Home Petroleum Petroleum Engineering : Papper Biaya Pemboran

at November 10, 2011


Papper Petroleum Engineering

Estimasi Biaya Pemboran Dan Kapasitas Rig Yang Digunakan Berdasarkan Data Geologi Dan Karakteristik Reservoir
ABSTRAK

Dalam usaha perolehan minyak dan gas kegiatan pertama yang harus dilakukan adalah pemboran. Untuk melakukan suatu pemboran perlu adanya suatu perencanaan yang tepat agar dapat dicapai suatu hasil yang optimum. Dalam suatu perencanaan pemboran perlu adanya studi geologi dan geofisik serta mempertimbangkan karakteristik reservoir untuk memperoleh data-data yang menunjang dalam proses perencanaan pemboran dengan mempertimbangkan faktor keamanan dan biaya yang akan dikeluarkan.

Penghitungan kapasitas rig digunakan untuk efisiensi dari operasi pemboran yang akan dilakukan. Jika tidak tepat, akan menyebabkan rendahnya laju penembusan, keadaan formasi yang membahayakan dan tingginya biaya yang akan dikeluarkan karena penghitungan kapasitas rig yang tidak tepat. Penghitungan kapasitas rig mencakup seluruh sistem yang ada di operasi pemboran, mulai dari sistem angkat, sistem putar, sistem sirkulasi, dan sistem BOP. Dari penentuan horse power sistem angkat dan sistem putar dapat menggambarkan kebutuhan operasi yang harus dipenuhi. Kapasitas rig harus lebih besar dari kebutuhan operasi, sebab jika kapasitas rig yang digunakan lebih kecil dari kebutuhan operasi rig akan hancur karena tidak mampu menahan beban yang ditanggung.

Penghitungan biaya pemboran merupakan suatu langkah sebelum dilakukannya operasi pemboran. Biaya untuk perencanaan sumur disesuaikan sebagai perbandingan dari biaya pemboran sebenarnya. Sering kali hasil akhirnya adalah biaya pemboran yang melebihi jumlah yang diperlukan. Untuk itu, diusahakan mengurangi data-data yang tidak terlalu penting. Kurangnya pengeluaran biaya pada tahap awal dalam proses perencanaan sumur hampir selalu menimbulkan biaya pemboran menjadi lebih tinggi dari perkiraan. Disamping itu problem pemboran yang terjadi akan berpengaruh terhadap biaya pemboran yang akan dikeluarakan. Estimasi biaya pemboran dimulai dari pembuatan konstruksi sumur, hole geometri, casing program, program penyemenan, penghitungan biaya sewa rig sampai biaya work over. Dengan dilakukannya perhitungan kapasitas rig yang akan digunakan serta perencanaan biaya pemboran, diharapkan bisa mengoptimalkan dana yang ada untuk operasi pemboran. 


DESKRIPSI ALTERNATIF

Dalam suatu operasi pemboran, rig merupakan peralatan yang menunjang keberhasilan operasi pemboran. Rig disini berfungsi sebagai penyangga peralatan-peralatan pemboran yang harus mampu menyangga besarnya berat keseluruhan dari rangkaian drill string maupun casing string yang ada selama operasi pemboran. Perhitungan biaya pemboran yang akan dikeluarkan sangat tergantung pada jenis rig yang akan digunakan agar pemboran sesuai dengan drilling program dan lamanya waktu pemboran. Perencanaan sumur ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan yaitu faktor geologi dan reservoir. Data reservoir meliputi data karaketristik batuan reservoir, data sifat fisik batuan reservoir, data karaketristik fluida reservoir, data sifat fisik fluida reservoir, kondisi reservoir, dan jenis reservoirnya. Jenis reservoir sangat berpangaruh terhadap penentuan rig yang akan digunakan. Jika target operasi berada di reservoir dengan kedalaman yang dangkal, maka kapasitas rig yang digunakan akan semakin kecil sehingga biaya yang dikeluarkan semakin kecil. Demikian juga sebaliknya semakin dalam reservoirnya maka biaya yang dikeluarkan akan semakin besar.

Mekanika batuan berperan dalam laju penembusan, sebagian besar batuan diklasifikasikan sebagai material rapuh (brittle) yakni material yang dapat hancur bila diberi suatu beban yang melebihi daya tahan material tersebut. Dengan kata lain, dengan pemberian suatu gaya, maka batuan akan berubah bentuk secara elastis dan kemudian hancur tanpa melalui perubahan bentuk secara plastis (plastic flow). Sifat batuan yang cukup penting adalah hubungan kerapuhan relatif batuan terhadap tegangan (tension). Dalam kenyataannya, kuat tekan (compressive strength) batuan dapat menjadi dua kali lipat dari kuat tarik (tensile strength) batuan tersebut. Parameter yang pertama kali digunakan untuk optimasi pemboran adalah beban berat di atas pahat (Weigth On Bit). Jika pemboran menembus formasi dengan batuan yang keras maka parameter pemboran yang dioptimasi terlebih dahulu adalah WOB, selanjutnya pameter yang dioptimasi adalah kecepatan putaran rangkaian pipa bor (Rotation Per Minutes). Kedua parameter tersebut berpengaruh terhadap laju penembusan (Rate of Penetration), WOB yang tinggi dengan RPM yang rendah digunakan untuk formasi yang keras agar ROP lebih optimum dan tidak cepat merusak mata bor. Sebaliknya untuk formasi yanng lunak digunakan WOB yang kecil dengan RPM yang rendah agar ROP lebih optimal. Ketiga parameter tersebut berkaittan dalam penentuan kapasitas rig, dalam hal ini horse power yang akan digunakan. ROP yang semakin besar menyebabkan biaya pemboran yang besar karena waktu yang diperlukan dalam program pemboran semakin lama.

Tahapan eksplorasi geologi digunakan untuk mendapatkan data-data yang optimal tentang keadaan suatu daerah eksplorasi sehingga dapat memperkecil kemungkinan kegagalan dalam pemboran eksplorasi. Operasi eksplorasi mencakup semua kegiatan yang meliputi suatu pembelajaran atau studi tentang keadaan suatu daerah untuk menentukan kemungkinan sebagai tempat terakumulasinya migas yaitu dengan melakukan studi geologi dan geofisik. Dengan melakukan kegiatan studi atau kegiatan eksplorasi geologi dan geofisik maka dapat diperkirakan tentang keadaan petroleum sistemnya, yang meliputi estimasi batuan induk (source rock), jalur migrasi hidrokarbon, waktu migrasi, batuan reservoirnya, bentuk perangkap, dan batuan penutupnya, sehingga dapat diperkirakan berpotensi atau tidaknya suatu wilayah untuk menjadi tempat terakumulasinya hidrokarbon. Dari data geologi seorang drilling engineer membuat perencanaan pemboran, sesuai dengan batuan yang nanti akan di tembus per kedalamannya, serta pembuatan hole geometri yang meliputi pemilihan ukuran casing, bit, kedalaman casing. Data geologi meliputi : data permukaan, data atas permukaan, data petrologi. Letak geografis dan keadaan geologi suatu lapangan akan berpengaruh terhadap pemilihan rig yang akan digunakan dan biaya yang akan dikeluarkan, jika tempat untuk lokasi pemboran yang diperkirakan ada cadangan minyak atau gas yang cukup potensial dan tempat tersebut masih merupakan suatu tempat yang dianggap liar maka dengan sendirinya kita perlu membuat tempat tersebut menjadi tempat yang memungkinkan terlaksananya operasi pemboran.

Besarnya kapasitas rig merupakan kemampuan suatu rig untuk dapat memenuhi kebutuhan tenaga selama operasi pemboran. Sistem tenaga dalam operasi pemboran terdiri dari power suplay equipment, yang dihasilkan oleh mesin – mesin besar yang biasa dikenal dengan nama “prime mover” dan distribution equipment yang berfungsi untuk meneruskan tenaga yang diperlukan untuk mendukung jalannya kegiatan pemboran. Banyak tipe dari pembangkit tenaga yang telah dipakai atau yang telah dipertimbangkan untuk operasi pemboran. Diantaranya adalah mesin uap (steam engine), internal combution, electric, turbine, free piston engine dan kombinasi dari tipe uap tersebut. Rig tidak berfungsi dengan baik jika distribusi tenaga yang diperoleh tidak mencukupi. Sebagian besar tenaga yang dihasilkan kemudian didistribusikan untuk peralatan utama rig dan pendukungnya.

Perhitungan kapasitas rig dimulai dari perhitungan pada sistem angkat. Pada sistem angkat ini diperhitungkan besarnya beban yang harus ditanggung oleh menara saat menaikkan dan menurunkan rangkaian drill string dan casing string.

Beban vertikal merupakan sebagian beban yang berpengaruh pada menara pemboran. Beban ini meliputi berat drill string. Berat rangkaian casing string, dan beratan dari block group. Beban horisontal bekerja pada menara adalah akibat berat stand yang bersandar dan beban akibat pengaruh angin. 

Perhitungan tegangan pada kabel pemboran dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu, tegangan pada fast line dan tegangan pada dead line. Dalam keadaan statis besarnya tegangan fast line (TF) dan dead line (TD) adalah sama. 

Perhitungan ton-miles untuk mengetahui cutt-off pada saat adnya round trip rangkaian pipa pemboran yang terjepit atau memotong kabel yang telah lemah.

Beban total pada menara adalah jumlah dari beban vertikal, tegangan pada fastline, tegangan pada deadline, dan berat pada hook block. Besarnya horse power yang digunakan sistem angkat telah memperhitungkan faktor efisiensi prime mover sebesar 0,85. 

Pada sistem putar berfungsi untuk memutar rangkaian pipa bor dan juga memberikan beratan di atas pahat untuk membor suatu formasi. Dari sistem putar ini dihitung besarnya rotation per minute dan horse power. Meja putar harus diputar dibawah nilai RPM kritis agar rangkaian tidak putus. Peralatan putar ditempatkan pada lantai bor di bawah crown block dan di atas lubang bor. Peralatan ini terdiri dari rotary table, master bushing, kelly bushing dan rotary slip. Sistem putar ini membutuhkan tenaga dari prime mover yang dihubungkan dengan rotary table dengan menggunakan chain atau belt melalui drawwork. Namun saat ini dalam sistem putar umumnya menggunakan top drive yang merupakan gabungan dari rotary table, swivel dan kelly. 

Sistem sirkulasi merupakan komponen utama dari operasi pemboran yang mempengaruhi keberhasilan dari suatu operasi pemboran. Sistem sirkulasi mempunyai kegunaan yang hampir sama dengan kegunaan sistem lumpur. Secara umum lumpur pemboran dapat disirkulasikan dengan urutan sebagai berikut: lumpur dalam steel mud pit dihisap oleh pompa - pipa tekanan – stand pipe – rotary hose – swivel head – kelly – drill pipe – drill collar – bit – annulus drill collar – annulus drill pipe – mud line/flow line, shale shaker – steel mud pit – dihisap pompa kembali dan seterusnya. Dari sistem sirkulasi ini didapatkan :

  1. Kecepatan Pengakatan Cutting. 
  2. Kecepatan Kritik. 
  3. Tipe Aliran yang Terjadi.
  4. Frictional Pressure Loss untuk Aliran Turbulen.
  5. Pressure Loss pada Sistem Sirkulasi.
  6. Perhitungan Horse Power. 
Horse power total adalah jumlah seluruh horse power yang digunakan dalam seluruh sistem, mulai dari sistem angkat sampai dengan sistem sirkulasi. Setelah hasil dari kebutuhan operasi diketahui kemudian dilakukan perbandingan antara kapasitas rig sebenarrnya dengan kebutuhan operasi. Apabila kapasitas rig tidak mampu memenuhi kebutuhan operasi, dalam hal ini kebutuhan operasi lebih besar dari kapasitas rig yang ada, maka perusahaan wajib mengganti tipe rig, atau memodifikasi prime mover yang ada.

Sistem pencegahan sembur liar (blow out preventer) dipasang untuk menahan tekanan dari lubang bor. Peralatan ini disediakan pada operasi pemboran karena peramalan tekanan tidak selalu memungkinkan. Apabila formasi mempuyai tekanan yang besar dan kolom lumpur tidak dapat mengimbanginya maka akan terjadi “kick”, yaitu intrusi fluida formasi yang bertekanan tinggi yang masuk ke dalam lubang bor. Kick yang tidak terkendali dapat mengakibatkan terjadinya blow out. Jadi blow out selalu diawali dengan adanya kick. Blow Out Preventer (BOP) system berfungsi untuk menutup ruang annular antara drill pipe dan casing bila terjadi gejala kick. Sistem peralatan ini bekerja secara pneumatic (dengan menggunakan udara dan gas, biasanya dipakai) dan secara mekanik.

Estimasi biaya pemboran dihitung untuk memastikan dan memperkirakan berapa biaya operasi pemboran yang akan dikeluarkan. Penghitungan biaya pemboran dimulai dari profil sumur, konstruksi sumur bor merupakan profil yang memperlihatkan program casing penyemenan, dan komplesi sumur. Konstruksi sumur perlu direncanakan seakurat mungkin dengan mempertimbangkan keadaan geologi bawah permukaan, jenis material konstruksi dan efisiensi peralatan dan tempat serta rencana pemboran dan produksi selanjutnya, berapa banyak casing yang akan digunakan, semen serta lumpurnya. Data spesifikasi rig digunakan untuk mengetahui seberapa besar horse power yang akan digunakan agar mampu mendukung seluruh bagian yang ada di atas rig. Data yang dimaksud meliputi tipe rig, power rating, kapasitas hook, ketinggian lantai bor, drawwork yang bekerja, pompa lumpur, kapasitas traveling block. Dari data tersebut seorang drilling engineer mampu menentukan rig yang akan digunakan. 

Data drilling program, meliputi spesifikasi dari casing, ukuran bit, data semen, mud program, drilling hazard, dan semuanya itu tergantung pada lamanya operasi pemboran yang akan dilaksanakan. Data drilling program merupakan kedalaman versus waktu operasi, mulai dari rig up sampai rig realease. Semua prospek yang telah dipilih serta dinilai dalam suatu system penilaian, kemudian dipilih untuk dilakukan pemboran eksplorasi. Maka semua prospek ini haruslah dibuat prognosis. Pronogsis ini meliputi : lokasi yang tepat, kedalaman terakhir, latar belakang geologi, objektif atau lapisan reservoir yang diharapkan, kedalaman puncak formasi yang akan ditembus, dan jenis survai lubang bor yang akan dilakukan. Dalam prognosis ini juga harus dibuat suatu rencana mengenai berbagai hal seperti misalnya, alat bor yang akan dipakai, kapasitas kedalaman rencana pemboran, yaitu apakah akan dibor secara langsung sampai pada kedalaman akhir atau secara bertahap dengan berhenti pada kedalaman tertentu kemudian melakukan pemasangan casing dan dibor kembali dengan ukuran yang lebih kecil, dan sebagainya. Hal ini menyangkut ukuran bit yang akan dipakai, penempatan selubung (casing). Juga pelu dibuat rencana mengenai apakah dilakukan penggantian jenis lumpur dengan berbagai macam berat jenis mengingat berbagai macam tekanan formasi yang kita hadapi di dalam pemboran. Perkiraan biaya pemboran dipengaruhi oleh :

Ukuran dan Jenis Sumur yang Akan Dibuat
Dengan mengetahui jenis sumur yang akan dikembangkan dan completion yang digunakan, maka dapat diperkirakan peralatan-peralatan yang harus disewa, yang sudah ada dan yang harus dibeli . Biaya pemboran bisa diperkirakan dengan melihat biaya pemboran dari sumur -sumur dengan jenis yang hampir sama yang dikembangkan dulu.

Parameter yang Berpengaruh pada Biaya Pemboran
Posisi sumur yang akan dibuat, dengan mempertimbangkan posisi sumur yang akan dibuat bisa diperkirakan biaya :

  1. Pembuatan Jalan/ Fasilitas Transportasi yang Harus Disediakan.
  2. Pembuatan Lokasi dan Tempat Pemboran.
Biaya Peralatan , Material Pemboran, dan Rig yang Disewa
Perhitungan biaya sewa rig dilihat dari kapasitas prime mover yang dimiliki dengan kapasitas prime mover pada saat operasi. Sehingga selisih antara horse power yang terpakai dengan kapasitas horse power yang dimiliki rig bisa digunakan untuk menghitung besarnya biaya kerugian yang harus dibayar selama operasi pemboran. Material pemboran meliputi casing, lumpur, semen. Proses-proses uji sumur yang dilakukan ini meliputi mud logging, electric logging, DST, coring, supervisory.

Transportasi
Biaya transportasi untuk pelaksanaan operasi di lokasi pemboran yang bisa diperkirakan dari jumlah mobil yang ada, dan jumlah kru yang ada kemudian dipertimbangkan dengan membandingkan operasional transportasion sumur yang ada sebelumnya atau sumur dari lapangan yang lain.

Alat transportasi dapat mencakup harga untuk bagian dasar truk, tongkang, perahu, dan helikopter. Jarak yang jauh maka suatu kelompok memberi harga komersil atau menyewa pesawat untuk bisa di jadikan harga yang signifikan. Perhitungan biaya transportasi membutuhkan suatu perencanaan yang detail, pengetahuan tentang jarak antara alat dengan barang persediaan lokal dan karakter alat seperti standar dan ukuran kebutuhan.

 Work Over
Operasi workover biasanya dilakukan dengan waktu temporary dan diprediksikan kapan harus dilakukan workover. Biaya yang dikenakan pada operasi workover biasanya tergantung dari masalah yang mungkin timbul akibat komplesi yang dilakukan pada sumur tesebut.


KESIMPULAN

  1. Tahapan eksplorasi geologi digunakan untuk mendapatkan data-data yang optimal tentang keadaan suatu daerah eksplorasi sehingga dapat memperkecil kemungkinan kegagalan dalam pemboran. Serta digunakan untuk perencanaan desain konstruksi sumur, dan data untuk dasar perencanaan pemilihan rig. 
  2. Keadaan geologi dalam hal ini letak geografis serta keadaan geologi dan reservoir suatu lapangan sangat berpengaruh terhadap pemilihan horse power dari rig yang akan digunakan. Jika target operasi berada di reservoir dengan kedalaman yang dangkal, maka kapasitas rig yang digunakan akan semakin kecil sehingga biaya yang dikeluarkan semakin kecil. Demikian juga sebaliknya semakin dalam reservoirnya maka biaya yang dikeluarkan akan semakin besar. 
  3. Kapasitas rig merupakan kemampuan suatu rig untuk dapat memenuhi kebutuhan dari operasi pemboran yang meliputi sistem angkat, sistem putar, dan sistem sirkulasi. 
  4. Rig yang kapasitasnya dibawah kebutuhan operasi di lapangan akan mengakibatkan terhambatnya suatu operasi pemboran dan menyebabkan problem pemboran, serta menghambat waktu dari proyek pengeboran. 
  5. Perhitungan kapasitas rig meliputi perhitungan beban horisontal, beban vertikal, perhitungan tegangan kabel, penentuan RPM kritis, kecepatan kritik dan kecepatan pengangkatan cutting, tipe aliran, besarnya frictional loss, dan besarnya total horse power yang dibutuhkan. 
  6. Weigth on bit yang tinggi dengan Rotation per minute yang rendah digunakan untuk formasi yang keras agar Rate of Penetration atau laju penembusan lebih optimum dan tidak cepat merusak mata bor. Sebaliknya untuk formasi yanng lunak digunakan WOB yang kecil dengan RPM yang rendah agar ROP lebih optimal. Ketiga parameter tersebut berkaittan dalam penentuan kapasitas rig, dalam hal ini horse power yang akan digunakan. ROP yang semakin besar menyebabkan biaya pemboran yang besar karena waktu yang diperlukan dalam program pemboran semakin lama. 
  7. Estimasi biaya pemboran dihitung untuk memastikan dan memperkirakan berapa biaya operasi pemboran yang akan dikeluarkan. 
  8. Selisih antara horse power yang terpakai dengan horse power yang dimiliki rig digunakan untuk perhitungan kerugian yang harus dibayar perusahaan minyak ke kontraktor penyedia rig. 
  9. Perkiraan biaya pemboran dipengaruhi oleh ukuran dan jenis sumur yang akan dibuat, biaya material yang diperlukan, biaya peralatan, bahan, dan rig yang disewa, transportasi, work over.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Drs. Herianto, Phd. yang telah memberikan bimbingan pada tugas karya ilmiah kepada kami sehingga saya dapat menyelesaikan papper ini dengan baik.


DAFTAR PUSTAKA

  1. Koesoemadinata R. P. 1980. “Geologi Minyak dan Gas Bumi”. Bandung: ITB. Edisi Kedua. Jilid I dan II. 
  2. Adam Neil.,”Drilling Enginer, “A Completion Well Planing Approach”, Penn-Well Publishing, Tulsa, 1985. 
  3. Rubiandini Rudi., : ”Teknik Pemboran II”, Jurusan T. Perminyakan F.T.M, UPN “Veteran Yogyakarta, 1993. 
  4. Mc. Cain W. D. Jr. 1973. “The Properties of Petroleum Fluid”. Tulsa, Oklahoma: Penn Well Publishing Company. 
  5. Dake, P.L., “Fundamental of Reservoir Enginering”. Elsevier Science Publishing Company, Newyork , 1978.



Komprehensif
Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Yogyakarta
S1 Teknik Perminyakan
Hanif Shulhan
NIM 113 070 157
2011

Share To:

Unknown

View Profile

Post A Comment: