Definisi Dan Tujuan Pemboran [PDF]

Citation preview

A.



Definisi dan Tujuan Pemboran Menurut Sudarno dalam bukunya yang berjudul Teknik Eksplorasi, pemboran adalah



kegiatan membuat lubang vertikal ke dalam tanah. Dalam keadaan tertentu pemboran dapat juga dilakukan secara miring (directional drilling) atau disebut juga pemboran berarah. Tujuan pemboran bermacam-macam, pemboran tidak saja dilakukan dalam industri pertambangan tetapi juga untuk bidang-bidang lain sehingga secara keseluruhan kegiatan pemboran bertujuan sebagai berikut:  Eksplorasi mineral dan batubara,  Eksplorasi dan produksi air tanah,  Eksplorasi dan produksi gas,  Eksplorasi dan produksi minyak,  Peledakan,  Geoteknik,  Ventilasi tambang,  Penirisan tambang,  Keperluan perhitungan cadangan,  Perolehan data geologi,  Pengontrolan tambang, dan  Pembuatan lubang pipa air untuk PDAM dan kabel listrik untuk PLN, dan lain-lain. B.



Jenis-jenis Pemboran Jenis-jenis pemboran dapat digolongkan menjadi beberapa kategori, yaitu berdasarkan



tujuannya, berdasarkan lokasinya, berdasarkan bentuk lubangnya, berdasarkan mekanisme kerjanya, berdasarkan sirkulasi fluidanya, dan berdasarkan jenis fluida yang digunakannya. 1.



Jenis-Jenis Pemboran Berdasarkan Tujuannya Tujuan suatu pemboran dapat bermacam-macam, yaitu: a. Pemboran Inti, yaitu suatu pemboran yang bertujuan untuk memperoleh contoh batuan dalam bentuk inti (core), dari kedalamn 0 sampai kedalaman tertentu. Pemboran ini biasa disebut dengan diamond drilling. b. Pemboran Stratigrafi, bertujuan untuk memperoleh gambaran mengenai urutan stratigrafi suatu daerah. Di perminyakan pemboran semacam ini biasa disebut dengan pemboran lubang kecil ( slimhole drilling) karena biasanya diameter lubangnya kecil.



c. Pemboran Struktur, bertujuan untuk mendapatkan gambaran struktur geologi suatu tempat. d. Pemboran Eksplorasi (Wildcat Drilling), yaitu pemboran uji untuk menguji apakah suatu formasi mengandung bahan galian atau tidak. Pemboran semacam ini adalah fase yang paling mendebarkan dalam pencarian minyak bumi ataupun mineral. e. Pemboran Peledakan, pemboran yang dilakukan untuk membuat lubang isian bahan peledak. f. Pemboran Air Tanah, pemboran yang bertujuan untuk mengetahui kondisi akuifer maupun untuk keperluan konstruksi sumur bor. 2.



Jenis-jenis Pemboran Berdasarkan Lokasinya a. Pemboran Darat (On Shore) adalah pemboran yang titik lokasinya berada di daratan. Istilah lainnya adalah on shore drilling. b. Pemboran Lepas Pantai (Off Shore) adalah pemboran yang titik lokasinya di lepas pantai. Akan tetapi dapat dimasukkan juga untuk pemboran lepas pantai jika lokasi pemborannya berada di lingkungan yang berair seperti di danau, sungai dan rawa.



3.



Jenis-jenis Pemboran Berdasarkan Bentuk Lubangnya a. Pemboran Lurus (Straight Hole Drilling) Dari titik permukaan, lubang dibuat lurus vertikal sampai menjangkau titik target. Pemboran digolongkan straight hole drilling, apabila: 1. Pemboran masih dalam suatu kerucut dengan sudut 5 derajat, untuk ketinggian kerucut 10.000 ft. 2. Lubang boleh membelok asal kemiringannya tidak kurang 3 derajat/100ft. b. Pemboran Berarah (Directional Drilling) Pemboran yang dilakukan dengan membelokan pipa ke arah titik target yang tidak berada lurus dengan titik permukaan. Faktor penyebab dilakukan pemboran berarah adalah geografi dan pertimbangan ekonomi.



4.



Jenis-jenis Pemboran Berdasarkan Mekanisme Kerjanya a. Pemboran Manual atau Pemboran Tangan (Hand Drill) Penggunaan alat ini biasanya pada kegiatan eksplorasi dangkal seperti placer deposit, dan residual deposit. Ada dua jenis alat bor ini, yaitu bor tangan spiral (auger drill) dan bor bangka. 1) Bor Spiral (Auger Drill) Bor ini bekerja seperti pembuka tutup botol dan dapat di putar dengan tang



yang hanya dapat mencapai kedalaman beberapa meter saja.



2) Bor Bangka



Gambar 1. Bor Spiral (Auger Drill)



Alat bor ini di kembangkan di Indonesia, dimana suatu alat selubung atau



casing di beri platfrom dan di atasnya ada beberapa orang sebagai pemberi beban. Prinsip kerja bor bangka sama dengan bor spiral atau tumbuk.



Gambar 2. Bor Bangka



b. Pemboran Mekanis Pemboran mekanis dilakukan dengan menggunakan mesin sehingga mampu membor hingga kedalaman sangat dalam dengan keadaan bawah permukaan sangat keras sekalipun. Jenis-jenis pemboran mekanis, antara lain: 1) Pemboran Tumbuk (Percussive Drilling)



Percussive drilling adalah metode pemboran yang menggunakan aksi tumbukan untuk melakukan penetrasi terhadap batuan. Komponen utama



percussive drilling adalah piston. Energi tumbukan piston diteruskan ke batang bor dan mata bor dalam bentuk gelombang kejut yang bergerak sepanjang batang bor untuk meremukkan permukaan batuan.



Gambar 3. Bor Tumbuk (Percussive Drilling)



Keunggulan mesin bor tumbuk dibandingkan dengan mesin bor putar, antara lain: 1) Lebih ekonomis (Harga murah, biaya operasi rendah, biaya transportasi `



murah dan persiapan rig dapat dilakukan dengan cepat 2) Menghasilkan contoh pemboran yang lebih baik 3) Lebih mempermudah pengenalan lokasi 4) Tanpa sistem sirkulasi 5) Kemungkinan kontaminasi karena proses pemboran relatif kecil Sedangkan keterbatasan mesin bor tumbuk dibandingkan dengan mesin



bor putar antara lain: 1) ROP (Rate of Penetration atau laju pemboran) sangat rendah 2) Sling cable tool sering putu 2) Pemboran Putar (Rotary Drilling)



Rotary drilling adalah metode pemboran yang menggunakan aksi putaran untuk melakukan penetrasi terhadap batuan. Pada metode ini ada dua jenis mata bor, yaitu tricone bit dengan hasil penetrasinya berupa gerusan dan drag



bit dengan hasil penetrasinya berupa potongan (cutting). Teknik pemboran dengan metode rotary drilling dapat dikelompokkan kedalam empat metode, yaitu: 1) Metode Putar dengan Sistem Sirkulasi Langsung ( Direct Circulation Rotary



Methods)



Prinsip kerja dari teknik pemboran ini adalah memanfaatkan momen putar yang berasal dari drill string (stang bor) yang dihubungkan dengan



prime over melalui gear reduction system. Pada down hole system yang ujungnya dipasang mata bor (drilling bit) akan berputar di dalam lubang bor dan mendapat tekanan dari drill rod. Akibat gesekan dan tumbukan mata bor dengan batuan, akan terbentuk potongan-potongan batuan yang berukuran kecil yang disebut dengan serbuk pemboran atau cutting. Lumpur bor yang terdiri dari materials bentonite water base atau oil



base, keluar melalui mata bor dan selanjutnya ke permukaan melalui anulus lubang bor sambil membawa partikel hasil pemboran ( cutting) ke permukaan. Sesampainya di mud drilling tank, partikel yang dibawa dari dasar sumur akan diendapkan dan selanjutnya lumpur bor dimasukkan lagi melalui pompa lumpur (mud pump). 2) Metode Putar dengan Udara (Air Rotary Methods) Prinsip kerja dari air rotary methods hampir sama dengan metode



direct rotary methods. Bedanya hanya terletak pada fungsi lumpur pemborannya. Pada metode direct rotary methods lumpur bor diganti dengan



angin dari kompresor. Metode ini biasanya dilakukan untuk



pengeboran pada batuan keras atau pada pekerjaan pemboran untuk proses peledakan dinamit atau pada pekerjaan pertambangan. 3) Metode Tumbuk dengan Putaran Udara (Air Rotary Percussion Methods) Metode ini merupakan kombinasi dari air rotary methods dengan teknik



percussion. Untuk mengangkat drill cutting dari dalam lubang bor ke permukaan menggunakan tekanan angin dari kompresor. Sedangkan untuk menumbuk batuan pada saat pemboran menggunakan pneumatic hammer yang berputar dengan jumlah impact antara 10 – 15 tumbukan per detik. 4) Metode Putar dengan Sirkulasi Terbalik (Reverse Circulation Rotary Methods) Metode ini sama dengan metode direct rotary. Metode ini khusus digunakan untuk pengeboran dengan diameter besar minimum 40–1,8 meter dengan kondisi batuan yang unconsolidated. Degan metode ini, lumpur dari annulus lubang bor dipompa keluar dengan bantuan pompa lain sehingga permukaan lumpur selalu berada di level permukaan tanah. Dengan demikian, kemungkinan terjadi runtuhan pada dinding sumur bor pada saat pemboran dilakukan akan dapat diperkecil. Kapasitas pemompaan (kecepatan aliran di dalam pipa stang bor harus sekitar 2 m/sec).



Gambar 4. Bor Putar (Australia Drilling Industry, 1996) 3) Pemboran Putar Hidraulik (Hidraulic Rotary or Rotary-Percussive Drilling)



Rotary-percussive drilling adalah metode pemboran yang menggunakan aksi tumbukan yang dikombinasikan dengan aksi putaran, sehingga terjadi proses peremukan dan penggerusan batuan. Metode ini terbagi menjadi dua, yaitu: 1. Top hammer Pada metode ini, aksi putaran dan tumbukan dihasilkan di luar lubang bor yang kemudian ditransmisikan melalui batang bor yang menuju mata bor. 2. Down the hole hammer Pada metode ini, aksi tumbukan dihasilkan di dalam lubang bor yang dialirkan langsung ke mata bor, sedangkan aksi putarannya dihasilkan di luar mata bor yang kemudian ditransmisikan melalui batang bor menuju mata bor.



Gambar 5. Bor Hidraulik (Australia Drilling Industry, 1996) 5.



Jenis-jenis Pemboran Berdasarkan Sirkulasi Fluidanya Fungsi utama fluida pemboran adalah mengangkat material pahatan ( cutting) hasil dari mata bor (drill bit) dari dasar sumur ke atas permukaan melalui anulus, selain itu fluida pemboran juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan antara tekanan hidrostatik (hidrostatic pressure) dengan tekanan formasi (formation pressure) agar fluida reservoir tidak masuk ke dalam lubang bor selama kegiatan pemboran. Berikut ini adalah beberapa fungsi lain dari fluida pemboran, yaitu: a. Membersihkan lubang bor dari fragmen hasil dari pahatan ( bit) kemudian membawanya ke permukaan. b. Menjaga stabilitas dari dinding lubang pemboran. c. Mendinginkan dan melumasi drill string dan bit selama kegiatan pemboran. Berdasarkan sirkulasi fluidanya, metode pemboran dapat dibagi atas: a. Sirkulasi Langsung (Direct Circulation) Fluida bor dipompakan dari mud pit ke mata bor melalui bagian dalam stang bor kemudian kembali lagi ke permukaan akibat tekanan pompa melalui rongga anulus. b. Sirkulasi Terbalik (Reverse Circulation)



Fluida bor dari mud pit bergerak melalui rongga anulus, kemudian kembali lagi ke permukaan akibat gaya hisap pompa melalui bagian dalam stang bor.



Gambar 6. Komponen Sistem Sirkulasi Pemboran 6.



Jenis-jenis Pemboran Berdasarkan Jenis-jenis Fluida yang Digunakan Ada tiga macam jenis fluida pemboran yang umum digunakan, yaitu:



a. Water–Based Mud Lumpur pemboran yang paling banyak digunakan adalah water- base mud (80%). Komposisi lumpur ini terdiri dari air tawar atau air asin, clay dan chemical



additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor. b. Oil–Based Mud Oil–based mud digunakan pada pemboran dalam hot holes, formasi shale, dan sebagainya. Lumpur ini lebih mahal, tetapi mengurangi terjadinya korosi pada rangkaian pipa bor.



c. Air or Gas–Based Mud Keuntungan dari lumpur jenis ini terutama adalah dapat menghasilkan laju pemboran yang lebih besar. Karena digunakan kompressor, kebutuhan peralatan dan ruang lebih sedikit. DAFTAR PUSTAKA Deny Juanda Puradimaja. Teknologi Pemboran dan Konstruksi Sumur Bor. Bandung: ITB Sudamo, Ign. Iman



Wahyono. Teknik eksplorasi 1. Jakarta