DASAR TEORI - Hoisting System - Sub Bab Kel 1 [PDF]

Citation preview

BAB III SISTEM PENGANGKATAN (HOISTING SYSTEM)



3.1. DASAR TEORI Sistem pengangkatan (Hoisting System) merupakan salah satu komponen utama dari peralatan pemboran, yang fungsi utamanya adalah menyediakan ruang kerja yang cukup untuk pengangkatan dan penurunan rangkaian pipa bor (Drill String) dan Casing kedalam lubang bor (Running Casing) selama operasi pemboran berlangsung. 1 Sistem pengangkatan memegang peranan penting mengingat bahwa sistem ini adalah sistem yang mendapat atau mengalami beban yang paling besar, baik beban secara vertikal maupun beban horizontal. Beban vertikal berasal dari beban menara, Drill String (Drill Pipe dan Drill Collar), Casing String, tegangan Dead Line, tegangan dari Fast Line serta tegangan dari block-block. Sedangkan beban horizontal berasal dari tiupan angin serta Drill Pipe yang disandarkan pada menara. Beban yang disebabkan oleh tiupan angin ini sangat mempengaruhi beban sistem pengangkatan pada saat pemboran berlangsung dilepas pantai (Offshore) seperti dilapangan laut utara dimana kecepatan angin sangat besar.



1



Fungsi dari hoisting system adalah untuk menyediakan fasilitas dalam mengangkat, menahan dan menurunkan drillstring, casing string dan perlengkapan bawah permukaan lainnya dari dalam sumur atau ke luar sumur. 2 PARAHRAFNYA PAKE JUSTIFY BUKAN ALIGN LEFT SEMUA ISTILAH ASING PAKE ITALIC JANGAN KASIH JARAK



Sistem pengangkatan terdiri dari dua subkomponen utama, yaitu: 1.



Struktur Penyangga (Supporting Structure) 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 : a. Drilling tower (Derick atau Miast). Fungsi utamanya untuk memberikan ruang kerja yang cukup untuk pengangkatan dan penurunan drill collar serta casing string. Oleh sebab itu tinggi dan kekuatannya harus sesuai dengan keperluan. b. Substructure. Fungsinya untuk menahan beban tekan yang berasal dari peralatan pemboran itu sendiri. c. Rig floor. Fungsinya untuk menampung peralatan pemboran yang berukuran kecil, tempat berdirinya menara dan sebagai tempat kerja para roughneck.



2. Peralatan pengangkatan (Hoisting equipment) Peralatan pengangkatan yang terdapat pada suatu operasi pemboran terdiri dari : a.



Drawwork.



b.



Overhead tool (Crown Block, Travelling Block, Hook, Elevatore).



c.



Drilling line. 4



3.1.1. Struktur Penyangga (Supporting Structure) Struktur pengangga (rig) adalah konstruksi menara kerangka baja yang ditempatkan diatas titik bor, berfungsi untuk menyangga perlatan pemboran. Struktur penyangga terdiri dari :







Substructure.







Lantai bor (floor).







Menara pemboran (drilling tower) yang ditempatkan diatas struktur dan lantai bor. 1



3.1.1.1. Substructure Substructure adalah konstruksi kerangka baja sebagai platform yang dipasang langsung diatas titik bor. Substructure memberikan ruang kerja bagi peralatan dan pekerja diatas dan dibawah lantai bor. Tinggi substructure ditentukan oleh jenis rig dan ketinggian blow out preventer stock. Substructure mampu menahan beban yang sangat besar yang ditimbulkan oleh derrick atau mast, peralatan pengangkatan meja putar, rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar dan sebagainya) dan beban casing. 1 3.1.1.2. Lantai Bor (Rig Floor) Lantai bor diatas substructure yang berfungsi untuk : 



Menampung peralatan-perlatan pemboran yang kecil-kecil.







Tempat berdirinya menara.







Mendudukan drawwork.







Tempat driller dan rotary helper (roughneck).



Bagian ini penting dalam perhitungan kedalaman sumur karena titik nol pemboran dimulai dari lantai bor. Susunan Lantai bor terdiri dari : 



Rotary table : memutar rangkaian pipa bor (drillpipe, drill collar, bit).







Rotary drive : meneruskan (memindahkan) daya dari drawwork ke meja putar (rotary table).







Drawwork :



merupakan “hoisting mechanism” pada rotary drilling rig. 



Drillers console : merupakan pusat instrumentasi dari rotary drilling rig.







Make-up and break-out tongs : kunci-kunci besar yang digunakan untuk menyambung/melepas bagianbagian drill pipe dan drill collar.







Mouse hole : lubang dekat rotary table pada lantai bor, dimana drill pipe ditempatkan pada saat dilakukan penyambungan dengan kelly dan rangkaian pipa bor.







Rat hole : lubang dekat kaki menara pada lantai bor dimana kelly ditempatkan pada saat berlangsung “cabut pasang pipa” (round trip).







Dog house : merupakan rumah kecil yang digunakan sebagai ruang kerja driller dan penyimpanan alat-alat kecil lainnya.







Pipe ramp (V-ramp) : merupakan jembatan penghubung antara catwalk dengan rig floor, berfungsi sebagai lintasan pipa bor yang ditarik ke lantai bor.







Cat walk : merupakan jembatan penghubung antara pipe rack dengan pipe ram, berfungsi untuk menyiapkan pipa yang akan ditarik ke lantai bor lewat pipe ramp.







Hydraulic cathead



:



digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan jika dipasang drillpipe yang besar atau drill collar akan ditambahkan atau dikurangkan dari drill stem pada saat “perjalanan” masuk atau keluar dari sumur bor. 1 3.1.1.3. Menara Pemboran (Drilling Tower) Fungsi utama menara adalah untuk mendapatkan ruang vertikal yang cukup untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian pipa bor dan casing



ke dalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung. Oleh karena itu tinggi dan kekuatannya harus disesuaikan dengan keperluan pemboran. Menara ini jika dilihat dari keempat sisinya, konstruksi berbeda. Sisi dimana drawwork berada selalu berlawanan dengan pipe ramp maupun pipe rack. L.C.Moore,Ideco Worl Field, National Card Well, mengemukakan bahwa ada dua tipe menara : 1. Tipe standart Derrick. 2. Tipe Portable Mast.



Bagian-bagian menara yang penting : 



Gine pole : merupakan tiang berkaki dua atau tiga yang berada di puncak menara, berfungsi untuk memberikan pertolongan pada saat menaikkan dan memasang crown block (gine pole hanya dipasang menara tipe standard).







Water table : merupakan lantai di puncak menara yang berfungsi untuk mengetahui bahwa menara sudah berdiri tegak.







Cross bracing : berfungsi untuk penguat menara, ada yang berbentuk K dan X.







Tiang menara : merupakan empat tiang yang berbentuk menara, berbentuk segi tiga sama kaki, berfungsi sebagai penahan terhadap semua beban vertikal dibawah menara dan beban horizontal (pengaruh angin dsb).







Girt : merupakan sabuk menara, berfungsi sebagai penguat menara.







Monkey board platform, berfungsi sebagai : - Tempat kerja bagi para derrickman pada waktu cabut atau menurunkan rangkaian pipa bor. - Tempat menyandarkan bagian rangkaian pipa bor yang kebetulan sedang tidak digunakan (pada saat dilakukan cabut pipa). 1



3.1.1.3.1. Menara Tipe Standart (Derrick) Jenis menara ini tidak dapat didirikan dalam satu unit, tetapi sistem pendiriannya disambung satu-persatu (bagian-bagian). Demikian jika dipindah harus melepas dan memasang bagian-bagian tersebut, kecuali untuk jarak yang tidak terlalu jauh dapat digeserkan. Menara jenis ini banyak digunakan untuk pemboran dalam, dimana membutuhkan lantai yang luas untuk tempat pipa, pemboran ditengah-tengah kota, daerah pegunungan dan pemboran di lepas pantai dimana tidak tersedia cukup ruang untuk mendirikan satu unit penuh. 1



3.1.1.3.2. Menara Tipe Portable (Mast) Jenis menara ini posisi berdirinya dapat vertikal atau hampir vertikal, terdiri dari bagian yang dikaitkan satu sama lain dengan las atau sekrup (biasanya terdiri dari dua tingkat), tipe menara ini dapat didirikan sebagai unit menara penuh, menara ditahan oleh Telescoping dan diperkuat oleh tali-tali yang ditambatkan secara tersebar. Tipe menara ini jika dibandingkan dengan menara standart mempunyai kelebihan, karena lebih murah, mudah dan cepat untuk mendirikannya, serta biaya transportnya murah, tetapi penggunaannya terbatas pada pemboran yang dangkal. Biasanya menara ini merupakan satu rangkaian dengan sebuah truck sebagai pengangkutnya. 1



3.1.2. Peralatan Pengangkatan (Hoisting Equipment) 3.1.2.1. Drawwork Drawwork merupakan peralatan yang sangat penting dalam sistem angkat, karena melalui drawwork, seorang driller melakukan dan mengatur operasi pengeboran. Drawwork juga merupakan rumah daripada gulungan drilling line.Drilling line ini digunakan untuk menaik turunkan peralatan hoisting system ini. Drawwork memegang peran yang sangat penting karenanya sering kali model/type drawwork dijadikan nama atau sebutan sebuah rig. Model drawwork dituliskan berdasarkan nominal driling depth atau maksimum horsepower rating. 3



Konstruksi drawwork tergantung dari beban yang harus dilayani, biasanya didesain dengan horse power (HP) dan kedalaman pemboran, dimana kedalaman disini harus disesuaikan dengan ukuran drill pipenya. 1 Drawwork biasanya ditempatkan dekat meja putar, fungsi utama drawwork adalah untuk : Fungsi dari drawwork yaitu : 1. Merupakan pusat pengontrol bagi driller yang menjalankan operasi pemboran. 2. Merupakan rumah dari gulungan drilling line. 3. Meneruskan daya dari prime mover ke drill string ke rotary drive sprocket, ke catheads. 2 Drawwork menyediakan daya untuk mengangkat dan menurunkan beban yang berat. Bagian utama dari drawwork adalah : 1. Drum: Peralatan yang berfungsi untuk menggulung atau mengulur drilling line. 2. Brake, Terdiri dari: 



Main mechanical brake, suatu peralatan yang paling penting dari hoisting system. Alat ini mempunyai kemampuan untuk membuat seluruh beban



kerja betul-betul berhenti, seperti pada saat tripping ataupun menurunkan casing. Bila beban berat diturunkan, maka main brake secara hidrolik atau elektrik akan membantu meredam sejumlah besar energi yang timbul akibat massa yang dimiliki oleh travelling block, hook, drill pipe, drill collar atau casing. 



Auxiliary Brake, suatu peralatan hidrolis yang membantu meringankan tugas mechanical brake. Alat ini tidak dapat memberhentikan proses pemboran seluruhnya.



3. Transmisi 4. Cat head: Merupakan sub-bagian dari drawwork yang terdiri dari a. Drum atau make-up cat head b. Break out cat head. Cat head digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan walaupun demikian tugas yang lebih umum adalah untuk mengangkat peralatan yang ringan dengan catline. Pada rig moderen fungsi cat head digantikan oleh automatic cat head dan air-powered hoist



2



Komponen-komponen utama drawwork terdiri dari : 1. Revolling drum



: merupakan suatu drum untuk menggulung kabel bor



(drilling line). 2. Breaking system : terdiri dari rem mekanis utama dan rem pembantu hidrolis atau listrik, berfungsi untuk memperlambat atau menghentukan gerakan kabel bor. 3. Rotary drive



: berfungsi untuk meneruskan tenaga dari drawwork ke



meja putar. 4. Catheads



: berfungsi untuk mengangkat atau menarik beban-beban



ringan pada rig floor dan juga berfungsi untuk menyambung atau melepas sambungan pipa bor. 1



3.1.2.2. Overhead Tool Overhead tool merupakan rangkaian sekumpulan peralatan yang terdiri dari crown block, traveling block, link, elevator dan deadline anchor. Adapun masing-masing fungsinya antara lain: 3



1. Crown Block



: dipasang di atas atau paling atas mast yang terbentuk



daru pully-pully, tersambung dengan travelling block melalui drilling line, untuk mengangkat beberapa peralatan pemboran. Crown Block bekerja ketika drilling line ditarik atau diturunkan oleh drawwork. 3 2. Traveling Block



: merupakan kumpulan roda yang digantung di bawah



crown block, di atas lantai bor (sebagai block yang bergerak naik-turun). 1 3. Link



: merupakan alat yang digunakan untuk menghubungkan



antara travelling block dengan elevator. Alat ini dipasang pada telinga travelling block dan elevator 3



4. Hook



: berfungsi untuk menggantungkan swivel dan rangkaian



pipa bor selama operasi pemboran berlangsung. 5. Elevator



: merupakan klem (penjepit)



yang ditempatkan



(digantungkan) pada salah satu sisi travelling block atau hook dengan elevator links, berfungsi untuk menurunkan atau menaikkan pipa bor dari lubang bor. 6. Deadline anchor line.



: merupakan alat yang dipakai untuk menambatkan drilling



3



3.1.2.3. Drilling Line Drilling line sangat penting dalam operasi pemboran karena digunakan untuk menahan (menarik) beban pada hook. Drilling line terbuat dari baja dan merupakan kumpulan kawat baja yang kecil dan diatur sedemikian rupa hingga merupakan suatu lilitan. Lilitan ini terdiri dari enam kumpulan dan satubagian tengah yang disebut “core” dan terbuat dari berbagai macam bahan seperti



plastic dan textile.



3



Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi



karena keausan maka dibuat “cut off program”. Cut of program ini dibuat berdasarkan kekuatan kabel terhadap tarikan dan dinyatakan dengan ton line yang diderita kabel. 1 Beban-beban berat yang diderita oleh drilling cable terjadi pada saat : -



Cabut dan masuk drill string (round trip).



-



Pemasangan casing (running casing).



-



Operasi pemancingan (fishing job). Susunan drilling line terdiri dari : a. Reveed “drilling line”



:



tali yang melewati roda-roda crown block dan roda-roda travelling block. b. Dead line



:



tali tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (tali mati). c. Dead line anchor



:



biasanya ditempatkan berlawanan (berseberangan dengan drawwork, diklem pada substructure). d. Storage or supply



:



biasanya ditempatkan pada jarak yang dekat dengan rig



1



DAFTAR PUSTAKA 1. Buku Panduan Praktikum Peragaan Peralatan Pemboran 2018 2. Buku Peralatan Pemboran oleh Dr. Ir. Rudi Rubiandini R. S., chapter 3. 3. Ebook : Dasar-dasar teknik pemboran oleh Kementrian Pendidikan Dan Kebudayaan Republik Indonesia 2013 1.



4. Laporan Akhir Praktikum Peralatan Pemboran oleh Hardi Meifra Kurniadi dari Universitas Proklamasi 45 Yogyakarta.



Cek lagi daftar pustaka nulisnya yang bener gimana