lubang bor harus lebih besar dari pada tekanan formasi. Jika tekanan dari formasi lebih besar dari tekanan lubang bor, maka dinding lubang bor akan runtuh (collapse). Lumpur pemboran akan menjaga agar tekanan lubang bor lebih besar dari tekanan formasi.
5. Sebagai media informasi. Dari sirkulasi & cutting yang keluar, kita bisa mengetahui formasi batuan yang dibor.
6. Menahan cutting agar tidak mengendap ke dasar lubang bor ketika sirkulasi berhenti. Pada saat sirkulasi berhenti, misalnya saat mengambil inner tube atau menyambung pipa maka Lumpur pemboran akan menahan/menghambat pengendapan kembali kotoran/cutting ke dasar lubang bor. Kecepatan pengendapan cutting ini tergantung dari kekentalan lumpur pemboran, berat jenis cutting dan besar butir cutting tersebut.
2. Mendinginkan mata bor/bit. Salah satu effect dari putaran dan tekanan yang dialami mata bor adalah terjadinya panas. Jika tidak ada pendingin, maka mata bor akan terbakar.
3. Meminimalkan gesekan antara pipa bor dengan dinding lubang bor. Lumpur pemboran mengisi lubang annulus, yaitu ruangan antara rangkaian pipa bor dengan dinding lubang. Jadi lumpur akan berfungsi sebagai lubrikasi atau pelumas sehingga mengurangi gesekan antara pipa dengan dinding lubang bor.
4. Menahan dinding lubang bor agar tidak runtuh. Agar dinding lubang bor tidak runtuh maka tekanan lubang bor harus lebih besar dari pada tekanan formasi. Jika tekanan dari formasi lebih besar dari tekanan lubang bor, maka dinding lubang bor akan runtuh (collapse). Lumpur pemboran akan menjaga agar tekanan lubang bor lebih besar dari tekanan formasi.
5. Sebagai media informasi. Dari sirkulasi & cutting yang keluar, kita bisa mengetahui formasi batuan yang dibor.
6. Menahan cutting agar tidak mengendap ke dasar lubang bor ketika sirkulasi berhenti. Pada saat sirkulasi berhenti, misalnya saat mengambil inner tube atau menyambung pipa maka Lumpur pemboran akan menahan/menghambat pengendapan kembali kotoran/cutting ke dasar lubang bor. Kecepatan pengendapan cutting ini tergantung dari kekentalan lumpur pemboran, berat jenis cutting dan besar butir cutting tersebut.
Asal Usuk Minyak Bumi
Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu:
1. Ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
2. Adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.
3. Adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi.
Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon. Hidrokarbon jarang terbentuk pada temperatur kurang dari 65oC dan umumnya terurai pada suhu di atas 260oC. Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 177oC.
komponen-komponen pembentuk minyak bumi:
Minyak bumi merupakan campuran rumit dari ratusan rantai hidrokarbon, yang umumnya tersusun atas 85% karbon (C) dan 15% hidrogen (H). Selain itu, juga terdapat bahan organik dalam jumlah kecil dan mengandung oksigen (O), sulfur (S) atau nitrogen.
perbedaan dari jenis-jenis minyak bumi:
Ada 4 macam yang digolongkan menurut umur dan letak kedalamannya, yaitu: young-shallow, old-shallow, young-deep dan old-deep.Minyak bumi young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi.Minyak old-shallow biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah, dan rantai paraffin yang lebih pendek. Old-deep membutuhkan waktu yang paling lama untuk pemrosesan, titik didihnya paling rendah dan juga viskositasnya paling encer. Sulfur yang terkandung dapat teruraikan menjadi H2S yang dapat lepas, sehingga old-deep adalah minyak mentah yang dikatakan paling “sweet”. Minyak semacam inilah yang paling diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) yang paling minyakbumi2
Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu:
1. Ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
2. Adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.
3. Adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi.
Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon. Hidrokarbon jarang terbentuk pada temperatur kurang dari 65oC dan umumnya terurai pada suhu di atas 260oC. Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 177oC.
Apa saja komponen-komponen pembentuk minyak bumi ?
Minyak bumi merupakan campuran rumit dari ratusan rantai hidrokarbon, yang umumnya tersusun atas 85% karbon (C) dan 15% hidrogen (H). Selain itu, juga terdapat bahan organik dalam jumlah kecil dan mengandung oksigen (O), sulfur (S) atau nitrogen (N).
Apakah ada perbedaan dari jenis-jenis minyak bumi ?
Ada 4 macam yang digolongkan menurut umur dan letak kedalamannya, yaitu: young-shallow, old-shallow, young-deep dan old-deep.Minyak bumi young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi.Minyak old-shallow biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah, dan rantai paraffin yang lebih pendek. Old-deep membutuhkan waktu yang paling lama untuk pemrosesan, titik didihnya paling rendah dan juga viskositasnya paling encer. Sulfur yang terkandung dapat teruraikan menjadi H2S yang dapat lepas, sehingga old-deep adalah minyak mentah yang dikatakan paling “sweet”. Minyak semacam inilah yang paling diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) yang paling banyak.
Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk membentuk minyak bumi ?
Sekitar 30-juta tahun di pertengahan jaman Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus, lebih dari 50% dari cadangan minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk. Cadangan lainnya bahkan diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang diketemukan bersamaan dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan umurnya sekitar 544 sampai 505-juta tahun yang lalu.
Para geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk selama jutaan tahun dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya terkubur di dasar lautan lalu tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan yang kaya zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan (sedimentary rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang menyusut atau berpindah tempat. Deposit yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen untuk mendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat ini, molekul demi molekul, menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi minyak bumi dan gas alam. Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui berumur lebih dari 600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Secara umum bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta dan 270-juta tahun.
Ada berbagai macam cara: observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan.
* Survei gravitasi: metode ini mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi.
* Survei magnetik: metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Survei magnetik dan gravitasi biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin).
* Survei seismik menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alat receivers sebagai pulsa tekanan (oleh hydrophone di daerah perairan) atau sebagai percepatan (oleh geophone di darat). Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan.
Aplikasi metode seismik:
1. Tahap eksplorasi: untuk menentukan struktur dan stratigrafi endapan dimana sumur nanti akan digali.
2. Tahap penilaian dan pengembangan: untuk mengestimasi volume cadangan hidrokarbon dan untuk menyusun rencana pengembangan yang paling baik.
3. Pada fase produksi: untuk memonitor kondisi reservoir, seperti menganalisis kontak antar fluida reservoir (gas-minyak-air), distribusi fluida dan perubahan tekanan reservoir.
Setelah kita yakin telah menemukan minyak, apa selanjutnya ?
Setelah mengevaluasi reservoir, selanjutnya tahap mengembangkan reservoir. Yang pertama dilakukan adalah membangun sumur (well-construction) meliputi pemboran (drilling), memasang tubular sumur (casing) dan penyemenan (cementing). Lalu proses completion untuk membuat sumur siap digunakan. Proses ini meliputi perforasi yaitu pelubangan dinding sumur; pemasangan seluruh pipa-pipa dan katup produksi beserta asesorinya untuk mengalirkan minyak dan gas ke permukaan; pemasangan kepala sumur (wellhead atau chrismast tree) di permukaan; pemasangan berbagai peralatan keselamatan, pemasangan pompa kalau diperlukan, dsb. Jika dibutuhkan, metode stimulasi juga dilakukan dalam fase ini. Selanjutnya well-evaluation untuk mengevaluasi kondisi sumur dan formasi di dalam sumur. Teknik yang paling umum dinamakan logging yang dapat dilakukan pada saat sumur masih dibor ataupun sumurnya sudah jadi.
Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur:
1. Sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.
2. Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.
3. Sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.
Istilah persumuran lainnya:
* Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.
* Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.
* Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.
* Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.
* Sumur horisontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.
Rig adalah serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri utama rig adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur.
Umumnya, rig dikategorikan menjadi dua macam menurut tempat beroperasinya:
1. Rig darat (land-rig): beroperasi di darat.
2. Rig laut (offshore-rig): beroperasi di atas permukaan air (laut, sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai).
Ada bermacam-macam offshore-rig yang digolongkan berdasarkan kedalaman air:
1. Swamp barge: kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai.
2. Tender barge: mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam.
3. Jackup rig: platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.
4. Drilling jacket: platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge.
5. Semi-submersible rig: sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk.
6. Drill ship: prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.
Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:
1. Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru maupun memperdalam sumur lama.
2. Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb. waktu yang dibutuhkan untuk membentuk minyak bumi:
Sekitar 30-juta tahun di pertengahan jaman Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus, lebih dari 50% dari cadangan minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk. Cadangan lainnya bahkan diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang diketemukan bersamaan dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan umurnya sekitar 544 sampai 505-juta tahun yang lalu.
Para geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk selama jutaan tahun dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya terkubur di dasar lautan lalu tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan yang kaya zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan (sedimentary rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang menyusut atau berpindah tempat. Deposit yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen untuk mendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat ini, molekul demi molekul, menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi minyak bumi dan gas alam. Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui berumur lebih dari 600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Secara umum bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta dan 270-juta tahun.
Ada berbagai macam cara menemukan minyak bumi: observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan.
* Survei gravitasi: metode ini mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi.
* Survei magnetik: metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Survei magnetik dan gravitasi biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin).
* Survei seismik menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alat receivers sebagai pulsa tekanan (oleh hydrophone di daerah perairan) atau sebagai percepatan (oleh geophone di darat). Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan.
Aplikasi metode seismik:
1. Tahap eksplorasi: untuk menentukan struktur dan stratigrafi endapan dimana sumur nanti akan digali.
2. Tahap penilaian dan pengembangan: untuk mengestimasi volume cadangan hidrokarbon dan untuk menyusun rencana pengembangan yang paling baik.
3. Pada fase produksi: untuk memonitor kondisi reservoir, seperti menganalisis kontak antar fluida reservoir (gas-minyak-air), distribusi fluida dan perubahan tekanan reservoir.
Setelah kita yakin telah menemukan minyak, apa selanjutnya ?
Setelah mengevaluasi reservoir, selanjutnya tahap mengembangkan reservoir. Yang pertama dilakukan adalah membangun sumur (well-construction) meliputi pemboran (drilling), memasang tubular sumur (casing) dan penyemenan (cementing). Lalu proses completion untuk membuat sumur siap digunakan. Proses ini meliputi perforasi yaitu pelubangan dinding sumur; pemasangan seluruh pipa-pipa dan katup produksi beserta asesorinya untuk mengalirkan minyak dan gas ke permukaan; pemasangan kepala sumur (wellhead atau chrismast tree) di permukaan; pemasangan berbagai peralatan keselamatan, pemasangan pompa kalau diperlukan, dsb. Jika dibutuhkan, metode stimulasi juga dilakukan dalam fase ini. Selanjutnya well-evaluation untuk mengevaluasi kondisi sumur dan formasi di dalam sumur. Teknik yang paling umum dinamakan logging yang dapat dilakukan pada saat sumur masih dibor ataupun sumurnya sudah jadi.
Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur:
1. Sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.
2. Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.
3. Sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.
Istilah persumuran lainnya:
* Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.
* Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.
* Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.
* Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.
* Sumur horisontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.
Apakah rig ? Apa saja jenis-jenisnya ?
Rig adalah serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri utama rig adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur.
Umumnya, rig dikategorikan menjadi dua macam menurut tempat beroperasinya:
1. Rig darat (land-rig): beroperasi di darat.
2. Rig laut (offshore-rig): beroperasi di atas permukaan air (laut, sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai).
Ada bermacam-macam offshore-rig yang digolongkan berdasarkan kedalaman air:
1. Swamp barge: kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai.
2. Tender barge: mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam.
3. Jackup rig: platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.
4. Drilling jacket: platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge.
5. Semi-submersible rig: sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk.
6. Drill ship: prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.
Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:
1. Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru maupun memperdalam sumur lama.
2. Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb.
Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu:
1. Ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
2. Adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.
3. Adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi.
Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon. Hidrokarbon jarang terbentuk pada temperatur kurang dari 65oC dan umumnya terurai pada suhu di atas 260oC. Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 177oC.
komponen-komponen pembentuk minyak bumi:
Minyak bumi merupakan campuran rumit dari ratusan rantai hidrokarbon, yang umumnya tersusun atas 85% karbon (C) dan 15% hidrogen (H). Selain itu, juga terdapat bahan organik dalam jumlah kecil dan mengandung oksigen (O), sulfur (S) atau nitrogen (N).
perbedaan dari jenis-jenis minyak bumi:
Ada 4 macam yang digolongkan menurut umur dan letak kedalamannya, yaitu: young-shallow, old-shallow, young-deep dan old-deep.Minyak bumi young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi.Minyak old-shallow biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah, dan rantai paraffin yang lebih pendek. Old-deep membutuhkan waktu yang paling lama untuk pemrosesan, titik didihnya paling rendah dan juga viskositasnya paling encer. Sulfur yang terkandung dapat teruraikan menjadi H2S yang dapat lepas, sehingga old-deep adalah minyak mentah yang dikatakan paling “sweet”. Minyak semacam inilah yang paling diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) yang paling banyak.
lama waktu yang dibutuhkan untuk membentuk minyak bumi:
Sekitar 30-juta tahun di pertengahan jaman Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus, lebih dari 50% dari cadangan minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk. Cadangan lainnya bahkan diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang diketemukan bersamaan dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan umurnya sekitar 544 sampai 505-juta tahun yang lalu.
Para geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk selama jutaan tahun dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya terkubur di dasar lautan lalu tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan yang kaya zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan (sedimentary rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang menyusut atau berpindah tempat. Deposit yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen untuk mendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat ini, molekul demi molekul, menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi minyak bumi dan gas alam. Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui berumur lebih dari 600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Secara umum bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta dan 270-juta tahun.
caranya menemukan minyak bumi:
Ada berbagai macam cara: observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan.
* Survei gravitasi: metode ini mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi.
* Survei magnetik: metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Survei magnetik dan gravitasi biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin).
* Survei seismik menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alat receivers sebagai pulsa tekanan (oleh hydrophone di daerah perairan) atau sebagai percepatan (oleh geophone di darat). Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan.
Aplikasi metode seismik:
1. Tahap eksplorasi: untuk menentukan struktur dan stratigrafi endapan dimana sumur nanti akan digali.
2. Tahap penilaian dan pengembangan: untuk mengestimasi volume cadangan hidrokarbon dan untuk menyusun rencana pengembangan yang paling baik.
3. Pada fase produksi: untuk memonitor kondisi reservoir, seperti menganalisis kontak antar fluida reservoir (gas-minyak-air), distribusi fluida dan perubahan tekanan reservoir.
Setelah kita yakin telah menemukan minyak, apa selanjutnya ?
Setelah mengevaluasi reservoir, selanjutnya tahap mengembangkan reservoir. Yang pertama dilakukan adalah membangun sumur (well-construction) meliputi pemboran (drilling), memasang tubular sumur (casing) dan penyemenan (cementing). Lalu proses completion untuk membuat sumur siap digunakan. Proses ini meliputi perforasi yaitu pelubangan dinding sumur; pemasangan seluruh pipa-pipa dan katup produksi beserta asesorinya untuk mengalirkan minyak dan gas ke permukaan; pemasangan kepala sumur (wellhead atau chrismast tree) di permukaan; pemasangan berbagai peralatan keselamatan, pemasangan pompa kalau diperlukan, dsb. Jika dibutuhkan, metode stimulasi juga dilakukan dalam fase ini. Selanjutnya well-evaluation untuk mengevaluasi kondisi sumur dan formasi di dalam sumur. Teknik yang paling umum dinamakan logging yang dapat dilakukan pada saat sumur masih dibor ataupun sumurnya sudah jadi.
Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur:
1. Sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.
2. Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.
3. Sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.
Istilah persumuran lainnya:
* Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.
* Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.
* Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.
* Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.
* Sumur horisontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.
Apakah rig ? Apa saja jenis-jenisnya ?
Rig adalah serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri utama rig adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur.
Umumnya, rig dikategorikan menjadi dua macam menurut tempat beroperasinya:
1. Rig darat (land-rig): beroperasi di darat.
2. Rig laut (offshore-rig): beroperasi di atas permukaan air (laut, sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai).
Ada bermacam-macam offshore-rig yang digolongkan berdasarkan kedalaman air:
1. Swamp barge: kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai.
2. Tender barge: mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam.
3. Jackup rig: platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.
4. Drilling jacket: platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge.
5. Semi-submersible rig: sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk.
6. Drill ship: prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.
Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:
1. Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru maupun memperdalam sumur lama.
2. Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb.
1. Ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
2. Adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.
3. Adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi.
Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon. Hidrokarbon jarang terbentuk pada temperatur kurang dari 65oC dan umumnya terurai pada suhu di atas 260oC. Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 177oC.
komponen-komponen pembentuk minyak bumi:
Minyak bumi merupakan campuran rumit dari ratusan rantai hidrokarbon, yang umumnya tersusun atas 85% karbon (C) dan 15% hidrogen (H). Selain itu, juga terdapat bahan organik dalam jumlah kecil dan mengandung oksigen (O), sulfur (S) atau nitrogen.
perbedaan dari jenis-jenis minyak bumi:
Ada 4 macam yang digolongkan menurut umur dan letak kedalamannya, yaitu: young-shallow, old-shallow, young-deep dan old-deep.Minyak bumi young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi.Minyak old-shallow biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah, dan rantai paraffin yang lebih pendek. Old-deep membutuhkan waktu yang paling lama untuk pemrosesan, titik didihnya paling rendah dan juga viskositasnya paling encer. Sulfur yang terkandung dapat teruraikan menjadi H2S yang dapat lepas, sehingga old-deep adalah minyak mentah yang dikatakan paling “sweet”. Minyak semacam inilah yang paling diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) yang paling minyakbumi2
Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu:
1. Ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
2. Adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.
3. Adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi.
Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon. Hidrokarbon jarang terbentuk pada temperatur kurang dari 65oC dan umumnya terurai pada suhu di atas 260oC. Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 177oC.
Apa saja komponen-komponen pembentuk minyak bumi ?
Minyak bumi merupakan campuran rumit dari ratusan rantai hidrokarbon, yang umumnya tersusun atas 85% karbon (C) dan 15% hidrogen (H). Selain itu, juga terdapat bahan organik dalam jumlah kecil dan mengandung oksigen (O), sulfur (S) atau nitrogen (N).
Apakah ada perbedaan dari jenis-jenis minyak bumi ?
Ada 4 macam yang digolongkan menurut umur dan letak kedalamannya, yaitu: young-shallow, old-shallow, young-deep dan old-deep.Minyak bumi young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi.Minyak old-shallow biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah, dan rantai paraffin yang lebih pendek. Old-deep membutuhkan waktu yang paling lama untuk pemrosesan, titik didihnya paling rendah dan juga viskositasnya paling encer. Sulfur yang terkandung dapat teruraikan menjadi H2S yang dapat lepas, sehingga old-deep adalah minyak mentah yang dikatakan paling “sweet”. Minyak semacam inilah yang paling diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) yang paling banyak.
Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk membentuk minyak bumi ?
Sekitar 30-juta tahun di pertengahan jaman Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus, lebih dari 50% dari cadangan minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk. Cadangan lainnya bahkan diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang diketemukan bersamaan dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan umurnya sekitar 544 sampai 505-juta tahun yang lalu.
Para geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk selama jutaan tahun dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya terkubur di dasar lautan lalu tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan yang kaya zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan (sedimentary rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang menyusut atau berpindah tempat. Deposit yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen untuk mendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat ini, molekul demi molekul, menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi minyak bumi dan gas alam. Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui berumur lebih dari 600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Secara umum bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta dan 270-juta tahun.
Ada berbagai macam cara: observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan.
* Survei gravitasi: metode ini mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi.
* Survei magnetik: metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Survei magnetik dan gravitasi biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin).
* Survei seismik menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alat receivers sebagai pulsa tekanan (oleh hydrophone di daerah perairan) atau sebagai percepatan (oleh geophone di darat). Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan.
Aplikasi metode seismik:
1. Tahap eksplorasi: untuk menentukan struktur dan stratigrafi endapan dimana sumur nanti akan digali.
2. Tahap penilaian dan pengembangan: untuk mengestimasi volume cadangan hidrokarbon dan untuk menyusun rencana pengembangan yang paling baik.
3. Pada fase produksi: untuk memonitor kondisi reservoir, seperti menganalisis kontak antar fluida reservoir (gas-minyak-air), distribusi fluida dan perubahan tekanan reservoir.
Setelah kita yakin telah menemukan minyak, apa selanjutnya ?
Setelah mengevaluasi reservoir, selanjutnya tahap mengembangkan reservoir. Yang pertama dilakukan adalah membangun sumur (well-construction) meliputi pemboran (drilling), memasang tubular sumur (casing) dan penyemenan (cementing). Lalu proses completion untuk membuat sumur siap digunakan. Proses ini meliputi perforasi yaitu pelubangan dinding sumur; pemasangan seluruh pipa-pipa dan katup produksi beserta asesorinya untuk mengalirkan minyak dan gas ke permukaan; pemasangan kepala sumur (wellhead atau chrismast tree) di permukaan; pemasangan berbagai peralatan keselamatan, pemasangan pompa kalau diperlukan, dsb. Jika dibutuhkan, metode stimulasi juga dilakukan dalam fase ini. Selanjutnya well-evaluation untuk mengevaluasi kondisi sumur dan formasi di dalam sumur. Teknik yang paling umum dinamakan logging yang dapat dilakukan pada saat sumur masih dibor ataupun sumurnya sudah jadi.
Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur:
1. Sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.
2. Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.
3. Sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.
Istilah persumuran lainnya:
* Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.
* Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.
* Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.
* Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.
* Sumur horisontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.
Rig adalah serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri utama rig adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur.
Umumnya, rig dikategorikan menjadi dua macam menurut tempat beroperasinya:
1. Rig darat (land-rig): beroperasi di darat.
2. Rig laut (offshore-rig): beroperasi di atas permukaan air (laut, sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai).
Ada bermacam-macam offshore-rig yang digolongkan berdasarkan kedalaman air:
1. Swamp barge: kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai.
2. Tender barge: mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam.
3. Jackup rig: platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.
4. Drilling jacket: platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge.
5. Semi-submersible rig: sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk.
6. Drill ship: prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.
Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:
1. Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru maupun memperdalam sumur lama.
2. Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb. waktu yang dibutuhkan untuk membentuk minyak bumi:
Sekitar 30-juta tahun di pertengahan jaman Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus, lebih dari 50% dari cadangan minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk. Cadangan lainnya bahkan diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang diketemukan bersamaan dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan umurnya sekitar 544 sampai 505-juta tahun yang lalu.
Para geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk selama jutaan tahun dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya terkubur di dasar lautan lalu tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan yang kaya zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan (sedimentary rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang menyusut atau berpindah tempat. Deposit yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen untuk mendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat ini, molekul demi molekul, menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi minyak bumi dan gas alam. Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui berumur lebih dari 600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Secara umum bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta dan 270-juta tahun.
Ada berbagai macam cara menemukan minyak bumi: observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan.
* Survei gravitasi: metode ini mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi.
* Survei magnetik: metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Survei magnetik dan gravitasi biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin).
* Survei seismik menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alat receivers sebagai pulsa tekanan (oleh hydrophone di daerah perairan) atau sebagai percepatan (oleh geophone di darat). Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan.
Aplikasi metode seismik:
1. Tahap eksplorasi: untuk menentukan struktur dan stratigrafi endapan dimana sumur nanti akan digali.
2. Tahap penilaian dan pengembangan: untuk mengestimasi volume cadangan hidrokarbon dan untuk menyusun rencana pengembangan yang paling baik.
3. Pada fase produksi: untuk memonitor kondisi reservoir, seperti menganalisis kontak antar fluida reservoir (gas-minyak-air), distribusi fluida dan perubahan tekanan reservoir.
Setelah kita yakin telah menemukan minyak, apa selanjutnya ?
Setelah mengevaluasi reservoir, selanjutnya tahap mengembangkan reservoir. Yang pertama dilakukan adalah membangun sumur (well-construction) meliputi pemboran (drilling), memasang tubular sumur (casing) dan penyemenan (cementing). Lalu proses completion untuk membuat sumur siap digunakan. Proses ini meliputi perforasi yaitu pelubangan dinding sumur; pemasangan seluruh pipa-pipa dan katup produksi beserta asesorinya untuk mengalirkan minyak dan gas ke permukaan; pemasangan kepala sumur (wellhead atau chrismast tree) di permukaan; pemasangan berbagai peralatan keselamatan, pemasangan pompa kalau diperlukan, dsb. Jika dibutuhkan, metode stimulasi juga dilakukan dalam fase ini. Selanjutnya well-evaluation untuk mengevaluasi kondisi sumur dan formasi di dalam sumur. Teknik yang paling umum dinamakan logging yang dapat dilakukan pada saat sumur masih dibor ataupun sumurnya sudah jadi.
Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur:
1. Sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.
2. Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.
3. Sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.
Istilah persumuran lainnya:
* Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.
* Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.
* Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.
* Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.
* Sumur horisontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.
Apakah rig ? Apa saja jenis-jenisnya ?
Rig adalah serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri utama rig adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur.
Umumnya, rig dikategorikan menjadi dua macam menurut tempat beroperasinya:
1. Rig darat (land-rig): beroperasi di darat.
2. Rig laut (offshore-rig): beroperasi di atas permukaan air (laut, sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai).
Ada bermacam-macam offshore-rig yang digolongkan berdasarkan kedalaman air:
1. Swamp barge: kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai.
2. Tender barge: mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam.
3. Jackup rig: platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.
4. Drilling jacket: platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge.
5. Semi-submersible rig: sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk.
6. Drill ship: prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.
Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:
1. Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru maupun memperdalam sumur lama.
2. Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb.
Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu:
1. Ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
2. Adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.
3. Adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi.
Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon. Hidrokarbon jarang terbentuk pada temperatur kurang dari 65oC dan umumnya terurai pada suhu di atas 260oC. Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 177oC.
komponen-komponen pembentuk minyak bumi:
Minyak bumi merupakan campuran rumit dari ratusan rantai hidrokarbon, yang umumnya tersusun atas 85% karbon (C) dan 15% hidrogen (H). Selain itu, juga terdapat bahan organik dalam jumlah kecil dan mengandung oksigen (O), sulfur (S) atau nitrogen (N).
perbedaan dari jenis-jenis minyak bumi:
Ada 4 macam yang digolongkan menurut umur dan letak kedalamannya, yaitu: young-shallow, old-shallow, young-deep dan old-deep.Minyak bumi young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi.Minyak old-shallow biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah, dan rantai paraffin yang lebih pendek. Old-deep membutuhkan waktu yang paling lama untuk pemrosesan, titik didihnya paling rendah dan juga viskositasnya paling encer. Sulfur yang terkandung dapat teruraikan menjadi H2S yang dapat lepas, sehingga old-deep adalah minyak mentah yang dikatakan paling “sweet”. Minyak semacam inilah yang paling diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) yang paling banyak.
lama waktu yang dibutuhkan untuk membentuk minyak bumi:
Sekitar 30-juta tahun di pertengahan jaman Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus, lebih dari 50% dari cadangan minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk. Cadangan lainnya bahkan diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang diketemukan bersamaan dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan umurnya sekitar 544 sampai 505-juta tahun yang lalu.
Para geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk selama jutaan tahun dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya terkubur di dasar lautan lalu tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan yang kaya zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan (sedimentary rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang menyusut atau berpindah tempat. Deposit yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen untuk mendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat ini, molekul demi molekul, menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi minyak bumi dan gas alam. Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui berumur lebih dari 600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Secara umum bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta dan 270-juta tahun.
caranya menemukan minyak bumi:
Ada berbagai macam cara: observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan.
* Survei gravitasi: metode ini mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi.
* Survei magnetik: metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Survei magnetik dan gravitasi biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin).
* Survei seismik menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alat receivers sebagai pulsa tekanan (oleh hydrophone di daerah perairan) atau sebagai percepatan (oleh geophone di darat). Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan.
Aplikasi metode seismik:
1. Tahap eksplorasi: untuk menentukan struktur dan stratigrafi endapan dimana sumur nanti akan digali.
2. Tahap penilaian dan pengembangan: untuk mengestimasi volume cadangan hidrokarbon dan untuk menyusun rencana pengembangan yang paling baik.
3. Pada fase produksi: untuk memonitor kondisi reservoir, seperti menganalisis kontak antar fluida reservoir (gas-minyak-air), distribusi fluida dan perubahan tekanan reservoir.
Setelah kita yakin telah menemukan minyak, apa selanjutnya ?
Setelah mengevaluasi reservoir, selanjutnya tahap mengembangkan reservoir. Yang pertama dilakukan adalah membangun sumur (well-construction) meliputi pemboran (drilling), memasang tubular sumur (casing) dan penyemenan (cementing). Lalu proses completion untuk membuat sumur siap digunakan. Proses ini meliputi perforasi yaitu pelubangan dinding sumur; pemasangan seluruh pipa-pipa dan katup produksi beserta asesorinya untuk mengalirkan minyak dan gas ke permukaan; pemasangan kepala sumur (wellhead atau chrismast tree) di permukaan; pemasangan berbagai peralatan keselamatan, pemasangan pompa kalau diperlukan, dsb. Jika dibutuhkan, metode stimulasi juga dilakukan dalam fase ini. Selanjutnya well-evaluation untuk mengevaluasi kondisi sumur dan formasi di dalam sumur. Teknik yang paling umum dinamakan logging yang dapat dilakukan pada saat sumur masih dibor ataupun sumurnya sudah jadi.
Di dunia perminyakan umumnya dikenal tiga macam jenis sumur:
1. Sumur eksplorasi (sering disebut juga wildcat) yaitu sumur yang dibor untuk mentukan apakah terdapat minyak atau gas di suatu tempat yang sama sekali baru.
2. Jika sumur eksplorasi menemukan minyak atau gas, maka beberapa sumur konfirmasi (confirmation well) akan dibor di beberapa tempat yang berbeda di sekitarnya untuk memastikan apakah kandungan hidrokarbonnya cukup untuk dikembangkan.
3. Sumur pengembangan (development well) adalah sumur yang dibor di suatu lapangan minyak yang telah eksis. Tujuannya untuk mengambil hidrokarbon semaksimal mungkin dari lapangan tersebut.
Istilah persumuran lainnya:
* Sumur produksi: sumur yang menghasilkan hidrokarbon, baik minyak, gas ataupun keduanya. Aliran fluida dari bawah ke atas.
* Sumur injeksi: sumur untuk menginjeksikan fluida tertentu ke dalam formasi (lihat Enhanced Oil Recovery di bagian akhir). Aliran fluida dari atas ke bawah.
* Sumur vertikal: sumur yang bentuknya lurus dan vertikal.
* Sumur berarah (deviated well, directional well): sumur yang bentuk geometrinya tidak lurus vertikal, bisa berbentuk huruf S, J atau L.
* Sumur horisontal: sumur dimana ada bagiannya yang berbentuk horisontal. Merupakan bagian dari sumur berarah.
Apakah rig ? Apa saja jenis-jenisnya ?
Rig adalah serangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri utama rig adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur.
Umumnya, rig dikategorikan menjadi dua macam menurut tempat beroperasinya:
1. Rig darat (land-rig): beroperasi di darat.
2. Rig laut (offshore-rig): beroperasi di atas permukaan air (laut, sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai).
Ada bermacam-macam offshore-rig yang digolongkan berdasarkan kedalaman air:
1. Swamp barge: kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai.
2. Tender barge: mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam.
3. Jackup rig: platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik-turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.
4. Drilling jacket: platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge.
5. Semi-submersible rig: sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk.
6. Drill ship: prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.
Dari fungsinya, rig dapat digolongkan menjadi dua macam:
1. Drilling rig: rig yang dipakai untuk membor sumur, baik sumur baru, cabang sumur baru maupun memperdalam sumur lama.
2. Workover rig: fungsinya untuk melakukan sesuatu terhadap sumur yang telah ada, misalnya untuk perawatan, perbaikan, penutupan, dsb.
Drill String Design and Optimization
We have been presenting Drill String Design workshops for over 12 years for all types of operations around the world. We are constantly updating our materials to reflect the latest technology applications for both near-vertical and high-angle well designs while maintaining a thorough grounding in the fundamentals. Workshop content is often customized to address customer-specific operational situations and software applications. Where feasible, a field trip is included to provide a practical, hands-on opportunity.
COURSE CONTENT •Drill String and BHA Failure Prevention •Low-Angle Design Applications •High-Angle Design Applications •Torque, Drag, and Casing Wear Mitigation •Vibration Monitoring and Avoidance •Drill String Handling and Inspection
What You Will Learn
* Place the drill string design process in context with other planning and operational considerations.
* Refresh underlying physics of drill string failures and mechanical properties of drill string materials.
* Clarify performance properties of drill string components and how to apply design margins.
* Design cost-effective BHAs and match them to your bit.
* Gain specific application experience analyzing common load cases for both near-vertical and high-angle situations:
o Tension loads
o Torque loads
o Combined tension-torque loads
o Fatigue loads
o Buckling loads
* Understand the basis for industry software design tools, including torque and drag, casing wear, and hydraulics.
* Perform parameter studies with the latest software tools to optimize tool selection related to both mechanical and hydraulic design criteria.
* Identify drilling tools and operational practices to reduce both torque and drag and casing wear.
* Diagnose and mitigate vibration to reduce drill string damage and failure.
* Optimize your drill string inspection program using the latest industry standards.
* Gain insight into emerging drill string technologies and they may benefit your operations
COURSE CONTENT •Drill String and BHA Failure Prevention •Low-Angle Design Applications •High-Angle Design Applications •Torque, Drag, and Casing Wear Mitigation •Vibration Monitoring and Avoidance •Drill String Handling and Inspection
What You Will Learn
* Place the drill string design process in context with other planning and operational considerations.
* Refresh underlying physics of drill string failures and mechanical properties of drill string materials.
* Clarify performance properties of drill string components and how to apply design margins.
* Design cost-effective BHAs and match them to your bit.
* Gain specific application experience analyzing common load cases for both near-vertical and high-angle situations:
o Tension loads
o Torque loads
o Combined tension-torque loads
o Fatigue loads
o Buckling loads
* Understand the basis for industry software design tools, including torque and drag, casing wear, and hydraulics.
* Perform parameter studies with the latest software tools to optimize tool selection related to both mechanical and hydraulic design criteria.
* Identify drilling tools and operational practices to reduce both torque and drag and casing wear.
* Diagnose and mitigate vibration to reduce drill string damage and failure.
* Optimize your drill string inspection program using the latest industry standards.
* Gain insight into emerging drill string technologies and they may benefit your operations
Drilling, Pemboran
Pemboran dapat dilakukan untuk bermacam-macam tujuan :
Penempatan bahan peledak; pemercontohan (merupakan metoda sampling utama dalam eksplorasi); dalam tahap development : penirisan, test fondasi dan lain-lain; dan dalam tahap eksplotasi untuk penempatan baut batuan & kabel batuan (dalam batubara pemboran lebih banyak dibuat untuk pemasangan baut batuan - bolting daripada untuk peledakan). Jika dihubungkan dengan peledakan, penggunaan terbesar adalah sebagai pemboran produksi.
Komponen Operasi dari Sistem Pemboran
Ada 4 komponen fungsional utama. Fungsi ini dihubungkan dengan penggunaan energi oleh sistem pemboran di dalam melawan batuan dengan cara sebagai berikut :
• Mesin bor, sumber energi adalah penggerak utama, mengkonversikan energi dari bentuk asal (fluida, elektrik, pnuematik, atau penggerak mesin combustion) ke energi mekanik untuk mengfungsikan sistem.
• Batang bor (rod) mengtransmisikan energi dari penggerak utama ke mata bor (bit).
• Mata bor (bit) adalah pengguna energi didalam sistem, menyerang batuan secara makanik untuk melakukan penetrasi.
• Sirkulasi fluida untuk membersihkan lubang bor, mengontrol debu,mendinginkan bit dan kadang-kadang mengstabilkan lubang bor.
Ketiga komponen pertama adalah komponen fisik yang mengontrol proses penetrasi, sedangkan komponen keempat adalah mendukung penetrasi melalui pengangkatan cuttings. Mekanisme penetrasi, dapat dikategorikan kedalam 2 golongan secara mekanik yaitu rotasi dan tumbukan (percussion) atau selanjutnya kombinasi keduanya.
Faktor-faktor yang mempengaruhi unjuk kerja pemboran :
1. Variabel operasi, mempengaruhi keempat komponen sistem pemboran (drill, rod, bit dan fluid). Variabel dapat dikontrol pada umumnya dan mencakup dua kategori dari faktor-faktor kekuatan pemboran :
(a) tenaga pemboran, energi semburan dan frekuensi, kecepatan putar, daya dorong dan rancangan batang bor dan
(b) sifat-sifat fluida dan laju alirnya.
2. Faktor-faktor lubang bor, meliputi : ukuran, panjang, inklinasi lubang bor; tergantung pada persyaratan dari luar, jad i merupakan variabel bebas. Lubang bor di tambang terbuka pada umumnya 15 - 45 cm (6-18 inch). Sebagai perbandingan, untuk tambang bawah tanah 4-17,5
cm (1,5-7 in.).
3. Faktor-faktor batuan, faktor bebas yang terdiri dari : sifat-sifat batuan, kondisi geologi, keadaan tegangan yang bekerja pada lubang bor yang sering disebut sebagai drillability factors yang menentukan drilling strength dari batuan (kekuatan batuan untuk bertahan terhadap penetrasi) dan membat asi unjuk kerja pemboran.
4. Faktor-faktor pelayanan, yang terdiri dari pekerja dan supervisi, ketersediaan tenaga, tempat kerja, cuaca dan lain-lain, juga merupakan faktor bebas.
Parameter Performansi (Unjuk Kerja)
Untuk memilih dan mengevaluasi sistem pemboran yang optimal, ada 4 parameter yang harus diukur at au dipe rkirakan,yaitu :
1. Energi proses dan konsumsi daya (power)
2. Laju penetrasi
3. Lama penggunaan bit (umur)
4. Biaya (biaya kepemilikan + biaya operasi)
Pemilihan Alat Bor
Pemilihan suatu alat produksi haruslah melalui suatu prosedur yang telah didefinisikan dengan baik. Hal ini merupakan persoalan rancangan rekayasa yang sebenarnya (true engineering design) yang memerlukan suatu pertimbangan harga. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :
1. Mendeterminasi dan menentukan spesifikasi kondisi-kondisi dimana alat bor akan digunakan, seperti faktor-faktor yang berhubungan dengan pekerjaan (pekerja, lokasi, cuaca dan lain-lain) dengan konsiderasi keselamatan kerja.
2. Menetapkan tujuan untuk fase pemecahan batuan dari siklus operasi produksi kedalam tonase, fragmentasi, throw, vibrasi dan lain-lain (mempertimbangkan batasan pemuatan dan pengangkutan, stabilitas kemiringan lereng, kapasitas crusher, kuota produksi, geometri pit,
dll) .
3. Atas dasar pada persyaratan peledakan, merancang pola lubang bor (ukuran dan kedalaman lubang ledak, kemiringan, burden dan spasi).
4. Menentukan faktor drillability untuk jenis batuan yang diantisipasi, mengindentifikasikan metoda pemboran yang mendekati kelayakan .
5. Men-spesifikasikan variabel operasi untuk tiap sistem dibawah pengamatan, meliputi : mesin bor, batang bor, mata bor dan sirkulasi fluida.
6. Memperhitungkan parameter unjuk kerja, termasuk ketersediaan alat, biaya dan perbandingan. Mengamati sumber tenaga dan memilih spesifikasi. Item biaya yang besar adalah mata bor, depresiasi alat bor, tenaga kerja, pemeliharaan, energi dan fluida. Umur bit dan biaya merupakan hal yang kritis namun sulit untuk diproyeksikan.
7. Memilih sistem pemboran yang memuaskan semua persyaratan biaya keseluruhan yang rendah dan memperhatikan keselamatan kerja.
Pemotongan (Cutting)
Jika pemotongan merupakan bagian integral dari siklus produksi, hal itu dilakukan dengan mesin yang dirancang sesuai dengan karakteristik batuan/mineral yang diinginkan. Pada saat ini, pemotongan (cutting) dilakukan pada dua aplikasi utama, yaitu :
1. Batubara dan mineral non-metal yang lebih lunak (tambang bawah tanah); jenisnya : Chain cutting machine, shortwall (fixed bar) atau universal (movable-bar).
2. Batuan dimensi (tambang terbuka)
a. Channeling machine, percussion atau flame jet
b. Saw, wire, atau rotary
Tujuan dari kegiatan cutting adalah menghasilkan “kerf” yang dapat mengurangi atau menge liminir peledakan. Aksi penetrasi dasar dalam pemotongan batuan atau batubara sama dengan pemboran.
Penggalian Mekanik (Mechanical Excavating)
Aplikasi penggalian secara mekanis pada tambang terbuka a.l.:
1. Penggaru (Ripper) Tanah yang sangat kompak, batubara, atau batuan yang lunak
atau telah mengalami pelapukan.
2. Bucket Wheel Excavator (BWE) & cutting-head excavators
Tanah dan batubara.
3. Auger and highw all miners
Batubara
4. Mesin Gali Mangkuk mekanis (MGM - Mechanical dredges)
Endapan aluvial/placer, koral dan tanah (di bawah air). Sebagai perbandingan, penggalian secara mekanis pada tambang bawah tanah dilakukan sebagai berikut :
1. Continous miner dan longwall shearer Batubara atau batuan non-logam yang lunak
2. Boom-type miner (roadheader) dan Tunnel-boring, raise -boring, serta shaft-sinking machine Batuan lunak sampai sedang-keras.
PEMUATAN DAN PENGGALIAN
Penanganan Material (Material Handling)
Semua satuan operasi yang terlihat dalam penggalian atau pemindahan tanah/batuan selama penambangan disebut penanganan material (material handling). Pada siklus operasi, dua operasi utama adalah pemuatan dan transportasi, dan jika transportasi vertikal diperlukan, kerekan (hoisting) akan menjadi operasi opsi ketiga. Penanganan material pada tambang mekanisasi modern berpusat pada peralatan. Skala peralatan pada tambang terbuka semakin bertambah besar. Batas atas ukuran truk meningkat menjadi 300 ton, 170 m3 untuk drag line , 140 m3 untuk shovel dan 8400 m3 untuk bucket wheel excavator.
Secara garis besar, ada empat faktor yang pemilihan alat ekskavasi (P fileider, 1973 a, Martinetal, 1982 dalam Hartman, 1987), yaitu :
1. Faktor performansi (unjuk kerja)
Faktor ini berhubungan langsung dengan produktifitas mesin, dan meliputi : kecepatan putar, tenaga yang tersedia, jarak penggalian, kapasitas bucket, kecepatan tempuh, dan reliabilitas.
2. Faktor desain
Mencakup kecakapan pekerja, teknologi yang digunakan, jenis pengawasan dan tenaga (power) yang tersedia.
3. Faktor penunjang (Support)
4. Faktor biaya
Pengangkutan
Material dalam jumlah besar dalam industri pertambangan ditransport dengan haulage (pemindahan ke arah horizontal) dan hoisting (pemindahan vertikal)
4.Sistem Sirkulasi (Circulating System)
1. TEORI DASAR
Tujuan utama dari sistem sirkulasi pada suatu operasi pemboran adalah untuk mensirkulasikan fluida pemboran (lumpur bor) ke seluruh sistem pemboran, sehingga lumpur bor mampu mengoptimalkan fungsinya.
Sistem sirkulasi pada dasarnya terdiri dari empat komponen, yaitu :
1. Fluida pemboran (lumpur bor),
2. Tempat persiapkan ,
3. Peralatan sirkulasi, dan
4. Conditioning area.
2. LUMPUR PEMBORAN (DRILLING FLUID, MUD)
Fluida pemboran merupakan suatu campuran cairan dari beberapa komponen yang dapat terdiri dari : air (tawar atau asin), minyak, tanah liat (clay), bahan-bahan kimia, gas, udara, busa maupun detergent. Di lapangan fluida dikenal sebagai "lumpur" (mud).
Lumpur pemboran merupakan faktor yang penting serta sangat menentukan dalam mendukung kesuksesan suatu operasi pemboran. Kecepatan pemboran, efisiensi, keselamatan dan biaya pemboran sangat tergantung pada kinerja lumpur pemboran.
Fungsi lumpur dalam suatu operasi pemboran antara lain adalah sebagai berikut :
1. Mengangkat cutting ke permukaan.
2. Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string.
3. Memberi dinding lubang bor dengan mud cake.
4. Mengontrol tekanan formasi.
5. Membawa cutting dan material-material pemberat pada suspensi bila sirkulasi lumpur dihentikan sementara.
6. Melepaskan pasir dan cutting dipermukaan.
7. Menahan sebagian berat drill pipe dan cutting (bouyancy efect).
8. Mengurangi effek negatif pada formasi.
9. Mendapatkan informasi (mud log, sampel log).
10. Media logging.
2.1. Komposisi lumpur pemboran.
Komposisi lumpur pemboran ditentukan oleh kondisi lubang bor dan jenis formasi yang ditembus oleh mata bor.
Ada dua hal penting dalam penentuan komposisi lumpur pemboran, yaitu :
• Semakin ringan dan encer suatu lumpur pemboran, semakin besar laju penembusannya.
• Semakin berat dan kental suatu lumpur pemboran, semakin mudah untuk mengontrol kondisi dibawah permukaan separti masuknnya fluida formasi bertekanan tinggi (dikenal sebagai "kick"). Bila keadaan ini tidak dapat diatasi maka akan menyebabkan semburan liar (blowout).
Tujuan utama dari sistem sirkulasi pada suatu operasi pemboran adalah untuk mensirkulasikan fluida pemboran (lumpur bor) ke seluruh sistem pemboran, sehingga lumpur bor mampu mengoptimalkan fungsinya.
Sistem sirkulasi pada dasarnya terdiri dari empat komponen, yaitu :
1. Fluida pemboran (lumpur bor),
2. Tempat persiapkan ,
3. Peralatan sirkulasi, dan
4. Conditioning area.
2. LUMPUR PEMBORAN (DRILLING FLUID, MUD)
Fluida pemboran merupakan suatu campuran cairan dari beberapa komponen yang dapat terdiri dari : air (tawar atau asin), minyak, tanah liat (clay), bahan-bahan kimia, gas, udara, busa maupun detergent. Di lapangan fluida dikenal sebagai "lumpur" (mud).
Lumpur pemboran merupakan faktor yang penting serta sangat menentukan dalam mendukung kesuksesan suatu operasi pemboran. Kecepatan pemboran, efisiensi, keselamatan dan biaya pemboran sangat tergantung pada kinerja lumpur pemboran.
Fungsi lumpur dalam suatu operasi pemboran antara lain adalah sebagai berikut :
1. Mengangkat cutting ke permukaan.
2. Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string.
3. Memberi dinding lubang bor dengan mud cake.
4. Mengontrol tekanan formasi.
5. Membawa cutting dan material-material pemberat pada suspensi bila sirkulasi lumpur dihentikan sementara.
6. Melepaskan pasir dan cutting dipermukaan.
7. Menahan sebagian berat drill pipe dan cutting (bouyancy efect).
8. Mengurangi effek negatif pada formasi.
9. Mendapatkan informasi (mud log, sampel log).
10. Media logging.
2.1. Komposisi lumpur pemboran.
Komposisi lumpur pemboran ditentukan oleh kondisi lubang bor dan jenis formasi yang ditembus oleh mata bor.
Ada dua hal penting dalam penentuan komposisi lumpur pemboran, yaitu :
• Semakin ringan dan encer suatu lumpur pemboran, semakin besar laju penembusannya.
• Semakin berat dan kental suatu lumpur pemboran, semakin mudah untuk mengontrol kondisi dibawah permukaan separti masuknnya fluida formasi bertekanan tinggi (dikenal sebagai "kick"). Bila keadaan ini tidak dapat diatasi maka akan menyebabkan semburan liar (blowout).
Tipe Pemboran Horizontal
Berdasarkan besarnya pertambahan sudut pada lubang yang mengalami pertambahan sudut (rate radius of curvature), maka pemboran horisontal dibagi menjadi 4 tipe, yaitu :
1. Long radius system
2. Medium radius system
3. Short radius system
4. Ultra short radius system
1. Long Radius System Metode ini sering disebut dengan sistem pemboran horisontal konvensional. Pemboran long radius ini mempunyai laju pertambahan sudut yang kecil sekali, yaitu 2 – 6 / 100 ft.MD. Sudah tentu untuk mencapai titik awal bagian lubang yang horisontal dari KOP, diperlukan jarak yang sangat panjang yaitu antara 1500 – 4500 ft. Jarak pemboran atau ekivalen dengan radius kelengkungan 1000 – 3000 ft. Peralatan yang digunakan pada pemboran type ini paling sederhana diantara keempat type pemboran horisontal yang ada, karena peralatan pada pemboran ini merupakan peralatan pemboran konvensional yang susunannya telah dimodifikasi. Karena kesederhanaannya dan juga relatif mudah aplikasinya, pemboran horisontal tipe ini banyak sekali dilakukan, walaupun untuk mencapai titik sasaran yang sama diperlukan jarak pemboran yang jauh lebih panjang dibanding dengan ketiga tipe pemboran horisontal lainnya. Kelebihan dari penggunaan system long radius adalah :
* Dapat menghasilkan bagian lubang mendatar yang sangat panjang (>5000 ft).
* Peralatan pemboran yang digunakan adalah peralatan yang konvensional (hampir sama dengan directional drilling).
* Tingkat dog leg yang tidak terlalu tinggi.
Sedangkan kelemahan dari penggunaan sistem long radius adalah :
* Trayek yang harus dikontrol sangat panjang.
* Formasi-formasi di atas target harus ditembus pada jarak yang lebih panjang
Batuan-batuan di bumi (Jenis dan terbentuknya)
Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan dimana bagian dari lautan lebih besar daripada bagian daratan. Akan tetapi karena daratan adalah bagian dari kulit bumi yang dapat kita amati langsung dengan dekat maka banyak hal-hal yang dapat pula kita ketahui dengan cepat dan jelas. Salah satu diantaranya adalah kenyataan bahwa daratan tersusun oleh beberapa jenis batuan yang berbeda satu sama lain. Dari jenisnya batuan-batuan tersebut dapat digolongkan menjadi 3 jenis golongan. Mereka adalah : batuan beku (igneous rocks), batuan sediment (sedimentary rocks), dan batuan metamorfosa/malihan (metamorphic rocks). Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan berbeda pula proses terbentuknya.
Batuan beku atau sering disebut igneous rocks adalah batuan yang terbentuk dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma. Berdasarkan teksturnya batuan beku ini bisa dibedakan lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite
Batuan sediment atau sering disebut sedimentary rocks adalah batuan yang terbentuk akibat proses pembatuan atau lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasi dan seterusnya terendapkan. Batuan sediment ini bias digolongkan lagi menjadi beberapa bagian diantaranya batuan sediment klastik, batuan sediment kimia, dan batuan sediment organik. Batuan sediment klastik terbentuk melalui proses pengendapan dari material-material yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sediment klastik bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan batu lempung. Batuan sediment kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt). Batuan sediment organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya adalah batugamping terumbu.
Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperature dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya temperature dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula. Contoh batuan tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir.Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi.
Proses-proses tersebut berlangsung sepanjang waktu baik di masa lampau maupun masa yang akan datang. Kejadian alam dan proses geologi yang berlangsung sekarang inilah yang memberikan gambaran apa yang telah terjadi di masa lampau seperti diungkapkan oleh ahli geologi “JAMES HUTTON” dengan teorinya “THE PRESENT IS THE KEY TO THE PAST”
Proses Pemisahan Gas
Secara umum dalam waktu yang relatif pendek, sumur gas banyak menghasilkan gas alam murni. Selebihnya sewaktu aliran gas hidrokarbon dipenuhi oleh campuran dari beberapa H-C, dalam jumlah yang terbatas, termasuk juga dalam bentuk uap atau cairan dan lainnya. Terkadang partikel padatan dan lainnya campuran juga terdapat dalam lapangan gas. Produksi aliran gas menjadi tidak stabil (tersendat-sendat) dengan komponen atau senyawa dengan kecepatan tinggi yang dapat berubah bentuk dalam kondisi tekanan dan suhu tnggi menuju ke permukaan tanah. Oleh karena itu pengambilan senyawa atau partikel ikutan menjadi sangat penting dengan proses pemisahan (separation) atau metoda lainnya.
Operasi pemisahan cairan dalam gas atau gas dalam cairan melibatkan separator dan stabilizer sehingga menjadi produk yang laku jual. Pada umumnya Gas Intermediate dalam bentuk cairan mempunyai harga yang tinggi, segingga dapat ditetapkan bahwa perlu pemanfaatan secara maksimal cairan gas alam tersebut.
Proses Pengolahan pemisahan gas pada umumnya disertai :
- Operasi pemisahan gas dan cairan untuk mengambil cairan : Crude Oil, HC condensate , air dan partikel padatan yang terikut.
- Pemanfaatan dan pengambilan uap H-C yang dapat dikondensasikan. Langkah pemisahan awal pada suhu yang rendah banyak dipergunakan.
- Pencucian gas dan minyak setelah proses pemisahan.
- Proses gas dehydration dipergunakan untuk mengambil gas yang terkondensasi bersama dengan uap air yang mungkin terdapat dan membentuk hydrate dalam kondisi operasi.
- Proses pengambilan komponen lain yang tidak diinginkan, seperti H2S, senyawa sulfur lain serta CO2.
EOR
ENHANCE OIL RECOVERY
Akibat penurunan produksi minyak dan gas bumi dalam sumur produksi perlu dilakukan EOR untuk menjaga tingkat produksi sumur minyak dan gas agar tetap stabil. EOR merupakan teknik lanjutan untuk mengangkat minyak jika berbagai teknik dasar sudah dilakukan tetapi hasilnya tidak seperti yang diharapkan atau tidak ekonomis. Ada tiga macam teknik EOR yang umum: 1. Teknik termal: menginjeksikan fluida bertemperatur tinggi ke dalam formasi untuk menurunkan viskositas minyak sehingga mudah mengalir. Dengan menginjeksikan fluida tersebut, juga diharapkan tekanan reservoir akan naik dan minyak akan terdorong ke arah sumur produksi. Merupakan teknik EOR yang paling popular. Seringnya menggunakan air panas (water injection) atau uap air (steam injection). 2. Teknik chemical: menginjeksikan bahan kimia berupa surfactant atau bahan polimer untuk mengubah properti fisika dari minyak ataupun fluida yang dipindahkan. Hasilnya, minyak dapat lebih mudah mengalir. 3. Proses miscible: menginjeksikan fluida pendorong yang akan bercampur dengan minyak untuk lalu diproduksi. Fluida yang digunakan misalnya larutan hidrokarbon, gas hidrokarbon, CO2 ataupun gas nitrogen.
ARTIFICIAL LIFT
Artificial lift adalah metode untuk mengangkat hidrokarbon, umumnya minyak bumi, dari dalam sumur ke atas permukaan. Ini biasanya dikarenakan tekanan reservoirnya tidak cukup tinggi untuk mendorong minyak sampai ke atas ataupun tidak ekonomis jika mengalir secara alamiah. Artificial lift umumnya terdiri dari lima macam yang digolongkan menurut jenis peralatannya. Pertama adalah yang disebut subsurface electrical pumping, menggunakan pompa sentrifugal bertingkat yang digerakan oleh motor listrik dan dipasang jauh di dalam sumur. Yang kedua adalah sistem gas lifting, menginjeksikan gas (umumnya gas alam) ke dalam kolom minyak di dalam sumur sehingga berat minyak menjadi lebih ringan dan lebih mampu mengalir sampai ke permukaan. Teknik ketiga dengan menggunakan pompa elektrikal-mekanikal yang dipasang di permukaan yang umum disebut sucker rod pumping atau juga beam pump. Menggunakan prinsip katup searah (check valve), pompa ini akan mengangkat fluida formasi ke permukaan. Karena pergerakannya naik turun seperti mengangguk, pompa ini terkenal juga dengan julukan pompa angguk. Metode keempat disebut sistem jet pump. Fluida dipompakan ke dalam sumur bertekanan tinggi lalu disemprotkan lewat nosel ke dalam kolom minyak. Melewati lubang nosel, fluida ini akan bertambah kecepatan dan energi kinetiknya sehingga mampu mendorong minyak sampai ke permukaan. Terakhir, sistem yang memakai progressive cavity pump (sejenis dengan mud motor). Pompa dipasang di dalam sumur tetapi motor dipasang di permukaan. Keduanya dihubungkan dengan batang baja yang disebut sucker rod.
MENGENAL PERFORASI DALAM SUMUR
Perforasi (perforating) adalah proses pelubangan dinding sumur (casing dan lapisan semen) sehingga sumur dapat berkomunikasi dengan formasi. Minyak atau gas bumi dapat mengalir ke dalam sumur melalui lubang perforasi ini. Perforating gun yang berisi beberapa shaped-charges diturunkan ke dalam sumur sampai ke kedalaman formasi yang dituju. Shaped-charges ini kemudian diledakan dan menghasilkan semacam semburan jet campuran fluida cair dan gas dari bahan metal bertekanan tinggi (jutaan psi) dan kecepatan tinggi (7000m/s) yang mampu menembus casing baja dan lapisan semen. Semua proses ini terjadi dalam waktu yang sangat singkat (17's). Perforasi dapat dilakukan secara elektrikal dengan menggunakan peralatan logging atau juga secara mekanikal lewat tubing (TCP-Tubing Conveyed Perforations).
Macam – macam gaya dalam olahraga renang
Macam – macam gaya dalam olahraga renang
v Gaya bebas
v Gaya dada
v Gaya Punggung
v Gaya Kupu – kupu
2.3. Renang Gaya Bebas
1. Posisi Badan
posisi badan harus horizontal. Walaupun kaki masih cukup dalam di dalam air. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan agar posisi badan sejajar / horizontal yaitu :
v Dahi dan telinga jangan sampai berada di atas permukaan air
v Punggung dan pantat sedikit berada di atas permukaan air
v Otot – otot perut dan leher rilek.
2. Gerakan Kaki
gerakan kaki pada renang memberi dorongan ke depan mengatur keseimbangan tubuh. Adapun cara melakukan gerakan kaki pada renang gaya bebas adalah :
v Gerakan kaki dimulai dari pangkal paha sampai dengan ujung jari
v Pada waktu gerakan kaki ke bawah harus disertai cambukan dari pergelangan kaki.
v Gerakan kaki ke atas dilakukan lemas (rilek) jangan sampai keluar dari permukaan air.
v Gerakan kaki ke atas dan ke bawah dilakukan secara bergantian.
Bentuk – bentuk latihan gerakan kaki, antara lain :
v Menggerakkan kedua kaki naik turun secara bergantian sambil duduk di pinggir kolam.
v Dengan sikap salah satu tangan memegang parit kolam dan tangan yang lain membentuk sudut siku kedua lurus ke belakang kemudian gerakan naik turun secara bergantian dengan sumber gerakan pada pangkal paha.
v Latihan gerakan kaki sambil meluncur.
Demulai dari pinggi kolam dengan salah satu kaki mendorong dinding, kemudian sambil meluncur kedua kaki digerakkan naik turun dengan sumber gerakan pada pangkal paha.
3. Gerakan Tungkai
dalam renang gaya bebas, tungkai kaki yang utama adalah sebagai stabilisator dan sebagai alat untuk menjadikan kaki tetap tinggi dalam keadaan streamline. Sehingga tahanan menjadi kecil.
Cara melakukan gerakan tungkai adalah sebagai berikut.
v Tungkai digerakkan dari pangkal paha
v Lutut dan pergelangan kaki melentur
v Ujung kaki lurus
v Dua atau empat atau delapan gerakan tungkai tiap tua gerakan lengan.
4. Gerakan Lengan
gerakan tangan gaya bebas dibagi menjadi 3 tahap yaitu :
v Gerakan menarik (pull)
Dari posisi lurus ke depan, lengan ditarik silang di bawah dada dengan siku dibengkokkan.
v Gerakan mendorong (push)
Setelah siku mencapai bidang vertical bahu, dilanjutkan dengan mendorong sampai lengan lurus ke belakang.
v Istirahat (Recovery)
Setelah gerakan mendorong selesai dan tangan lurus ke belakang dilanjutkan dengan mengangkat siku keluar dari air diikuti lengan bawah dan jari – jari secara rileks digeser ke depan permukaan air kemudian jari – jari dimasukkan ke dalam air.
Teknik gerakan lengan pada renang gaya bebas :
v Siku tinggi (di atas air dan di air)
v Telapak tangan rendah saat di atas air
v Pergelangan tangan ke dalam saat memulai
v Tarikan lengan terpusat pada alur pola gerak
v Ibu jari menyentuh paha
v Pola gerakan lengan adalah pola gerakan huruf “s”
v Ada dorongan kelajuan
Bentuk – bentuk latihan gerak lengan :
v Berdiri di darat atau di kolam yang dangkal, kedua kaki dibuka selebar bahu, badan dibungkukkan ke depan dan kedua tangan lurus ke depan
v Lakukan gerakan menarik, menendang, dan recovery seperti teknik yang telah dijelaskan diatas, dengan kedua tangan secara bergantian.
v Latihan gerakan lengan sambil meluncur, dimulai dari pinggir kolam, gerakan kaki bebas (boleh digerakkan atau tidak)
Gerakan – gerakan lengan pada renang gaya bebas perperan sebagai tenaga atau penggerak di samping sebagai pengatur keseimbangan tubuh.
5. Mengapung
mengapung dilaksanakan dengan posisi awal berdiri. Mengapun yang dimaksud adalah mengapun pasir di tempat (mengapung jongkok telungkup). Dalam renang yang sangat mendukung teknik mengapung adalah dorongan dan tahanan. Jadi setiap gerakan maju dari seorang perenang, tergantung dari kekuatan tahanan dan dorongan.
Tahanan adalah kekuatan yang menahan perenang untuk kembali yang disebabkan oleh air yang menahannya untuk ke depan
Dorongan adalah kekuatan yang menyebabkan perenang maju yang dihasilkan oleh gerakan kaki dan lengan.
Tahanan dalam renang ada tiga tipe, yaitu :
1. Tahanan depan (frontal resistance)
2. Tahanan gesekan air ( skin tiction)
3. Tahanan pusaran air ( Eddy resistance)
Setiap tahanan yang disebabkan letak badan yang tidak tepat, akan mengurangi kecepatan perenang.
6. Meluncur
luncuran dalam renang gaya bebas pada hakikatnya sama dengan luncuran gaya renang yang lain (kecuali gaya punggung atau telentang),
luncuran ada dua macam, yaitu :
a. Luncuran Pasif
Adalah luncuran yang diakibatkan oleh kegiatan orang lain yang menolong. Luncuran ini dapat dilakukan dengan cara :
v Luncuran dengan pertolongan dua orang
v Luncuran dengan pertolongan satu orang dengan cara menarik lengannya.
v Luncuran dengan pertolongan satu orang dengan cara didorong tungkainya.
v Luncuran dengan pertolongan satu orang dengan didukung (dipegang perut dan pahanya)
b. Luncuran aktif, ada 2 macam yaitu :
v Luncuran aktif dari dinding kolam
v Luncuran aktif dari dasar kolam
Tarikan renang gaya bebas adalah sumber pokok dari luncuran dan oleh perenang dijadikan sebagai satu – satunya sumber dorongan atau luncuran.
7. Pernafasan
Pernafasan pada gaya bebas sangat mempengaruhi badan dalam streamrine. Putaran kepala untuk pernafasan haruslah dilaksanakan dengan axl (sumbu putaran) garis sepanjang badan. Sehingga kepala tidak akan naik terlalu tinggi dari permukaan air. Pengambilan udara dilakukan dengan mulut. Dengan kata lain, pengambilan nafas dilakukan melalui mulut dengan cara memiringkan kepala ke kanan atau ke kiri dimulai setelah akhir dari gerakan tangan menarik (pull). Kemudian setelah istirahat (Recovery) kepala segera masukkan ke dalam air keluarkajn udara dari mulut. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari masuknya air ke hidung dan untuk mempersingkat waktu pengambilan udara karena harus dilakukan dengan cepat.
Cara – cara pengambilan nafas :
v Lengan kanan diayunkan ke belakang sampai dibelakang pantat. Bersamaan dengan gerakan ini, kepala menengok kea rah kanan sambil membuka mulut dan menghirup udara. Lengan kiri bergerak ke atas air menuju kea rah depan. Pada saat yang sama melakukan gerakan lengan kanan dan menghirup udara.
v Lengan kiri diayunkan ke belakang seperti halnya lengan kanan tadi, lengan kanan bergerak ke depan. Kepala kembali menghadap ke dasar kolam sambil menghembuskan udara melalui hidung atau mulut air.
v Sikap awal berdiri kangkang muka belakang di dasar kolam dangkal
v Badan membungkuk, lengan kanan kea rah depan, lengan kiri kea rah belakang.
v Kepala masuk ke dalam air.
Bentuk – bentuk latihan pernafasan
v Menghadap pinggir kolam dengan kedua tangan berpegangan pada parit (dikolam yang dangkal), rendahkan kedua lutut hingga kepala masuk ke dalam air. Putar leher ke kanan atau ke kiri, pada saat mulut berada di atas permukaan air hirup udara sebanyak – banyaknya melalui mulut, kemudian putar kembali dan pada saat mulut berada di dalam air keluarkan udara.
v Latihan mengambil nafas diawali dengan meluncur dari pinggir kolam.
8. Rangkaian renang gaya bebas secara keseluruhan
Rangkaian renang gaya bebas terdiri dari :
v Posisi badan
v Gerakan kaki
v Gerakan Lengan
v Gerakan pengambilan nafas
v Pengambilan nafas
9. Latihan koordinasi gerakan
Latihan koordinasi gerakan yaitu melakukan beberapa gerakan dalam suatu rangkaian latihan, sebelum latihan renang gaya bebas, secara keseluruhan.
Beberapa macam latihan koordinasi gerakan antara lain :
v Latihan gerakan lengan dan mengambil nafas diawali dengan meluncur dari pinggir kolam.
v Latihan gerakan kaki, lengan, dan mengambil nafas.
Apabila teknik-teknik dasar renang gaya bebas tersebut sudah dikuasai dengan baik, berarti anda telah dapat melakukan renang gaya bebas (crawl).
Untuk meningkatkan ketrampilan renang diperlukan latihan dyang intensif dan sungguh-sungguh.
2.4. Membedakan renang gaya bebas dengan gaya punggung
Ada banyak perbedaan yang terjadi antara renang gaya bebas dengan renang gaya punggung. Perbedaan antara lain :
1. Posisi badan
seperti yang tercantum dimuka bahwa dalam renang gaya bebas, posisi badan harus horisontal, walaupun kaki masih cukup dalam di dalam air, sedangkan
pada renang gaya pungung, posisi badan terlentang. Untuk mempertahankan posisi tersebut, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan :
a. dada, bahu, dan panggul berada di dalam air
b. wajah berada sedikit diatas permukaan air sehingga dapat leluasa untuk mengambil nafas
c. kedua kaki lebih rendah dari punggung dan secara bergantian menendang air.
2. Gerakan kaki
gerakan kaki pada gaya punggung pada prinsipnya sama dengan gerakan kaki pada gaya bebas, hanya dalam posisi terbalik.
Bentuk-bentuk latihan gerakan kai :
a. duduk di pinggir kolam kedua kaki diluruskan ke dalam air, kemudian lakukan gerakan kaki
b. dengan posisi terlentang, kedua tangan pepegang pinggir kolam
c. dengan posisi terlentang menggunakan pelampung
3. Pernafasan
pengambilan nafas gaya punggung sangat berbeda dengan gaya bebas. Pengambilan nafas gaya punggung lebih mudah karena mulut dan hidung selalau diatas permukaan air, tinggal mengatur waktunya saja.
2.5. Membedakan renang gaya bebas dengan gaya kupu-kupu
Pola renang gaya bebas mempunyai persamaan dan perbedaan dengan pola gaya renang kupu-kupu. Persamaan terletak pada teknik meluncurnya. Sedangkan perbedaannya terletak pada gerakan lengan.
Gerakan lengan
v Pada renang gaya bebas terdapat 3 macam gerakan lengan, yaitu gerakan menarik (pull), mendorong (push), dan istirahat (recovery). Sedangkan
v Pada saat renang gaya kupu-kupu, terdapat dua macam gerakan renang, yaitu saat lengan diatas air dan dibawah air.
2.6. Membedakan renang gaya bebas dengan gaya dada
Yang membedakan gaya bebas dengan gaya dada adalah dari teknik gerakan kaki. Adapun cara untuk melakukan gerakan kaki pada renang gaya dada adalah :
v Tarik kedua kaki mendekati pinggul, kedua paha agak terbuka, putar pergelangan kaki menghadap kaluar dan siap mendorong
v Dorongkan kedua kaki secara bersamaan ke belakang agak menyamping hingga membentuk ½ lingkaran di bawah permukaan air.
2.7. keterampilan dasar renang pertolongan kecelakaan air
Dalam kegiatan di air baik berenang ataupun yang lain, untuk melakukan pertolongan kecelakaan yang terjadi di air, seorang penolong harus menguasai dan pandai berenang. Jadi harus mengerti dan menguasai teknik dasar renang.
v Teknik dasar renang meliputi
v Gerakan mengapung
v Gerakan meluncur
v Cara bernafas di dalam air
Hal – hal yang harus diperhatikan agar tidak terjadi kecelakaan di kolam renang adalah sebagai berikut :
Di larang mendorong orang lain dari pinggir kolam
Tidak berenang di tempat dalam sebelum menguasai renang
Dilarang meloncat dari pinggir kolam di tempat – tempat orang berkumpul
Dilarang meloncat di daerah kolam yang dangkal dengan posisi menekuk
Dilarang membasuh muka di pinggir kolam, hingga memungkinkan tergelincir ke dalam kolam
Berenang memakai baju renang
Memahami teknik – teknik dasar renang dengan baik dan benar
2.8. Ketrampilan renang membawa korban
Menolong orang kecelakaan dalam air, penolong sendiri harus dapat berenang dan cara menolongnya harus benar sehingga meringankan kemungkinan fatal pada si korban.
Gaya berenang yang paling mudah dilakukan dan digunakan untuk menolong korban kecelakaan di air adalah gaya bebas.
Maka dari itu coba berlatih renang gaya bebas.
v Latihan gerakan gaki gaya bebas
gerakan kaki dipukulkan ke atas dan kebawah secara bergantian, gerakannya dimulai dari pangkal paha.
v Latihan gerakan lengan untuk gaya bebas
Ø Gerakan tangan memutar dari bawah lewat samping telinga
Ø Yang dimasukkan lebih dahulu adalah ujung jari, saat memasukkan ujung jari berusaha membuat bidang sekecil mungkin.
Ø Saat – saat mendayung berusaha sekuat mungkin hingga badan maju dengan cepat.
Ø Siku – siku lurus di tarik sejajar dengan badan
v Cara bernafas
Cara pengambilan nafas, sewaktu tagan ditarik kebelakang, maka posisi kepala miring ke kanan / ke kiri.
Pada saat itulah gunakan untuk mengambil nafas lewat mulut dan dilepaskan di dalam air.
v Gaya bebas
v Gaya dada
v Gaya Punggung
v Gaya Kupu – kupu
2.3. Renang Gaya Bebas
1. Posisi Badan
posisi badan harus horizontal. Walaupun kaki masih cukup dalam di dalam air. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan agar posisi badan sejajar / horizontal yaitu :
v Dahi dan telinga jangan sampai berada di atas permukaan air
v Punggung dan pantat sedikit berada di atas permukaan air
v Otot – otot perut dan leher rilek.
2. Gerakan Kaki
gerakan kaki pada renang memberi dorongan ke depan mengatur keseimbangan tubuh. Adapun cara melakukan gerakan kaki pada renang gaya bebas adalah :
v Gerakan kaki dimulai dari pangkal paha sampai dengan ujung jari
v Pada waktu gerakan kaki ke bawah harus disertai cambukan dari pergelangan kaki.
v Gerakan kaki ke atas dilakukan lemas (rilek) jangan sampai keluar dari permukaan air.
v Gerakan kaki ke atas dan ke bawah dilakukan secara bergantian.
Bentuk – bentuk latihan gerakan kaki, antara lain :
v Menggerakkan kedua kaki naik turun secara bergantian sambil duduk di pinggir kolam.
v Dengan sikap salah satu tangan memegang parit kolam dan tangan yang lain membentuk sudut siku kedua lurus ke belakang kemudian gerakan naik turun secara bergantian dengan sumber gerakan pada pangkal paha.
v Latihan gerakan kaki sambil meluncur.
Demulai dari pinggi kolam dengan salah satu kaki mendorong dinding, kemudian sambil meluncur kedua kaki digerakkan naik turun dengan sumber gerakan pada pangkal paha.
3. Gerakan Tungkai
dalam renang gaya bebas, tungkai kaki yang utama adalah sebagai stabilisator dan sebagai alat untuk menjadikan kaki tetap tinggi dalam keadaan streamline. Sehingga tahanan menjadi kecil.
Cara melakukan gerakan tungkai adalah sebagai berikut.
v Tungkai digerakkan dari pangkal paha
v Lutut dan pergelangan kaki melentur
v Ujung kaki lurus
v Dua atau empat atau delapan gerakan tungkai tiap tua gerakan lengan.
4. Gerakan Lengan
gerakan tangan gaya bebas dibagi menjadi 3 tahap yaitu :
v Gerakan menarik (pull)
Dari posisi lurus ke depan, lengan ditarik silang di bawah dada dengan siku dibengkokkan.
v Gerakan mendorong (push)
Setelah siku mencapai bidang vertical bahu, dilanjutkan dengan mendorong sampai lengan lurus ke belakang.
v Istirahat (Recovery)
Setelah gerakan mendorong selesai dan tangan lurus ke belakang dilanjutkan dengan mengangkat siku keluar dari air diikuti lengan bawah dan jari – jari secara rileks digeser ke depan permukaan air kemudian jari – jari dimasukkan ke dalam air.
Teknik gerakan lengan pada renang gaya bebas :
v Siku tinggi (di atas air dan di air)
v Telapak tangan rendah saat di atas air
v Pergelangan tangan ke dalam saat memulai
v Tarikan lengan terpusat pada alur pola gerak
v Ibu jari menyentuh paha
v Pola gerakan lengan adalah pola gerakan huruf “s”
v Ada dorongan kelajuan
Bentuk – bentuk latihan gerak lengan :
v Berdiri di darat atau di kolam yang dangkal, kedua kaki dibuka selebar bahu, badan dibungkukkan ke depan dan kedua tangan lurus ke depan
v Lakukan gerakan menarik, menendang, dan recovery seperti teknik yang telah dijelaskan diatas, dengan kedua tangan secara bergantian.
v Latihan gerakan lengan sambil meluncur, dimulai dari pinggir kolam, gerakan kaki bebas (boleh digerakkan atau tidak)
Gerakan – gerakan lengan pada renang gaya bebas perperan sebagai tenaga atau penggerak di samping sebagai pengatur keseimbangan tubuh.
5. Mengapung
mengapung dilaksanakan dengan posisi awal berdiri. Mengapun yang dimaksud adalah mengapun pasir di tempat (mengapung jongkok telungkup). Dalam renang yang sangat mendukung teknik mengapung adalah dorongan dan tahanan. Jadi setiap gerakan maju dari seorang perenang, tergantung dari kekuatan tahanan dan dorongan.
Tahanan adalah kekuatan yang menahan perenang untuk kembali yang disebabkan oleh air yang menahannya untuk ke depan
Dorongan adalah kekuatan yang menyebabkan perenang maju yang dihasilkan oleh gerakan kaki dan lengan.
Tahanan dalam renang ada tiga tipe, yaitu :
1. Tahanan depan (frontal resistance)
2. Tahanan gesekan air ( skin tiction)
3. Tahanan pusaran air ( Eddy resistance)
Setiap tahanan yang disebabkan letak badan yang tidak tepat, akan mengurangi kecepatan perenang.
6. Meluncur
luncuran dalam renang gaya bebas pada hakikatnya sama dengan luncuran gaya renang yang lain (kecuali gaya punggung atau telentang),
luncuran ada dua macam, yaitu :
a. Luncuran Pasif
Adalah luncuran yang diakibatkan oleh kegiatan orang lain yang menolong. Luncuran ini dapat dilakukan dengan cara :
v Luncuran dengan pertolongan dua orang
v Luncuran dengan pertolongan satu orang dengan cara menarik lengannya.
v Luncuran dengan pertolongan satu orang dengan cara didorong tungkainya.
v Luncuran dengan pertolongan satu orang dengan didukung (dipegang perut dan pahanya)
b. Luncuran aktif, ada 2 macam yaitu :
v Luncuran aktif dari dinding kolam
v Luncuran aktif dari dasar kolam
Tarikan renang gaya bebas adalah sumber pokok dari luncuran dan oleh perenang dijadikan sebagai satu – satunya sumber dorongan atau luncuran.
7. Pernafasan
Pernafasan pada gaya bebas sangat mempengaruhi badan dalam streamrine. Putaran kepala untuk pernafasan haruslah dilaksanakan dengan axl (sumbu putaran) garis sepanjang badan. Sehingga kepala tidak akan naik terlalu tinggi dari permukaan air. Pengambilan udara dilakukan dengan mulut. Dengan kata lain, pengambilan nafas dilakukan melalui mulut dengan cara memiringkan kepala ke kanan atau ke kiri dimulai setelah akhir dari gerakan tangan menarik (pull). Kemudian setelah istirahat (Recovery) kepala segera masukkan ke dalam air keluarkajn udara dari mulut. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari masuknya air ke hidung dan untuk mempersingkat waktu pengambilan udara karena harus dilakukan dengan cepat.
Cara – cara pengambilan nafas :
v Lengan kanan diayunkan ke belakang sampai dibelakang pantat. Bersamaan dengan gerakan ini, kepala menengok kea rah kanan sambil membuka mulut dan menghirup udara. Lengan kiri bergerak ke atas air menuju kea rah depan. Pada saat yang sama melakukan gerakan lengan kanan dan menghirup udara.
v Lengan kiri diayunkan ke belakang seperti halnya lengan kanan tadi, lengan kanan bergerak ke depan. Kepala kembali menghadap ke dasar kolam sambil menghembuskan udara melalui hidung atau mulut air.
v Sikap awal berdiri kangkang muka belakang di dasar kolam dangkal
v Badan membungkuk, lengan kanan kea rah depan, lengan kiri kea rah belakang.
v Kepala masuk ke dalam air.
Bentuk – bentuk latihan pernafasan
v Menghadap pinggir kolam dengan kedua tangan berpegangan pada parit (dikolam yang dangkal), rendahkan kedua lutut hingga kepala masuk ke dalam air. Putar leher ke kanan atau ke kiri, pada saat mulut berada di atas permukaan air hirup udara sebanyak – banyaknya melalui mulut, kemudian putar kembali dan pada saat mulut berada di dalam air keluarkan udara.
v Latihan mengambil nafas diawali dengan meluncur dari pinggir kolam.
8. Rangkaian renang gaya bebas secara keseluruhan
Rangkaian renang gaya bebas terdiri dari :
v Posisi badan
v Gerakan kaki
v Gerakan Lengan
v Gerakan pengambilan nafas
v Pengambilan nafas
9. Latihan koordinasi gerakan
Latihan koordinasi gerakan yaitu melakukan beberapa gerakan dalam suatu rangkaian latihan, sebelum latihan renang gaya bebas, secara keseluruhan.
Beberapa macam latihan koordinasi gerakan antara lain :
v Latihan gerakan lengan dan mengambil nafas diawali dengan meluncur dari pinggir kolam.
v Latihan gerakan kaki, lengan, dan mengambil nafas.
Apabila teknik-teknik dasar renang gaya bebas tersebut sudah dikuasai dengan baik, berarti anda telah dapat melakukan renang gaya bebas (crawl).
Untuk meningkatkan ketrampilan renang diperlukan latihan dyang intensif dan sungguh-sungguh.
2.4. Membedakan renang gaya bebas dengan gaya punggung
Ada banyak perbedaan yang terjadi antara renang gaya bebas dengan renang gaya punggung. Perbedaan antara lain :
1. Posisi badan
seperti yang tercantum dimuka bahwa dalam renang gaya bebas, posisi badan harus horisontal, walaupun kaki masih cukup dalam di dalam air, sedangkan
pada renang gaya pungung, posisi badan terlentang. Untuk mempertahankan posisi tersebut, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan :
a. dada, bahu, dan panggul berada di dalam air
b. wajah berada sedikit diatas permukaan air sehingga dapat leluasa untuk mengambil nafas
c. kedua kaki lebih rendah dari punggung dan secara bergantian menendang air.
2. Gerakan kaki
gerakan kaki pada gaya punggung pada prinsipnya sama dengan gerakan kaki pada gaya bebas, hanya dalam posisi terbalik.
Bentuk-bentuk latihan gerakan kai :
a. duduk di pinggir kolam kedua kaki diluruskan ke dalam air, kemudian lakukan gerakan kaki
b. dengan posisi terlentang, kedua tangan pepegang pinggir kolam
c. dengan posisi terlentang menggunakan pelampung
3. Pernafasan
pengambilan nafas gaya punggung sangat berbeda dengan gaya bebas. Pengambilan nafas gaya punggung lebih mudah karena mulut dan hidung selalau diatas permukaan air, tinggal mengatur waktunya saja.
2.5. Membedakan renang gaya bebas dengan gaya kupu-kupu
Pola renang gaya bebas mempunyai persamaan dan perbedaan dengan pola gaya renang kupu-kupu. Persamaan terletak pada teknik meluncurnya. Sedangkan perbedaannya terletak pada gerakan lengan.
Gerakan lengan
v Pada renang gaya bebas terdapat 3 macam gerakan lengan, yaitu gerakan menarik (pull), mendorong (push), dan istirahat (recovery). Sedangkan
v Pada saat renang gaya kupu-kupu, terdapat dua macam gerakan renang, yaitu saat lengan diatas air dan dibawah air.
2.6. Membedakan renang gaya bebas dengan gaya dada
Yang membedakan gaya bebas dengan gaya dada adalah dari teknik gerakan kaki. Adapun cara untuk melakukan gerakan kaki pada renang gaya dada adalah :
v Tarik kedua kaki mendekati pinggul, kedua paha agak terbuka, putar pergelangan kaki menghadap kaluar dan siap mendorong
v Dorongkan kedua kaki secara bersamaan ke belakang agak menyamping hingga membentuk ½ lingkaran di bawah permukaan air.
2.7. keterampilan dasar renang pertolongan kecelakaan air
Dalam kegiatan di air baik berenang ataupun yang lain, untuk melakukan pertolongan kecelakaan yang terjadi di air, seorang penolong harus menguasai dan pandai berenang. Jadi harus mengerti dan menguasai teknik dasar renang.
v Teknik dasar renang meliputi
v Gerakan mengapung
v Gerakan meluncur
v Cara bernafas di dalam air
Hal – hal yang harus diperhatikan agar tidak terjadi kecelakaan di kolam renang adalah sebagai berikut :
Di larang mendorong orang lain dari pinggir kolam
Tidak berenang di tempat dalam sebelum menguasai renang
Dilarang meloncat dari pinggir kolam di tempat – tempat orang berkumpul
Dilarang meloncat di daerah kolam yang dangkal dengan posisi menekuk
Dilarang membasuh muka di pinggir kolam, hingga memungkinkan tergelincir ke dalam kolam
Berenang memakai baju renang
Memahami teknik – teknik dasar renang dengan baik dan benar
2.8. Ketrampilan renang membawa korban
Menolong orang kecelakaan dalam air, penolong sendiri harus dapat berenang dan cara menolongnya harus benar sehingga meringankan kemungkinan fatal pada si korban.
Gaya berenang yang paling mudah dilakukan dan digunakan untuk menolong korban kecelakaan di air adalah gaya bebas.
Maka dari itu coba berlatih renang gaya bebas.
v Latihan gerakan gaki gaya bebas
gerakan kaki dipukulkan ke atas dan kebawah secara bergantian, gerakannya dimulai dari pangkal paha.
v Latihan gerakan lengan untuk gaya bebas
Ø Gerakan tangan memutar dari bawah lewat samping telinga
Ø Yang dimasukkan lebih dahulu adalah ujung jari, saat memasukkan ujung jari berusaha membuat bidang sekecil mungkin.
Ø Saat – saat mendayung berusaha sekuat mungkin hingga badan maju dengan cepat.
Ø Siku – siku lurus di tarik sejajar dengan badan
v Cara bernafas
Cara pengambilan nafas, sewaktu tagan ditarik kebelakang, maka posisi kepala miring ke kanan / ke kiri.
Pada saat itulah gunakan untuk mengambil nafas lewat mulut dan dilepaskan di dalam air.
Langganan:
Postingan (Atom)
.jpg)