Narasi Hoisting System [PDF]

Citation preview

BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



I. PENDAHULUAN



Sistem Pengangkat (Hoisting System) adalah salah satu dari antara komponen-komponen utama dari Rig yang berfungsi untuk membantu sistem alat-alat pemutar di dalam mengebor sumur dengan menyediakan alat-alat yang sesuai serta ruang kerja yang dibutuhkan untuk mengangkat dan menurunkan drill string, casing string dan peralatan subsurface (bawah tanah) lainnya dari dan ke lubang sumur. Sistem Pengangkat terdiri dari 2 (dua) sub bagian utama, yaitu : 1. Rangka pendukung (Supporting Structure) 2. Peralatan pengangkat (Hoisting equipment) Ada 2 (dua) operasi rutin dalam proses pemboran yang dilakukan dengan hoisting system, yaitu : 1. making a connection (menyambung pipa bor) 2. making a trip (memasukan atau mengeluarkan pipa bor ke/dari lubang bor)



1. Rangka Pendukung (Supporting Structure) : Adalah konstruksi rangka baja yang dirakit atau dibangun di atas titik sumur (lokasi pengeboran) yang tugasnya adalah untuk mendukung rangkaian peralatan pipa bor dan lain-lain peralatan yang digunakan oleh sistem pemutar untuk mengebor lubang. Rangka Pendukung (Supporting Structure) terdiri dari : a. Substructure b. Menara pengeboran yang dibangun di atas lantai bor/substructure a. Substructure Konstuksi baja yang besar yang dibangun untuk menjadi dasar dan menunjang menara bor yang tingginya ditentukan oleh kebutuhan pencegah semburan liar.



1



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Substructure ini menjadi tempat kerja untuk kegiatan-kegiatan di atas dan di bawah lantai Rig. b. Menara Pengeboran (Derrick/Mast) Fungsi dari menara bor adalah untuk menyediakan ruang untuk mengangkat atau memasukan rangkaian pipa bor dari atau ke dalam lubang bor. Semakin tinggi menara bor, semakin panjang rangkaian pipa bor yang dapat ditangani, sehingga semakin cepat proses operasi making a trip.



2. Peralatan pengangkat (Hoisting equipment) Adalah peralatan khusus untuk mengangkat, menurunkan dan menggantung rangkaian pipa bor (terdiri dari Drill Pipe, Drill Collar, dsb.) dan mata bor (Drilling bit) di dalam lubang sumur. Alat pengangkat ini terdiri dari : a. Drawwork (Mesin Penarik) Adalah unit mesin penarik/pengangkat yang kuat (mesin derek) yang terletak di dekat meja pemutar di lantai Rig. b. Overhead Tools (Alat-alat Bagian Atas) Merupakan “mata rantai penghubung” di dalam sistem pengangkat yang terdiri dari : -



Crown Block : Unit roda-roda/puli-puli (sheaves-sheaves) yang terletak di puncak menara pengeboran.



-



Travelling Block : Susunan roda-roda/puli-puli (sheaves-sheaves) yang digantung di bawah crown block di atas lantai bor. Bersama-sama dengan crown block membentuk sistem kerek katrol.



-



Hook (kait) : Alat berbentuk kait yang besar terletak di bawah travelling block di mana swivel dan rangkaian pipa bor tergantung selama operasi-operasi pengeboran.



2



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



-



Elevator : Penjepit yang sangat kuat dan digantung pada lick (gantungan elevator) yang dikaitkan di sisi Travelling block atau di hook. Elevator-elevator ini dipakai untuk menurunkan atau menaikkan bagian-bagian rangkaian pipa bor ke dan dari lubang bor.



c. Drilling Line Tali kawat baja berkekuatan tinggi yang menjadi penghubung dari Drawwork, Crown Block dan Travelling Block untuk menarik peralatan overhead lainnya di dalam tugasnya menurunkan, menarik atau menggantung rangkaian pipa bor dan lain-lain.



3



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



4



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



II.



RANGKA PENDUKUNG (SUPPORTING STRUCTURE)



Struktur Pendukung (Supporting Structure) adalah konstruksi menara berupa rangka baja yang dibangun di atas lokasi pengeboran yang menjadi pendukung atau tumpuan alat-alat dan peralatan lain yang digunakan di dalam proses pengeboran putar. Rangka Pendukung (Supporting Structure) terletak tepat di atas titik lokasi yang telah dipilih di lapangan pengeboran. Rangka pendukung (rig) terdiri dari 2 bagian besar/utama yaitu : 1. Menara Pengeboran 2. Substructure



5



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Struktur pendukung (Supporting structure) menyediakan ruang kerja yang dibutuhkan untuk pengoperasian peralatan pengangkat (Hoisting Equipment) yang khusus. Menara pengeboran saat ini pada dasarnya dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu Mast dan portable Derrick.



Crown (Mahkota) : adalah suatu lantai yang terletak di puncak Derrick atau Mast, dimana terletak block mahkota (Crown block) Monkey Board (Papan monyet) : adalah lantai tempat kerja yang terletak di samping Derrick atau mast, di atas lantai Rig, di mana petugas Derrick mengatur rangkaianrangkaian pipa bor dan rangkaian drill collar selama operasi cabut/masuknya pipa, pekerjaan ini disebut suatu “round trip”.



6



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Rig floor (Lantai Rig) : adalah lantai yang menutup di atas substructure sehingga menjadi tempat kerja untuk operasi pengeboran. V Ramp : adalah suatu lantai miring di depan Derrick atau mast di mana pipa-pipa diletakkan untuk diangkat ke lantai Rig, bila akan menambah panjang batang bor, atau untuk meletakkan pipa bor dan Drill Collars. Substructure : adalah konstruksi rangka baja yang besar yang ditempatkan tepat di atas titik lokasi pengeboran. Substructure menjadi tempat kerja untuk peralatan dan petugas-petugas baik di atas maupun di bawah lantai bor. Tingginya ditentukan oleh tipe Rig dan tinggi dari pada alat pencegah semburan liar yang dipakai.



Substructure akan menahan beban sewaktu sedang menegakkan menara dan bebanbeban lain yang mungkin sendiri-sendiri atau bersama-sama. -



Pipe set back load dan rotary table load dapat bekerja bersama-sama



-



Pipe set back dan hook load, dapat bekerja bersama-sama



-



Casing load capasity design sama rated static hook load capacity dari menara



7



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Cellar : suatu kolam di tanah, di bawah lantai Rig yang menyediakan ruang tambahan antara lantai rig dan kepala sumur untuk menjadi tempat bagi alat pencegah semburan liar.



1.



Menara Pemboran (Mast or Derrick)



Fungsi dari menara bor adalah untuk menyediakan ruang untuk mengangkat atau memasukan rangkaian pipa bor dari atau ke dalam lubang bor. Semakin tinggi menara bor, semakin panjang rangkaian pipa bor yang dapat ditangani, sehingga semakin cepat proses operasi making a trip. Panjang Drill Pipe yang umum dipakai adalah antara 27 – 30 ft. Menara bor dapat menangani 2 – 3 drill pipe yang disebut sebagai 1 stand. Untuk menara bor yang tinggi, 1 stand terdiri dari 3 DP, sedangkan untuk menara bor yang menengah dapat menangani 1 stand yang terdiri dari 2 joint DP.



Nama-nama bagian Menara Bor. A : Tinggi, dari puncak lantai bor sampai dasar dari water table beams B : Base Square C : Window Opening D : Water Table Opening E : Gin-pole Clearenace F : Girt G : Brace



8



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Ukuran & Dimensi Derrick -



Ukuran Derrick (Derrick size) : untuk API Standart ukuran standard menara disebutkan dalam kode nomor ini dapat menjadi data untuk pembelian.



-



(Table-1)



Tinggi menara, tinggi ini diukur sepanjang kaki seperti gambar di atas dimulai dari puncak lantai bor sampai di bawah beam dari water table. Adapun ukuran-ukrannya seperti dalam tabel-1.



-



Base Square, macam ukuran untuk setiap ukuran menara seperti dalam tabel di atas. Base square diukur dari titik sudut kaki ke sudut kaki lainnya.



Derrick Size No



10 11 12 16 18 18A 19 20 25



A ft



Nominal Base Square (B) ft



80 87 94 122 136 136 140 147 189



20 20 24 24 26 30 30 30 37



Height



ft



in



Window Opening C ft in



5 5 5 5 5 5 7 6 7



6 6 6 6 6 6 6 6 6



23 23 23 23 23 23 26 26 26



Opening D



Ginpole Clearance E ft



8 8 8 8 8 8 6 6 6



8 8 8 8 12 12 17 17 17



Table-1



-



Water Table Opening, ia diukur di bagian dalam pembukaan water table. Water table opening perlu diketahui untuk keperluan pemilihan dan untuk laluan pemasangan dari Crown Block. Ukurannya telah distandard API seperti dalam tabel.



-



Gin pole, ia dipasang melintang di tengah water table, ia berfungsi untuk memasang crown block, dimana ukuran dari Gin Pole distandard oleh API.



-



Wind Capacity : Standard derrick di design untuk tahan terhadap angin dengan kecepatan 54 mph untuk Derrick 136 ft atau lebih pendek dengan pipe set back, 75 mph untuk 140, 147 dan 189 untuk Derrick dengan pipe set back dan 115 mph untuk 140, 147 dan 189 ft Derrick



9



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



tanpa set back. Apabila angin melebihi di atas, ia memerlukan tambahan tali labrang (guy line).



Pertimbangan Pemilihan Menara Terdapat 2 (dua) masalah pokok yang menjadi pertimbangan dalam pemilihan Menara bor, disamping masalah transport dll, yaitu : 1. Tinggi Menara, dengan pertimbangan kecepatan (waktu) round trip. Semakin tinggi menara, maka round trip lebih cepat. 2. Kapasitas API Gross Nominal Capacity (D) adalah beban maksimum yang boleh dibebankan pada water table pada waktu kerja. Conventional Derrick mempunyai kapasitas terendah 86.000 lbs sampai tertinggi 1.392.000 lbs. Bila beban melebihi D akan mendekati rusak/bahaya, tetapi bila mencapai 200% akan kritis dan rusak, karena safety factor untuk designated 1,94 x D. Pemberian beban akan aman bila di bawah D. Penambahan SF 1, 94 x D adalah untuk tambahan karena : -



Wind Loads



-



Drill Pipe Setback in Derrick



-



Dynamic Load



Untuk menghitung Derrick capacity (D) dihitung dari beban kaki terberat, dengan formula sbb: D = N + 4 ( H + S) + C



Gross Nominal capacity



N H+S=(D–C)N



Hook Load



N+4



10



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Design cap. of Derrick = D x 1,94 1, 94 = Safety factor Static Crown Loads = N + 2 ( H + S ) N Keterangan D : Rated Gross nominal capacity derrick- lb C : Dead Weight of Crown Block – lb S : Dead weight of Miscellaneous Suspension Equipment - lb (block assembly) H : Net Static hook load capacity - lb N : Number of line string to travelling block. Dynamic crown load = hook load + fast line load Fast line load = a factor x ( H + S ) = a factor x hook load dimana:



a factor : dynamic factor, yang disebabkan karena adanya gesekan-gesekan akibat beban pada bearing, dll.



Number of line



a factor



4



0,2710



6



0,1882



8



0,1469



10



0,1224



12



0,1062



11



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Model-model menara Bor Disesuaikan dengan kapasitas dan keperluan penggunaannya, menara bor umumnya dapat dibedakan atas 2 kelompok, yaitu : 1. Mast Mast biasanya dipakai untuk Rig pemboran dengan kapasitas 1000HP ke atas. Untuk memudahkan transportasi dan pemasangannya, struktur mast biasanya di bagi atas 3 (tiga) bagian, yaitu: upper, middle dan lower mast.



Full View Mast Design Full View Mast pada dasarnya adalah struktur “A” frame yang dipegang oleh sepasang kaki yang juga merupakan bagian dari mekanisme mast.



Mast



untuk ini



mendirikan memberikan



pandangan yang luas, lantai bor yang



lapang



sehingga



dapat



meningkatkan keselamatan kerja.



12



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



2. Derrick/Portable Derrick Derrick atau portable derrick berukuran dan memiliki kapasitas yang lebih kecil dari Mast. Umumnya derrick banyak digunakan untuk pemboran menengah (kapasitas 500 – 750HP) dan untuk pekerjaan workover dan well services. Pada saat instalasi, portable mast dilengkapi dengan pemasangan guy line (labrang) untuk menjaga kestabilannya.



Portable Derrick Setiap menara guyed mast di dalam operasi harus dipasang guy line, dengan ketentuan pemasangan seperti yang disarankan oleh pabrik. Setiap guy line harus memiliki breaking strength paling kecil 2 1/2 x maksimum guy line load dan tidak lebih kecil dari 3/8”. Sebagai contoh ideco kwik lift KM 95-180C. Contoh untuk menara Ideco, Kwik lift, KM 950180C Guy Line Diameter No. ins 3 1 /4



Length ft-ins 149.0



Initial tension lb 1028 894



2



1



/2



138.0



3



1



/2



109.0



4



1



/2



73.0



13



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Di dalam instruction manual, akan didapatkan : -



Berapa guy line yang harus dipasang & diameternya



-



Panjangnya



-



Tegangan awal (initial tension)



-



Dimana harus diikatkan



1. Setiap guy line ditambah (excess) 10 ft 2. Untuk pekerjaan ringan seperti pulling rod dengan hook loads tidak lebih 75.000 lbs, menara dapat digunakan dengan standard back guys (1) yang diikat ke trailer



14



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



3. Untuk hookload melebihi 75.000 lbs, angin kencang atau operasi drilling, menara dipasang guy dari puncak menara dan depan platform ke 4 deadman (guy line anchor) (1), (2), (3) dan dari bottom suction ke trailer goose neck (4) Design dari Wind Load Beban angin yang ditimbulkan pada menara sewaktu pipa di pipe set back telah diperhitungkan di dalam design, dimana minimum design wind load untuk menara yang di atas trailer (memiliki roda) adalah 54 mph actual kecepatan angin dan minimum 70 mph actual kecepatan angin untuk skid-base mounted mast. Actual beban akibat angin dapat dihitung : P = 0,004 V2 Dimana : P = actual wind load –psf V = Wind velocity – mph Pemeliharaan dan Pemakaian Portable Mast Secara garis besar prinsip-prinsip pemeliharaan dan pemakaian portable derrick dapat diuraikan sebagai berikut (untuk lebih detail harus diperiksa dalam instruction manual) : a. Sebelum menegakkan mast, check manufacturer load distribution diagram, untuk meyakinkan bahwa tanah atau fondasi pendukung cukup kuat b. Demikian juga guy line diagram dan yakinkan bahwa jangkar yang terpasang telah di design mempunyai kekuatan mampu menahan beban c. Beberapa pengecekan rutin yang harus dilakukan setiap waktu tertentu : -



Cek tempat-tempat yang dilas pada mekanisme untuk menegaskan apakah ada retak-retak atau tanda-tanda lainnya



-



Buang udara dari hydraulic ram setiap sebelum menurunkan menara dan yakinkan bahwa suply hidrolic dari reservoir cukup



-



Wire rope, termasuk operating line, raising line dan guy line harus diperiksa adakah tekukan, kawat-kawat putus atau lain-lain kerusakan



15



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



-



Check safety latches dan guides telescopic mast untuk memastikan telecoping beroperasi bebas sebelum menurunkan dan menaikkan. Pelihara bersih dan lumasi



-



Check unit, atas kerataan (level) dan yakinkan kerataan fondasi dan pendukung lainnya setelah setiap pendirian



-



Check pelumasan pada crown, sheave dan sheaves-sheaves lainnya



-



Check tangga-tangga sebelum operasi menurunkan



-



Check anchor kembali bila akan menarik beban berat



-



Sebelum memulai rig up, periksa dan pelajari instruction manual untuk keperluan itu secara teliti



Lantai Rig (Floor) Lantai bor adalah lantai yang terletak di atas substructure dan menjadi tempat kerja untuk kabanyakan operasi-operasi pengeboran. Lantai kerja ini mempunyai 2 (dua ) tugas utama, yaitu : 1.



Menunjang peralatan dan alat-alat kerja yang diperlukan , dan



2.



Menyediakan tempat kerja



Istilah-istilah Perlengkapan di lantai Rig : 1. Rotary Table (meja pemutar) Adalah alat yang memutar dan dipakai juga untuk menggantung batangbor (pipa-pipa bor, drill collars, dan sebagainya) yang memutar mata bor di dasar sumur.



16



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



2. Rotary Drive Adalah meneruskan daya dari mesin penarik ke meja pemutar 3. Drillers Consoles Adalah pusat instrument dari Rig Pengeboran putar 4. Make-up dan Break-out Tong Adalah kunci-kunci yang besar yang dipakai untuk memutar sambungan pipa bor dan sambungan drill collar, untuk menyambung dan melepas bagian-bagian pipa bor 5. Mouse hole Adalah lubang berselubung terletak di samping meja pemutar di lantai Rig yang dipergunakan untuk meletakkan pipa bor yang akan disambung dengan kelly pada waktu menambah 1 (satu) batang pipa bor untuk untuk mengebor lebih dalam 6. Rat hole Adalah lubang berselubung terletak di samping kaki derrick atau kaki mast di lantai Rig dimana Kelly diletakkan sewaktu melakukan suatu “round trip” 7. Dog house Adalah ruang/rumah kecil dipakai untuk kantor petugas pengebor dan penyimpanan alatalat kecil lainnya



Alat-alat utama yang ada di lantai kerja adalah : 1.



Rotary table



2.



Drawwork



3.



Rotary drive



4.



Drilling console



5.



Make Up tong and break out tong



6.



Rat Hole



7.



Mouse Hole



8.



Dog House



Suatu pengaturan yang umum digambarkan di bawah ini dengan keterangan singkat untuk masing-masing bagian :



17



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



18



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



III. DRAWWORK (UNIT MESIN PENARIK)



Drawwork adalah merupakan komponen yang paling vital dari suatu Rig yang menyediakan tenaga pengangkatan dan pengereman yang dibutuhkan untuk mengangkat dan menurunkan rangkaian pipa bor dari dan ke dalam lubang bor. Komponen utama dari Drawwork terdiri dari : 1. Drum (Hoisting Drum) Hoisting drum berfungsi meneruskan torsi yang dibutuhkan untuk mengangkat atau mengerem melalui drilling line yang tergulung dalam hoisting drum.



Panjang drilling line yang digulung dalam Hoisting Drum tergantung dari jumlah sheaves dalam travelling block dan tinggi menara.



19



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



2. Sistim pengereman Terdiri dari rem mekanis utama dan rem pembantu hidrolis atau listrik untuk memperlambat atau menghentikan gerakan tali baja. a. Main Mechanical Brake (Rem Utama Mekanis) Merupakan alat tunggal yang paling penting dari sistem pengangkat. Dia mempunyai kemampuan untuk membuat seluruh beban kerja untuk betul-betul berhenti atau untuk mengurangi kecepatan putaran drum. Untuk tujuan keselamatan setiap drum mempunyai rem di 2 (dua) sisi, yaitu sebuah di setiap drum flange. Konstruksi dari rem mekanis, pada dasarnya terdiri dari sabuk baja yang lentur yang disebut brake band yang dibagian sisi dalam dipasang sepatu-sepatu rem (brake block) dan di satu ujungnya dijangkarkan tetap sedang ujung yang lain dapat digerakkan untuk ditarik oleh brake lever sehingga sepatu rem dapat menekan brake rims pada hoisting drum flange untuk mengerem pelan-pelan atau berhenti sama sekali.



Brake rims



Brake bands



20



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Brake Flange (rims) dan Sistem Pendinginan Brake flange dari rem ini ada 2 (dua) macam, yaitu brake flange yang memiliki ruangan air pendingin di bagian bawah flange yang dipakai pada Rig menengah sampai besar. Brake flange yang lain adalah tidak memiliki ruang air, yang umum dipakai pada Rig-Rig kecil, menengah sampai besar. Brake flange yang lain adalah tidak memiliki ruang air, yang umum dipakai pada Rig-rig yang kecil dimana karena kecil beban pengeremannya. Panas yang ditimbulkan oleh pengereman cukup didinginkan dengan udara. Pendinginan rem mekanis yang tidak baik akan berakibat brake lining cepat aus dan brake flange. Brake drum cooling water pump harus memiliki tenaga penggerak sendiri (motor listrik AC) terpisah dari Compound. Karena engine compound pada saat pekerjaan menurunkan pipa dalam keadaan idling (kecepatan rendah). Padahal waktu tersebut memerlukan pendinginan sewaktu mengerem. Selain dari pada itu sistem pipa air saluran di design sekaligus untuk hydromatic brake, dan pendingin drum. Oleh karena itu saluran tekan dari pompa harus cukup besar. Air pendingin yang mengandung larutan garam, kapur (hard water) akan dapat membentuk kerak di pipa saluran dan di brake flange. Karena adanya kerak panas tidak dapat segera diambil oleh air yang disirkulasi, akibatnya brake flange akan menjadi panas dan brake lining dan brake flange akan cepat aus. Untuk menghindari itu secara periodik dilakukan pengecekan kerak tersebut. Untuk pembersihan kerak calcium (kapur) dapat dipergunakan larutan 17% muriatic acid + 83% air disirkulasikan melalui brake flange 15 sampai 30 menit. Setelah itu bersihkan dengan mencuci memakai air ditambah soda roti agar asam sisa bersih dan tidak merusak brake flange. Operator drawwork jangan sampai lupa menghidupkan pompa apabila akan memakai rem, karena apabila tidak ada, kemungkinan brake flange (brake rim) dapat retak akibat panas yang berlebihan. Brake flange (Brake Rim) akan mengalami keausan normal karena gesekan dengan brake lining sewaktu mengerem.



21



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Brake Lining dan Brake Band Besar daya pengereman dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah : 1. Perbandingan antara diameter brake flange dengan drum spool. Untuk drum spool yang sama tetapi berbeda diameter brake flange-nya maka yang berdiameter brake flange yang lebih besar akan mengahsilkan daya pengereman yang sama untuk tekanan brake lever yang sama. 2. Lebar dari brake band dan brake lining. Dimana semakin lebar brake band dan brake lining akan menghasilkan daya pengereman yang semakin besar. 3. Besar tekanan yang diberikan ke brake lever, semakin besar tekanan pada brake lever akan mengahsilkan daya pengereman yang semakin besar. Sudut kontak antara brake flange dan brake lining, dimana semakin besar sudut kontaknya akan menghasilkan daya pengereman yang semakin besar. Normalnya brake block akan mengalami keausan apabila dipergunakan. Keausan dari brake block yang tercepat akan terjadi pada brake lining di ujung brake band yang mati (dead end). Hal ini disebabkan sifat rem mekanis ini yang self energizing. Dari kedua brake band pada kedua brake flange diperlukan pembebanan yang merata , agar hasil pengereman baik dan kecepatan aus dari brake lining. Cara yang harus dilakukan adalah mengatur tegangan brake band dengan mengatur ajusting hold down terhadap equalizing joke. Pemeliharaan Rem Mekanis Rem mekanis memerlukan secara periodik dicek keausan dari kedua brake block dan brake flange. Pengecekan secara visual sangat mudah dilakukan yaitu dengan melepas tutup depan dari drawwork, secara langsung akan dapat dilihat keausannya. Pada kondisi yang normal, dengan brake lining yang berkualitas baik dan pemasangannya betul, dengan juga auxiliary brake bekerja membantu secara normal, rem mekanis akan dapat dipakai untuk 5 sampai 6 sumur pada pemboran sumur kedalaman menengah. Penggantian brake lining dan pengecekan keausan dari brake flange dilakukan pada saat Rig sedang dijadwalkan tidak kerja.



22



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Untuk melepas, lepaskan tutup depan dari drawwork dan lepas pen-pen dari equalizer, dead end dan live end dari brake band, selanjutnya brake band lepaskan dengan mempergunakan tenaga tangan. Apabila waktu menarik dipergunakan catline atau cara lain yang serupa ada kemungkinan brake band akan rusak karena akan bengkok atau tidak bulat lagi (kinked). Walau demikian, rusaknya brake band bukan saja disebabkan oleh hal tersebut di atas, tetapi dapat juga disebabkan oleh ausnya brake flange atau brake lining yang tidak normal. Brake band yang tidak bulat lagi dapat dicek dengan membuat lingkaran dengan jari-jari sesuai brake band nya. Brake band yang tidak bulat lagi harus di roll lagi dengan mesin agar bulat kembali atau diganti. Brake lining yang lama dilepas diganti dengan brake lining baru yang sesuai ukurannya. Brake lining harus diikat dengan skrup dan dimur dengan ukuran yang sesuai dan dengan jumlah yang cukup. Mur harus diikat cukup keras dan dipasang pen pengaman untuk menjamin mur tidak lepas. Walau demikian tidak dijamin bahwa setelah dipakai tidak kendor. Oleh karena itu sebaiknya dilakukan pengecekan (dikeraskan lagi) ikatan mur tersebut setelah brake lining dipakai beberapa waktu. Brake lining yang dipasang dapat memutuskan sekrup-sekrup yang dipasang, disebabkan oleh beban yang berlebihan, jumlah skrup kurang atau adanya kotoran di bawah brake lining sewaktu memasang. Oleh karena itu sewaktu memasang harus dibersihkan terlebih dahulu dari segala kotoran dan karat ataupun cat sebelum memasang brake lining. Setelah semuanya dikerjakan, brake band dipasang kembali dan dilakukan pengaturan dengan mencoba dengan tekanan-tekanan ringan. Sebelum travelling block diberi beban penuh, travelling block harus dinaikkan dan diturunkan dengan beban kosong beberapa kali dan diberikan tekanan pada brake lever untuk membuat bentuk permukaan lining sesuai dengan flange nya. Clearance harus dicek dengan brake dilepas dan dilakukan pengaturan untuk kekerasan yang diinginkan. Brake lever dan roller atau per harus distel sesuai spesifikasi dari pabrik.



23



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



b. Auxiliary Brake (Rem Pembantu) Adalah rem hidrolis atau peralatan rem electromagnetic yang membantu meringankan tugas rem mekanis pada waktu bekerja dengan beban-beban yang berat pada sumur yang dalam.Rem pembantu itu dipakai hanya untuk mengatur kecepatan



penurunan



pipa



dan



apabila



bekerja



sendiri,



ia



tidak



dapat



memberhentikan beban rangkaian pipa pengeboran. Hydromatic brake, atau water brake berkonstruksi dan rotor yang dihubungkan dengan drum drawwork dengan Jaw dan Over running clutch dan housing/statornya dijangkarkan di skid drawwork. Prinsip dasar operasinya adalah meredam torsi putar dengan memanfaatkan gesekan dan adukan air yang tersirkulasi melalui brake ini. Pocket rotor bergerak terlempar keluar karena gaya centrifugal. Kemudian air tersebut mengalir dengan bertekanan ke dalam Vane pocket dari stator. Air yang berada dalam Vane pocket stator tersebut akan ditendangmasuk ke rotor pocket kembali, dan inilah yang menghasilkan pengereman. Kejadian ini akan terjadi terus menerus selama rotor berputar. Terbentuknya adukan/gesekan air menghasilkan hambatan melawan putaran rotor, dan selanjutnya akan merubah energy mekanis menjadi panas. Untuk putaran poros drum ke belakang hanya akan mendapat tahanan yang kecil.



HYDROMATIC® AND HYDROTARDER® AUXILIARY BRAKES



24



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Hydromatic® Brakes are available in sizes to meet every need for drilling to depths well below 35,000 feet and for all sizes of well servicing rigs. The range of sizes and maximum recommended operating speeds include the following:



SIZE



MAXIMUM PRESSURE PSI



**MAXIMUM SPEED RPM



MAX SHAFT DIA. INCHES



VOLUME IN GALLONS



WEIGHT OF BRAKE LBS.



*BRAKE CAPACITY HP



111-300 112-500 15DR 121 122 201 22SR 202 22DR V-80® SSR28 262 341 341A +4OSR 342 342A +46SR 6OSR 451 481 V200 V295



25 25 25 25 25 25 25 25 25 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15



2300 2300 2300 2300 2300 1550 1550 1550 1550 1550 900 850 600 600 570 600 600 500 375 500 450 480 350



1-3/4 2 3-1/8 3-1/8 3-1/8 5 4-15/16 5 4-15/16 5 5 5-1/2 7-1/2 7-1/2 7-1/2 7-1/2 7-1/2 7-1/2 7-1/2 7-1/2 7-1/2 7-1/2 9-1/4



1 3 6 2 3-1/4 5 10 9-1/10 20 13-1/2 17 30 35 35 68 56 56 80 180 78 98 96 315



180 265 580 300 432 980 1200 1475 2300 1240 2120 2650 3400 2465 3400 5300 3900 5000 9500 3700 7500 9100 26880



300 500 1600 800 1600 1500 2500 3000 4000 5000 5500 6000 6000 6000 6000 7500 7500 7000 8000 8500 9000 10000 12000



Brakes are furnished with special shafts to customer's specifications up to the maximum shaft diameter shown.



25



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Semakin tinggi permukaan air di dalam hydromatic brake akan menghasilkan daya pengereman yang tinggi. Air di dalam hydromatic disirkulasi, dengan memompakan air ke dalam hydromatic brake, kemudian dikeluarkan kembali untuk pendinginan. Air yang disirkulasikan harus bersih, harus bebas dari bahan-bahan penyebab korosi, dan dingin, sehingga mampu mengambil panas di hydromatic. Panas tertinggi yang diizinkan keluar dari hydromatic adalah 180 0 F. Saluran air yang keluar usahakan berukuran tetap besar (jangan ada reducer) dan sependek mungkin agar air cepat keluar dan air`tidak terlalu panas di dalam hydromatic, agar tidak teebentuk uap panas (steam). Tekanan air yang masuk ke dalam hydromatic brake jangan terlalu tinggi, cukup 10 psi, karena kalau terlalu besar akan dapat merusak packing di sekitar input shaft. Berikan pelumasan dengan memompa grease secukupnya dengan calcium base waterproof grease setiap sebelum tripping. 3. Transmisi Transmisi digunakan untuk meneruskan torsi, mengatur kecepatan serta merubah arah putaran. 4. Cathead” Sebagian tenaga drawwork juga diteruskan ke catheads yang dapat berfungsi untuk membantu mengangkat peralatan ke lantai bor, menyambung dan melepaskan sambungan pipa bor. Drawwork



diukur



kemampuannya



dari



kekuatan



mengangkat,



menurunkan



atau



menggantung untuk ukuran dan berat pipa yang tertentu pada suatu kedalaman yang tertentu. Berat keseluruhan dari beban yang diangkat termasuk travelling block & seluruh rangkaian pipa bor dapat mencapai 500 ton dan biasanya kekuatannya dinyatakan dalam daya kuda yang dibutuhkan. Drawwork juga berfungsi mengontrol beban pada mata bor.



26



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Tugas-tugas Utama Drawwork Drawwork adalah salah satu dari komponen penting dari sistem pengangkat. Tugas-tugas utamanya adalah untuk : -



Meneruskan tenaga dari penggerak-penggerak mula ke unit travelling block sewaktu proses pengangkatan dan penurunan rangkaian pengeboran putar. Penurunan dan pengangkatan ini disebut “Trip-in”, “Trip-out” atau sekedar “tripping”.



-



Meneruskan tenaga dari penggerak-penggerak mula ke rotary drive sprockets pada kebanyakan rig-rig (rig-rig yang baru biasanya mempunyai mesin-mesin sendiri untuk melakukannya).



-



Meneruskan tenaga dari penggerak-penggerak mula ke cat head untuk menyambung (making up) atau melepas (breaking out) bagian-bagian rangkaian pipa bor.



27



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Gambar 3-1



28



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Cathead Cathead adalah sub bagian dari Drawwork dan terdiri dari 2 (dua) Cathead yaitu : 1. Drum cathead atau make up cathead (terletak di sisi driller pada Drawwork), dan 2. Break out Cathead (pada sisi lainnya) Cathead-cathead ini digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan pipa bor. Meskipun demikian, tugasnya yang lebih utama lainnya adalah untuk mengangkat alat-alat kerja yang ringan dan untuk memindahkannya dari tanah ke lantai bor dan lain-lain. Contoh susunan cathead dapat dilihat pada gambar 3-1 di atas. Pada kebanyakan rig yang modern, pekerjaan yang dilakukan cathead telah diambil alih oleh cathead otomatis dengan air power hoist. Hal ini diterangkan lebih lanjut di bawah ini : Drum cathead atau make up cathead Drum atau make up cathead (kepala kucing penyambung) dikenal sebagai kepala kucing “otomatis”, “pemintal” atau “penggesek” yang digunakan untuk mengencangkan ikatan sambungan pipa pengeboran. Spoolnya juga dipakai untuk mengangkat beban-beban yang ringan dengan cara melilitkan tali manila (fiber) beberapa kali sekeliling cathead sampai tegangan tali menimbulkan cukup gesekan untuk mendapatkan tenaga penarik yang diperlukan untuk mengangkat beban. Breakout Cathead (Kepala kucing pelepas sambungan) Pertama-tama digunakan untuk melepas sambungan pada pipa bor. Cathead ini biasanya digunakan untuk mempererat sambungan-sambungan pada rangkaian drill collar yang`panjang dan untuk mengangkat beban yang ringan. Air Power Hoist / Air Hoist Air power hoist merupakan katrol tenaga angin kecil yang terpisah digunakan untuk mengangkat beban-beban yang ringan yang umumnya dilakukan oleh spool kepala kucing. Unit ini terpisah dari mesin drawwork karena itu lebih mudah dan lebih aman penggunaannya.



29



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Tenaga/Daya Type drawwork merupakan sebutan identifikasi dari suatu unit drilling rig dan bukan type dari pompa ataupun alat lainnya. Hal ini disebabkan drawwork memegang peran yang besar di dalam operasi pemboran. Model dari drawwork pada umumnya disebutkan berdasarkan nominal drilling depth rating atau horse power rating. Contoh : - Drawwork National 1625, drilling depth ratingnya 16.000 ft sampai 25.000 ft - Drawwork National 610, drilling depth ratingnya 6.000 ft sampai 10.000 ft - Ideco H 1200 HP, ratingnya 1200 HP Tenaga kuda yang diperlukan untuk mengangkat pipa atau hook Horse Power adalah tergantung kecepatan. Hook HP = W X S 33.000 Dimana : W = Hook Load (Berat block assy + berat pipa), lbs S = Kecepatan pipa, ft/menit Karena adanya gesekan dari wire rope, sheaves-sheaves, rantai drawwork dan bearing. Maka input HP Drawwork yang harus diberikan akan lebih rendah dari yang dihasilkan oleh hook. IHP Drawwork =



Hook HP



Mechanical efficiency



30



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



TRANSMISI Selective Transmission Pada drawwork yang modern memiliki transmisi pengatur kecepatan sehingga dengan putaran engine yang tinggi dengan torsi rendah akan dapat dihasilkan suatu putaran lebih rendah dengan torsi yang lebih tinggi. Terdapat 3 (tiga) type transmisi yang dipakai untuk mengatur kecepatan dan arah putaran di dalam drawwork, chain & sprocket (rantai & sprocket), gear type, electric type. a. Selective Transmission Chains and Sprocket Type ini banyak dipakai sebagai selective transmission mulai dari Rig menengah sampai rig dengan HP yang besar. Dengan mengatur ukuran-ukuran diameter dari sprocketsprocket yang terpasang maka kecepatan putaran dapat di atur /dirubah sesuai dengan beban yang akan ditarik oleh drawwork. Dengan 3 (tiga) speed selective transmission dan 2 (dua) drive drum akan menghasilkan 6 kecepatan, dan beberapa drawwork memiliki 2 kecepatan putar balik (reverse speed) b. Selective Transmission Gear Type Transmisi gear, mempunyai sifat sangat kompak dan sering dipakai untuk drawwork kecil. Mereka biasanya dipasang bersama torque converter, hydraulic device dengan beberapa speed ratio dimana secara otomatis akan dapat mengatur sendiri menyesuaikan beban. Torque converter dapat dipasang terpisah dengan engine atau dipasang langsung dengan engine. Apabila dipasang pada engine harus memiliki chain ratio untuk penyesuaian engine dan torque converter. c. Selective Transmission electric Type Electric transmission dipakai DC motor untuk memperoleh range torsi dan kecepatan. Dengan menurunkan supply arus ke motor akan menurunkan torsi di motor dan kecepatan akan naik. Naiknya jumlah arus ke motor akan menaikkan torsi tetapi kecepatan turun.



31



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



CLUTCHES Clutch adalah komponen mekanis yang berfungsi untuk menghubungkan atau melepas elemen yang bergerak berputar dan elemen lain yang digerakkan. Apabila clutch berhubungan (menggigit) akan membuat element yang digerakkan ikut berputar dan sebaliknya, apabila clutch dilepas maka elemen yang digerakkan akan diam sementara elemen penggerak dapat berputar bebas. Letak clutch di drilling rig adalah pada tempat-tempat sebagai berikut : -



Antara compound & pompa lumpur



-



Antara engine & compound



-



Di antara compound



-



Antara compound dan transmisi drawwork



-



Di antara transmisi



-



Di antara transmisi dan high speed atau low speed di sisi-sisi drum



-



Pada catheads



-



Pada rotary drive



Type dari clutch yang dipasang di setiap tempat tergantung dari posisi machinery, ruang yang tersedia, dan kondisi lingkungan, kemungkinan ada misalignment. Type clutch yang dipakai pada drawwork umumnya type positive, friction dan over running type. Positive clutch adalah yang paling sederhana ia dipakai di tempat yang tidak memerlukan sering melepas dan menggigit kembali setiap saat, dan tidak problem dengan adanya pelumas karena tidak akan slip. Ia tidak dapat diikatkan dan dilepas saat poros masih bergerak. Spline clutch dan jaw clutch adalah jenis positive yang dipakai di drawwork. Spline Clutch Dipakai pada drawwork karena lingkungannya terdapat oil spray atau mist untuk memakankan dan melepas poros harus diam karena apabila tidak akan dapat merusak gigi spline, pastilah poros atau rantai putus.



32



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Jaw clutch Mempunyai sifat hampir sama dengan spline clutch, dipakai antara drum shaft dan auxiliary brake shaft dan juga pada compound antara power flow dan drawwork atau pompa lumpur. Friction Clutch Jenis ini yang dapat ditemui pada unit pemboran adalah disc clutch dan drum clutch Disc Clutch Ini dipakai biasanya pada engine, dengan memakai ini dapat mencegah matinya engine atau shock loading saat memulai memakankan. Drum Clutch Merupakan jenis friction clutch yang dioperasikan dengan tekanan udara. Diaphragma akan mengembang bila mendapat tekanan dan friction shoe akan menempel element yang digerakkan. Type ini dipakai pada engine, pada drum drawwork dan pada compound. Over Running Clutch Clutch ini hanya dapat menggigit satu arah saja dan untuk arah lain, clutch ini tidak akan bekerja. Clutch ini dipasang di antara drum dan hydrodynamic (hydromatic brake). Adakalanya jam clutch ditambahkan agar dapat bebas saat drilling. Dengan tersedianya selective transmission maka driller dapat mengangkat beban yang berat dengan kecepatan rendah dan mengangkat beban ringan dengan kecepatan tinggi, tanpa terjadi putaran engine yang berlebihan. Untuk keperluan tersebut setiap pabrik pembuat drawwork senantiasa memberikan informasi di instruction manual dan juga pada plat kuningan yang ditempel pada drawwork di dekat driller console. Apabila pengaturan beban dan kecepatan tersebut dilampaui ada kemungkinan clutch akan slip dan akibatnya friction shoe dapat terbakar.



33



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



COMPOUNDING TRANSMISSION Pada pemboran yang semakin dalam diperlukan tenaga atau horse power engine yang semakin besar untuk keperluan operasi drawwork atau pompa. Tenaga tersebut untuk pemboran menengah sampai dalam tidak dapat disediakan dari satu buah engine, sehingga untuk 1 (Satu) drawwork dapat diperlukan engine sampai 2 (dua) atau lebih. Sistem penggabungan tenaga yang demikian disebut compound system. Compound system ini mempergunakan high speed multistrand chain, sprocket, bearing dan shaft untuk membentuk compound dan torque converter atau hydraulic coupling yang dipasang pada engine. Terdapat 2 (dua) jenis compound, antara lain : -



One piece compound



-



Sectional compound



One piece Compound Compound system ini duduk pada sebuah skid, tidak terpisah-pisah transmisinya. Umumnya type ini dipakai untuk Rig kecil. Type ini memiliki keuntungan, yaitu rantai tidak perlu dilepas saat mocing, unit ini kompak sehingga tidak ada problem alignment sewaktu rigging up. System ini tidak dipakai pada Rig besar, karena akan terlalu berat dan besar untuk dijadikan 1 (satu) unit. Sectional Compound Compound system ini dipakai untuk unit Rig yang besar. Shaft assembly, pelindung rantai dan engine menjadi satu sewaktu moving. Drawwork diangkat terpisah. Transmisi yang sudah dilepas sebelumnya ditutup sewaktu tranport untuk menghindari terjadinya pengeboran oleh debu, dll, yang akan merusak transmisi.



34



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Safety Shut Down Device (Chrownomatic Brake) Crownomatic brake mempunyai fungsi untuk mencegah travelling block jangan sampai menubruk crown block. Mekanisme ini diatur dengan meletakkan posisi toggle valve arm tepat di atas batas lilitan batas limit gerakan travelling block. Apabila jumlah lilitan dilebihi akan menekan toggle valve arm ke samping, dan tekanan udara akan mengalir otomatis ke air cylinder assembly dan menarik clutch dari brake shaft sehingga secara otomatis akan mengerem drum. Sementara itu dalam waktu yang sama udara juga mengalir otomatis ke air relay valve, yang berakibat saluran udara ke high drum clutch valve dan low drum clutch valve akan terhenti dan sekaligus tekanan udara di kedua clutch akan terbuang. Dengan demikian pengereman otomatis tersebut di atas tidak akan menyebabkan gangguan engine. Untuk menormalkan operasi kembali reset valve dioperasikan untuk membuang tekanan terlebih dahulu sebelum travelling block digerakkan.



35



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



IV. OVER HEAD TOOLS



Overhead tools (alat-alat bagian atas) merupakan mata rantai penghubung di dalam system perangkat. Alat-alat ini terdiri dari



komponen-komponen



sebagai berikut : 1. Crown Block, yang terletak di menara puncak. 2. Travelling Block 3. Hook 4. Elevator (digantung pada Hook) Alat-alat



ini



menghubungkan



supporting



structure (kerangka penunjang) dan drawwork untuk bekerja bersama-sama menaikkan atau menurunkan pipa bor dan lain-lain ke dalam lubang bor atau sumur bor. Setiap komponen dirancang,



dipilih



dan



dipasang



untuk



kebutuhan pengangkatan dengan kapasitas tertentu yang rencanakan untuk rig. Kapasitas bervariasi antara 50 ton sampai lebih 600 ton. Istilah-istilah : Crown Block Crown Block adalah suatu unit roda-roda katrolkatrol (sheaves/puli) yang terletak di rangka atas pada puncak menara. Drilling line dililitkan pada sheaves atas yang ada pada crown block dan pada sheaves bawah yang ada pada traveling block. Hal ini dilakukan secara ganti berganti pada waktu persiapan tali (string up), untuk membuat system pengangkat dapat bekerja.



36



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Travelling Block Travelling block adalah suatu susunan puli-puli (roda-roda katrol) dimana tali baja dililitkan. Hal ini memungkinkan traveling block dapat bergerak naik dan turun bergantung di bawah crown block sampai di atas lantai bor.



Line String Line string adalah jumlah lilitan drilling line yang dililitkan pada traveling block. Sebagai contoh, “8 line string” berarti 4 puli pada traveling block dililiti secara bergantian oleh drilling line bersama crown block. Jumlah puli yang diperlukan crown block adalah satu lebih banyak dari pada jumlah puli pada traveling block, kelebihan satu puli ini adalah untuk tali mati (dead line) yang dijangkarkan ke dasar substructure. Hook Hook merupakan alat berbentuk kait yang besar yang terletak dibawah traveling block, dimana swivel dan pipa bor tergantung selama operasi. Di dalamnya ada suatu pegas, yang membantu menyerap kejutan dan juga lompatan pin keluar dari box sewaktu melepas/membuka sambungan. Link adalah gantungan elevator digantungkan pada hook untuk digunakan selama operasi pengeboran.



37



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Dengan adanya link membuat elevator mudah untuk digerakkan ke depan atau kebelakang oleh derrickman untuk memasang atau melepas elevator dengan /dari drill pipe atau drill collar. Ada 2 type dasar dari traveling block, yaitu : Conventional Block & Hook Dipakai pada menara bor dimana diperlukan beban-beban yang lebih berat untuk mengebor sumur-sumur yang dalam. Combination Block & Hook Lebih kecil dan lebih ringkas dari pada conventional block & hook. Kombinasi dari pada block dan hook umumnya dipakai pada mast di tempat-tempat yang luasnya terbatas. Meskipun tidak dirancang untuk beban-beban yang berat, beberapa dari antaranya mampu mengangkat sampai lebih dari 500 ton. Semua block-block dirancang dengan beberapa bagiannya menjulur keluar dari rumah block. Elevator Elevator adalah suatu penjepit yang sangat kuat yan memegang piipa bor dan drill collar bagian demi bagian sehingga dapat dimasukkan ke atau dikeluarkan dari lubang. Elevator digantung pada elevator link, yang dipasang disamping traveling block atau hook. Ada 2 type dasar elevator, yaitu : 1. Bottle neck (taper shoulder), yang dipakai untuk hampir semua pipa bor, dan 2. Collar Left (square shoulder) yang dipakai pada pipa bor berbahu segi empat atau pipa collar. Kadangkala disebut “type berpintu depan” (front door type). Disamping itu juga ada type berpintu samping yaitu side door type.



38



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Sebagai tambahan, slip type elevator dipakai untuk mengangkat rangkaian-rangkaian casing yang berat atau tubing dengan integral joint.



Letak Elevator bila tidak bekerja Bila tidak digunakan, elevator (yang terpasang pada traveling block) berada disamping bersandar pada swivel selama operasi pengeboran sedang berlangsung.



Letak Elevator bila tidak bekerja Bila melakukan persiapan untuk menggunakan elevator, maka : -



Batang bor di gantung di dalam bagian dalam dari meja pemutar dengan dipasang Drill Pipe Slip.



-



Swivel dan Kelly diletakkan rat hole, memungkinkan link dan elevator berayun bebas di bawah kait.



-



Kemudian elevator baru dapat dipakai mengangkat atau menurunkan rangkaian pipa bor.



4.1.



Block



Block adalah suatu susunan dari pulley-pulley besar yang duduk pada kerangka dimana drilling line disusun atau direeved atau string line disusun. Susunan tersebut dimaksudkan untuk dapat menarik atau mengangkat beban berat dengan tarikan yang ringan, meskipun kecepatannya lambat. Fungsi dari sheaves adalah sebagai penuntun dan penunjang drilling line yang melalui block. Jumlah sheaves pada block ditentukan oleh kapasitas beban yang mau ditahan atau ditarik, bervariasi dari 3 sampai 7 buah. Biasanya 5 buah, tetapi untuk sumur dalam dibutuhkan 6 sampai 7.



39



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Konstruksi Sheaves dibuat dari special alloy steel atau heattreated manganese steel. Sheaves duduk pada enterpin dengan mempergunakan roller bearing. Pin berukuran cukup besar antara 5 sapai 11 inch dan dimana didalamnya terdapat saluran-saluran grease untuk pelumasan bearing sheaves. Terdapat dua ukuran dimensi yang penting pada block yaitu Groove Root radius dan Tread radius. Groove Root Radius Jari-jari lingkaran dasar tempat kedudukan dari wire rope disebut groove root radius. Groove Root radius yang baik adalah memiliki sudut kontrak dengan lingkaran 150° dengan sudut yang dibentuk oleh bibir groove 15°. Groove pada sheave harus sesuai sekali dengan ukuran wire rope. Apabila Sheave Groove terlalu kecil akan menyebabkan cepat aus baik wire rope ataupun sheavesnya. Demikian juga apabila sheave groove terlalu besar akan menyebabkan wire rope menjadi gepeng, sehingga akan cepat terjadi aus pula seperti kejadian di atas. Oleh karena itu groove root radius harus di ukur dengan mempergunakan alat special, untuk menentukan apakah groove cukup baik atau harud dilakukan recondition.



TABEL M2-1 GAGES FOR WORN SHEAVE GROOVES



Alat pengukur groove disebut groove gage, dan distandard API. Alat pengukuran ini terdiri dari 3 macam untuk setiap ukuran nominal wire rope.



40



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Groove gage yang bertuliskan API NEW GO, berarti ukuran untuk mengukur diameter minimum dari groove baru/recondition. Groove gage yang bertuliskan API NEW NOGO, adalah ukuran maksimum groove untuk baru atau recondition. Groove gage bertuliskan API WORN GO adalah ukuran diameter yang aus dari baru. Tinggi groove (jarak dasar groove sampai puncak), untuk sand line sheave 1,75 sampai 3 kali nominal size wire rope dan untuk drilling line antara 2 sampai 1,75 kali diameter drilling line.



GROOVE RADH FOR NW AND RECONDITIONED SHEAVE GROOVES (ALL DIMENSIONS IN INCHES)



……………………………………………



Tread Diameter Tread Diameter adalah penting sekali karena jika terlalu kecil akan berakibat terjadi tekukan wire rope yang berlebihan dimana akan menyebabkan aus. Karena terjadi gesekan diantara tread dan wire. Tread diameter yang disarankan adalah 45 x diameter wire rope dan minimum diameter yang disarankan 30 x diameter wire rope.



Load capacity “API Working Load Rating” atau “Maximum Hook Working Load” dari traveling block adalah menunjukkan beban maksimum yan diizinkan diberikan pada traveling block saat dipergunakan operasi round trip.



41



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Contoh : National Type G Hook Block Model No. 435 G 175 Jumlah Sheave



: 4



Diameter luar Sheave : 35 inch Load Rating



: 175 tons



Line Size



: 1 1/8, 1 ¼ inch



Berat



: 7920 lbs



Travelling block dan cown block dipilih dengan ukuran dan kapasitas yang sama atau berpasangan. Travelling block yang conventional dibuat seperti samping. Untuk operasi ia mmerlukan hook untuk sebagai kait. Pemeliharaan dari block ini relative sama dengan crown block.



4.2. Hook Hook merupakan kait penghubung antara traveling block dengan link atau swivel. Ia harus dapat berputar pada saat terdapat beban berat. Ia memiliki bearing yang ditahan oleh housing dan memiliki mekanisme pengunci yang mampu mengunci bermacam-macam posisi arah hool bail menghadap. Selain daripada itu ia memiliki per berbagai bantalan untuk menahan berat drill stem yang lepas agar tidak rusak. Hook memiliki safety latch untuk swivel dan locking arm atau link ears pada samping sisinya untuk tempat menyambung link. Selain



daripada



itu



ada



pulayang



memiliki



system



hydraulic



untuk



flesibilitas



penyambungan. Pada akhir tahun 1940 mulai dibuat kombinasi dari block dan hook (combination hook block). Dengan cara ini akan memperoleh kemampuan alat yang sama dengan kapasitas sama tetapi unit ini lebih kompak dan lebih pendek, sehingga memberi ruang gerak lebih tinggi di menara. Kelemahan dari type ini adalah kalau salah satu rusak berarti kedua fungsi tersebut praktis harus sama-sama tidak dapat dipakai.



42



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Link Elevator Link merupakan penghubung traveling block dan elevator. Ukuran dari link diamabil dari diameter penampang batang cincin bawah. Besarnya kekuatan kapasitas dari link harus dilihat dari ukuran tinggi penampang dari batang mata link atas dan bawah. Panjang Link tidak ditentukan atau tergantung pesanan. Panjang link umum untuk DP dan untuk casing berbeda berbeda karena ukuran casing yang besar dan posisi casing memerlukan kefelksibelan dari elevator. Panjang diukur dari puncak lubang cincin link atas dan cincin link bawah.



4.3. Elevator Elevator merupakan clamp pemegang pipa, DP, casing, tubing ataupun sucker rod, untuk menarik dan memasukkan kedalam sumur. Drill Pipe Elevator dipakai khusus untuk Drill Pipe, demikian juga lainna dibuat spesifik. MAcam elevator telah dibahas pada introduksi di depan. 4.4. Pemeliharaan Over Head Tools Block, Hook, link dan elevator memerlukan pemeliharaan dan pemeriksaan untuk menjamin ia dapat beroperasi dengan tepat sepanjang waktu tertentu. Pelumasan Blocks dan Hook Pemeliharaan untuk ini adalah pelumasan. Derrickman selalu melumasi dan memeriksa block dan hook apabila ia aplus (tour). Travelling block dapat diberhentikan dihadapan monkey board untuk kerja ini. Sistematik pelumasan terdiri dari : -



Setiap hari melumasi bearing-bearing melalui grease fitting untuk tujuan masing-masing.



-



Pemberian grease pada ulir seminggu sekali.



43



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



-



Derrickman di dalam membawa grease gun harus tidak boleh sampai jatuh (pasang tali).



-



Travelling block di dalam pemakaian agar dibalik-balik di dalam meletakkan fast line untuk meratakan keausan.



-



Apabila block di balik di dalam memasang fast line lubang-lubang pelumasan dipindah pula supaya derrickman mudah melakukan pelumasan.



Pemeriksaan Block Pengecekan biasa pada crown dan trvelling block meliputi mengecek keausan groove, kekocakan bearing dan cek grease fitting. Crown safety platform dicek adakah kerusakan, pagar, tempat pengelasan, beam, platform diperlukan untuk melakukan pemeliharaan sheave-sheave crown block pada saat menara tegak. Periksa keausan dari traveling block bechet dan hook bil, bila terjadi keausan berarti kapasitas akan turun (lihat table & gambar E 5-1)



Ref to API 8A



DRILLING MANUAL



Pemeriksaan Hook Assembly



44



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Pemeriksaan dari hook assembly pertama adalah keausan dari link ears-tebal dari link ears diukur pada bagian yang aus terbanyak. Rating beban hook diturunkan sesuai keausannya lihat table dan gambar E 5-1, selain dari pada itu perlu dilakukan pemeriksaan hook dan swivel bail dengan cara yang serupa di atas dan periksa kapasitas yang baru sesuai table & gambar E 5-1. Selain dari pada itu perlu diperiksa level dari minyak pelumas pada kombinasi hook block, levelnya harus dipelihara pada ketinggian tertentu. Minyak ini berfungsi selain melumasi bearing juga sebagai snubber untuk meredam tegangan kejut sewaktu ketika tool joint di lepas. Minyak pelumas harus diisi dengan grade dan jenis pelumas sesuai dengan saran pabrik. Pelumasan dan Pemeriksaan Elevator -



Semua bagian yang bergerak harus dilumasi setiap round trip .



-



Pada waktu yang sama pula periksa latch dan mekanisme latch spring apakah sudah bekerja dengan benar.



-



Check hang pin,kalau aus akan dapat slack in (melonggar) lubang elevator.



-



Link block bolt dan nut harus dikunci agar tidak lepas.



-



Setiap tahun 2 kali drill pipe elevator harus telah diperiksa keausannya dengan calibrated instruments untuk mengetahui keausan dan berubahnya ukuran.



-



Untuk collar type elevator harus dicek untuk kesegiannya (squareness), dan uniformity dan kedalaman aus. Apabila permukaan fitting lebih dari 1/16 inch, harus direcondition.



-



Untuk 18º taper elevator harus lebih sering diperiksa daripada collar type, yaitu taper dan conical bore harus dicek keausannya. Disamping itu sudut kemiringnnya dari taper dan hard bond tool joint posisinya.



IV. DRILL PIPE ELEVATORS



45



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



A. ELEVATOR SPESIFICATIONS Drill Pipe elevators shall have bore dimension as specified in table E3-1. TABLE E3-1 - DRILL PIPE JOINT



Elevator size



Taper Shoulder Neck Diam Elevator 1 DE Max Bore



Square Shoulder Neck Diam Elevator 2 DE Max Bore3



2 3/8 IF 2 7/8 R 2 7/8 IF 2 7/8 Hydril 3 ½ R & FH 3 ½ IF 3 ½ Hydril 4 FH 4 IF 4 ½ R & FH 4 ½ IF 5 IEU 4 5 ½ R & FH



2 9/16 3 3 3/16 No Upset 3 11/16 3 7/8 No Upset 4 3/16 4½ 4 11/16 5 5 1/8 5 11/16



* 3 3 3/16 * 3 5/8 3 7/8 * 4 1/8 4½ 4 5/8 5 5 1/8 5 11/16



2 21/32 3 3/32 3 9/32 3 3/32 3 25/32 3 31/32 3 25/32 4 9/32 4 25/32 4 25/32 5¼ 5¼ 5 13/16



* 3 3/16 3 3/8 * 3 13/16 4 1/16 * 4 5/16 4 13/16 4 13/16 5 5/16 5 5/16 5 7/8



Note : Elevators with the same bores are the same elevators. * Not manufactured 1



For Dimension DE see table 4.2. API Spec 7



2



For Dimension DSE , Grade D dan E, See Appendix H, Spec 7



3



Indicates 1/16 in. x 45 deg. Chamber at top of bore, except 3 1/2" IF



4



Indicates 5 IEU is a 4 ½ IF Tool Joint.



Form API STA 8A -



Prosedur memeriksa DC Elevator adalah : Bersihkan dan adakah elevator adapter retak dan teruskan periksa dengan magnetic inspection untuk masalah yang sama. Periksa adakah safety latch bekerja baik. Cek top bor elevator :



46



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Untuk center latch, ukur keausan bor dan hinge pin. Untuk 5 5/8 inch elevator DC dan lebih kecil keausan tidak lebih dari 1/32 Untuk elevator DC dan lebih besar dari 5 5/8 inch keausan tidak boleh lebih 1/16.



.



V. DRILLING LINE (KABEL BOR) Drilling Line (kabel bor) sering disebut wire line atau wire rope (tali baja) didalam industri pemboran. Drilling line harganya mahal dan pada saat operasi biaya yang dikeluarkan untuk



47



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



pembelian drilling line lebih banyak dibandingkan dengan biaya untuk drill pipe, tanki-tanki lumpur ataupun untuk membeli spare part drawwork, meskipun yang lebih mahal lagi adalah biaya pekerja pemboran dan biaya spare part pompa. Untuk menghasilkan biaya yang serendah-rendahnya, regu pemboran dan semua tingkat management pemboran harus tahu bagaimana untuk mendapatkan usia yang panjang dari drilling line. Beberapa pokok masalah yang harus mendapatkan perhatian di dalam usaha untuk mencapai tujuan di atas yaitu antara lain : -



Memilih ukuran type Drilling line yang cukup memenuhi kebutuhan



-



Penanganan dan pemeliharaan untuk mencegah kerusakan



-



Perhitungan kerja yang diperoleh dari drilling line dalam ton mile.



-



Penentuan program pemotongan (cut off program) yang terbaik untuk kondisi setempat dan dievaluasi dengan seksama. Hal ini sangat besar pengaruhnya di dalam usaha untuk memperoleh usia pakai yang sebaik-baiknya.



5.1. KONSTRUKSI Wire rope mempunyai tiga komponen core, strand dan wire. Wire rope dibedakan atau diklasifikasikan dari jumlah strand, jumlah wire dalam satu strand dan pattern (susunan/konstruksi) dan strand. Sebagian besar konstruksi dari wire rope dikelompokkan



ke



dalam



4



standard



klasifikasi.



Klasifikasi



Jumlah Strand



Wire per strand



6x7



6



7



6 x 19



6



16 sampai 26



48



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



6 x 37



6



27 sampai 49



8 x 19



6



16 sampai 26



Dalam masing-masing klasifikasi memiliki konstruksi tali yang spesifik. Untuk contoh : pada kelas 6 x 19, beberapa konstruksi tali adalah 6 x 19 S (seale), 6 x 25 FW (Filter Wire) dan 6 x 26 WS (Warrington Seale). Karakteristik fisik, seperti ketahanan lelah (fatique) dan ketahanan aus (abrasion), langsung dipengaruhi oleh design (konstruksi) dari strand, secara umum strand dibuat dari beberapa kawat (wire) besar akan lebih tahan abrasion dan lebih kecil ketahanannya terhadap kelelahan dibanding dengan strand dengan ukuran sama tetapi yang dibuat dari kawatkawat yang lebih kecil. Single Layer adalah dasar pokok dari konstruksi strand, konstruksi umum terbanyak adalah single wire center dengan enam wire yang mengelililngi. Ia disebut 7 wire (6) strand. Filler Wire, konstruksi ini mempunyai 2 layar dengan ukuran kawat sama mengelilingi center wire, dengan inner layer mempunyai setengah jumlah wire disusun di layer bagian luar. Filler kawat kecil dengan jumlah sama dengan layer layer dalam diletakkan di celah-celah inner layer. Contoh 25 Filler Wire (1-6-6F-12) strand.



Seale, prinsip bentuk konstruksi ini ialah memiliki dua layer mengelilingi kawat center dengan jumlah wire yang sama untuk setiap layer. Semua kawat di setiap layer sama diameternya dan strand didesign kawat berukuran



49



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



besar yang diluar duduk dilembah-lembah antara kawatkawat kecil inner wire. Contoh : 19 Seale (1-9-9) Strand. Warrington, prinsip dari konstruksi ini terdiri dari kawat dengan diameter sama dengan inner layer dan dua macam diameter wire, secara bergantian besar dan kecil di bagian outer layer. Kawat berukuran terbesar di bagian luar duduk di lembah-lembah dan kawat lebih kecil di unggung inner layer. Contoh : 19 Warrington (1-6(6+6)) strand. Combined Patterns, Apabila strand di bentukpada sebuah operasi memakai dua atau lebih konstruksi di atas, oleh karena itu disebut combined pattern. Dimulai dari center wire, dua layer pertama berpattern Warrington dengan layer ketiga atau layer luar, semua wire dari diameter membentuk seale pattern. Contoh : 49 Warrington Seale 1-8-8 (8+8)-16 strand Performing,



adalah proses dimana strand dibentuk helically, mereka akan menjadi



berbentuk tetap demikian pada penyelesaian rope. Performing mengembangkan ketahanan terhadap kelelahan, gampang di handling dan tahan untuk di rope dengan menyamakan beban di semua diantara strands dan diantara individual wire dari strand. Apabila strand mengurai dari wire rope, mereka berbentuk helical sehingga mudah untuk dikembalikan. Non perform adalah wire rope yang tidak mengalami proses seperti di atas dan sebagai ciri, apabila ia dipotong wire rope akan



50



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



mengurai da sukar/tidak dapat dikembalikan lagi. Arah pintalan (Lay) RRL : Right Regular Lay LRL : Left Regular Lay RLL : Right Lang Lay LLL : Left Lang Lay Elemen



pertama



(Right



atau



Left)



menunjukkan arah pintalan strand pada rope dapat kiri atau kanan (right atau left). Apabila anda melihat memanjang sebuah wire rope arah strand dari right lay rope akan spiral ke kanan dan untuk left lay spiral akan ke kiri. Elemen kedua (Regular Lay atau Lang Lay) menunjukkan arah di dalam hubungan antara arah strand



lay di rope dan arah wire lay



pada strand. Dalam regular lay, wire dibuat berlawanan arah strand lay di wire rope. Ada regular lay kawat-kawat (wire) sejajar dengan poros rope. Pada regular lay (kawat-kawat (wire) sejajar dengan poros rope. Dan long lay, wire disusun dengan arah yang sama dengan strand lay, di rope dan wire akan tampak bersilang dengan sebuah sudut terhadap poros rope.



Grade of Steel Pada saat ini sebagian terbesar grade dari steel wire rope adalah : - IPS



: Improved Plow Steel



- EIPS : Extra Improved Plow Steel Disamping itu terdapat grade wire rope yang lainnya yang dipakai di perminyakan : - PS



: Plow Steel



51



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



- MPS



: Mild Plow Steel



Grade of Steel akan mempengaruhi kekuatan wire rope atau nominal strength dari wire rope. Drilling line pada umumnya memakai grade IPS atau EIPS. EIPS grade dengan klasifikasi dan type core yang sama, ia mempunyai nominal strength 15% lebih tinggi disbanding IPS. Terdapat wire rope dengan jenis Galvanized rope, yaitu wire rope dimana pada semua kawat-kawatnya mempunyai lapisan zinc dipermukaannya untuk menaikkan ketahanan terhadap karat. CORE : Core atau inti, terletak di tengah wire rope mempunyai fungsi untuk bantalan untuk mendukung strand-strand dari rope, disamping itu berfungsi untuk menyimpan pelumas. Core ini terdapat 2 (dua) jenis, yaitu : 1. Fibre Core (FC) adalah core dari tali dengan bahan dari serat sisal/manila atau fiber buatan seperti polypropylene. Wire rope dengan core ini akan lebih lentur dan lebih murah, tetapi dari segi kekuatan /normal capacity dari wire rope inii lebih rendah. Type ini banyak dipakai untuk swab line. 2. Independent Wire Rope Core (IWRC), adalah core yang berupa wire rope. Type ini yang paling banyak di pakai di operasi perminyakan, ia mempunyai nominal strength lebih besar dibanding yang lainnya, tetapi harganya lebih mahal. Kurang lebih 7 ½% dari nominal strength dari 6 strand IWRC rope adalah dimiliki atau dari corenya.



52



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Ukuran Diameter Ukuran diameter wire rope diukur dari puncak strand ke strand yang berseberangan atau merupakan diameter terbesar dan bukan diameter terkecil. Ukuran diameter diukur sampai bilangan terkecil 1/64 inch. Ukuran wire rope umumnya lebih besar sedikit dari ukuran nominalnya. Ini merupakan kondisi yang normal karena apabila dipakai pada operasi setelah beberapa saat maka wire rope tersebut akan berukuran sebesar ukuran nominal. Ukuran Wire rope baru tidak boleh lebih kecil dari ukuran nominal, tetapi boleh lebih besar sedikit dengan toleransi seperti table di atas.



IDENTIFIKASI WIRE ROPE Wire rope diidentifikasikan dengan angka dan singkatan-singkatan, yang hal ini penting untuk dipahami. 1” x 5000’



6 x 19 S PRF RRL IPS IWRC



Diameter line



Independent wire rope core



Length of line



Improved plow steel



Number of strands per line



Right regular Lay



Number of wire per strand



Preformed Strands Seale Pattern



5.2.



Cara Pemilihan



53



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Dua faktor yang sangat penting perlu dipertimbangkan di dalam membeli drilling line yaitu ukuran dan panjang wire rope yang akan dibeli. Disamping itu masalah spesifikasi lainnya seperti grade of steel dan jenis core perlu ditentukan yang umumnya dikaitkan dengan kekuatan nominal breaking strength yang diperlukan dan kemungkinan galvanise coating diperlukan. Terdapat beberapa spesifikasi wire rope pada table dibelakang, yang dapat dipergunakan sebagai penunjuk di dalam memilih wire rope berdasarkan spesifikasi wire rope yang umum dipergunakan di lapangan. 1. Ukuran (size) wire rope harus sesuai dengan ukuran sheaves groove dari crown dan traveling block. Tidak boleh lebih besar ataupun leih kecil. 2. Panjang drilling line yang harus dibeli harus sepanjang minimum yang diperlukan ditambah cadangan untuk keperluan penggeseran dan pemotongan untuk mendapatkan manfaat drilling line yang optimal. Yang dimaksud panjang minimum adalah panjang drilling line yang diperlukan agar dapat menarik pipa pada posisi terendah dengan ditambah pada drum drawwork masih tersisa sejumlah batas aman. Batas aman drilling line di drum drawwork adalah plain drum satu layer ditambah 4 sampai enam lilitan kalau pada groove drum cukup sejumlah 6 sampai 9 lilitan. Apabila dibeli drilling line dengan panjang minimum berarti keausan dari drilling line tidak dapat diratakan dan karena hanya untuk sekali terpasang, akibatnya banyak bagian yang masih baik ikut terbuang. Semakin panjang perataan keausan dengan pergeseran dan pemotongan data dilakukan, yang berarti memanfaatkan kemampuan drilling line secara optimal. Tetapi panjang drilling line yang terlalu panjang juga dapat berakibat tidak ekonomis karena akan menyulitkan atau menambah ongkos transport.



Panjang yang disarankan pada oil and gas journal adalah sebagai berikut :



54



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Derrick Height ft



 



Minimum Suggested Length length ft ft



Lines strung



180



6 8 10 12



1,550 2,000 2,250 2,600



3,500 5,000 to 7,500



150



6 8 10 12



1,300 1,600 1,900 2,200



3,500 5,000 to 7,500



126



6 8 10  



1,100 1,350 1,600



3,500 to 5,000



 



 



5.3. Penanganan Wire Rope A. Penanganan Wire Rope di Reel 1.



Apabila mengangkat wire rope di reel pakaikan binding atau lifting chain, supaya jangan digantung melingkari wire rope, karena hal ini akan merusak.



2.



Untuk memindahkan reel, dengan memakai linggis (batang pipa) jangan menekan wire ropenya, tetapi dorong pada reel flang-nya.



3.



Reel jangan digelindingkan atau dijatuhkan di tempat keras, tajam, yang dapat membuat tekanan di wire rope.



4.



Jangan menjatuhkan reel dari truck dan lain-lain yang akan dapat merusak rope atau reel.



5.



Jangan meletakkan wire rope di tempat yang dapat membuat besi berkarat, seperti Lumpur, kotoran, asam dan lain-lain.



6.



Untuk mencegah pengkaratan pada wire rope, sebaiknya disimpan dilindungi dan diberi pelumas yang benar.



7.



Jangan mempergunakan wire rope sebagai arc welding circuit.



B. Tahapan mengganti Drilling Line



55



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



1.



Letakkan traveling block pada posisi terbaik yaitu gantung dengan hang line atau penahan agar traveling block posisi tegak dekat rotary table.



2.



Letakkan reel pada posisi sedekat mungkin dengan dead line anchor, reel harus diletakkan mendatar pada penyangga dengan penyangga dengan ujung terletak di bawah.



3.



Jangan sampai wire rope bergesekan dengan menempel/menggesek bagian menara.



4.



Pengereman reel flange harus dilakukan agar rope tidak kendor pada saat megulur, berikan pengereman mempergunakan kayu.



5.



Pelihara tegangan wire rope, gulung yang teratur.



6.



Untuk memulai memasang wire rope baru, pakailah swivel type stringing grip. Alat ini dapat menyambung wire rope lama dengan baru



7.



Gulung terus kabel tua sampai kabel baru masuk drul dengan jumlah cukup.



8.



Ikat Drilling Line baru dan lepas swiveltype string grip. Keluarkan drilling line lama dari drawwork ke reel lain.



9.



Pasang drilling line baru ke drum drawwork dengan jumlah lilitan yang cukup pada posisi traveling block akan mengangkat. PAda drum dengan groove minimum pada drum harus ada 6 sampai 9 wraps dari pada palin/faced drum harus mempunyai satu layer penuh ditambah 4 sampai 6 wrap untuk layer kedua.



10. Dead Line Anchor hold down sheavesnya harus paling sedikit 15 x diameter wire rope. Clam dengan bath jangan sampai link. Flatten tertekan kembali. 11. Setelah selesai angkat traveling block dan lepas hang off line dari traveling block. 12. Berikan waktu break in, dengan memberi beban ringan terlebih dahulu pada waktu yang singkat. Disarankan 15 cycle dengan 3 joint drill pipe akan cukup untuk break in. C. Penanganan di Operasi 1.



Pembebanan kepada drilling line harus memiliki design factor atau safety factor yang cukup. Safety Factor = B L



56



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Dimana : B = Nominal Catalog breaking strength dari wire rope – lbs L = Fast Line Load – lbs Normal atau standar safety factor adalah 5 Safety factor minimal yang diizinkan adalah : Safety Factor -



Cable Tool Line



3



-



Sand Line



3



-



Rotary Drilling Line



3



-



Rotary Drilling Line ketika set casing



2



-



Mencabut pipa terjepit atau pekerjaan serupa



3



-



Mast rangkaian and towering line



2-5



Apabila beroperasi dengan safety factor yang mendekati bataas minimum, harus hati-hati wire ropedengan perlengkapan lainnya harus dalam kondisi baik. Sepanjang waktu harus waspada dan hati-hati untuk menghindari shock, impact dan penaikkan beban. 2.



Menentukan tarikan maksimal Pada keadaan traveling block yang diam menahan beban besar tegangan tali pada semua line adalah sama yaitu ser jumlah line kali beban yang ditahan.



S=G/n dimana S = Tegangan drilling line pada traveling block G = Berat beban N = jumlah line pada traveling block Contoh : jumlah line 6 Berat beaban = 60.000 lbs.



57



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Tegangan drilling line saat diam = 60.000



= 10.000 lbs



6 Pada keadaan dinamis atau sedang menarik beban maka tegangan drilling line pada fast line adalah yang paling tinggi tegangannya, sebagai akibat adanya gesekan – gesekan / kehilangan daya pada bearing – bearing di block system. Fast line load dapat dihitung dengan rumus :



Ks ( K- 1 ) L=Wx Kn - 1 Dimana : L : fast line load, lbs. W : Berat badan yang ditarik, lbs. K : Koefisien friction dari roller bearing sheaves. n : Jumlah line pada traveling block s : Jumlah sheaves yang berputar Catatan : S = n apabila dead line dipasang pada dead line anchor dan



KS ( K – 1 ) Disebut dynamic factor (a)



Kn - 1



Dimana besarnya a factor sebagai berikut : Jumlah Line



3.



a factor



4



0,2710



6



0,1882



8



0,1469



10



0,1223



12



0,1062



Operating speed.



58



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Kecepatan penggulungan drilling line yang semakin tinggi akan memperngaruhi kecepatan aus dari drilling line. Sebagian terbesar dari drum maximum rope speed 4000 ft per menit. 4.



Line Fatique Fast line fatique adalah disebabkan oleh ship dan vibrasi, untuk itu wireline stabilizer harus di pasang.



5.



Sheave yang kocak dapat menimbulkan vibrasi menyebabkan mempercepat aus sheaves dan wire rope.



Fleet Angle. Wire rope yang masuk ke fast line sheaves di crown dari drum, harus sejajar dengan sheaves groove. Ini akan dapat terjadi apabila drum telah center dengan fast line sheaves. Sudut yang di bentuk fast line pada saat diposisi pinggir drum dengan garis center antara drum dan fast line sheaves disebut Fleet Angle. Fleet angle harus di jaga minimum agar wire rope tidak cepat aus. Dari pengalaman disimpulkan bahwa fleet angle untuk plain drum harus lebih kecil dari 1 ½º dan untuk groove drum lebih kecil dari 2 º. Fleet angle yang besar selain merusak wire rope juga mempercepat aus drum.



6. Apabila wire rope kering dapat diberikan pelumasan dengan grade yang baik dan bebas dari asam.



59



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Sebelum memotong drilling line dengan cutter, ikatlah terlebih dahulu di kedua tempat, seperti gambar berikut .



7. Mengikat wire rope dengan wire rope clips. Pergunakanlah jumlah clip yang cukup dan disusun dengan susunan yang benar.



Menggeser dan memotong ( Slipping and Cut off ).



60



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Pelaksanaan penggeseran dan pemotongan adalah untuk menaikkan services life dari drilling



line.



Penggeseran



drilling



line



dilakukan untuk meratakan keausan terbesar, atau tempat mengalami kelelahan. Kelelahan dan keausan terbesar itu terjadi pada titik di mana saat mulai menaikkan dan menurunkan beban yang di sebut titik kritis ( critical point ). Titik kritis tersebut terdapat pada crown block, traveling block, cross over drum dan dead line yang terjadi di tempat saat mulai menarik atau memasukkan string. Untuk



menetapkan



waktu



penggeseran



didasarkan pada perhitungan kerja yang telah di lakukan oleh drilling line yang di sebut dalam ton mile. Satu ton mile adalah kerja yang telah di lakukan oleh drilling line untuk menarik beban satu ton sepanjang satu mile. Panjang Penggeseran dan pemotongan dipengaruhi oleh : -



Tinggi menara



-



Diameter drum drawwork



-



Type drum cross over



Panjang Pemotongan Dengan mempergunakan Table Recommended Cut off Length (lampiran-1) dapat ditentukan panjang pemotongan kabel, dengan catatan untuk parallel groove drum angka yang didapat ditambah ½ lap dan untuk counter balance groove ditambah ¼ lap. Selanjutnya dengan mempergunakan table conversion drum lap to feet cut off length (lampiran-2) dapat diketahui panjang sekali pemotongan.



61



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Contoh : Tinggi menara Diameter drum



= 120 ft = 26”



Counter balance groove drum Berapa panjang pemotongan ? Drilling Line diameter 1 ¼” Dari table recommended Cut off length dengan menarik garis mendatar dari diameter drum 26” dan garis tegak dari derrick height, maka kedua garis tersebut bertemu di titik berangka 11. Karena type drum counter balance groove berarti panjang pemotongan adalah 11 ¼ laps. Selanjutnya dengan mempergunakan table conversion drum laps didapat 11 ¼ laps = 76,5 ft. Sehinga artinya untuk rig tersebut setiap memotong harus sepanjang 76,5 ft. Yang di maksud slipping atau penggeseran adalah melakukan penggeseran drilling line dengan jalan menggulung ke dalam drum sepanjang tertentu dan mengulur drilling line di dead anchor sepanjang tersebut. Cara melaksanakan adalah dengan menggantung block dengan hang line atau letakkan di rig floor, kemudian lepas clamp di dead line, maka drilling line dapat di gulung dengan drawwork sepanjang penggeseran, kemudian di clamp kembali di dead line anchor. Khusus untuk memotong drilling line dapat dilakukan dengan prosedur sebagai berikut : -



Menggantung traveling block atau dudukkan di rig floor.



-



Selanjutnya clamp dengan wire rope clips fast line dengan line lainnya supaya pada waktu drilling line yang ada di drum dilepas drilling line di block tidak menggeser. Setelah drilling line dilepas dari drum dapat di lakukan



-



pemotongan sepanjang yang di inginkan. -



Selanjutnya pasang kembali ujung kabel di drum



-



Lepaskan wire rope clips di fast line



-



Lepaskan clamp dead line anchor, selanjutnya gulung drilling sampai driiling line bergeser sepanjang yang direncanakan.



Panjang Pergeseran



62



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Untuk menentukan panjang sekali penggeseran adalah dengan membagi panjang total pemotongan dengan 3 kali digeser 3 kali atau di bagi empat kalau digeser 4 kali baru dipotong. Contoh : dari soal diatas niscaya dilakukan penggeseran 3 kali terus di potong. 76,5 Maka panjang sekali menggeser =



= 25,5 ft. 3



Cutting atau pemotongan dilakukan apabila : 1.



Dari visual inspection diketahui adanya drilling line yang rusak, putus – putus wirenya dan lain – lain.



2.



Total kumulatif ton mile telah dicapai.



Menentukan jumlah ton mile untuk penggeseran dan pemotongan a.



Dapat dilakukan dengan mempergunakan data hasil perhitungan panjang penggeseran dan pemotongan tersebut yang lalu



b.



Tabel ton mile per foot cut goal, untuk rig yang belum mempunyai data goal ton mile yang optimal untuk suatu daerah



c.



Grafik service factor ton mile



Goal Ton mile per ft cuft untuk setiap drilling rig dan disetiap daerah atau lapangan berbeda – beda hal ini dikarenakan banyak faktor – faktor antara lain : -



Goal Ton Mile per ft akan bertambah apabila diameter drum besar, diameter block crom dan traveling block.



-



Goal Ton Mile pada rig dengan groove drum dan lebih tinggi dibanding plain drum



-



Setiap daerah berbeda formasi akan berbeda kekerasannya maka drill stem ada kemungkinan mengalami vibrasi, sehingga dengan demikian akan menurunkan ton mile.



-



Lingkungan pekerjaan.



Untuk bekerja di daerah di mana belum dimiliki data sebelumnya maka kedua Tabel di atas dapat di pergunakan sebagai pegangan. Tabel goal ton mile before cut off dibuat dengan



63



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



safety factor 5, maka apabila ternyata safety factor lebih besar, maka goal ton mile dapat dinaikkan dengan berpedoman grafik service factor ton mile. Prosedure selanjutnya adalah melakukan procedure pemotongan dengan good ton mile per foot tetap untuk beberapa ratus feet, kemudian dilakukan visual inspeksi dari apakah masik baik maka goal ton mile per feet, dapat dinaikkan lebih tinggi, tetapi apabila kemudian setelah visual inspeksi terjadi putus – putus wire misalnya, maka goal ton mile per feet dapat diturunkan sehinga selanjunya dengan membuat grafik akan dapat diambil rata – rata berapa goal ton mile per feet yang optimum. Jumlah ton mile yang harus terkumpul diantara pemotongan sama dengan panjang pemotongan drilling line dikalikan goal ton mile per feet cutt. Drilling line akan mungkin dapat tampak mendadak setelah beberapa periode waktu. Apabila tampak demikian meskipun dari perhitungan belum waktunya maka drilling line harus dilakukan pemotongan sampai batas yang dianggap aman. Rumus perhitungan Ton Mile Untuk keperluan menghitung ton mile di lapangan dapat di lakukan dengan beberapa cara antara lain : 1. Mempergunakan rumus matematis kemudian dengan alat bantu calculator tangan atau computer. Hasilnya dan variasi perhitungan untuk segala kondisi pekerjaan dapat dihitung, sehingga hasilnya relative lengkap atau tepat. 2. mempergunakan tabel – tabel yang telah disediakan oleh perusahaan pembuat wire rope atau dari IADC drilling manual. Hasil perhitungan dengan cara ini tidak akan bisa selengkap atau setepat seperti cara diatas, karena variasi – variasi berat pipa, excess weight, berat jenis Lumpur dan lain – lain, tidak dapat disertakan dalam pembuatan tabel. 3. Mempergunakan slide rule, misalnya dari Armco steel dapat dipergunakan, dan hasilnya sedikit lebih baik dan hamper mendekati ( selisihnya sedikit ) bila di bandingkan dengan cara perhitungan mempergunakan calculator atau computer.



64



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



A.



Ton Mile Round Trip Sebagian terbesar dari kerja drilling line yang dilakukan adalah untuk pekerjaan round trip. Jumlah kerja yang di lakukan untuk round trip dapat dihitung dengan rumus berikut :



D ( Ls + D ) Wm TR =



D (M + ½ C ) +



10.560.000



2.640.000



Dimana : TR



= Ton mile untuk round trip, ton mile



D



= Kedalaman lubang, ft



LS



= Panjang drill pipe per stand, ft.



N



= Jumlah stand dari drill stem



Wm



= berat effective per feet drill pipe dalam Lumpur, lbs / ft



M



= berat seluruh block assembly, lba



C



= berat excess, yaitu selisih berat seluruh drill collar assembly dalam Lumpur Dikurangi berat drill pipe dalam Lumpur untuk panjang yang sama.



B.



Ton mile Drilling Dengan memperhatikan untuk mengebor mempergunakan rotary table biasa, dan drill pipe yang di pergunakan range II. Maka pekerjaan mengebor untuk satu joint ( + 3 ft ) tanpa reaming dilakukan kerja atau usaha sebagai berikut : Jenis pekerjaan



panjang Gerakan



-



Bergerak mengebor masuk sejauh



+ 30 ft



-



Angkat Kelly sampai TJDP keluar dari slip



+ 45 ft



-



Menyambung Kelly dengan joint DP di rate Hole, mengangkat dan menyambungkan ke DP Di rotary table.



+ 0 ft ( dianggap kecil )



-



Memasukkan Kelly sampai rotary table (bit kembali menyentuh dasar lubang ) Jumlah



+ 30 ft + 122 ft



65



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Untuk roundtrip satu joint pipe + 30 ft maka panjang gerakan 60 ft sehingga untuk gerakan pipa sejauh 122 ft dapat dianggap 2 x roundtrip untuk 1 joint pipa 30 ft. Sehingga ton mile untuk drilling dengan rotary table tanpa reaming, rumusnya :



TD = ( TR2 – Tr1 ) x 2 Ton mile drilling dengan dilakukan reaming, maka rumus diatas harus dirubah, dengan menambahkan jumlah reaming yang dipilih ke angka 2. Jadi untuk satu kali reaming rumus menjadi :



TD = ( TR2– TR1 ) x 3 Untuk 1 x reaming



TD = (TR2– TR1 ) x 4 Untuk 2 x reaming



TD = (TR2– TR1 ) x 5 Untuk 3 x reaming



Dimana : TD = Ton mile drilling dari kedalaman ke dalam 2, ton mile TR1 = Ton mile roundtrip untuk dari kedalaman awal, ton mile TR2 = ton mile round trip untuk dari kedalaman akhir. C.



Ton mile Drilling dengan Top Drive system Karena pemboran disini tidak memakai Kelly dan langsung dengan drill pipe maka kerja atau usaha yang dilakukan untuk drilling dengan system ini untuk mengebor 30 ft ( 1 joint ) tanpa reaming langsung mengebor sampai top drive dan kemudian angka + 3 ft untuk melepas connection. Selanjutnya langsung menyambungkan top drive dengan drill pipe di rate hole, baru mengangkat pipa satu joint tersebut untuk disambungkan ke drill pipe di meja dan selanjunta langsung siap untuk bor lagi. Dari uraian diatas untuk mengebor 1 joint ( 30 ft ), beban drill stem penuh hanya sekali saja untuk 33 ft dan dapat dianggap ½ roundtrip satu joint untuk mengebor 1 joint. Sehingga rumus ton mile drilling dengan top drive tanpa reaming adalah



TD = S ( TR2– TR1 ) x 1/2



66



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



Untuk Reaming satu kali TD = ( TR2– TR1 ) x 3/2



D.



Ton mile Corring Rumus ton mile coring adalah sama dengan ton mile drilling di atas dengan tanpa reaming.



E.



Ton mile Running casing Ton mile untuk memasukkan casing dapat dihitungkan dengan rumus sebagai berikut :



D ( Ls + D ) Wcm Tc = (



DM +



10.560.000



) 1/2 2.640.000



Dimana :



F.



Tc



= Ton mile memasukkan casing, ton mile



Lcs



= panjang casing per joint, ft.



Wcm



= berat casing per ft di dalam Lumpur, lbs / ft. Ton mile Short Trip



Ton mile untuk short Trip dapat dihitung ton mile roundtrip dari kedalaman dasar dikurangi ton mile round trip dari kedalaman casing shoe. TS = TRT – TRC Dimana : TS



= Ton mile short, ton mile



TRT = Ton mile roundtrip dari kedalaman akhir, ton mile TRC = Ton mile round trip dari kedalaman casing shoe, ton mile G.



Ton mile Round Trip dengan String HW DP Prinsip penghitungan sama dengan rumus round trip biasa, tetapi berbeda dengan perhitungan berat excess, yang harus diperhitungkan pula excess HWDP.



67



BPS Drilling Services Dit Hulu PT. Pertamina (Persero)



D ( Ls + D ) Wm



Tc = (



D ( m + ½ CH



+ 10.560.000



) 1/2 2.640.000



Dimana : CH = berat excess yang besarnya sama dengan selisih berat seluruh drill collar dan heavy weight drill pipe dalam Lumpur dengan berat drill pipe dalam Lumpur dengan panjang yang sama.



68