Cementing System Rudi Rubiandini [PDF]

Citation preview

1. Alasan Dilakukan Penyemenan Pada umumnya operasi penyemenan bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang sumur, melindungi casing dari masalah-masalah mekanis sewaktu operasi pemboran (seperti getaran), melindungi casing dari fluida formasi yang bersifat korosif dan untuk memisahkan zona yang satu terhadap zona yang lain di belakang casing. Menurut alasan dan tujuannya, penyemenan dapat dibagi dua, yaitu Primary Cementing (Penyemenan Utama) dan Secondary atau Remedial Cementing (Penyemenan Kedua atau Penyemenan perbaikan). Primary Cementing adalah penyemenan pertama kali yang dilakukan setelah casing diturunkan ke dalam sumur. Sedangkan secondary cementing adalah penyemenan ulang untuk menyempurnakan primary cementing atau memperbaiki penyemenan yang rusak. 1.1. Primary Cementing Pada primary cementing, penyemenan casing pada dinding lubang sumur dipengaruhi oleh jenis casing yang akan disemen. Penyemenan conductor casing bertujuan untuk mencegah terjadinya kontaminasi fluida pemboran (lumpur pemboran) terhadap lapisan tanah permukaan. Penyemenan surface casing bertujuan untuk melindungi air tanah agar tidak tercemar dari fluida pemboran, memperkuat kedudukan surface casing sebagai tempat dipasangnya alat BOP (Blow Out Preventer), untuk menahan beban casing yang terdapat di bawahnya dan untuk mencegah terjadinya aliran fluida pemboran atau fluida formasi yang akan melalui surface casing. Penyemenan intermediate casing bertujuan untuk menutup tekanan formasi abnormal atau untuk mengisolasi daerah lost circulation. Penyemenan production casing bertujuan untuk mencegah terjadinya aliran antar formasi ataupun aliran fluida formasi yang tidak diinginkan yang akan memasuki sumur. Selain itu, penyemenan production casing bertujuan untuk mengisolasi zona produktif yang akan diproduksikan fluida formasi (perforated completion) dan juga untuk mencegah terjadinya korosi pada casing yang disebabkan oleh material-material korosif. 1.2. Secondary Cementing atau Remedial Cementing Setelah operasi khusus penyemenan dilakukan, seperti Cement Bond Logging {CBL) dan Variable Density Logging (VDL), kemudian didapati kurang sempurnanya atau terdapat kerusakan pada primary cementing, maka dilakukanlah secondary cementing. Secondary cementing dilakukan juga apabila pengeboran gaga! mendapatkan minyak dan menutup kembali zona produksi yang diperforasi.



Secondary cementing dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu Squeeze cementing, Recementing dan Plug-back cementing. 1.2.1. Squeeze Cementing Squeeze Cementing bertujuan untuk : o Mengurangi water-oil ratio, water-gas ratio atau gas-oil ratio; o Menutup formasi yang sudah tidak lagi produktif; o Menutup zona lost circulation; o Memperbaiki kebocoran yang tedadi di casing; o Memperbaiki primary cementing yang kurang memuaskan; Operasi squeeze cementing dilakukan selama operasi pemboran berlangsung, komplesi maupun pada saat workover. 1.2.2. Re-cementing Re-cementing dilakukan untuk menyempurnakan primary cementing yang gaga! dan untuk memperluas perlindungan casing di atas top semen. 1.2.3. Plug-Back Cementing Plug-back cementing dilakukan untuk: o Menutup atau meninggalkan sumur (abandonment well) o Melakukan directional drilling sebagai landasan whipstock, yang dikarenakan adanya perbedaan compressive strength antara semen dan formasi maka akan mengakibatkan perubahan arah pada bit. o Menutup zona air di bawah zona minyak agar water-oil ratio berkurang pada open hole completion. 2. Komposisi dan Pembuatan Semen Semen yang biasa digunakan dalam industri perminyakan adalah Semen Portland, dikembangkan oleh Joseph Aspdin pada tahun 1824. Disebut Portland karena mula-mula bahannya didapat dari Pulau Portland, Inggris. Semen Portland ini termasuk semen hidrolis dalam arti akan mengeras bila bertemu atau bercampur dengan air. Semen Portland mempunyai empat komponen (Gambar 1) mineral utama, yaitu : a. TRICALCIUM SILICATE Tricalcium silicate (3CaO.Si02)



dinotasikan sebagai C3S dihasilkan dari kombinasi CaO dan Si02, ----c3A Komponen 101 merupakan komponen terbanyak dalam ----c3s semen Portland, yaitu sekitar 4045% untuk semen yang lambat -----C4AF proses pengerasannya dan sekitar 60-65% untuk semen yang cepat -------C2S proses pengerasannya (high-early strength cement). Komponen C3S . pada semen memberikan strength Gambar 1. Empat Komponen Semen Portland yang terbesar pada awal pengerasan. b. DICALCIUM SILICATE Dicalcium silicate (2CaO.Si02) dinotasikan sebagai C2S dihasilkan dari kombinasi CaO dan Si02• Komponen ini sangat penting dalam memberikan final strength semen. Karena C2S ini menghidrasinya lam bat, maka tidak berpengaruh dalam setting time semen, akan tetapi sangat menentukan dalam kekuatan semen lanjut. Kadar C2S dalam semen tidak lebih dari 20%. c TRICALCIUM ALUMINATE Tricalcium aluminate (3CaO.AI20 3) dinotasikan sebagai C3A terbentuk dari reaksi antara CaO dengan Ab03• Walaupun kadarnya lebih kecil dari komponen silikat (sekitar 15% untuk high-early strength cement dan sekitar 3% untuk semen yang tahan terhadap sulfat) namun berpengaruh pada rheologi suspensi semen dan membantu proses pengerasan awal pada semen. d. TETRACALCIUM ALUMINOFERRITE Tetracalcium aluminoferrite (12CaO.Ab03.Fe203) dinotasikan sebagai C,AF terbentuk dari reaksi CaO, Al 20 3, dan Fe20 3• Komponen ini hanya sedikit pengaruhnya pada strength semen. API menjelaskan bahwa kadar C,AF ditambah dengan dua kali kadar C~ tidak boleh lebih dari 24% untuk semen yang tahan terhadap kandungan sulfat yang Bab