Drilling Mud

"Tidak pernah ada standar yang menyebutkan angka2 besaran untuk parameter lumpur. Begitu pula di antara company2, tidak ada standar masing2 company yang menyebutkan angka spesifik untuk parameter2 yang anda sebutkan. Semuanya benar bergantung pada kondisi sumurnya masing2 dan metode pengeboran yang direncanakan, sumur yang hanya berbeda puluhan meter saja bisa berbeda requirement lumpurnya. Umumnya nilai2 uji lab digunakan untuk pembanding antara satu Lumpur dengan lumpur lainnya."

Tanya - roni tang


Bapak2/Ibu2,

Bapak2/ibu2, saya ingin menanyakan masalah test pada propertis(formula) dari fluids(new mud)/lumpur baru yang digunakan pada saat akan melakukan pengeboran.
Apakah ada standard yang mengatur berapa besaran %LGS,%HGS,ASG,O/W Ratio,Salinity,Electrical Stability,YP,PV,Excess Lime, Density,Viscosity,HP-HT,Gel Strenght dll. atau besaran tersebut tergantung dari formasi lubang. Atau tiap2 company mempunyai standard tersendiri.atau mungkin ada di API atau standard lain..Mohon pencerahan dan penjelasannya.

Terima Kasih


Tanggapan 1 - Ridwan Hardiawan


Bapak Roni,

Sepengetahuan saya, tidak pernah ada standar yang menyebutkan angka2 besaran untuk parameter lumpur. Begitu pula di antara company2, tidak ada standar masing2 company yang menyebutkan angka spesifik untuk parameter2 yang anda sebutkan. Semuanya benar bergantung pada kondisi sumurnya masing2 dan metode pengeboran yang direncanakan, sumur yang hanya berbeda puluhan meter saja bisa berbeda requirement lumpurnya. Umumnya nilai2 uji lab digunakan untuk pembanding antara satu Lumpur dengan lumpur lainnya.

Di dalam perencanaan lumpur untuk satu sumur tentunya didapatkan dari data lumpur/ data drilling yang didapat dari hasil pemboransumur-sumur tetangga/ sumur yang dekat. Apakah harus pakai densitas tinggi/ atau rendah untuk menahan tekanan formasi dan juga menghindari loss circulation?, viskositas tinggi atau rendah untuk hole cleaning purpose dan bit hydraulic?, apa harus pakai filtration loss agent?, apa harus pakai swelling inhibitor? apa lebih cocok oil base mud atau water base mud? bagaimana performanya di tekanan rendah dan tinggi?dsb. Maka dari itu sumur2 ekspolrasi selalu lebih mahal karena lumpurnya bisa berkali2 berganti, perencanaannya selalu lebih sulit daripada sumur yang sudah punya data dari tetangga sebelumnya. Tambahan lainnya, lumpur akan diuji setiap hari dalam proses pengeboran karena angka2 parameternya akan terus berubah2 seiring masuknya kontaminan2 dari dalam sumur, nilai2 seperti LGS, HGS, Electrical stability, salinity, excess lime lebih informatif ketika pengeboran sedang berlangsung (pada saat pengujian awal biasanya tidak berarti apa2), nantinya nilai2 ini di plot setiap hari untuk melihat trendnya, nantinya mud engineer akan memutuskan jika nilai2 ini berubah drastis makan harus bagaimana, seperti mengganti ukuran shaker screen, atau menambah additif lainnya.

Demikianlah yang saya tahu, jadi menjawab pertanyaan Pak Roni, adakah standar yang menentukan besaran untuk parameter lumpur? Jawabannya adalah tidak ada. Mungkin ada yang lain yang bisa menambahkan atau mengkoreksi?



Tanggapan 2 - Harry Eddyarso


Bung Roni,

Menambahkan penjelasan dari Bung Ridwan Hardiawan di bawah ini, standar "baku" memang tidak ada. Tapi pada prinsipnya, type lumpur (dan propertiesnya) yang akan dipakai ditentukan oleh faktor2 sbb:
1. Type formasi yang akan dibor (limestone, shale, sand, chert, dsb)
2. Temperature, pore pressure, permeability serta strength dari formasi tsb.
(Untuk penentuan mud weight, kita perlu juga mempertimbangkan fracture gradientnya).
3. Prosedur yang dipakai untuk mengevaluasi formasi (coring, logging, etc)
4. Kualitas dari air lokal yang tersedia (terutama kandungan Chloride, Calsium, Potassium)
5. Pertimbangan2 aspek lingkungan (biasanya Water based mud vs Oil Based mud).
Tujuan akhir adalah untuk memperoleh system lumpur yang efektif namun dengan cost per barrel yang optimum.

Susunan kimiawi batuan dari satu daerah di kedalaman tertentu bias berbeda-beda dengan tempat2 yang lain. Bahkan di lobang yang sama, mud properties dari hole section yang atas dengan hole section di bawahnya bias berbeda karena perbedaan kimiawi batuan tsb, selain formation pressure dan temperaturenya juga bisa berbeda. Semakin tinggi temperature dan tekanan di hole section tertentu, semakin ketat pula pengawasan mud properties yang diperlukan (mud cost / bbl nya pun biasanya akan semakin mahal). Dalam operasi drilling, mud properties ini akan di cek terus secara kontinu, at least 2x sehari untuk me-maintain mud properties yang diinginkan. Lumpur yang sudah dipersiapkan dengan cantik akan berubah propertiesnya karena adanya kontaminasi dengan masuknya material2 serta fluida2 lain yang berasal dari lubang yang sedang dibor, seperti yang sudah disebut oleh Bung Ridwan di bawah ini.

Di bawah ini saya ambilkan contoh range dari mud properties yang saya ambil dari sebuah sumur di daerah Ramba. Biasanya mud properties untuk daerah2 lain juga tidak akan beranjak jauh dari range di bawah ini:

1. Density (Mud Weight) = ???? [ppg] -> beratnya tergantung formation pressure dan fracture gradient dari hole section yang sedang dibor. Gunanya untuk hole stability dan mencegah kick / blow-out.
2. Viscosity = 40-55 [sec/quart] -> Diukur dengan mengunakan Marsh Funnel untuk mengetahui dengan cepat konsistensi dari lumpur bor (untuk air tawar pada suhu 75degF, Viscosity-nya = 26 [sec/qt], used as the baseline).
3. PV (Plastic Viscosity) = 6-15 [centipoises]
4. YP (Yield Point) = 14-22 [lbs/100ft2]
5. Gel Strength (10 sec / 10 mins) = 2/3 - 4/5 [lbs/100ft]
PV, YP maupun Gel Strength merupakan parameter2 rheology lumpur yang pada intinya mencerminkan hole cleaning capability dari system Lumpur yang digunakan. Gel Strength mencerminkan kemampuan lumpur untuk "memegang" atau "men-suspend" drill cuttings agar tidak turun kembali ke dasar lobang dan stay di tempat pada saat pompa lumpur sedang "off". Parameter rheology lumpur ini diukur dengan menggunakan alat rotational viscometer, dimana:
PV = Bacaan pada 600RPM - Bacaan pada 300RPM, dengan satuan [centipoise] YP = Bacaan pada 300RPM - PV, dengan satuan [lbs/100ft2]
6. pH = 8.5 - 10 -> dibuat dalam suasana basa untuk mencegah korosi.
7. API Fluid Loss = 5-7 [cc/30 mins] -> mencerminkan jumlah relatif fluida lumpur yang masuk ke dalam formasi. Mud cake yang terbentuk sebaiknya tidak tebal dan sifatnya liat (tough) untuk stabilitas dinding sumur dan meminimize "formation damage" karena intrusi fluida lumpur.
8. HT-HP Fluid Loss = ??? [cc/30 mins] -> as required, tergantung kondisi
setempat dan drilling program.
9. Drill Solids = <6 [% by volume]. Low Gravity Solid (LGS) akan banyak berpengaruh pada mud viscosity, sedangkan High Gravity Solid (HGS) pada density dari lumpur tsb.
10. Salinity (Chloride content) -> tergantung kondisi setempat. Pada intinya kandungan Chloride dalam air menentukan kemampuan bentonite (clay) untuk terhydrasi. Itulah sebabnya, untuk operasi drilling di offshore diperlukan air tawar untuk pre-hydrate gel/bentonite terlebih dahulu sebelum Lumpur bisa dicampur dengan air laut dan mud additive yang lain.
11. Excess Lime = 150-200 mg/liter -> menggunakan hardness test, yang mencerminkan jumlah Calsium yang terlarut / tersuspensi di dalam lumpur.
12. Selain mud properties tersebut di atas, dilakukan juga Alkalinity test yang dinyatakan dalam Pm (untuk mud) dan Pf (untuk filtrate) untuk mengetahui kemampuan campuran lumpur untuk bereaksi terhadap asam (menggunakan larutan phenolphthalien). Ada juga Methylene Blue Test (MBT) <17ppb equivalent bentonite, dst dst ...

Untuk referensi tambahan, ada baiknya anda membaca buku American Petroleum Institute (API) Recommended Practice (RP 13D) "Recommended Practice on the Rheology and Hydraulics of Oilwell Drilling Fluids" dan API RP 13I "Recommended Practice for Laboratory Testing of Drilling Fluids"

Maaf kalau penjelasan saya ini terlalu panjang, semoga gak bikin bingung.