Squeeze Cementing Denganmenggunakan [PDF]

Citation preview

Jurnal Petro 2018 http://trijurnal.lemlit.trisakti.ac.id/index.php/petro



VOLUME VII No. 1, APRIL 2018



P-ISSN : 1907-0438 E-ISSN : 2614-7297



SQUEEZE CEMENTING DENGAN MENGGUNAKAN METODE BRADENHEAD SQUEEZE Teuku Revi Zuldiyan1*, M.G. Sri Wahyuni1 Program Studi Teknik Perminyakan Fakultas Teknologi Kebumian dan Energi Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No.1 Grogol, Jakarta Barat – Indonesia E-mail: [email protected] Tel: +62-81360492002



1



ABSTRAK Squeeze Cementing merupakan kegiatan penyemenan kedua. Latar belakang dilakukannya squeeze cementing adalah untuk memperbaiki penyemenan primer atau untuk menutup zona produktif yang sudah tidak ekonomis lagi. Tujuan dilakukannya penelitian terhadap pekerjaan squeeze cementing adalah untuk mengetahui dan menganalisa pekerjaan kerja ulang pindah lapisan dan kebutuhan dari pekerjaan squeeze cementing yang dilakukan. Analisa squeeze cementing dilakukan pada sumur T dan sumur R dengan kedalaman true vertical depth sumur T sedalam 4238 feet dan sumur R sedalam 829 feet. Pada sumur T dan sumur R akan dianalisa jenis metode squeeze yang akan dilakukan, teknik pemompaan, injectivity test, kebutuhan spacer, semen dan displacement serta akan dianalisa tekanan dari semen dan tekanan pemompaan. Dari hasil analisa pada sumur T dan sumur R diketahui metode squeeze cementing yang digunakan pada kedua sumur tersebut adalah dengan menggunakan metode bradenhead squeeze cementing dan dengan menggunakan teknik pemompaan tekanan rendah. Kata kunci : Cementing, squeeze cementing, metode bradenhead. ABSTRACT Squeeze cementing is one of secondary cementing. The background of this job are to fix primary cementing and to seal uneconomical zone. The purpose of this study is to analyze work over job and to know the requirement of squeeze cementing job that has been done. The analysis squeeze cementing method used on the “T” well and “R” well was bradenhead method with low pressure squeezing technique. On T well and R well will be analyzed the type of squeeze method that been performed, the pumping technique, the injectivity test, the required spacer, the cement, the displacement, and will be analyzed the pressure of slurry and pumping pressure. Keywords



: Cementing, squeeze cementing, bradenhead method.



I. PENDAHULUAN Operasi penyemenan bertujuan untuk melekatkan casing dengan dinding bor, menyekat casing dengan formasi karena jika adanya kontak langsung antara casing dan formasi akan menyebabkan casing mengalami korosi, menutup zona lost circulation agar fluida pemboran tidak hilang ke formasi. Peyemenan merupakan suatu proses pendorongan sejumlah bubur semen yang dialirkan dari permukaan sampai ke casing hingga mengisi ruang pada dinding bor dan formasi. Tujuan dari penyemenan adalah untuk memperkuat casing didalam sumur dan juga membatasi kontak antara casing dengan dinding bor. Setelah dilakukan pemboran, biasanya dilakukan kerja ulang untuk menyempurnakan sumur. Proses kerja ulang meliputi pekerjaan squeeze cementing untuk memperbaiki kerusakan pada penyemenan primer dan menutup zona perforasi yang sudah tidak produktif. Squeeze cementing merupakan proses penginjeksian bubur semen dengan diberikan 32



tekanan dengan besaran tertentu kedalam lubang sumur dengan tujuan untuk menutup zona produksi atau kerusakan pada penyemenan pertama. Pada analisa ini akan dibahas mengenai pekerjaan squeeze cementing dengan menggunakan metode bradenhead squeeze cementing. Prosedur dari pekerjaan yang akan dianalisa meliputi pemilihan metode squeeze cementing, injectivity test, banyak semen yang dibutuhkan, spacer ahead dan displacement yang dibutuhkan serta tekanan yang diberikan pada pemompaan bubur semen. II. TEORI DASAR Cementing atau penyemenan adalah operasi pendorongan sejumlah bubur semen dengan besaran tekanan tertentu dari permukaan yang dialirkan ke casing hinggga anulus dan menyekat dinding luar casing dengan formasi. Menurut alasan dan tujuannya, penyemenan dapat dibagi menjadi dua yaitu: Primary cementing dan secondary cementing.



Jurnal Petro  April, Th, 2018



Jurnal Petro 2018 http://trijurnal.lemlit.trisakti.ac.id/index.php/petro



2.1 Primary Cementing Primary Cementing atau penyemenan pertama adalah proses penyemanan yang dilakukan pertama kali setelah casing diturunkan ke dalam lubang bor. Penyemenan ini dilakukan mulai dari penyemenan conductor casing, surface casing hingga sampai ke production casing atau liner production. Penyemenan conductor casing bertujuan sebagai 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 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 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 fluid (perforated completion) disebabkan oleh material korosif. 2.2 Secondary Cementing Secondary cementing adalah penyemenan tahap kedua atau penyemenen ulang untuk memperbaiki atau menyempurnakan penyemanan di tahap pertama. Kegunaan dari penyemenan ini adalah:  Memperbaiki semen yang tidak sempurna  Memperbaiki casing yang bocor  Menutup lubang perforasi yang salah  Menutup lubang yang sudah tidak produktif Secondary Cementing terbagi menjadi beberapa kegiatan yaitu :  Squeeze Cementing Penyemenan ini bertujuan untuk memperbaiki atau menutup ronggarongga yang masih ada setelah primary cementing dan juga untuk memperbaiki kebocoran atau kerusakan casing.  Re-Cementing Penyemenan ini dilakukan untuk memperluas perlindungan casing di atas top cement serta menyempurnakan penyemenan pertama.  Plug Back Cementing Penyemenan ini bertujuan menutup atau meninggalkan sumur (Abandonment Well) dan menutup zona air dibawah zona produksi minyak. Operasi ini meliputi penempatan cement plug sepanjang zona yang akan di plug off. Metode yang biasanya digunakan dalam operasi pekerjaan squeeze cementing terbagi dua, yaitu metode bradenhead squeeze cementing dan



33



VOLUME VII No. 1, APRIL 2018



P-ISSN : 1907-0438 E-ISSN : 2614-7297



metode bullhead squeeze cementing. Bradenhead squeeze cementing adalah suatu metode pada pekerjaan squeeze cementing dengan tanpa menggunakan packer pada tubing dalam pengaplikasiannya. Metode ini biasanya digunakan pada sumur dengan batuan formasi yang berupa batuan pasir atau sandstone. Sedangkan metode bullhead squeeze cementing adalah suatu metode operasi pekerjaan squeeze cementing dengan menggunakan packer pada tubing dalam pengaplikasiannya. Packer pada tubing sendiri berfungsi agar tekanan pemompaan dari bubur semen yang diberikan tersalurkan secara merata. Metode bullhead squeeze cementing biasanya digunakan pada formasi yang permeabilitasnya rendah dengan tujuan agar bubur semen yang dipompakan dapat masuk menutup formasi secara sempurna. III. PERMASALAHAN Dalam pekerjaan secondary cementing atau lebih tepatnya squeeze cementing, perlu diketahui profil dari sumur yang akan dikerjakan dan karakteristik formasi. Karakteristik dari formasi mencakup hal-hal seperti tekanan formasi, tekanan rekah formasi, kedalaman sumur, kapasitas wellbore dan juga jenis batuan dari formasi tersebut. Maka dari itu perlunya dilakukan analisa terhadap karakteristik formasi. Permasalahan yang sering terjadi dalam operasi pekerjaan squeeze cementing adalah terjadinya lost, semen menutup dengan tidak sempurna, semen cepat mengeras dan masalah kepasiran. Pada dua sumur yang akan dilakukan analisa, diketahui kedua sumur tersebut memiliki masalah yang sama. Sumur T dan sumur R diketahui memiliki nilai rasio watercut yang sangat tinggi. Hal ini tentu berdampak pada nilai keekonomisan dari kedua sumur tersebut. Nilai dari watercut pada sumur T adalah sebesar 99%, sedangkan pada sumur R adalah sebesar 90%. Selain itu pada kedua sumur ini akan dilakukan kerja ulang pindah lapisan, sehingga pada lapangan ini akan dilakukan squeeze cementing dengan menggunakan metode low pressure squeeze untuk menjaga tekanan squeeze agar tidak merusak formasi dari kedua sumur. Maka pada kedua sumur tersebut akan dilakukan operasi pekerjaan squeeze cementing yang bertujuan untuk menutup zona produksi yang tidak produktif lagi dan diproyeksikan akan dibuka lapisan baru dengan formasi yang sama. IV. METODELOGI Metodelogi yang digunakan dalam analisa pekerjaan squeeze cementing dengan metode bradenhead adalah dengan :



Jurnal Petro  April, Th, 2018



Jurnal Petro 2018 http://trijurnal.lemlit.trisakti.ac.id/index.php/petro



1. Pengumpulan data : data yang dikumpulkan untuk dianalisa berupa DDR, Well History dan Job Procedure. 2. Proses Data : data yang sudah dikumpulkan kemudian dirangkum dan dilakukan analisa terhadap formasi dan karakteristik dari sumur. 3. Analisa Data : data yang sudah dirangkum kemudian dilakukan analisa terhadap sumur dan kebutuhan dari semen dan tekanan yang akan diberikan. 4. Kesimpulan V. HASIL DAN ANALISIS Pada sumur T dan sumur R diketahui memiliki rasio watercut yang sangat tinggi. Hal ini tentu berdampak pada keekonomisan dari kedua sumur tersebut. Nilai dari watercut pada sumur T adalah sebesar 99%, sedangkan pada sumur R adalah sebesar 90%. Oleh karena itu perlu dilakukannya kerja ulang untuk menutup lapisan zona produksi yang ada dan memindahkan lapisan produksi. Kerja ulang yang dilakukan disini adalah dengan melakukan operasi pekerjaan squeeze cementing pada sumur T dan sumur R. Maka dari itu diperlukan beberapa data dari kedua sumur untuk dilakukan operasi pekerjaan squeeze cementing. Berikut adalah data wellbore dari kedua sumur, yang akan dilakukan pekerjaan squeeze cementing, yaitu sumur T dan sumur R : Tabel 1 Wellbore Data Wellbore Data Data



Sumur T



Sumur R



Casing



7”- N80 – 26 ppf



7” – K55 – 23 ppf



3 ½”



3 ½”



Tubing Depth



4238’



829’



Interval



4075’ 4200’



552’ –562’



Dari analisa data DDR dan well history diketahui kedua sumur tersebut memiliki masalah kepasiran sehingga pada kedua sumur baik sumur T dan sumur R digunakan metode bradenhead squeeze cementing. Pemilihan metode ini sendiri dikarenakan metode bradenhead squeeze lebih cocok digunakan pada sumur yang memiliki masalah kepasiran. Kemudian untuk tekanan pemompaan dari sumur T dan sumur R digunakan teknik pemompaan rendah atau low pressure squeeze. Hal ini dikarenakan karakteristik dari formasi pada kedua sumur yang permeabilitasnya tinggi dan tidak diinginkan untuk merusak formasi dalam pelaksanaannya.



34



VOLUME VII No. 1, APRIL 2018



P-ISSN : 1907-0438 E-ISSN : 2614-7297



Tabel 2 Volume Semen dan Displacement Pada Sumur T dan Sumur R Volume Semen Keterangan



Sumur T



Sumur R



Satuan



Slurry Volume Displacement Volume Water Ahead



12.69



9,61



Bbl



33.4



2,21



Bbl



10



10



Bbl



Pelaksaan pekerjaan squeeze cementing pada sumur T dilakukan dengan menutup zona produksi pada casing produksi 7” pada kedalaman 4075 feet sampai kepada 4200 feet. Pada sumur T diketahui memiliki interval perforasi sebanyak 6 interval dengan total lubang perforasi sebanyak 165 lubang. Hasil injectivity test pada sumur T didapat 7,5 barrel fresh water diinjeksikan dengan rate 1,5 barrel per minute dengan tekanan sebesar 1660 psi. Kebutuhan semen pada sumur ini yaitu sebesar 12,67 barrel dengan spacer ahead sebanyak 10 barrel fresh water dan 33,4 barrel fresh water sebagai displacement. Sedangkan dalam pelaksanaan pekerjaan squeeze cementing pada sumur R dengan menggunakan metode bradenhead squeeze dan low pressure squeeze dilakukan untuk menutup zona produksi pada interval 552 feet sampai dengan 562 feet dengan banyak lubang pada zona produksi sebanyak 6 shoot per feet. Hasil injectivity test pada sumur R didapati rate injeksi 7,5 barrel fresh water dengan rate 1,5 barrel per minute didapati tekanan sebesar 60 Psi. Selanjutnya, dilakukan pemompaan terhadap spacer ahead, cement slurry dan displacement. Kebutuhan semen pada sumur R adalah sebanyak 9,61 barrel semen dengan spacer ahead sebanyak 10 barrel fresh water dan 2,21 barrel displacement. Adapun penggunaan aditif pada campuran semen pada sumur T dan sumur R adalah untuk memperkuat dan menyempurnakan komposisi dari bubur semen sehingga semen yang nantinya akan diinjeksikan akan cocok dengan karakteristik dari masing-masing sumur yang akan dilakukan squeeze cementing. Penggunaan dari accelerator pada sumur T adalah untuk mempercepat pengerasan dari bubur semen. Sedangkan penggunaan fluid loss agent pada sumur T adalah untuk mencegah hilangnya fluida dari bubur semen. Penggunaan antifoam pada sumur T adalah untuk mencegah adalahnya buih-buih pada campuran bubur semen, sehingga mengakibatkan penyemenan tidak sempurna. Pada penggunaan



Jurnal Petro  April, Th, 2018



Jurnal Petro 2018 http://trijurnal.lemlit.trisakti.ac.id/index.php/petro



retarder adalah untuk menaikkan nilai dari thickening time pada sumur T. Pada penggunaan aditif pada sumur R juga mempunyai kegunaan dan fungsi yang sama seperti sumur T. Penggunaan dispersant pada sumur R adalah untuk mengurangi nilai dari viskositas pada campuran bubur semen. Kemudian penggunaan fluid loss pada sumur R adalah untuk mengantisipasi hilangnya fluida dari campuran bubur semen. Sedangkan penggunaan antifoam pada sumur R adalah untuk mencegah adanya foam atau buih-buih yang terbentuk didalam campuran bubur semen. Tabel 3 Aditif Sumur T dan sumur R Aditif Semen Jenis Aditif Sumur T Sumur R Accelerato 1546,2 lbs r Retarder 28,72 lbs Anti Foam 2,2 Gal 45 lbs Fluid Loss 30,86 Lbs 43 Lbs Friction 60 lbs Reducer Kemudian dihitung tekanan untuk mendorong bubur semen kedalam formasi. Tekanan yang dihitung adalah tekanan rekah formasi, tekanan bubur semen, tekanan displacement dan tekanan pemompaan yang akan diberikan. Tekanan formasi merupakan tekanan yang diberikan oleh formasi yang akan dilakukan squeeze cementing. Tekanan bubur semen merupakan tekanan yang diberikan oleh suspensi bubur semen terhadap formasi tersebut. Tekanan displacement merupakan tekanan yang diberikan oleh fluida pendorong bubur semen. Dan tekanan pompa maksimum merupakan tekanan yang diberikan oleh pompa untuk melakukan pekerjaan squeeze cementing. Adapun perhitungan tekanan pada sumur T dan sumur R dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4 Tekanan Squeeze Sumur T dan Sumur R Tekanan Squeeze Jenis Tekanan Sumur T Sumur R Tekanan Rekah 2817,5 407,4 Formasi Tekanan semen 296,59 209,5 Tekanan 156,37 82,3 Displacement Tekanan Pompa 758 344,3 Max Setelah dilakukan pemompaan sejumlah bubur semen kedalam formasi sumur T, maka 35



VOLUME VII No. 1, APRIL 2018



P-ISSN : 1907-0438 E-ISSN : 2614-7297



semen tersebut ditunggu hingga mengeras. Waktu tunggu untuk semen mengeras pada sumur T adalah selama 8 jam. Selanjutnya dilakukan drill out of cement dengan mengebor semen yang tidak diperlukan yang masih tersisa didalam casing. Pada sumur R juga dilakukan proses pekerjaan yang sama seperti pada sumur T. Pada sumur ini didapati waktu tunggu semen mengeras selama 8 jam. Selanjutnya dilakukan pekerjaan drill out of cement dengan cara mengebor semen yang sudah tidak diperlukan yang masih tersisa didalam casing. Setelah lubang dibersihkan, maka pekerjaan selanjutnya adalah dengan melakukan squeeze job test. Tujuan dilakukannya squeeze job test adalah untuk mengetahui bahwa pekerjaan squeeze cementing yang dilakukan pada sumur T dan sumur R telah menutup zona perforasi secara sempurna. Adapun squeeze job test yang dilakukan meliputi positive test dan negative test. Positive test dilakukan dengan mengisi fluida pada sumur sampai penuh, kemudian diberikan sejumlah tekanan pada sumur tersebut. Apabila tidak ada perubahan tekanan pada pembacaan pressure gauge, maka pekerjaan squeeze cementing dapat dikatakan berhasil. Adapaun negative test dilakukan dengan cara swabbing. Apabila tidak ada partikel-partikel dari semen yang terbawa hingga kepermukaan, maka dapat disimpulkan bahwa pekerjaan squeeze cementing pada sumur tersebut berhasil. Positive test dilakukan dengan memberikan tekanan pada sumur T sebesar 1400 Psi kemudian ditahan selama 15 menit. Kemudian dilakukan pembacaan pada pressure gauge. Diketahui dari pembacaan pressure gauge bahwa tidak ada perubahan tekanan yang terjadi, maka dapat disimpulkan penyemenan sumur T berhasil. Kemudian dilakukan negative test dengan cara swabbing. Pada proses ini tidak terdapat partikel semen yang terhisap sampai kepermukaan, maka dapat disimpulkan bahwa pekerjaan squeeze cementing pada sumur T dengan menggunakan metode bradenhead squeeze dan low pressure squeeze berhasil. Pada sumur R dilakukan positive test dengan memberikan tekanan sebesar 30 Psi dan ditahan selama 15 menit. Pada pembacaan pressure gauge tidak terdapat perubahan tekanan yang terjadi. Sehingga dapat dikatakan bahwa operasi pekerjaan squeeze cementing pada sumur R berhasil. Kemudian dilakukan negative test dengan prosedur yang sama seperti yang dilakukan pada sumur T. Dari hasil negative test, tidak terdapat partikelpartikel dari semen yang ikut terbawa sampai kepermukaan. Dari kedua hasil squeeze job test yang dilakukan meliputi positive test dan negative test pada sumur R dapat dikatakan bahwa operasi pekerjaan squeeze cementing dengan menggunakan meode bradenhead squeeze dan low pressure Jurnal Petro  April, Th, 2018



Jurnal Petro 2018 http://trijurnal.lemlit.trisakti.ac.id/index.php/petro



squeeze pada sumur ini berhasil menutup dengan sempurna. Setelah dilakukan analisa perhitungan pada kedua sumur tersebut, yaitu sumur T dan sumur R maka tidak didapati masalah kebocoran semen dari kedua sumur tersebut. Maka dengan ini, dapat dikatakan pekerjaan squeeze cementing dengan menggunakan metode bradenhead squeeze dan dengan teknik low pressure squeeze berhasil menutup zona produksi dengan sempurna. VI. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan pada penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa : 1. Pekerjaan squeeze cementing pada sumur T dan sumur R dengan menggunakan metode bradenhead squeeze baik untuk kerja ulang menutup zona produksi yang memiliki masalah kepasiran. 2. Penggunaan low pressure squeeze baik digunakan pada payzone dengan tujuan untuk menjaga formasi tersebut agar tidak rusak dan baik digunakan pada formasi dengan permeabilitas yang tinggi. 3. Kebutuhan semen pada sumur T adalah sebanyak 12,69 barrel dan sumur R adalah sebanyak 9,61 barrel. 4. Tekanan rekah formasi pada sumur T didapat sebesar 2817,5 Psi dan pada sumur R adalah sebesar 407,4 Psi. 5. Tekanan semen yang didapat pada sumur T adalah sebesar 296,59 Psi dan pada sumur R adalah sebesar 209,5 Psi. 6. Tekanan pemompaan pada sumur T didapat sebesar 758 Psi dan pada sumur R adalah sebesar 344,5 Psi. 7. Pekerjaan squeeze cementing pada sumur T dan sumur R dapat dikatakan berhasil setelah dilakukannya squeeze job test dan tidak adanya perubahan pada pressure gauge dan partikelpartikel semen yang terhisap kepermukaan.



VOLUME VII No. 1, APRIL 2018



P-ISSN : 1907-0438 E-ISSN : 2614-7297



menulis penelitian ini. 2. Bapak Rizki Akbar, ST, yang sudah membimbing penulis dalam menyusun penelitian ini. 3. Ibu Nurhayati, selaku HRD BOB PT Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu yang telah menerima dengan baik dan memberi arahan penulis. 4. Bapak Meulisa Din Kelana, ST, selaku Drilling Engineer Pedada Field dan Pembimbing lapangan yang sudah meluangkan waktu dan membimbing penulis selama berada dilapangan. 5. Bapak Romi Hendra, ST, selaku Drilling Engineer Pedada Field dan Pembimbing lapangan yang sudah banyak memberikan arahan dan juga membimbing penulis selama dilapangan REFERENSI 1. “Data-Data Lapangan”. DWO File Room, Siak. 2017 2. Adams, Neil J. 1985. “Drilling Engineering: A Complete Well Planning Approach” 3. Cesar Bardales Alvard. “Squeeze Cementing Slideshare”, BJ. 2014. 4. Rabia H. 1985. “Oil Well Drilling Engineering Principles and Practices”. University of New Castle Upon Tyne, Graham Trotman, Newcastle 5. Rubiandini, Rudi. 2012. ”Teknik Operasi Pemboran”. Departemen Teknik Perminyakan ITB Bandung. 6. Zuldiyan, Teuku Revi. 2018. “Analisis Pekerjaan Squeeze Cementing Pada Sumur T dan Sumur R Pada Lapangan Z”. Jakarta: Universitas Trisakti



UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya yang telah memberikan nikmat berupa pikiran, kesehatan lahiriah dan jasmaniah sehingga penulisi dapat menyelesaikan penelitian ini. Terima kasih sebesarbesanya kepada kedua orang tua dan keluarga besar yang terus mendoakan dan mendukung penulis secara moral dan materil sehingga dapat menyelesaikan penelitian ini. Tidak lupa juga saya ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ibu Ir. M.G. Sri Wahyuni, M.T., Selaku Pembing I dan Pembimbing Akademik penulis yang sudah meluangkan waktu untuk membimbing dan memberikan bantuan disaat penulis mendapat beberapa kendala dalam 36



Jurnal Petro  April, Th, 2018