2. ROTATING SYSTEM.
fungsi penggunaan dan pemanfaatan (rotating system) adalah untuk memberikan puataran pada rangkaian pipa
bor dan juga memberikan beratan pada pahat dalam mengebor suatu formasi.
Putaran bersumber dari putaran rotary table (apabila menggunakan Kelly)
atau dari putaran motor pada top drive. Besarnya putaran yang
diinginkan biasanya disebut dengan Rotation Per Minutes (RPM). Besarnya
beban rangkaian pemboran akan memberikan beratan yang berguna untuk
membantu mata bor dalam pemecahan batuan pada saat operasi pengeboran
berlangsung. Beban ini sering dinamakan denga Weight On Bit (WOB). Dengan
kombinasi RPM dan WOB yang tepat akan menghasilkan kecepatan pengeboran
yang optimum (Rate of Penetration optimum).
|
Sistem putar (rotating system) | | | |
Komponen utama dari sistem angkat (rotating system) antara lain :
1. Swivel
2. Peralatan putar (Rotating Equipment)
3. Rangkaian pengeboran (Drill Stem)
4. Mata bor (Bit)
Susunan dari komponen sistem angkat (rotating system) dapat dilihat pada gambar diatas.
1. Swivel
Alat ini terpasang pada ujung teratas rangkaian pipa bor dan
terhubung langsung dengan sistem angkat (hoisting system) dan juga
sistem sirkulasi (circulating system). Alat ini berfungsi untuk :
- Memberikan kebebasan kepada rangkaian pipa bor untuk berputar.
- Sebagai penghubung antara rotary hose dengan kelly sehinggamemungkinkan lumpur bor untuk sirkulasi tanpa mengalami kebocoran.
- Menghubungkan drill stem ke sistem pengangkat.Swivel dikaitkan ke
hook dan travelling block melalui swivel bail. Swivel harus mampu
menahan beban berat drill stem selama operasi pengeboran dan ditambah
beban tarikan (over pull) bila drill stem terjepit dan lain-lain.
- Memungkinkan sistem putar (rotary system) memutar batang bor (drill
stem). Body/Housing swivel tidak berputar tetapi menahan swivel stem
yang berhubungan dengan kelly dan drill stem dibawahnya. Badan swivel
memiliki unit-unit (bearing) yang menahan dan mengatur gerakan swivel,
dihubungkan dengan kelly dan drill stem yang diputar oleh meja putar 35 –
200 RPM.
- Mengalirkanlumpur bor tekanan tinggi ke drill stem tanpa kebocoran.
Lumpur yang bertekanan dari rotary hose, melewati swivel goose neck,
wash pipe asembly dan swivel stem lalu masuk ke kelly dan drill stem
dibawahnya.
|
Swivel |
Bagian-bagian dari swivel ini terdiri dari :bail, gooseneck,
washpipe assembly, bonnet, housing, rotating swivel stem dan pin. Pada
Top drive, swivel terpasang menjadi satu dengan top drivenya. Swivel ini
dapat dilihat pada gambar diatas.
.
2. Peralatan putar (rotating equipment)
Peralatan-peralatan yang digunakan untuk memberikan putaran pada
rangkaian pengeboran. Putaran yang dihasilkan memiliki kekuatan yang
sangat besar agar mampu memutar rangkaian pengeboran yang panjang.
Beberapa fungsi dari peralatan putar (rotating equipment) antara lain :
- Memutar batang bor selama operasi-operasi pemboran.
- Menahan dan menggantung batang bor atau pipa lainnya dengan
slip-slip atau melepas pipa dari rangkaian pipa bor putar (rotary slip)
sewaktu menambah atau melepas pipa dari rangkaian pipa bor.
Peralatan putar (rotating equipment) terdiri dari : Rotary table,
Master Bushing, Kelly bushing, Rotary slips, Insert bowl/slip bowl, Make
up dan break out tong, Kelly spiner.
a. Rotary table (meja putar), dipasang diatas lantai bor di
dalamnya terdapat master bushing. Pada master bushing terdapat box yang
dimasuki oleh pin dari kelly bushing. Sehingga bila rotary table
berputar, master bushing berputar, dan kelly bushing akan berputar.
Gambaran rotary table, dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
|
Rotary table |
Alat ini dipasang pada lantai bor dan posisi tegak lurus dengan
traveling block. Bagian tengah dari rotary table terdapat lubang, dan
master bushing dipasang di dalamnya. Rotary table harus dibersihkan dari
lumpur yang tercecer, agar operator lantai bor tidak terpeleset pada
waktu bekerja di lantai bor. Pembersihannya dilakukan dengan semprotan
air. Ukuran dan kapasitas beban rotary table berkisar antara 100 sampai
600 ton. Kecepatan putaran pengeboran berkisar antara 35 sampai 200
putaran permenit searah jarum jam. Kecepatan diatur oleh Driller,
tergantung pada tipe mata bor yang dipakai dan lapisan yang ditembus.
Sistem penyaluran tenaga ke meja putar melalui dua cara yaitu :
- Melalui rantai penggerak ke “Drawwork”, meja pemutar digerakkan dengan
sistem transmisi rantai, yang digerakkan oleh gigi gear (sprocket) di
drawwork. Dapat dilihat pada gambar dibawah.
|
Rotary table dengan penggerak drawwork |
-Hubungan langsung dengan penggerak mula (prime mover independent drive). Dapat dilihat pada Gambar dibawah.
|
Rotary table dengan penggerak primeover |
b. Master bushing (bantalan utama) adalah alat yang dapat
dilepasdan diganti dengan ukuran yang sesuai dengan lubang pada meja
pemutar dan kebutuhan operasi. Alat ini menjadi tempat kedudukan salah
satu dari dua alat-alat perlengkapan pemutar yaitu kelly bushing atau
rotary slip. Kelly dimasukkan melalui bantalan kelly, bantalan utama dan
meja putar. Kemudian tenaga putar (gerakan berputar) diteruskan dari
meja pemutar ke kelly dan batang bor dibawahnya. Apabila slips pemutar
dimasukkan kedalam bantalan utama, akan dapat dipakai untuk menggantung
batang bor pada saat penambahan atau pengurangan bagian-bagian dari
batang bor. Dapat menahan karena memiliki gigi-gigi yang tajam dan
bentuk yang tirus (dies). Rotary slips disisipkan kedalam bantalan utama
sekeliling batang bor sehingga batang bor tergantung bebas didalam
sumur bor. Ada dua tipe dasar dari master bushing (bantalan utama),
yaitu : tipe utuh (solid) dan tipe dua bagian atau tipe terbelah
(split).
|
Master bushing tipe solid |
|
Master bushing tipe split |
c. Kelly bushing ini adalah alat yang dipasang masuk ke dalam
master bushing untuk menyalurkan gaya putar pada kelly dan batang bor
sewaktu mengebor sumur bor (lubang). Lubang pada kelly bushing ini
berbentuk sama dengan bentuk kelly yang dipakai persegi, segitiga atau
segi enam. Ada dua tipe dasar dari bantalan-bantalan kelly :
- Pin Drive : Mempunyai empat pin yang dimasukkan kedalam bagian atas dari master bushing.
- Square Drive : Mempunyai penggerak tunggal berbentuk segi empat yang dimasukkan kedalam master bushing.
|
Kelly bushing |
d. Rotary slip adalah alat untuk menggantung rangkaian pengeboran
pada rotary table disaat Kelly dilepas, untuk menambah drillpipe yang
baru. Rotary slip juga digunakan untuk menggantung rangkaian pengeboran
pada rotary table di saat mencabut rangkaian pengeboran dari lubang.
Rotary slip memegang tool joint drill pipe saat digantung pada rotary
table. Dies dari rotary slip menggigit tool joint drill pipe. Sebelum
digunakan dies dari rotary hose harus dibersihkan dari pasir, dan
diperiksa kondisinya.
|
Rotary slip |
e. Slip Bowl adalah bantalan pengisi dari logam yang diletakkan
didalam master bushing untuk mengatur atau menyesuaikan ukuran pipa dan
slip yang dipakai yang berubah-ubah menurut keperluannya.
|
Slip bowl |
f. Safety clamp digunakan saat menahan drill collar, dimana drill
collar yang tidak punya tool joint. Untuk menahan/menggantungkan drill
collar, rotary slip harus dibantu dengan safety clamp yang dipasang di
atasnya.
|
Safety clamp |
g. Rotary tong adalah kunci-kunci besar yang digantung diatas
lantai rig dekat meja putar, yang dipasang pada bagian-bagian dari
batang bor, baik untuk menyambung maupun melepas sambungan. Kunci
tersebut adalah break out tong atau lead tong dan make up tong atau back
up tong.
|
Rotary tong |
h. Kelly spinner di pasang pada bagian bawah dari swivel stem.
Alat ini dipakai untuk menyambung kelly dengan pipa bor secara cepat di
dalam rat hole (lubang tempat menyimpan dan memasang atau membongkar
rangkaian pipa).
|
Kelly spinner |
Top drive drilling system merupakan sistem pemboran dengan
memutar drill stem mempergunakan pemutar yang dipasang langsung dibawah
swivel dan pemutar tersebut bergerak naik turun mengikuti gerakan
traveling block. Dengan sistem ini, kelly bushing dan kelly tidak
diperlukan karena drill stem diputar langsung dengan drilling motor
assembly yang digantung di traveling block. Kontruksi dari top drive ini
terdiri dari:
a. standard rotary swivel
b. Drilling motor assembly
c. Guide dolly system assembly
d. Pipe handler assembly
|
Top drive |
3. Rangkaian pengeboran (drill stem)
Merupakan serangkaian pipa yang saling tersambung mulai dari
terhubung dengan swivel sampai dengan mata bor. Adapun fungsi dari
rangkaian pengeboran (drill stem) atau biasa disebut drillstring antara
lain :
- Menurunkan dan menaikkan mata bor.
- Memberikan beban pada mata bor untuk penembusan/pemecahan batuan.
- Menyalurkan dan meneruskan gaya putar ke mata bor.
- Menyalurkan lumpur bor (cairan pemboran) bertekanan tinggike mata bor.
Peralatan-peralatan yang termasuk rangkaianpengeboran (drill
stem)terdiri dari : Kelly (pipa segi), Upper kelly cock dan lower kelly
cock, Kelly saver sub ( sambungan penghemat pipa segi ), Drill pipe,
Drill collar, Spesialized down hole tools.
a. Kelly, merupakan rangkaian pipa bor yang berbentuk irisan
segiempat, segitiga, dan segienam. Kelly ini dapat dimasukkan ke dalam
Kelly bushing. Jika tidak dipergunakan, misal pada saat mencabut string,
maka Kelly dapat dimasukkan dalam rat-hole di lantai bor. Kelly
merupakan bagian tunggal yang paling panjang di antarabagian batang bor.
Panjangnya total sekitar 40 ft, tapi ada juga yang 43, 46, dan 54 ft.
Kelly harus lebih panjang dari setiap satu single pipa bor (yang kira –
kira 30 ft panjangnya) karena pada waktu penambahan joint (Batangan)
pipa bor, kita harus menaikan pipa ini sampai tingginya mencapai
sebagian dari Kelly, di atas pemutar. Hal ini untuk menyediakan cukup
tempat untuk mengebor ke bawah pipa yang baru tersebut.
|
Kelly |
b. Upper Kelly Cock Merupakan suatu valve yang dipasang antara
swivel dan Kelly. Fungsi utamanya (pada saat tertutup) adalah untuk
menjaga agar tidak terjadi tekanan dari lubang bor yang bertekanan
tinggi.
c. Lower Kelly Cock Adalah suatu keran yang terletak diantara
kelly dan kelly saver sub, tugas utamanya untuk menutup lubang dalam
pipa agar tidak ada semburan dari dalam pipa bila ada tekanan dari sumur
atau dapat pula untuk menahan lumpur dari kelly sewaktu melaksanakan
penyambungan, sehingga terhindar lumpur tumpah tercecer.
d. Kelly saver sub ditempatkan diantara kelly dan drillstring,
Sub ini digunakan untuk memperpanjang umur kelly sehingga menghindari
ulir bagian bawah cepat aus/rusak. Saver sub ini memberikan sambungan
antara pin end dari kelly dengan box end pada drillstring, sub ini
dikorbankan agar cepat rusak.
|
Perlengkapan kelly |
e. Drillpipe, merupakan bagian rangkaian pipa bor yang terpanjang
untuk mencapai kedalaman lubang bor yang diinginkan. Fungsi utama drill
pipe adalah untuk :
- Menghubungkan Kelly dengan drill collar dan mata bor di dasar lubang bor.
- Memberikan rangkaian panjang pipa bor, sehingga dapat menembus formasi yang lebih dalam.
- Memungkinkan naik-turunnya mata bor.
- Meneruskan putaran dari meja putar ke meja bor.
- Meneruskan aliran lumpur bor dari swivel ke mata bor.
|
Drill pipe |
Drill pipe memiliki beberapa jenis rancangan yaitu Upset dan Non Upset untuk lebih jelas mengenai daftar ukuran dan jenis dari DP dapat dilihat dari tabel yang biasanya selalu disediakan oleh pabrikan atau dapat juga melihat tabel standar API 5L tentang size,dimensi dan weight dari DP yang ingin digunakan.
.
f. Heavy Weight Drill Pipe dikembangkan sejak tahun 1960, adalah
merupakan pipa yang menyerupai drill pipe, berdinding lebih tebal dan
lebih berat. Fungsi HWDP adalah:
- Sebagai rangkaian transisi antara drill pipe dan drill collar.
- Sebagai pemberat yang fleksibel pada rangkaian pemboran berarah(directional drilling)
- Sebagai rangkaian pemberat pada rig kecil untuk mengebor lubangyang relatif kecil diameternya.
|
Heavy weight drill pipe |
g. Drill Collar, berbentuk seperti DP, tetapi diameter dalamnya
lebih kecil dan diameter luarnya sama dengan diameter luar “tool joint”
DP. Sehingga dinding DC lebih tebal dari pada DP. Drill Collar
ditempatkan pada rangkaian pipa bor bagian bawah di atas mata bor.
Fungsi utama dari drill collar :
- Sebagai pemberat (Weight On Bit = WOB), sehingga rangkaian pipa bor
dalam keadaan tetap tegang pada saat pengeboran berlangsung, sehingga
tidak terjadi pembelokan lubang.
- Membuat agar putaran rangkaian pipa bor stabil.
- Memperkuat bagian bawah dari rangkaian pipa bor agar mampu menahan puntiran.
Perbedaan antara Drill pipe dengan Drill collar : perbedaan
pokoknya terletak pada ukuran, berat, dan strength. Pada gambar terlihat
drill collar tidak mempunyai tool joint, karena drill collar dindingnya
tebal sehingga ulir cukup dibuat pada dindingnya sendiri
|
Drill collar |
h. Bottom Hole Assembly adalah peralatan pemboran yang termasuk perlengkapan khusus, yang dipakai pada kondisi operasi pemboran tertentu.
- Bit Subs adalah alat penyambung antara pahat bor dengan alat
diatasnya,dapat langsung dengan Drill Collar,Near Bit Stabilizer, Down
Hole Motor , Orienting Sub dan lain sebagainya. Ukuran dan jenis thread
disesuaikan dengan pahat disatusisi dan disesuaikan dengan peralatan
diatasnya disisi lainnya.
- Pupjoints adalah pipa yang pendek, dipergunakan pada
susunan rangkaian pemboran vertikal dan berarah. Gunanya untuk
memungkinkan penempatan stabilizer dan peralatan lain pada waktu akan
menambah / mengurangi sudut kemiringan lubang bor.
- Stabilizer meupakan alat penyambung diantara Drill Collarnamun
tugasutamanya adalah : Membuat rangkaian bor lebih kaku, sehingga lubang
lurus ; Mengurangi bahayaDifferential Pressure Sticking ; Dengan
pengaturan jarak penempatan di sekitar pahat bor dan Drill Collarmaka
sudut kemiringan lubang bor dapat dinaikkan atau diturunkan untuk
mencapai target tujuan pemboran ; Menghindari lubang keyseat dan dogleg.
- Down Hole Motor adalah pemutar pahat bor yang berada
sedekat mungkin dengan pahat bor, sehingga rangkaian pemboran tidak perlu
berputar selama mengebor kecuali pahat bor. Bekerjanya alat ini karena
ada aliran cairan pemboran; makin kuat aliran cairan pemboran akan
menambah kecepatan berputarnya pahat bor.
- Drilling jar adalah suatu alat yang dapat dipasang pada
rangkaianpemboran, berfungsi untuk memberikan pukulan keatas sewaktu
terjadi jepitan pada rangkaian pemboran, dalam usaha untuk melepaskan
jepitan tersebut. Pada umumnya drilling jar dipasang diantara Drill
Collar dan Drill pipe karena pada umumnya bagian yang terjepit dari
rangkaian pemboran ada Drill Collar dan Drill pipe, sehingga Jar tidak
ikut terjepit dan dapat bekerja dengan tarikan Drill pipe. Ada dua macam
drilling jar, yaitu mechanical dan hydraulic drilling jar.
- Hole Opener adalah suatu alat untuk memperbesar diameter
lubangbor. Konstruksinya seperti three cone rock bit tetapi pada bagian
tengah bawah terdapat ekor yang berdiameter lebih kecil dari diameter
lubang lama dan menjadi guidance agar pembesaran lubang tidak menyimpang
dari lubang lama.
- Under Reamer adalah suatu alat untuk memperbesar lubang
bordibagian bawah, misalnya dibawah shoe casing atau pada formasi
tertentu yang perlu diperbesar melebihi diameter lubang bor diatasnya.
- Shock absorber dipasang di atas bit karena bitmempunyai
kecenderungan bergetar keatas atau kebawah didasar lubang ketika formasi
berkecendurangan membentuk lubang berbelokbelok selama mengebor atau
sewaktu mengembor dalam. Vibrasi ini akan merusak surface equipment dan
akan meurunkan optimasi WOB serta rotary speed, bengkoknya drill stem,
merusak bit.
|
Bottom hole assembly |
4. Bit (Mata bor)
Merupakan ujung dari rangkaian pipa bor yang langsung menyentuh
formasi, dengan fungsi untuk menghancurkan dan menembus formasi, dengan
cara memberi beban pada mata bor. Jenis-jenis mata bor :Drag Bit,
Roller-Cone (Rock Bit), Diamond Bit.
|
Bit |
Sumber :
http://dickalive.blogspot.co.id/
http://petroleum-learning.blogspot.co.id/2015/12/sistem-putar-rotating-system.html.
PK.
Teknik Produksi Migas. 2013. Dasar-dasar Teknik Pengeboran. Jakarta:
Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Pendidikan
Dasar Dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional. (e-Book)