D P
m m
433 .
33 .
8
........................................................................3-2
D P
m m
052 .
.......................................................................3-3 keterangan :
P
m
= tekanan hidrostatik kolom lumpur, psi.
m
= densitas lumpur, ppg. D
= Depth, ft. Dan
w m
m
SG
........................................................................................3-4 karena densitas air tawar adalah konstan, yaitu 8.33 ppg maka persamaan diatas
dapat berubah menjadi :
m m
SG
33
. 8
.............................................................................3-5 keterangan :
m
= densitas lumpur, ppg
w
= densitas air tawar, ppg SG
m
= Specifik Gravity lumpur Pengontrolan densitas lumpur pemboran tergantung pada maksud tujuan
jenis lumpur tersebuat akan digunakan dalam operasi pemboran.
3.1.3.2. Viskositas
Viskositas didefinisikan sebagai tahanan lumpur pemboran untuk mengalir saat dipompakan. Viskositas dapat pula didefinisikan sebagai perbandingan antara
shear stress tekanan penggeser dan shear rate laju penggeseran. Untuk cairan yang termasuk Newtonian seperti air, perbandingan shear rate dengan shear stress
ini sebanding dan konstan, sedangkan lumpur pemboran adalah termasuk cairan Non-newtonian dimana perbandingan shear stress dengan shear rate tidak konstan,
disebut viskositas semu appearent viscosity serta memberikan hubungan variasi yang luas Gambar 3.2
Gambar 3.2 Cairan Newtonian dan Non-Newtonian
6
Tujuan dari pengenalan viscositas lumpur ini adalah untuk : 1. Mengontrol tekanan sirkulasi yang hilang di annulus
2. Memberikan kapasitas daya angkat yang memadai. 3. Membantu mengontrol swab-prssure dan surge pressure
Peralatan yang dipergunakan untuk mengukur viscositas adalah sebagai berikut : 1. Marsh Funnel
Viscositas yang diukur dengan menggunkan Marsh Funnel adalah viscositas elatif. Dimana dibandingkan dengan viscositas lumpur dengan
viscositas ai tawar. Peralatan-peralatan yang digunakan untuk mengukur viscositas dengan cara Marsh Funnel adalah sebagai berikut :
- corong
- cangkir
- stopwacth
Lumpur dimasukkan kedalam corong sebanyak 1500 cc, dan tutup ujung corong dengan jari. Masukkan ke dalam cangkir sambil menghidupkan
stopwacth. Setelah volume lumpur didalam cangkir mencapai 946 cc dicatat sebagai viscositas dari lumpur. Satuan yang digunakan adalah detik.
Peralatan yang digunkan tersebut perlu dikalibrasi denga menggunakan air tawar. Bila dengan cara yang sama dengan mengukur viscositas lumpur
didapatkan viscositasnya 26 detik = 0,5 detik, dinyatakan bahwa alat baik. Kalau lebih maka kemungkinan saringan yang ada pada corng terseumbat.
Dalam operasi pemboran viscositas lumpur yang baik berkisar antara 36-45 detik Marsh Funnel.
Gambar 3.3 Marsh Funnel
15
2. Fann VG Meter Fann VG Meter maupun Stromer Viscometer merupakan alat yang
digunakan untuk mengukur viscositas plastic dari lumpur bor. Prinsipnya adalah beberapa torsi yang dihasilkan bila lumpur diaduk dengan kecepatan
tertentu. Masukkan lumpur kedalam tbung, rotor sleeve ditenggelamkan dalam
lumpur, putar sleeve sebesar 600 rpm sampai jarum pembacaan menunjukkan angka yang konstan, dan dicatat angkanya. Kemudian lakukan pula untuk
putaran 300 rpm selisih pembacaan dengan putaran 600 rpm dan 300 rpm merupakan
viscositas plastic dari lumpur.
Gambar 3.4 Fan V-G Meter
6
Penentuan Harga Shear Stress dan Shear Rate :
Harga Shear stress dan Shear Rate yang masing-masing dinyatakan dalam bentuk penyimpangan skala penunjuk Dial Reading dan rpm motor pada Fann
VG meter , harus diubah menjadi shear stress dan shear rate dalam satuan dynecm
2
dan detik
-1
agar diperoleh harga satuan viskositas dalam satuan cp. Persamaannya sebagai berikut :
= 5,007 x C ………………………………………………. ..3-6
= 1,704 x RPM ………………………………………………... 3-7
keterangan :
= shear stress, dynecm
2
= shear rate, detik
-1
C = dial reading, derajat
RPM = revolution
per minute dari rotor
Penentuan Harga Viscositas Nyata Apparent Viscosity
Viscositas nyata Va untuk setiap harga shear rate dihitung berdasarkan hubungan :
Va =
100 x
………………………………………………... 3-8 Va =
RPM C
x 300
………………………………………………... 3-9
Penentuan Plastic Viscosity dan Yield Point
Untuk menentukan plastic viscosity VP dan Yield point YP dalam suatu lapangan, digunakan persamaan bingham plastic sebagai berikut :
Vp =
300 600
300 600
………………………………………………...3-10 Dengan menggunakan persamaan 3-8, 3-9 dimasukkan kedalam persamaan
3-10, didapatkan
:
VP = C
600
– C
300
………………………………………………....3-11 YP = C
600
– VP ……………………………………………….. 3-12
keterangan : Vp
= plastic viscosity,cp Yp
= yield point Bingham, lb100 ft
2
C
600
= dial reading pada 600 rpm, derajat C
300
= dial reading pada 300 rpm, derajat
Pertimbangan-pertimbangan yang tidak langsung adalah sebagai berikut : 1. Laju pemboran adalah besar dengan kadar padatan yang rendah atau
lumpur yang encer. 2. Lumpur dapat dikentalkan untuk memperkecil erosi pada formasi shale
yang tidak kompak, karena pembentukan aliran turbulen dengan lumpur yang encer dapat mengakibatkan erosi lubang sehingga terjadi pembesaran
lubang. Viskositas yang terlalu tinggi akan menyebabkan :
Penetration rate turun Pressure loss tinggi terlalu banyak gesekan.
Pressure surges yang berhubungan dengan Lost circulation dan swabbing yang berhubungan dengan blow out.
Sukar melepaskan gas dan cutting dari lumpur dipermukaan Viscositas yang terlalu rendah menyebabkan :
Pengangkatan cutting tidak baik Material-material pemberat lumpur diendapkan
Untuk mengencerkan lumpur dapat dilakukan dengan pengenceran dengan air atu dengan penambahan thinner zat-zat kimia, sedangkan penambahan
viskositas dapat dilakukan dengan penambahan zat-zat padatbentonite pada water base mud dan air atau asphalt pada oil base mud.
3.1.3.3. Gel Strength
