STUDY PENGARUH KUAT TEKAN SEMEN PEMBORAN
STUDY PENGARUH KUAT TEKAN SEMEN PEMBORAN CLASS – G
DENGAN PEMAKAIAN ADDITIVE
CFR-2 DAN LIGNOSULFAT
TERHADAP VARIASI WAKTU DAN TEMPERATUR
Arif Eka Rahmanto,Trisakti University
baik
Abstract
Dalam kegiatan pemboran tidak akan
pernah
lepas
dari
proses
maka
kita
dapat
menambahkan
beberapa additive sebagai pembanding uji
cementing.
kuat tekan. Additive yang di bandingkan
Terutama untuk pemboran dalam lebih dari
adalah : CFR – 2 ( Cement Fraction
6000 ft serta sumur sumur panas bumi.
Reducers ), Lignosulfonat
Dimana pada kondisi tertentu dibutuhkan
dengan adanya uji kuat tekan ini dapat
sement yang tahan temperature tinggi dan
dijadikan
sudah pasti harus memiliki kekuatan atau
referensi dalam perencanaan penyemenan
ketahanan semen yang tinggi pula.
khususnya untuk sumur MIGAS. Sehingga
Oleh karna itu sebagai seorang
sebagai
Diharapkan
salah
satu
sumber
kegagalan dalam proses cementing dapat di
enginer sangat perlu mengetahui sifat – sifat
minimallisir.
fisik sement. Terutama yang berkaitan
1. Pendahuluan
dengan kuat tekan ( compressive strength ).
Kegiatan penyemenan sumur minyak
Untuk itu kita dapat melakukan percobaan
adalah
uji tekanan dengan menggunakan semen
pekerjaan pemboran.
class – G, Sement type ini sangat bagus
keberhasilan sebuah proses pemboran tidak
untuk penyemenan suhu yang tinggi serta
terlepas
memiliki ketahanan yang cukup bagu dan
Penyemenan atau cementing adalah suatu
sesuai dengan standart international yaitu
proses penempatan bubur semen pada
API Spec. 10 ( America Petroleum Institut
annulus, celah
)dan ASTM ( America Society for Testing
dinding sumur. Dengan maksud untuk
Material ). Untuk mendapatkan hasil yang
melakukan pembatasan antara casing dengan
merupakan
dari
bagian
pada
Oleh karena itu
kegiatan
antara
dari
cementing.
casing dengan
Arif Eka Rahmanto 1 of 26
formasi
guna
memcegah
timbulnya
komunikasi antar zone yang satu dengan
yang lainya. Dalam melakukan penyemenan
kita harus mempertimbangkan
beberapa faktor yaitu :
1. Perencanaan yang matang.
2. Pelaksanaan teknis yang baik.
3. Peralatan yang memadai.
1. Melindungi dan melekatkan casing
4. Bahan - bahan yang digunakan.
Kegagalan dalam suatu kegiatan
pada dinding formasi.
2. Menutup daerah hilang sirkulasi dan
penyemenan merupakan suatu kerugian
mengisolasi
yang sangat besar, baik berupa kerugian
casing agar tidak terjadi komunikasi
material, waktu, tenaga, maupun biaya.
antar lapisan.
lapisan
dibelakang
Selain dari 4 faktor diatas. Maka ada
3. Mencegah
beberapa syarat yang perlu di perhatikan
fluida
dalam proses penyemenan, adalah sebagai
tinggi ke celah antara casing dan
berikut :
formasi, yang dapat menimbulkan
Terdapatnya kolom semen yang
Letak casing harus tepat ditengah –
terhadap
casing
maupun
lubang
sumur.
Pemilihan seman dan additif harus
tepat sesuai dengan kedalaman serta
kondisi formasi.
Adapun
tujuan
yang
atau
bertekanan
dipermukaan
4. Menutup sumur yang ditinggalkan.
5. Memperkecil gas ratio dan water
tengah sumur.
Kualitas daya ikat semen yang baik
formasi
gas
masalah yang yang membahayakan
cukup pada selang kedalaman yang
telah di tentukan.
penyusupan
ratio.
6. Memperbaiki casing yang pecah.
7. Memperbaiki
kesalahan
letak
perforasi.
8. Menutup
zona
yang
tidak
di
butuhkan.
Oleh
karena
itu
semen
harus
melakukan kegiatan
mempunyai sifat-sifat fisik yang dapat
cementing pada suatu sumur antara lain
berfungsi dengan baik pada kondisi masing-
untuk :
masing
sumur
seperti
temperatur,
kedalaman, dan tekanan.
Arif Eka Rahmanto 2 of 26
mempunyai harga lebih besar dari pada
Adapun gaya yang berkerja pada casing (
selubung ) sumur minyak meliputi :
harga shear bond strength.
Oleh sebab itu Penelitian ini lebih
1. Gaya horizontal, yaitu gaya yang
disebabkan oleh tekanan formasi.
2. Gaya vertikal, yaitu gaya yang
memfokuskan diri pada compressive
strength dengan
menggunakan bubur
semen ( slurry ) yang sesuai dengan
disebabkan oleh berat rangkaian pipa
ketentuan
selubung disamping gaya lainnya,
ketentuan internasional yaitu API (
seperti goncangan selama pemboran
America Petroleoum Institut ) serta
dan
ASTM (
gaya
selama
melakukan
perforasi.
laboratorium
serta
America Society for Testing
Material ).
Salah satu sumber kegagalan proses
penyemenan ini adalah karena kurang
memperhitungkan
uji
gaya
di
dalam
selubung sumur minyak. Gaya yang
dimaksud adalah :
1. Shear Bond Strength .
2. Compressive Strength.
Pada kedalaman dan temperatur
Adapun tema atau judul penelitian
ini adalah
semen
study pengaruh kuat tekan
pemboran
kelas
G
terhadap
pemakaian additive Lignosulfonat dan
Cement Fraction Reducers – 2 ( CFR-2)
dengan Variasi Temperatur ( 150 F – 250
F ) dan waktu ( 16 jam – 168 jam ).
Penelitian
ini
akan
laboratorium
dilakukan
teknik
tertentu, gaya tersebut akan sangat besar
Universitas Trisakti.
sehingga dapa menyebabkan kerusakan
Diharapkan
pada
pemboran
dengan
dilakukan
pada sement. Untuk itu sangat perlu
penelitian ini, maka hasil yang akan
untuk dilakukanya penelitian terhadap
didapat adalah kuat tekan ( Compressive
Shear Bond strength dan Compressive
Strength)
Strength.
menggunakan
Compressive Strength ( Kuat Tekan )
yang
optimal
additiv
tertentu
dengan
pada
variasi temperatur dan waktu.
yang merupakan salah satu gaya di
Dengan demikian kita dapat melihat
dalam selubung sumur serta merupakan
data – data hasil pengujian yang
bagian yang sangat berpengaruh karena
dilakukan di laboratorium tersebut dan
pada umumnya compressive strength
dari hasil tersebut kita dapat mengambil
Arif Eka Rahmanto 3 of 26
beberapa kesimpulan sebagaimana yang
paling umum dapat di kelompokan menjadi
seharusnya
2 macam yaitu :
dipenuhi
perbandingan
terhadap
dari
kuat
pemakaian
hasil
tekan
sement
additiv
dengan
2. 1. 1 Primary Cementing
variasi temperatur dan waktu. Sehingga
bisa
dijadikan
bahan
pertimbangan
Adalah suatu kegiatan penyemenan
yang dilakukan untuk pertama kali setelah
dalam merencanakan kegiatan pemboran
casing
di suatu lapangan.
sumur.Tujuan
diturunkan
kedalam
dilakukanya
lubang
primary
cementing adalah :
Melekatkan casing ke batuan
2. TEORI DASAR
formasi.
Dalam sebuah kegiatan pemboran
Melindungi
sumur minyak, gas. Tidak terlepas dari
tahapan penyemenan yang bertujuan untuk
casing
terhadap
tekanan formasi.
melekatkan casing pada dinding sumur.
Menutup zona lost circulation.
Sebelum melakukan proses tersebut maka
Mencegah karat pada casing.
terlebih dahulu dibuat bubur sement (
Slurry).
Mencegah runtuhnya formasi.
Bubur sement adalah campuran yang
Membuat pemisah antar zona –
berasal dari air, bubuk semen tertentu serta
additiv. Bubuk sement yang digunakan
zona.
adalah sement kelas G yang telah sesuai
dengan standart API spec 10, yang khusus
Dari tujuan tersebut diatas maka terdapat
untuk sement pemboran.
beberapa tahapan yang umum dilakukan
2. 1 Kegiatan Penyemenan ( cementing )
pada saat Primary Cementing yang terdiri
Pada dasarnya kegiatan penyemenan
bertujuan untuk melekatkan casing pada
dari :
•
Penyemenan
Conductor
Casing,
dinding lubang sumur, melindungi casing
adalah casing yang terdapat di
dari pengaruh fluida pemboran yang bersifat
permukaan dengan kedalaman yang
korosi dan memisahkan zona satu dengan
rendah. Untuk menjaga agar formasi
zona
itu
tidak runtuh dan sebagai pondasi
penyemenan Kegiatan penyemenan yang
utama. Serta sebagai tempat untuk
yang
lainnya.
Oleh
sebab
Arif Eka Rahmanto 4 of 26
meletakan
•
BOP
(
Blow
casing
Out
casing
pada
tahapan
sebelumnya.
Preventer ) dan rangkaian well head.
Penyemenan Surface casing, adalah :
casing yang terletak lebih dalam dari
2. 1. 2 Secondary Cementing
pada Conductor casing. Berfungsi
Adalah kagiatan penyemenan yang
menjaga formasi agar tidak runtuh,
dilakukan setelah primary cementing, atau
serta menutupi zona – zona yang
dengan kata lain penyemenan tahap ke 2.
tidak rata ( caving zone). Selain itu
Tujuan penyemenan ini adalah :
Memperbaiki penyemenan jika
juga berfungsi untuk menjaga lubang
•
–
sumur dari tekanan di luar casing
ada
maupun di dalam casing.
Primary Cementing .
Memisahkan
Penyemenan Intermediate casing.
Adalah
:
penyemenan
kerusakat
yang
pada
zona
tahap
produktif
dengan zona non – produktif.
dilakukan lebih dalam lagi dari pada
tahap
surface
casing.
Berfungsi
sebagai pemisah antara zona stabil
dan
unstabil,
dalam beberapa tahapan yaitu :
•
Squeieze
Cementing,
adalah
:
untuk
mengatasi
loss,
melindungi
kegiatan tahap 2 dalam penyemenan
formasi sumur, sebagai pembatas
yang bertujuan untuk memperbaiki
zona air dengan minyak.
hasil penyemenan pada primary
masalah
•
Dalam secondary Cementing dapat dibagi
zona
casing.
cementing jika kurang memuaskan
Adalah : penyemenan dilakukan
dan memperbaiki kebocoran yang
setelah tahap intermediate casing
terjadi
atau
penyemenan ini dapat dilakukan
Penyemenan
Production
penyemenan
tahap
akhir.
pada
casing.
Berfungsi untuk melindungi zona
selama
produksi minyak atau gas, serta
berlangsung, komplesi maupun saat
sebagai pengontrol lapisan yang akan
workover.
di produksi, serta sebagai pelindung
•
operasi
Kegiatan
pemboran
Re – Cementing, adalah : kegiatan
dari korosi. Pada umumnya diameter
penyemenan yang termasuk tahap
casing produksi lebih kecil dari pada
kedua. Adapun tujuan dilakukannya
penyemenan
ini
adalah
untuk
Arif Eka Rahmanto 5 of 26
•
menyempurnakan primary cementing
Pada
yang gagal dan untuk memperluas
dikontrol dengan menghindari kerusakan
perlindungan
semen akibat Sulfat. Magnesium atau
casing
diatas
top
saat
pembentukannya
dapat
Sodium Sulfat bereaksi dengan lime
sement.
:
membentuk Magnesium atau Sodium
termasuk penyemenan tahap kedua
Hidroksida dan Kalsium Sulfat. Kalsium
yang terakhir kali dilakukan setelah
Sulfat
primary cementing selesai. Tujuan
menghasilkan Kalsium Sulphoaluminate
Plug-back
yang memiliki ukuran partikel yang
Plug-back
Cementing,
Cementing
adalah
adalah
:
Menutup atau meninggalkan sumur (
ini
bereaksi
dengan
C3A
lebih besar.
abandonmet well ), Untuk menutup
Oleh sebab itu penggantian ruang
zona air agar dapat mengurangi
C3A menyebabkan semen mengalami
water oil ratio pada open hole
ekspansi dan pecah. Untuk itu semen
completion.
yang dikenal dengan
High Sulphate
Resistant (HSR) cement, kandungan
2.2. Komposisi Semen
C3A harus dijaga agar berada dibawah
Pada umumnya terdapat 4 (empat)
senyawa kimia yang berperan sebagai
senyama aktif dalam semen. Bila semen
mengalami
hidrasi,
memberikan
pengaruh
pembentukan
sennyawa
besar
kekuatan
ini
dalam
semen
keringnya. Senyawa-senyawa tersebut
antara lain :
memberikan
kandungan C3A ini masih diperbolehkan
mencapai 15%.
2. Tricalcium silicate (C3S)
Senyawa ini dibentuk oleh reaksi
antara CaO dan SiO2. Senyawa C3S
semen Portland yang menempati 40%
C3A terbentuk dari perpaduan CaO
Al203.
semen awal (early strength) yang tinggi,
merupakan komponen utama dalam
1. Tricalcium Aluminate (C3A)
dan
3%. Tetapi untuk mendapatkan kekuatan
Meskipun
C3A
tidak
pengaruh
besar
pada
kekuatan akhir semen keringnya, tetapi
berperan penting dalam pembentukan
kekuatan awal semen (early strength).
– 50% untuk retarder semen dan 60 65% untuk semen dengan kekuatan awal
yang tinggi. C3S memberikan kontribusi
yang
besar
untuk
semua
tahapan
pembentukan kekuatan semen terutama
pada tahap awal (early strength).
Arif Eka Rahmanto 6 of 26
mengenai data ASTM dan API dapat dilihat
3. Dicalcium Silicate (C2S)
Senyawa ini juga dihasilkan oleh
reaksi antara CaO dan SiO2,
sangat
pada tabel 2.2
2.3 Additive semen
penting dalam pembentukan kekuatan
Berbagai jenis additive telah banyak
akhir semen. Karena C2S mengalami
digunakan dalam penyemenan sumur-sumur
proses hidrasi yang lambat, maka tidak
minyak dan gas dengan mempertimbangkan
mempengaruhi waktu pengerasan awal
kondisi
semen.
temperatur, dan tekanan.
4. Tetracalcium
berbagai
C4AF dibentuk dari CaO, Al203,
Fe203. Senyawa ini hanya memberikan
pengaruh kecil pada kekuatan semen.
semen
dengan
daya
tahan
terhadap sulfat yang tinggi, spesifikasi
API
menetapkan
kandungan
C4AF
bahwa
dan
jumlah
dua
kali
kandungan C3A tidak boleh melampaui
24%.
Dari penjelasan diatas maka, ke
empat senyawa tersebut adalah dasar dari
penentuan type atau kelas pada sement.
lihat pada tabel 2.1.
jenis
operator
additive
kedalaman,
menggunakan
semen
untuk
berbagai kebutuhan, antara lain untuk :
•
Menambah dan mengurangi berat
•
bubur semen.
•
dengan biaya yang relatif rendah.
•
waktu pengerasan (thickening time).
•
Mengurangi water loss.
•
terhadap cairan korosif.
•
Untuk lebih jelas mengenai komposisi
senyawa semen portland tersebut dapat di
seperti
Beberapa
Aluminoferrite
(C4AF)
Untuk
sumur
Menambah volume bubur semen
Mempercepat atau memperlambat
Meningkatkan kekuatan.
Menaikan
daya
tahan
semen
Mencegah hilangnya sirkulasi bubur
semen.
Oleh sebab itu maka, ada beberapa additive
yang
sering
digunakan
dalam
proses
pemboran, yaitu :
Selain Standart Portland kita juga
dapat menggunakan standart ASTM dan api
yang Terdiri dari beberapa tipe
komposisi
semen. Adapun
serta
penjelasan
2.3.1 Accelerators
Accelerators adalah zat yang dapat
mempercepat proses pengerasan pada bubur
semen, sehungga thickening time menjadi
lebih singkat. Biasanya dipakai untuk
Arif Eka Rahmanto 7 of 26
penyemenan
sumur
dangkal,
dimana
temperaturnya masih rendah. Accelerator
yang biasa digunakan adalah Calcium
Chloride (CaCl2), Sodium Chloride (SaltNaCl), Gypsum Cement, Sodium Silicate
(Na2SiO2), air laut.
Cara lain untuk mempercepat proses
pengerasan bubur semen adalah dengan
memperbesar
densitas
semen
atau
mengurangi jumlah air.
•
•
Memiliki specific gravity antara 4,5
– 5,0.
•
Memerlukan sedikit air.
•
(strength) dari semen.
•
terhadap waktu pemompaan semen.
•
lain
Tidak
memperkecil
Mempunyai
efek
kekuatan
sangat
kecil
Dapat digabungkan dengan additive
Tidak mengganggu kegiatan Well
Logging.
2.3.2 Light Weight Additive
Additive
membuat
bubur
ini
berfungsi
semen
lebih
untuk
2.3.4 Retarder
ringan.
Retarder
adalah
additive
yang
Digunakan untuk penyemenan pada formasi
digunakan untuk memperpanjang waktu
yang lemah dan tidak kuat menahan berat
proses pengerasan bubur semen. Biasanya
kolom semen. Light weight additive yang
additive ini digunakan untuk penyemenan
biasa digunakan adalah :
sumur-sumur dalam yang bertemperatur
Bentonite Gilsonite, Coal, Expanded parlite,
tinggi.
Nitrogen, Microsphere, Diatomaceous Earth,
mengeras sebelum target tercapai.
Artificial pozzolan dan Sodium Silicate
(Na2SiO2).
Sehingga
bubur
semen
tidak
Retarder dapat digunakan untuk
sumur-sumur yang memiliki temperatur
dasar sumur antara 170°F - 500°F dan
2.3.3 Heavy Weight Additive
Additive
pemberat
bubur
ini
memiliki kedalaman 6000 – 25000 feet.
berfungsi
ditambahkan retarder secara teratur kedalam
digunakan untuk penyemenan pada formasi
bubur semen. Jumlah retarder yang akan
yang
tinggi,
digunakan harus diperhitungkan terhadap
sehingga tekanan dalam kolom semen
kadar air didalam bubur semen. Karena
mampu mengimbangi tekanan formasi.
kadar air yang tinggi dapat melarutkan
tekanan
Additive
Agar semen tidak mengeras maka perlu
ini
memiliki
semen.
untuk
cukup
Heavy weight additive harus memiliki sifat :
Arif Eka Rahmanto 8 of 26
retarder dan membawanya terpisah dari
Dapat bertindak sebagai bridging
agent (penghambat), contoh dari
bubur semen.
additive ini adalah : bentonite, latex,
organic polymer;
2.3.5 Lost Circulation – Control Agents
Additive jenis ini digunakan untuk
menanggulangi kehilangan bubur semen
2.3.7 Friction Reducer
pada saat proses penyemenan. Ada dua cara
Additive
ini
berfungsi
untuk
untuk menanggulangi kehilangan bubur
mengurangi kekentalan bubur semen, serta
semen. Pertama dengan mengurangi densitas
membuat turbulensi aliran bubur semen
bubur semen dan yang kedua adalah dengan
pada laju pemompaan yang rendah. Friction
menambahkan material penyumbat, seperti
reducer juga sering dikenala dengan nama
serbuk gergaji, bubur kayu, plastik, gilsonit,
cement dispersant.
cellophane,
dan
mika
kadang-kadang
digunakan bentuk suspensi dari campuran
2.3.8 Dispersants
bentonite dan minyak diesel. Cara lain
Dispersant
adalah
dengan
menambahkan
nitrogen
sebagai
'Friction
juga
dapat
reducers'.
disebut
Dispresant
dapat ditambahkan ke slurry , untuk slurry
kedalam system lumpur.
tipis yang cukup yang dapat ditempatkan ke
dalam
2.3.6 Filtration Control Agents
Additive
mencegah
semen
turbulenceat
rendah
annular
ini
digunakan
untuk
velocities (pompa harga), atau ke slurry
terjadinya
pengerasan
bubur
tanpa
sebelum
waktunya,
melindungi
menggunakan
dispersants
yang
weightin
terdiri
dari
agent.
lignin
formasi yang sensitif dan memperbaiki
turunannya, asam organik, dan / atau
Squeeze Cementing.
organik Polimer sintetik. Ukuran distribusi,
Additive ini harus memenuhi syaratsyarat tertentu, antara lain :
Dapat
membentuk
reactivity dari semen adalah tahapan, dan
particle
lapisan
film
menutup dinding yang permeable;
Dapat membentuk emulsi apabila
konsentrasi
slurry
di
dalam
menentukan kekuatan yang electrostatik
bonding.
Jarak
antara
partikel
(particle
bercampur dengan zat cair, sehingga
concertation) menentukan probabilitas yang
filtrat tidak mudah lolos;
berlebihan eletrostatic bonding kekuatan
Arif Eka Rahmanto 9 of 26
(gellation) atau kurang bonding kekuatan
Akan tetapi Kelas / jenis tersebut
(solid pemisahan). Selama hydration reaksi
memiliki persamaan yaitu untuk API kelas
pada permukaan partical, ionisasi dari
A, B dan C sama dengan ASTM kelas I, II,
permukaan
lemah,
II. Sedangkan kelas IV dan V tidak ada hub
menyebabkan massa dari perticles dapat
dengan API. Pada beberapa kelas semen
menggumpalkan (flocculate).
terbagi lagi memjadi beberapa macam
molekul
induces
ketahanan semen terhadap Sulfat, yaitu :
2.4. Bahan Penelitian.
Dalam
penelitian
ini
kita
mengggunakan bahan yang sesuai dengan
•
Ordinary ( O)
•
Moderate Sulfat Resistance ( MSR)
•
High Resistance ( HSR)
standart API dan ASTM. Campuran bubur
Sement yang biasa di dalam kemasan
sement yang akan kita uji adalah bubuk
karung atau sack, dengan berat per sack
semen kelas G,
semen pada umumnya 94 lb dan memiliki
2. 4. 1 Klasifikasi Semen
Pengklasifikasian
bubuk
semen
didasari atas kondisi sumur dan sifat – sifat
semen yang disesuaikan dengan kondisi
sumur tersebut, seperti : kedalaman sumur,
temperature, tekanan, dan kandungan yang
terdapat
pada
fluida
formasi.
Pengklasifikasian semenyang paling sering
digunakan adalah :
1. ASTM (America Society for Testing
Material), Klasifikasin terbagi menjadi 5
jenis ( I, II, III, IV, V ).
berat jenis 3.12 gr/cc. Standarisasi untuk
bubuk semen ini sesuai dengan API Spec 10
yang dikhusukan untuk semen pemboran.
Adapun klasifikasi jenis semen menurut API
adalah :
Kelas A
:
Digunakan untuk
penyemenan selubung sampai kedalaman
maksimum 1830 meter (6000 ft) dengan
temperatur 80° C. Semen ini hanya dalam
bentuk ordinary atau dengan kata lain semen
biasa yang digunakan hanya untuk kondisi
normal saja.
2. API (America Petroleoum Institut),
Klasifikasi terbagi menjadi 8 jenis, yaitu :
sampai kedalaman maksimum 1830 meter
A, B, C, D, E, F, G, H.
(6000 ft) dengan temperatur 80 °C .Dapat
Kelas B :
Digunakan untuk sumur
digunakan juga untuk ketahanan sulfat kelas
Arif Eka Rahmanto 10 of 26
menengah dan tinggi ( Moderat Sulfat
ini mengandung
Resistant and High Sulfat Resistant) . tipe
digunakan pada MSR (Moderat Sulfat
semen B ini lebih sedikit mengandung C3A
Resistant) dan HSR ( High Sulfat Resistant).
dibandingkan denganseman tipe A.
Kelas C :
Digunakan pada sumur
Silikat Kalsium. Dapat
Kelas H : Digunakan sebagai semen
pemboran
dasar
untuk
kedalaman
dengan kedalaman maksimum 1830 meter
maksimum sampai 2440 meter (8000 ft)
(6000 ft) dengan temperatur 80° C . Tipe ini
dapat
dapat digunakan pada kondisi membutuhkan
akselerator dan retarder . Jenis semen ini
sifat kekuatan awal yang tinggi. Terdapat
hampir sama dengan Tipe semen kelas G
tipe Ordinary, MSR dan HSR .
yang membedakan hanya pada butiran
Kelas D :
dengan kedalaman
digunakan
dengan
penambahan
Digunakan untuk sumur
semen kelas H lebih besar. Dipasaran hanya
1830 meter (6000 ft)
tersedia dalam bentuk MSR (Moderat Sulfat
sampai kedalaman maksimum 3050 meter
Resistant)
(10000 ft) dengan kondisi temperatur dan
tekanan sedang. Terdapat 2 jenis produk
dasar pemboran untuk kedalaman 3660
yaitu tidak tahan Sulfat dan tah terhadap
meter
Sulfat.
maksimum 4880 meter (16000 ft) pada
Kelas E :
Digunakan untuk sumur
Kelas J :
(12000
Digunakan untuk semen
ft)
sampai
kedalaman
kondisi temperatur dan tekanan yang amat
dengan kedalaman 3050 meter (10000 ft)
tinggi
sampai kedalaman maksimum 4270 meter
penambahan akselerator dan retarder.
(14000 ft) dengan kondisi Temperatur dan
tekanan tinggi.
Kelas F :
atau
dapat
digunakan
dengan
Komposisi senyawa kimia untuk
type semen menurut API berdasarkan
Digunakan untuk sumur
dengan kedalaman 3050 meter (10000 ft)
ketahanan terhadap Sulfat, dpat dilihat pada
tabel 2.3
sampai kedalaman maksimum 4880 meter
(16000 ft) dengan kondisi temperatur dan
tekanan tinggi.
2. 4. 2 LIGNOSULFONAT
Lignosulfonat adalah termasuk salah
Kelas G : Digunakan sebagai semen
satu additive yang memiliki sifat dispersant.
pemboran dasar untuk kedalaman 2440
Lignosufonate sangat stabil pada kondisi
meter (8000 ft), dapat juga digunakan
pada temperatur 125 °C – 150°C ( 257°F -
dengan akselerator dan retarder. Jenis semen
302°F). Lignosulfonat berbentuk bubuk
Arif Eka Rahmanto 11 of 26
Gambar2.1
Lignosulfonate
2. Temperature stability : 150 °C
yang sangat halus berwarna hitam
kecoklatan.
Adapun
sifat
fisik
3. Solubility : fresh and salt water
dari
4. Kategory : Non – toxic
lignosulfonate adalah :
1. Bulk Density : 640 kg/m3 (40.0
lbs/ft3)
Lignosufonate yang digunakan dapat dilihat
pada gambar 2.1 berbentuk butiran halus.
2.4.3 CFR – 2 ( Cementing Fraction
di gunakan untuk cementing. Tersedia dalam
Reducers )
dua macam
Cementing Fraction Reducers adalah
additive yang termasuk reaterder dan juga
CFR-2 yaitu serbuk dan liquid. Dapat dilihat
pada Gambar.
memiliki sifat dispersant, additive ini khusus
Gambar 2.1
CFR - 2
Arif Eka Rahmanto 12 of 26
penyemenan. Adapun sifat – sifat dasar
semen adalah : Densitas, Thickening Time,
2.5 Sifat – Sifat Fisik Semen
Bubur semen yangakan digunakan
pada
kegiatan
pemboran
haruslah
Filtration
Loss,
Water
Cement
(WCR), Waiting On Cement, Permeabilitas
disesuaikan dengan sifat – sifat formasi yang
Compressive
akan disemen. Hal ini sangat berpengaruh
Strength,Viskositas, Hidrasi Semen.
pada
keberhasilan
suatu
Ratio
Strength
,
Shear
Bond
kegiatan
Dari sifat – sifat fisik diatas tidak semuanya
membahas tentang kuat tekan (Compressive
yang akan di uji atau di teliti. Tetapi
Strength ).
penelitian ini lebih memfokuskhan atau
pada
umumnya
compressive
strength
mempunyai harga lebih besar dari pada
2.5.1 Compressive Strength
Kekuatan pada semen dapat dibagi
harga shear strength. Pengujian compressive
menjadi dua, yaitu compressive strength dan
strength
shear bond strength. Compressive strength
dengan menggunakan alat water bath dan
didefinisikan sebagai kekuatan semen dalam
mortar
hidrolis.
menahan
semen
dalam
tekanan-tekanan
horizontal,
pada
laboratorium
Kemampuan
menahan
sedangkan shear bond strength didefinisikan
ditentukan dari persamaan :
sebagai kemampuan semen untuk menahan
F = 0,969 × Se × d × H
tekanan/beban dari arah vertical. Pada
Dimana :
temperatur tinggi akan terjadi gangguan
F
pada
batuan semen begeser, lb
kekuatan
semen
seiring
dengan
dilakukan
selubung
tekanan
dapat
= Harga pembebanan maksimal sampai
bertambahnya temperatur, hal ini lebih
Se = Compressive strength batuan semen,
dikenal dengan “strength retrogetion”. Hal
psi
ini mengubah komposisi komponen semen
d = Diameter luar casing, inch
dan menyebabkan kekuatan dari semen
H = Ketinggian kolom semen, ft
hilang.
Dalam mengukur kekuatan semen,
sering
kali
yang
diukur
hanyalah
compressive strength, hal ini dikarenakan
Besarnya harga atau nilai compressive
strength sangat di pengaruhi oleh beberapa
faktor, yaitu :
Arif Eka Rahmanto 13 of 26
1. Temperatur.
5. Menyekat
antara
lapisan
yang
ini,
kami
permeable.
2. Kadar pemakaian air ( water cement
ratio) pada bubur semen.
3. PENELITIAN
Dalam
3. Jumlah additif yang dicampurkan.
penelitian
menggunakan 4 aditive dengan variasi
4. Jenis atau type semen.
5. Pengkondisian
yang berbeda. Dapat dibagi menjadi 2
semen
kelompok penelitian, Yaitu :
pada
laboratorium, yaitu proses dimana bubur
Additif Lignosufonat dan CFR -2
semen yang telah dicetak dimasukhan
dengan variasi waktu 16 jam dan 168
kedalam alat Water Bath atau Curing
jam.
Chamber pada temperatur, tekanan dan
waktu tertentu.
3.1 PROSEDUR
Strength
rekomendasikan
minimum
oleh
yang
API
(
di
America
PENELITIAN
DAN PERALATAN
COMPRESSIVE
STRENGTH
Petroleum Institute ) untuk dapat dilanjutkan
Pengujian ini dilakukan berdasarkan
pada tingkat operasi pemboran adalah 6, 7
standart dan persyaratan yang telah di
mpa ( 1000 psi). Oleh karena itu untuk dapat
tentukan oleh API dan ASTM, serta
mencapai strength yang diinginkan, maka
pengkondisian disesuaikan dengan suhu
semen harus memenuhi beberapa fungsi,
yang
diantarnya adalah :
pemboran berlangsung. Persiapan pengujian
1. Dapat
melindungi
dan
menahan
casing.
di
sebenarnya
laboratorium
pada
saat
antara
kegiatan
lain
dengan
mempersiapkan peralatan, bubur semen
2. Menahan guncangan selama kegiatan
yang disesuaikan dengan kebutuhan ( lihat
lampiran A) dan prosedur kerja yang akan
pemboran berlangsung.
dilakukan.
3. Menahan
tekanan
hidrolik
yang
tinggi.
4. Menyekat lubang dari fluida formasi
yang korosif.
Ruang lingkup pengujian ini hanya
pada
compressive
strength
saja,
tidak
melakukan pengujian terhadap sifat fisik
semen yang lain.
Arif Eka Rahmanto 14 of 26
3.1.1 Pelaksanaan Pengujian Kuat Tekan
masing. Spesifikasi peralatan dan prosedur
( Compressive Strength )
pengujian dapat dilihat tabel API Spec. 10.
Pada
pengujian
compressive
3.1.3 Analisa pengujian Kuat Tekan
strength, didapatkan kekuatan dari semen
(Compressive Strength)
kelas “G” terhadap additive CFR – 2 dan
Percobaan
Lignosulfonat dengan variasi waktu dan
mengetahui kekuatan dari semen dalam
temperature, mampu menahan tekan dan
menahan gaya tekan dalam satuan pound
gaya dari arah vertikal maupun arah
square inch (psi). Dalam operasi dilapangan,
horizontal. Untuk menghitung kuata tekan
kuata tekan sangat berhubungan dengan
semen digunakan persamaan berikut :
WOC (Wait On Cement).
kuat
tekan
adalah
untuk
a. Peralatan percobaan kuat tekan :
Kuat tekan =
1. Sciepher
Gaya yang dilakukan saat penekanan (lb)
(pengukur
ketebalan
kubus sample semen)
Luas permukaan sample kubus (inch²)
* Dimana satuan kuat tekan adalah pound
2. Minyak pelumas
per square inch (psi)
3. Strength testing machine
4. Cover plate kaca
3.1.2 Pembuatan Suspensi Semen dan
5. Mold dengan ukuran 2×2 inchi
Penambahan Additive
6. Water bath (150°F - 250°F ) atau
(65,5 - 121 °C)
Setiap
kelas
semen
mempunyai
7. Water curing bath non-pressure
spesifikasi tertentu pada slurry atau bubur
8. Sieve 200 mesh
semen, sebagaimana terlihat pada tabel
9. Alat timbang elaktric dan manual.
(2.3), dalam pengujian ini semen yang
b. Prosedur Pembuatan Kubus Sample :
digunakan adalah semen kelas “G” dimana
− Siapkan cetakan semen dengan
penetuan komposisi bubur semen harus
badan mold ( Cetakan ) sudah
sesuai dengan standart API. Untuk itu semen
dilapisi dengan minyak pelumas.
kelas “G” harus memenuhi berat yang telah
−
Jika pemberian minyak pelumas
ditentukan oleh API . Air yang dipakai
terlalu banyak akan mengotori slurry
untuk mencampur bubur semen memiliki
dan pada sudut mold sample.
persentase air ( Water Cement Ratio) adalah
44% untuk semen kelas G dari berat masing-
−
Persiapkan sample semen (sementara
water bath dipanaskan)
Arif Eka Rahmanto 15 of 26
−
−
−
kedalam
− Jalankan mixer dengan kecepatan
mold. Tutup mold dengan cover
rendah, yaitu pada 4000 rpm dan
kaca.
masukan
Masukan mold kedalam water bath
mixing
selama waktu yang ditentukan (16
pengadukan
jam atau 1 minggu).
kecepatan 12000 rpm selama 35 detik.
Siapkan
bubur
semen
semen.
container
Kemudian
dan
dengan
tutup
lanjut
kan
menggunakan
− Lalu tuangkan bubur semen tadi
45 menit sebelum waktu akhir
kedalam cetakan.
sample kubus harus diangkat dan
didinginkan dalam air.
d.
c. Prosedur pembuatan bubur semen :
− Siapkan bubuk semen yang akan
digunakan sesuai dengan
dinginkan
menurut
- Posisi sample kubus bagian yang
diletakan dai atas adalah sisi yang
yang
sejajar dengan dinding mold sebelah
rencana
kiri dan kanan.
pengujian ( lihat lampiran A).
− Ukur air dengan Water Cement Ratio
- Sisi atas dari sample kubus
menghadap ke praktikan
(WCR) yang diinginkan dlam WCR
- Posisi sample kubus harus diagonal
= 44% untuk semen kelas G.
− Siapkan additive yang digunakan
- Bila lebih dari satu mold perhatikan
nomor urutnya.
yaitu CFR -2 dan Lignosulfonat
- Catat kemempuan kuat tekan setiap
sesuai dengan rencana pengujian
sample dalam satuan lb.
(lihat Lampiran A).
− Masukan bubuk semen dan additive
Prosedur Pengujian Kuat Tekan :
Bahan yang digunakan adalah semen “G”
yang digunakan kedalam mixer lalu
dan
campurkan dengan air dan D – 47
pengukuran kuat tekan ialah hydraulic
(deaformer)
hanya beberapa tetes
pressure dengan peralatan antara lain pompa
saja ( 2 – 4 tetes ) untuk mengatasi
hidrolik, motor, bearing block machine,
masalah
agar
hidrolik mortar dan manometer pengukur
gelembung udara tidak terikut dalam
tekanan. Peralatan yang digunakan antara
bubur semen.
lain :
gelembung
udara
peralatan
yang
digunakan
untuk
1.Water Bath
2.Alat penguji kuat tekan
Arif Eka Rahmanto 16 of 26
3. Alat pencampur semen (mixing container)
tinggi. Temperatur yang digunakan antara
4.Cetakan semen ( mold )
(80°F - 250°F ) atau (26,6°C -
Untuk alat yang digunakan pada
pengujian
kuat
tekan
berikut
adalah
menggunakan
air
121 °C)
secukupnya
sampai
cetakan semen terendam semua.
penjelasanya :
5. Alat pengujian kuat tekan ( compressive
1. Alat untuk menimbang bubuk semen
strength )
adalah : timbangan yang terbagi menjadi 2
Alat
macam yaitu electric dan non electric.
kemampuan semen terhadap tekanan yang
2. Alat pencampur (mixer) ini mempunyai
diberikan. Alat yang digunakan ber merk
dua
kecepatan
CARVER dengan hasil pengukur terbagi
pengadukan, yaitu putaran rendah dan
menjadi 2 type yaitu dengan satuan TON
putaran tinggi. Alat ini juga mempunyai
dan POUND. Pada pengujian ini kita
pengatur
menggunakan satuan pound ( lbs).
pilihan
pengaturan
waktu
otomatis
yang
akan
ini
digunakan
untuk
mengukur
menghentikan pengadukan pada waktu yang
diinginkan.
Bubur
semen
yang
sudah
3.2 Tata Cara Pelaksanaan Pengujian
tercampur dengan aditif dimasukan dalam
Ada beberapa pengerjaan yang dilakukan di
suatu cetakan kubus dan dimasukan ke
laboratorium antara lain sebagai berikut :
dalam
1. Penyiapan bubur semen yang digunakan
perendam
dengan
pengatur
temperatur agar proses hidrasi bubur semen
Bubur semen yang telah disiapkan
sesuai dengan proses hidrasi bubur semen
pada
pada keadaan di dalam sumur.
Metode
3. Dalam percobaan ini memakai cetakan
temperature dan waktu . Untuk temperatur
semen dengan ukuran 2×2 inchi dan
dilakukan pada 65,5°C dan 121°C selama
mendapatkan 3 sampel lalu cetakan semen
waktu curing 16 jam dan 168 jam (1
ini dimasukan kedalam water bath. Fungsi
minggu).
cetakan
kemudian
Curing
terhadap
dilaksanakan
perubahan
alat ini agar hasil bubur semen berbentuk
Dalam percobaan ini dibutuhkan
kubus dan dapat dilakukan proses pengujian.
cetakan sample yang berbentuk kubus
4.
dengan ukuran 2×2 inchi, cetakan sample ini
Water bath alat ini berguna untuk
peredam dan mengkondisikan bubur semen
diperlukan
seperti
pengukuran compressive strength standard
pada
keadaan
lubang
sumur
sebenarnya yaitu basah dan bertemperatur
untuk
diperlukan
untuk
API.
Arif Eka Rahmanto 17 of 26
Pengkondisian
suspensi
dengan Water Bath. Dilaksanakan
semen
3.3
dalam
Semen dan Kuat Tekan
Pengujian
Kestabilan
Kestabilan
water bath yang berupa bak air terbuka serta
Kekuatan
kekuatan
dalam
didalamnya dilengkapi oleh pemanas, serat
komposisi penyemenan pada suhu yang
peralatan pengontrol suhu yang berguna
tinggi
agar suhu dalam water bath tersebut merata
pengujian menunjukan kuat tekan akan
diperlukan suatu sistem sirkulasi yang
bertambah
menerus. Prosedur pengkondisian di water
dimana bila kurang dari temperature tersebut
bath adalah sebagai berikut :
maka akan terjadi penurunan kekuatan
o Isi
water
bath
dengan
air
sangat
semen
berpengaruh,
sampai
yang
berdasarkan
temperatur
disebabkan
121°C,
“strength
retrogession”. Oleh karna itu pengujian ini
secukupnya.
o Aktifkan sistem kontroler, atur jarum
menggunakan 2 jenis additive yaitu CFR – 2
penunjuk pada suhu pengkondisian
(
yang diinginkan. Tunggu hingga
Lignosulfonat. Dari 2 additive tersebut dapat
suhu yang diinginkan tercapai.
dilihat perbedaan kekuatan tekan yang
o Setelah
suhu
yang
diinginkan
tercapai masukkan cetakan sampel
yang
berisi
suspensi
semen
kedalaman water bath.
Cement
Fraction
Reducers
berdasarkan variasi temperature dan waktu.
Pada pengujian terhadap kuat tekan
dilakukan dengan peralatan Hidrolik Press
maka sample lainnya diletakan dalam air
16 jam atau 168 jam ( 1 minggu) .
dengan kondisi permukaan.
Untuk
standard
2×2
dan
dan jika lebih dari satu sampel yang diuji,
o Pengkondisian ini dilakukan selama
cetakan
),
sampel
kubik
Prosedur
inchi,
untuk
berikut :
pengujiannya
adalah
sebagai
pengkondisian 24 jam penempatan
1. Bersihkan permukaan sampel dari
dalam water bath cetakan dibuka dan
tetesan air dan pasir atau gerusan
setelah dingin sampel diukur.
butiran semen agar tidak menempel
o Setelah 24 jam, angkat sampel dan
didinginkan selama beberapa menit.
o Setelah sample dingin, pengujian kua
tekan
terhadap
dilakukan.
sampel
dapat
pada bearing block mesin penguji.
2. Periksa permukaan sampel apakah
sudah
belum
benar-benar
harus
menggunakan
rata,
apabila
diratakan
dengan
gerinda.
Ratanya
Arif Eka Rahmanto 18 of 26
permukaan
sampel
menentukan
persentatifnya data pengujian.
Penelitian di bagi menjadi 2 kelompok,
3. Sampel semen diletakan dalam blok
bearing
dan
atur
4. HASIL PENELITIAN
sehingga di daat hasil sebagai berikut :
supaya
tepat
permukaan
blok
4.1 Additive Lignosufonat dan CFR -2
bearing diatasnya dan blok bearing
dengan variasi waktu 16 jam dan 168
dibawahnya.
jam.
ditengah-tengah
4. Pompa tuas secara manual dan
Dari
hasil
test
pengujian
perhatikan jarum manometer sampai
menggunakan hydraulic press
didapatkan pembebanan maksimum
sampel semen kelas G dengan memakai 2
ketika
additive sebagai pembanding. Dapat dilihat
batuan
dicatat
pecah.
harga
Kemudian
pembebanan
terhadap
hasil pengujian sebagai berikut :
maksimum sampel tersebut.
1. Lignosulfonat pada temperature
5. Lakukan test pada 3 sampel lalu catat
150 º F (65,5 ºC ) dan waktu 16 jam. Data
data rata – rata kekuatan tekan
yang di peroleh adalah: compresive strength
sampel, sesuai dengan additive yang
yang tertinggi didapat pada titik komposisi
digunakan.
0,2 % dengan nilai compresive strentgh 1475
Kemudian lakukan perhitungan kuat
tekan
semen
dengan
psi/inch. Dapat dilihat pada tabel 4.1
menggunakan
rumus :
2.
CFR – 2 ( Cement Fraction
Reducers ) pada variasi temperature dan
Cs = P × (A1/A2)
Dimana :
waktu 150 º F ( 65,5 ºC ) dan 16 jam. Data
yang di peroleh adalah : compresive strength
Cs = compressive strength, psi
yang tertinggi didapat pada titik komposisi
P
0,4 %
= Pembebanan maksimum, psi
A1 = Luas penampang blok bearing
dari hidrolik mortar, inchi²
A2 = Luas permukaan sampel, inchi²
dengan nilai compresive strentgh
2291,665 psi/inch. Dapat dilihat pada tabel
4.1.
3. Lignosulfonat pada temperature
250 º F (121 ºC ) dan waktu 16 jam. Data
yang di peroleh adalah: compresive strength
yang tertinggi didapat pada titik komposisi
0.2 % dengan nilai compresive strentgh
Arif Eka Rahmanto 19 of 26
•
1666,665psi/inch. Dapat dilihat pada tabel
4.1
Untuk temperatur 250 ºF dengan
variasi waktu 168 jam didapat :
4. CFR – 2 ( Cement Fraction
2312,5 psi/inch.
Reducers ) pada variasi temperature dan
waktu 250 º F (121ºC ) dan 16jam. Data
5. KESIMPULAN
yang di peroleh adalah : compresive strength
Dari hasil penelitian yang telah
yang tertinggi didapat pada titik komposisi
dilakukan maka kita dapat menyimpulkan
0,3%
dengan nilai compresive strentgh
beberapa point berdasarkan additive yang
1916,663 psi/inch. Dapat dilihat pada tabel
digunakan seperti tersebut diatas yaitu aditif
4.1.
CFR-2 dan Lignosulfat
Untuk penelitian 168 jam ( 1
minggu)
kami
hanya
mengambil
titik
puncak dari masing masing komposisi
terhadap variasi
waktu dan temperature yang dimana juga
dapat dilihat pada grafik terlampir agar
mendapatkan penglihatan yang maksimal.
additive, yaitu :
1. Lignosulfonate dengan komposisi 0,2 %
(variasi 16 jam, temperatur 150 ºF) didapat
harga compresive strength adalah :
•
•
5.1. Additive Lignosufonat dan CFR -2
Untuk temperatur 150ºF dengan
dengan variasi waktu 16 jam dan 168
variasi waktu 168 jam didapat :
jam.
2291,665 psi/inch
Dari hasil penelitian maka didapat 7 point
Untuk temperatur 250 ºF dengan
kesimpulan yaitu :
variasi waktu 168 jam didapat :
2721,21 psi/inch
1.
Semakin
banyak
penambahan
%
2. CFR – 2 dengan komposisi 0, % (variasi
additive baik lignosulfonat maupun
16 jam, temperatur 150 ºF) didapat harga
CFR -2 tidak lantas menaikan nilai
compresive strength adalah :
Compressive Strenght ( Kuat Tekan )
•
Untuk temperatur 150ºF dengan
2.
Titik puncak kuat tekan additive
variasi waktu 168 jam didapat : 1750
tergantung dari % additive, waktu
psi/inch
serta temperature.
3.
Proses pembuatan sampel sangat
berpengaruh pada pengujian,karna
Arif Eka Rahmanto 20 of 26
sampel yang baik akan menghasilkan
data yang akurat. Sampel yang baik
1. API Specification for Material and
adalah tidak adanya cacat atau lubang
Testing for well cements, API Spec.
yang disebabkan oleh gelembung
10, 4 Edition, 1988
udara yang masuk atau kesalahan
4.
2. ASTM Standart on Cement Manual
pada waktu proses menutup sampel.
Of Cemen Testing, Philadelphia
Pada pengujian dengan variasi waktu
(1975) Part 13.
16 jam dan temperature 150 ºF – 250
5.
6. DAFTAR PUSTAKA
3. Rabia, Hussain, Well Engineering &
ºF didapat besar yang tertinggi adalah
Construction,
CFR – 2 sedangkan Lignosulfat
4. Specification
for
Material
and
kurang bagus.
Testing for well cements, API Spec.
Pada Pengujian dengan variasi waktu
10, Dallas (Jan.1982)
168 jam ( 1minggu ) didapat hasil
dengan variasi temperature 150 ºF –
5. Sales
and
Service
Catalog,
Haliburton Service, Ducan, OK.
250 ºF, kuat tekan yang bagus adalah
lignosufonat.
6. Dari
Point 4
dan
5
maka
lignosulfonat tidak cocok untuk
temperature
waktu
yang
Lignosulfonat
rendah
rendah
bekerja
dengan
pula.
dengan
baik pada waktu dan temperature
yang tinggi.
7. Dari point 6 maka CFR – 2 tidak
bagus untuk temperature yang
tinggi dan waktu yang lama,
tetapi akan bekerja dengan baik
pada temperature rendah dan
waktu yang singkat.
Arif Eka Rahmanto 21 of 26
LAMPIRAN
Arif Eka Rahmanto 22 of 26
Tabel 2.1
Tipe komposisi Semen Portland 1
Cement
C3S
C2S
C3A
C4AF
Class
Tricalcium
Dicalcium
Tricalcium
Tetracalcium
silicate
Silicate
Aluminate
Aluminoferrite
A
53
24
8
8
B
47
32
5
12
C
58
16
8
8
D
26
54
2
12
E
26
54
2
12
F dan G
50
30
5
12
H
50
30
5
12
Tabel 2.2
Dasar komposisi semen menurut ASTM dan API 2
Arif Eka Rahmanto 23 of 26
Tabel 2.3
Komposisi senyawa kimia berdasarkan ketahanan Sulfat 4
Arif Eka Rahmanto 24 of 26
Tabel 4.1
Hasil Pengujian Compressive strength pada additive CFR -2 dan Lignosulfonat dengan
variasi waktu 16 jam dan 168 jam dan Temperatur 150 F dan 250 F
perhitungan berdasarkan sampel
Komposisi
CFR 2
Temperatur 150 °F
penambahan
aditif ( % )
0
16 jam
Temperatur 250 °F
168 jam
16 jam
168 jam
1250
1957,5
0.1
1312,5
2020,415
0.2
1375
2083,333
0.3
1833,325
1916,663
0.4
2291,665
0.5
1791,65
1666,625
0.6
1291,665
1583,25
0.7
1250
1416,5
1750
Komposisi
0
2312,5
Lignosulfonat
Temperatur 150 °F
penambahan
aditif ( % )
1750
16 jam
168 jam
Temperatur 250° F
16 jam
168 jam
1250
1441,5
0.1
1362,5
1554
0.2
1475
0.3
1466,665
1499,998
0.4
1458,3325
1333,333
0.5
1008,3325
1281,228
0.6
558,3325
1229,125
0.7
0
1125
2291,665
1666,665
2721,21
Arif Eka Rahmanto 25 of 26
GRAFIK PERBANDINGAN HASIL PENGUJIAN TERHADAP ADITIF
CFR 2 DAN LIGNOSULFAT
Arif Eka Rahmanto 26 of 26
DENGAN PEMAKAIAN ADDITIVE
CFR-2 DAN LIGNOSULFAT
TERHADAP VARIASI WAKTU DAN TEMPERATUR
Arif Eka Rahmanto,Trisakti University
baik
Abstract
Dalam kegiatan pemboran tidak akan
pernah
lepas
dari
proses
maka
kita
dapat
menambahkan
beberapa additive sebagai pembanding uji
cementing.
kuat tekan. Additive yang di bandingkan
Terutama untuk pemboran dalam lebih dari
adalah : CFR – 2 ( Cement Fraction
6000 ft serta sumur sumur panas bumi.
Reducers ), Lignosulfonat
Dimana pada kondisi tertentu dibutuhkan
dengan adanya uji kuat tekan ini dapat
sement yang tahan temperature tinggi dan
dijadikan
sudah pasti harus memiliki kekuatan atau
referensi dalam perencanaan penyemenan
ketahanan semen yang tinggi pula.
khususnya untuk sumur MIGAS. Sehingga
Oleh karna itu sebagai seorang
sebagai
Diharapkan
salah
satu
sumber
kegagalan dalam proses cementing dapat di
enginer sangat perlu mengetahui sifat – sifat
minimallisir.
fisik sement. Terutama yang berkaitan
1. Pendahuluan
dengan kuat tekan ( compressive strength ).
Kegiatan penyemenan sumur minyak
Untuk itu kita dapat melakukan percobaan
adalah
uji tekanan dengan menggunakan semen
pekerjaan pemboran.
class – G, Sement type ini sangat bagus
keberhasilan sebuah proses pemboran tidak
untuk penyemenan suhu yang tinggi serta
terlepas
memiliki ketahanan yang cukup bagu dan
Penyemenan atau cementing adalah suatu
sesuai dengan standart international yaitu
proses penempatan bubur semen pada
API Spec. 10 ( America Petroleum Institut
annulus, celah
)dan ASTM ( America Society for Testing
dinding sumur. Dengan maksud untuk
Material ). Untuk mendapatkan hasil yang
melakukan pembatasan antara casing dengan
merupakan
dari
bagian
pada
Oleh karena itu
kegiatan
antara
dari
cementing.
casing dengan
Arif Eka Rahmanto 1 of 26
formasi
guna
memcegah
timbulnya
komunikasi antar zone yang satu dengan
yang lainya. Dalam melakukan penyemenan
kita harus mempertimbangkan
beberapa faktor yaitu :
1. Perencanaan yang matang.
2. Pelaksanaan teknis yang baik.
3. Peralatan yang memadai.
1. Melindungi dan melekatkan casing
4. Bahan - bahan yang digunakan.
Kegagalan dalam suatu kegiatan
pada dinding formasi.
2. Menutup daerah hilang sirkulasi dan
penyemenan merupakan suatu kerugian
mengisolasi
yang sangat besar, baik berupa kerugian
casing agar tidak terjadi komunikasi
material, waktu, tenaga, maupun biaya.
antar lapisan.
lapisan
dibelakang
Selain dari 4 faktor diatas. Maka ada
3. Mencegah
beberapa syarat yang perlu di perhatikan
fluida
dalam proses penyemenan, adalah sebagai
tinggi ke celah antara casing dan
berikut :
formasi, yang dapat menimbulkan
Terdapatnya kolom semen yang
Letak casing harus tepat ditengah –
terhadap
casing
maupun
lubang
sumur.
Pemilihan seman dan additif harus
tepat sesuai dengan kedalaman serta
kondisi formasi.
Adapun
tujuan
yang
atau
bertekanan
dipermukaan
4. Menutup sumur yang ditinggalkan.
5. Memperkecil gas ratio dan water
tengah sumur.
Kualitas daya ikat semen yang baik
formasi
gas
masalah yang yang membahayakan
cukup pada selang kedalaman yang
telah di tentukan.
penyusupan
ratio.
6. Memperbaiki casing yang pecah.
7. Memperbaiki
kesalahan
letak
perforasi.
8. Menutup
zona
yang
tidak
di
butuhkan.
Oleh
karena
itu
semen
harus
melakukan kegiatan
mempunyai sifat-sifat fisik yang dapat
cementing pada suatu sumur antara lain
berfungsi dengan baik pada kondisi masing-
untuk :
masing
sumur
seperti
temperatur,
kedalaman, dan tekanan.
Arif Eka Rahmanto 2 of 26
mempunyai harga lebih besar dari pada
Adapun gaya yang berkerja pada casing (
selubung ) sumur minyak meliputi :
harga shear bond strength.
Oleh sebab itu Penelitian ini lebih
1. Gaya horizontal, yaitu gaya yang
disebabkan oleh tekanan formasi.
2. Gaya vertikal, yaitu gaya yang
memfokuskan diri pada compressive
strength dengan
menggunakan bubur
semen ( slurry ) yang sesuai dengan
disebabkan oleh berat rangkaian pipa
ketentuan
selubung disamping gaya lainnya,
ketentuan internasional yaitu API (
seperti goncangan selama pemboran
America Petroleoum Institut ) serta
dan
ASTM (
gaya
selama
melakukan
perforasi.
laboratorium
serta
America Society for Testing
Material ).
Salah satu sumber kegagalan proses
penyemenan ini adalah karena kurang
memperhitungkan
uji
gaya
di
dalam
selubung sumur minyak. Gaya yang
dimaksud adalah :
1. Shear Bond Strength .
2. Compressive Strength.
Pada kedalaman dan temperatur
Adapun tema atau judul penelitian
ini adalah
semen
study pengaruh kuat tekan
pemboran
kelas
G
terhadap
pemakaian additive Lignosulfonat dan
Cement Fraction Reducers – 2 ( CFR-2)
dengan Variasi Temperatur ( 150 F – 250
F ) dan waktu ( 16 jam – 168 jam ).
Penelitian
ini
akan
laboratorium
dilakukan
teknik
tertentu, gaya tersebut akan sangat besar
Universitas Trisakti.
sehingga dapa menyebabkan kerusakan
Diharapkan
pada
pemboran
dengan
dilakukan
pada sement. Untuk itu sangat perlu
penelitian ini, maka hasil yang akan
untuk dilakukanya penelitian terhadap
didapat adalah kuat tekan ( Compressive
Shear Bond strength dan Compressive
Strength)
Strength.
menggunakan
Compressive Strength ( Kuat Tekan )
yang
optimal
additiv
tertentu
dengan
pada
variasi temperatur dan waktu.
yang merupakan salah satu gaya di
Dengan demikian kita dapat melihat
dalam selubung sumur serta merupakan
data – data hasil pengujian yang
bagian yang sangat berpengaruh karena
dilakukan di laboratorium tersebut dan
pada umumnya compressive strength
dari hasil tersebut kita dapat mengambil
Arif Eka Rahmanto 3 of 26
beberapa kesimpulan sebagaimana yang
paling umum dapat di kelompokan menjadi
seharusnya
2 macam yaitu :
dipenuhi
perbandingan
terhadap
dari
kuat
pemakaian
hasil
tekan
sement
additiv
dengan
2. 1. 1 Primary Cementing
variasi temperatur dan waktu. Sehingga
bisa
dijadikan
bahan
pertimbangan
Adalah suatu kegiatan penyemenan
yang dilakukan untuk pertama kali setelah
dalam merencanakan kegiatan pemboran
casing
di suatu lapangan.
sumur.Tujuan
diturunkan
kedalam
dilakukanya
lubang
primary
cementing adalah :
Melekatkan casing ke batuan
2. TEORI DASAR
formasi.
Dalam sebuah kegiatan pemboran
Melindungi
sumur minyak, gas. Tidak terlepas dari
tahapan penyemenan yang bertujuan untuk
casing
terhadap
tekanan formasi.
melekatkan casing pada dinding sumur.
Menutup zona lost circulation.
Sebelum melakukan proses tersebut maka
Mencegah karat pada casing.
terlebih dahulu dibuat bubur sement (
Slurry).
Mencegah runtuhnya formasi.
Bubur sement adalah campuran yang
Membuat pemisah antar zona –
berasal dari air, bubuk semen tertentu serta
additiv. Bubuk sement yang digunakan
zona.
adalah sement kelas G yang telah sesuai
dengan standart API spec 10, yang khusus
Dari tujuan tersebut diatas maka terdapat
untuk sement pemboran.
beberapa tahapan yang umum dilakukan
2. 1 Kegiatan Penyemenan ( cementing )
pada saat Primary Cementing yang terdiri
Pada dasarnya kegiatan penyemenan
bertujuan untuk melekatkan casing pada
dari :
•
Penyemenan
Conductor
Casing,
dinding lubang sumur, melindungi casing
adalah casing yang terdapat di
dari pengaruh fluida pemboran yang bersifat
permukaan dengan kedalaman yang
korosi dan memisahkan zona satu dengan
rendah. Untuk menjaga agar formasi
zona
itu
tidak runtuh dan sebagai pondasi
penyemenan Kegiatan penyemenan yang
utama. Serta sebagai tempat untuk
yang
lainnya.
Oleh
sebab
Arif Eka Rahmanto 4 of 26
meletakan
•
BOP
(
Blow
casing
Out
casing
pada
tahapan
sebelumnya.
Preventer ) dan rangkaian well head.
Penyemenan Surface casing, adalah :
casing yang terletak lebih dalam dari
2. 1. 2 Secondary Cementing
pada Conductor casing. Berfungsi
Adalah kagiatan penyemenan yang
menjaga formasi agar tidak runtuh,
dilakukan setelah primary cementing, atau
serta menutupi zona – zona yang
dengan kata lain penyemenan tahap ke 2.
tidak rata ( caving zone). Selain itu
Tujuan penyemenan ini adalah :
Memperbaiki penyemenan jika
juga berfungsi untuk menjaga lubang
•
–
sumur dari tekanan di luar casing
ada
maupun di dalam casing.
Primary Cementing .
Memisahkan
Penyemenan Intermediate casing.
Adalah
:
penyemenan
kerusakat
yang
pada
zona
tahap
produktif
dengan zona non – produktif.
dilakukan lebih dalam lagi dari pada
tahap
surface
casing.
Berfungsi
sebagai pemisah antara zona stabil
dan
unstabil,
dalam beberapa tahapan yaitu :
•
Squeieze
Cementing,
adalah
:
untuk
mengatasi
loss,
melindungi
kegiatan tahap 2 dalam penyemenan
formasi sumur, sebagai pembatas
yang bertujuan untuk memperbaiki
zona air dengan minyak.
hasil penyemenan pada primary
masalah
•
Dalam secondary Cementing dapat dibagi
zona
casing.
cementing jika kurang memuaskan
Adalah : penyemenan dilakukan
dan memperbaiki kebocoran yang
setelah tahap intermediate casing
terjadi
atau
penyemenan ini dapat dilakukan
Penyemenan
Production
penyemenan
tahap
akhir.
pada
casing.
Berfungsi untuk melindungi zona
selama
produksi minyak atau gas, serta
berlangsung, komplesi maupun saat
sebagai pengontrol lapisan yang akan
workover.
di produksi, serta sebagai pelindung
•
operasi
Kegiatan
pemboran
Re – Cementing, adalah : kegiatan
dari korosi. Pada umumnya diameter
penyemenan yang termasuk tahap
casing produksi lebih kecil dari pada
kedua. Adapun tujuan dilakukannya
penyemenan
ini
adalah
untuk
Arif Eka Rahmanto 5 of 26
•
menyempurnakan primary cementing
Pada
yang gagal dan untuk memperluas
dikontrol dengan menghindari kerusakan
perlindungan
semen akibat Sulfat. Magnesium atau
casing
diatas
top
saat
pembentukannya
dapat
Sodium Sulfat bereaksi dengan lime
sement.
:
membentuk Magnesium atau Sodium
termasuk penyemenan tahap kedua
Hidroksida dan Kalsium Sulfat. Kalsium
yang terakhir kali dilakukan setelah
Sulfat
primary cementing selesai. Tujuan
menghasilkan Kalsium Sulphoaluminate
Plug-back
yang memiliki ukuran partikel yang
Plug-back
Cementing,
Cementing
adalah
adalah
:
Menutup atau meninggalkan sumur (
ini
bereaksi
dengan
C3A
lebih besar.
abandonmet well ), Untuk menutup
Oleh sebab itu penggantian ruang
zona air agar dapat mengurangi
C3A menyebabkan semen mengalami
water oil ratio pada open hole
ekspansi dan pecah. Untuk itu semen
completion.
yang dikenal dengan
High Sulphate
Resistant (HSR) cement, kandungan
2.2. Komposisi Semen
C3A harus dijaga agar berada dibawah
Pada umumnya terdapat 4 (empat)
senyawa kimia yang berperan sebagai
senyama aktif dalam semen. Bila semen
mengalami
hidrasi,
memberikan
pengaruh
pembentukan
sennyawa
besar
kekuatan
ini
dalam
semen
keringnya. Senyawa-senyawa tersebut
antara lain :
memberikan
kandungan C3A ini masih diperbolehkan
mencapai 15%.
2. Tricalcium silicate (C3S)
Senyawa ini dibentuk oleh reaksi
antara CaO dan SiO2. Senyawa C3S
semen Portland yang menempati 40%
C3A terbentuk dari perpaduan CaO
Al203.
semen awal (early strength) yang tinggi,
merupakan komponen utama dalam
1. Tricalcium Aluminate (C3A)
dan
3%. Tetapi untuk mendapatkan kekuatan
Meskipun
C3A
tidak
pengaruh
besar
pada
kekuatan akhir semen keringnya, tetapi
berperan penting dalam pembentukan
kekuatan awal semen (early strength).
– 50% untuk retarder semen dan 60 65% untuk semen dengan kekuatan awal
yang tinggi. C3S memberikan kontribusi
yang
besar
untuk
semua
tahapan
pembentukan kekuatan semen terutama
pada tahap awal (early strength).
Arif Eka Rahmanto 6 of 26
mengenai data ASTM dan API dapat dilihat
3. Dicalcium Silicate (C2S)
Senyawa ini juga dihasilkan oleh
reaksi antara CaO dan SiO2,
sangat
pada tabel 2.2
2.3 Additive semen
penting dalam pembentukan kekuatan
Berbagai jenis additive telah banyak
akhir semen. Karena C2S mengalami
digunakan dalam penyemenan sumur-sumur
proses hidrasi yang lambat, maka tidak
minyak dan gas dengan mempertimbangkan
mempengaruhi waktu pengerasan awal
kondisi
semen.
temperatur, dan tekanan.
4. Tetracalcium
berbagai
C4AF dibentuk dari CaO, Al203,
Fe203. Senyawa ini hanya memberikan
pengaruh kecil pada kekuatan semen.
semen
dengan
daya
tahan
terhadap sulfat yang tinggi, spesifikasi
API
menetapkan
kandungan
C4AF
bahwa
dan
jumlah
dua
kali
kandungan C3A tidak boleh melampaui
24%.
Dari penjelasan diatas maka, ke
empat senyawa tersebut adalah dasar dari
penentuan type atau kelas pada sement.
lihat pada tabel 2.1.
jenis
operator
additive
kedalaman,
menggunakan
semen
untuk
berbagai kebutuhan, antara lain untuk :
•
Menambah dan mengurangi berat
•
bubur semen.
•
dengan biaya yang relatif rendah.
•
waktu pengerasan (thickening time).
•
Mengurangi water loss.
•
terhadap cairan korosif.
•
Untuk lebih jelas mengenai komposisi
senyawa semen portland tersebut dapat di
seperti
Beberapa
Aluminoferrite
(C4AF)
Untuk
sumur
Menambah volume bubur semen
Mempercepat atau memperlambat
Meningkatkan kekuatan.
Menaikan
daya
tahan
semen
Mencegah hilangnya sirkulasi bubur
semen.
Oleh sebab itu maka, ada beberapa additive
yang
sering
digunakan
dalam
proses
pemboran, yaitu :
Selain Standart Portland kita juga
dapat menggunakan standart ASTM dan api
yang Terdiri dari beberapa tipe
komposisi
semen. Adapun
serta
penjelasan
2.3.1 Accelerators
Accelerators adalah zat yang dapat
mempercepat proses pengerasan pada bubur
semen, sehungga thickening time menjadi
lebih singkat. Biasanya dipakai untuk
Arif Eka Rahmanto 7 of 26
penyemenan
sumur
dangkal,
dimana
temperaturnya masih rendah. Accelerator
yang biasa digunakan adalah Calcium
Chloride (CaCl2), Sodium Chloride (SaltNaCl), Gypsum Cement, Sodium Silicate
(Na2SiO2), air laut.
Cara lain untuk mempercepat proses
pengerasan bubur semen adalah dengan
memperbesar
densitas
semen
atau
mengurangi jumlah air.
•
•
Memiliki specific gravity antara 4,5
– 5,0.
•
Memerlukan sedikit air.
•
(strength) dari semen.
•
terhadap waktu pemompaan semen.
•
lain
Tidak
memperkecil
Mempunyai
efek
kekuatan
sangat
kecil
Dapat digabungkan dengan additive
Tidak mengganggu kegiatan Well
Logging.
2.3.2 Light Weight Additive
Additive
membuat
bubur
ini
berfungsi
semen
lebih
untuk
2.3.4 Retarder
ringan.
Retarder
adalah
additive
yang
Digunakan untuk penyemenan pada formasi
digunakan untuk memperpanjang waktu
yang lemah dan tidak kuat menahan berat
proses pengerasan bubur semen. Biasanya
kolom semen. Light weight additive yang
additive ini digunakan untuk penyemenan
biasa digunakan adalah :
sumur-sumur dalam yang bertemperatur
Bentonite Gilsonite, Coal, Expanded parlite,
tinggi.
Nitrogen, Microsphere, Diatomaceous Earth,
mengeras sebelum target tercapai.
Artificial pozzolan dan Sodium Silicate
(Na2SiO2).
Sehingga
bubur
semen
tidak
Retarder dapat digunakan untuk
sumur-sumur yang memiliki temperatur
dasar sumur antara 170°F - 500°F dan
2.3.3 Heavy Weight Additive
Additive
pemberat
bubur
ini
memiliki kedalaman 6000 – 25000 feet.
berfungsi
ditambahkan retarder secara teratur kedalam
digunakan untuk penyemenan pada formasi
bubur semen. Jumlah retarder yang akan
yang
tinggi,
digunakan harus diperhitungkan terhadap
sehingga tekanan dalam kolom semen
kadar air didalam bubur semen. Karena
mampu mengimbangi tekanan formasi.
kadar air yang tinggi dapat melarutkan
tekanan
Additive
Agar semen tidak mengeras maka perlu
ini
memiliki
semen.
untuk
cukup
Heavy weight additive harus memiliki sifat :
Arif Eka Rahmanto 8 of 26
retarder dan membawanya terpisah dari
Dapat bertindak sebagai bridging
agent (penghambat), contoh dari
bubur semen.
additive ini adalah : bentonite, latex,
organic polymer;
2.3.5 Lost Circulation – Control Agents
Additive jenis ini digunakan untuk
menanggulangi kehilangan bubur semen
2.3.7 Friction Reducer
pada saat proses penyemenan. Ada dua cara
Additive
ini
berfungsi
untuk
untuk menanggulangi kehilangan bubur
mengurangi kekentalan bubur semen, serta
semen. Pertama dengan mengurangi densitas
membuat turbulensi aliran bubur semen
bubur semen dan yang kedua adalah dengan
pada laju pemompaan yang rendah. Friction
menambahkan material penyumbat, seperti
reducer juga sering dikenala dengan nama
serbuk gergaji, bubur kayu, plastik, gilsonit,
cement dispersant.
cellophane,
dan
mika
kadang-kadang
digunakan bentuk suspensi dari campuran
2.3.8 Dispersants
bentonite dan minyak diesel. Cara lain
Dispersant
adalah
dengan
menambahkan
nitrogen
sebagai
'Friction
juga
dapat
reducers'.
disebut
Dispresant
dapat ditambahkan ke slurry , untuk slurry
kedalam system lumpur.
tipis yang cukup yang dapat ditempatkan ke
dalam
2.3.6 Filtration Control Agents
Additive
mencegah
semen
turbulenceat
rendah
annular
ini
digunakan
untuk
velocities (pompa harga), atau ke slurry
terjadinya
pengerasan
bubur
tanpa
sebelum
waktunya,
melindungi
menggunakan
dispersants
yang
weightin
terdiri
dari
agent.
lignin
formasi yang sensitif dan memperbaiki
turunannya, asam organik, dan / atau
Squeeze Cementing.
organik Polimer sintetik. Ukuran distribusi,
Additive ini harus memenuhi syaratsyarat tertentu, antara lain :
Dapat
membentuk
reactivity dari semen adalah tahapan, dan
particle
lapisan
film
menutup dinding yang permeable;
Dapat membentuk emulsi apabila
konsentrasi
slurry
di
dalam
menentukan kekuatan yang electrostatik
bonding.
Jarak
antara
partikel
(particle
bercampur dengan zat cair, sehingga
concertation) menentukan probabilitas yang
filtrat tidak mudah lolos;
berlebihan eletrostatic bonding kekuatan
Arif Eka Rahmanto 9 of 26
(gellation) atau kurang bonding kekuatan
Akan tetapi Kelas / jenis tersebut
(solid pemisahan). Selama hydration reaksi
memiliki persamaan yaitu untuk API kelas
pada permukaan partical, ionisasi dari
A, B dan C sama dengan ASTM kelas I, II,
permukaan
lemah,
II. Sedangkan kelas IV dan V tidak ada hub
menyebabkan massa dari perticles dapat
dengan API. Pada beberapa kelas semen
menggumpalkan (flocculate).
terbagi lagi memjadi beberapa macam
molekul
induces
ketahanan semen terhadap Sulfat, yaitu :
2.4. Bahan Penelitian.
Dalam
penelitian
ini
kita
mengggunakan bahan yang sesuai dengan
•
Ordinary ( O)
•
Moderate Sulfat Resistance ( MSR)
•
High Resistance ( HSR)
standart API dan ASTM. Campuran bubur
Sement yang biasa di dalam kemasan
sement yang akan kita uji adalah bubuk
karung atau sack, dengan berat per sack
semen kelas G,
semen pada umumnya 94 lb dan memiliki
2. 4. 1 Klasifikasi Semen
Pengklasifikasian
bubuk
semen
didasari atas kondisi sumur dan sifat – sifat
semen yang disesuaikan dengan kondisi
sumur tersebut, seperti : kedalaman sumur,
temperature, tekanan, dan kandungan yang
terdapat
pada
fluida
formasi.
Pengklasifikasian semenyang paling sering
digunakan adalah :
1. ASTM (America Society for Testing
Material), Klasifikasin terbagi menjadi 5
jenis ( I, II, III, IV, V ).
berat jenis 3.12 gr/cc. Standarisasi untuk
bubuk semen ini sesuai dengan API Spec 10
yang dikhusukan untuk semen pemboran.
Adapun klasifikasi jenis semen menurut API
adalah :
Kelas A
:
Digunakan untuk
penyemenan selubung sampai kedalaman
maksimum 1830 meter (6000 ft) dengan
temperatur 80° C. Semen ini hanya dalam
bentuk ordinary atau dengan kata lain semen
biasa yang digunakan hanya untuk kondisi
normal saja.
2. API (America Petroleoum Institut),
Klasifikasi terbagi menjadi 8 jenis, yaitu :
sampai kedalaman maksimum 1830 meter
A, B, C, D, E, F, G, H.
(6000 ft) dengan temperatur 80 °C .Dapat
Kelas B :
Digunakan untuk sumur
digunakan juga untuk ketahanan sulfat kelas
Arif Eka Rahmanto 10 of 26
menengah dan tinggi ( Moderat Sulfat
ini mengandung
Resistant and High Sulfat Resistant) . tipe
digunakan pada MSR (Moderat Sulfat
semen B ini lebih sedikit mengandung C3A
Resistant) dan HSR ( High Sulfat Resistant).
dibandingkan denganseman tipe A.
Kelas C :
Digunakan pada sumur
Silikat Kalsium. Dapat
Kelas H : Digunakan sebagai semen
pemboran
dasar
untuk
kedalaman
dengan kedalaman maksimum 1830 meter
maksimum sampai 2440 meter (8000 ft)
(6000 ft) dengan temperatur 80° C . Tipe ini
dapat
dapat digunakan pada kondisi membutuhkan
akselerator dan retarder . Jenis semen ini
sifat kekuatan awal yang tinggi. Terdapat
hampir sama dengan Tipe semen kelas G
tipe Ordinary, MSR dan HSR .
yang membedakan hanya pada butiran
Kelas D :
dengan kedalaman
digunakan
dengan
penambahan
Digunakan untuk sumur
semen kelas H lebih besar. Dipasaran hanya
1830 meter (6000 ft)
tersedia dalam bentuk MSR (Moderat Sulfat
sampai kedalaman maksimum 3050 meter
Resistant)
(10000 ft) dengan kondisi temperatur dan
tekanan sedang. Terdapat 2 jenis produk
dasar pemboran untuk kedalaman 3660
yaitu tidak tahan Sulfat dan tah terhadap
meter
Sulfat.
maksimum 4880 meter (16000 ft) pada
Kelas E :
Digunakan untuk sumur
Kelas J :
(12000
Digunakan untuk semen
ft)
sampai
kedalaman
kondisi temperatur dan tekanan yang amat
dengan kedalaman 3050 meter (10000 ft)
tinggi
sampai kedalaman maksimum 4270 meter
penambahan akselerator dan retarder.
(14000 ft) dengan kondisi Temperatur dan
tekanan tinggi.
Kelas F :
atau
dapat
digunakan
dengan
Komposisi senyawa kimia untuk
type semen menurut API berdasarkan
Digunakan untuk sumur
dengan kedalaman 3050 meter (10000 ft)
ketahanan terhadap Sulfat, dpat dilihat pada
tabel 2.3
sampai kedalaman maksimum 4880 meter
(16000 ft) dengan kondisi temperatur dan
tekanan tinggi.
2. 4. 2 LIGNOSULFONAT
Lignosulfonat adalah termasuk salah
Kelas G : Digunakan sebagai semen
satu additive yang memiliki sifat dispersant.
pemboran dasar untuk kedalaman 2440
Lignosufonate sangat stabil pada kondisi
meter (8000 ft), dapat juga digunakan
pada temperatur 125 °C – 150°C ( 257°F -
dengan akselerator dan retarder. Jenis semen
302°F). Lignosulfonat berbentuk bubuk
Arif Eka Rahmanto 11 of 26
Gambar2.1
Lignosulfonate
2. Temperature stability : 150 °C
yang sangat halus berwarna hitam
kecoklatan.
Adapun
sifat
fisik
3. Solubility : fresh and salt water
dari
4. Kategory : Non – toxic
lignosulfonate adalah :
1. Bulk Density : 640 kg/m3 (40.0
lbs/ft3)
Lignosufonate yang digunakan dapat dilihat
pada gambar 2.1 berbentuk butiran halus.
2.4.3 CFR – 2 ( Cementing Fraction
di gunakan untuk cementing. Tersedia dalam
Reducers )
dua macam
Cementing Fraction Reducers adalah
additive yang termasuk reaterder dan juga
CFR-2 yaitu serbuk dan liquid. Dapat dilihat
pada Gambar.
memiliki sifat dispersant, additive ini khusus
Gambar 2.1
CFR - 2
Arif Eka Rahmanto 12 of 26
penyemenan. Adapun sifat – sifat dasar
semen adalah : Densitas, Thickening Time,
2.5 Sifat – Sifat Fisik Semen
Bubur semen yangakan digunakan
pada
kegiatan
pemboran
haruslah
Filtration
Loss,
Water
Cement
(WCR), Waiting On Cement, Permeabilitas
disesuaikan dengan sifat – sifat formasi yang
Compressive
akan disemen. Hal ini sangat berpengaruh
Strength,Viskositas, Hidrasi Semen.
pada
keberhasilan
suatu
Ratio
Strength
,
Shear
Bond
kegiatan
Dari sifat – sifat fisik diatas tidak semuanya
membahas tentang kuat tekan (Compressive
yang akan di uji atau di teliti. Tetapi
Strength ).
penelitian ini lebih memfokuskhan atau
pada
umumnya
compressive
strength
mempunyai harga lebih besar dari pada
2.5.1 Compressive Strength
Kekuatan pada semen dapat dibagi
harga shear strength. Pengujian compressive
menjadi dua, yaitu compressive strength dan
strength
shear bond strength. Compressive strength
dengan menggunakan alat water bath dan
didefinisikan sebagai kekuatan semen dalam
mortar
hidrolis.
menahan
semen
dalam
tekanan-tekanan
horizontal,
pada
laboratorium
Kemampuan
menahan
sedangkan shear bond strength didefinisikan
ditentukan dari persamaan :
sebagai kemampuan semen untuk menahan
F = 0,969 × Se × d × H
tekanan/beban dari arah vertical. Pada
Dimana :
temperatur tinggi akan terjadi gangguan
F
pada
batuan semen begeser, lb
kekuatan
semen
seiring
dengan
dilakukan
selubung
tekanan
dapat
= Harga pembebanan maksimal sampai
bertambahnya temperatur, hal ini lebih
Se = Compressive strength batuan semen,
dikenal dengan “strength retrogetion”. Hal
psi
ini mengubah komposisi komponen semen
d = Diameter luar casing, inch
dan menyebabkan kekuatan dari semen
H = Ketinggian kolom semen, ft
hilang.
Dalam mengukur kekuatan semen,
sering
kali
yang
diukur
hanyalah
compressive strength, hal ini dikarenakan
Besarnya harga atau nilai compressive
strength sangat di pengaruhi oleh beberapa
faktor, yaitu :
Arif Eka Rahmanto 13 of 26
1. Temperatur.
5. Menyekat
antara
lapisan
yang
ini,
kami
permeable.
2. Kadar pemakaian air ( water cement
ratio) pada bubur semen.
3. PENELITIAN
Dalam
3. Jumlah additif yang dicampurkan.
penelitian
menggunakan 4 aditive dengan variasi
4. Jenis atau type semen.
5. Pengkondisian
yang berbeda. Dapat dibagi menjadi 2
semen
kelompok penelitian, Yaitu :
pada
laboratorium, yaitu proses dimana bubur
Additif Lignosufonat dan CFR -2
semen yang telah dicetak dimasukhan
dengan variasi waktu 16 jam dan 168
kedalam alat Water Bath atau Curing
jam.
Chamber pada temperatur, tekanan dan
waktu tertentu.
3.1 PROSEDUR
Strength
rekomendasikan
minimum
oleh
yang
API
(
di
America
PENELITIAN
DAN PERALATAN
COMPRESSIVE
STRENGTH
Petroleum Institute ) untuk dapat dilanjutkan
Pengujian ini dilakukan berdasarkan
pada tingkat operasi pemboran adalah 6, 7
standart dan persyaratan yang telah di
mpa ( 1000 psi). Oleh karena itu untuk dapat
tentukan oleh API dan ASTM, serta
mencapai strength yang diinginkan, maka
pengkondisian disesuaikan dengan suhu
semen harus memenuhi beberapa fungsi,
yang
diantarnya adalah :
pemboran berlangsung. Persiapan pengujian
1. Dapat
melindungi
dan
menahan
casing.
di
sebenarnya
laboratorium
pada
saat
antara
kegiatan
lain
dengan
mempersiapkan peralatan, bubur semen
2. Menahan guncangan selama kegiatan
yang disesuaikan dengan kebutuhan ( lihat
lampiran A) dan prosedur kerja yang akan
pemboran berlangsung.
dilakukan.
3. Menahan
tekanan
hidrolik
yang
tinggi.
4. Menyekat lubang dari fluida formasi
yang korosif.
Ruang lingkup pengujian ini hanya
pada
compressive
strength
saja,
tidak
melakukan pengujian terhadap sifat fisik
semen yang lain.
Arif Eka Rahmanto 14 of 26
3.1.1 Pelaksanaan Pengujian Kuat Tekan
masing. Spesifikasi peralatan dan prosedur
( Compressive Strength )
pengujian dapat dilihat tabel API Spec. 10.
Pada
pengujian
compressive
3.1.3 Analisa pengujian Kuat Tekan
strength, didapatkan kekuatan dari semen
(Compressive Strength)
kelas “G” terhadap additive CFR – 2 dan
Percobaan
Lignosulfonat dengan variasi waktu dan
mengetahui kekuatan dari semen dalam
temperature, mampu menahan tekan dan
menahan gaya tekan dalam satuan pound
gaya dari arah vertikal maupun arah
square inch (psi). Dalam operasi dilapangan,
horizontal. Untuk menghitung kuata tekan
kuata tekan sangat berhubungan dengan
semen digunakan persamaan berikut :
WOC (Wait On Cement).
kuat
tekan
adalah
untuk
a. Peralatan percobaan kuat tekan :
Kuat tekan =
1. Sciepher
Gaya yang dilakukan saat penekanan (lb)
(pengukur
ketebalan
kubus sample semen)
Luas permukaan sample kubus (inch²)
* Dimana satuan kuat tekan adalah pound
2. Minyak pelumas
per square inch (psi)
3. Strength testing machine
4. Cover plate kaca
3.1.2 Pembuatan Suspensi Semen dan
5. Mold dengan ukuran 2×2 inchi
Penambahan Additive
6. Water bath (150°F - 250°F ) atau
(65,5 - 121 °C)
Setiap
kelas
semen
mempunyai
7. Water curing bath non-pressure
spesifikasi tertentu pada slurry atau bubur
8. Sieve 200 mesh
semen, sebagaimana terlihat pada tabel
9. Alat timbang elaktric dan manual.
(2.3), dalam pengujian ini semen yang
b. Prosedur Pembuatan Kubus Sample :
digunakan adalah semen kelas “G” dimana
− Siapkan cetakan semen dengan
penetuan komposisi bubur semen harus
badan mold ( Cetakan ) sudah
sesuai dengan standart API. Untuk itu semen
dilapisi dengan minyak pelumas.
kelas “G” harus memenuhi berat yang telah
−
Jika pemberian minyak pelumas
ditentukan oleh API . Air yang dipakai
terlalu banyak akan mengotori slurry
untuk mencampur bubur semen memiliki
dan pada sudut mold sample.
persentase air ( Water Cement Ratio) adalah
44% untuk semen kelas G dari berat masing-
−
Persiapkan sample semen (sementara
water bath dipanaskan)
Arif Eka Rahmanto 15 of 26
−
−
−
kedalam
− Jalankan mixer dengan kecepatan
mold. Tutup mold dengan cover
rendah, yaitu pada 4000 rpm dan
kaca.
masukan
Masukan mold kedalam water bath
mixing
selama waktu yang ditentukan (16
pengadukan
jam atau 1 minggu).
kecepatan 12000 rpm selama 35 detik.
Siapkan
bubur
semen
semen.
container
Kemudian
dan
dengan
tutup
lanjut
kan
menggunakan
− Lalu tuangkan bubur semen tadi
45 menit sebelum waktu akhir
kedalam cetakan.
sample kubus harus diangkat dan
didinginkan dalam air.
d.
c. Prosedur pembuatan bubur semen :
− Siapkan bubuk semen yang akan
digunakan sesuai dengan
dinginkan
menurut
- Posisi sample kubus bagian yang
diletakan dai atas adalah sisi yang
yang
sejajar dengan dinding mold sebelah
rencana
kiri dan kanan.
pengujian ( lihat lampiran A).
− Ukur air dengan Water Cement Ratio
- Sisi atas dari sample kubus
menghadap ke praktikan
(WCR) yang diinginkan dlam WCR
- Posisi sample kubus harus diagonal
= 44% untuk semen kelas G.
− Siapkan additive yang digunakan
- Bila lebih dari satu mold perhatikan
nomor urutnya.
yaitu CFR -2 dan Lignosulfonat
- Catat kemempuan kuat tekan setiap
sesuai dengan rencana pengujian
sample dalam satuan lb.
(lihat Lampiran A).
− Masukan bubuk semen dan additive
Prosedur Pengujian Kuat Tekan :
Bahan yang digunakan adalah semen “G”
yang digunakan kedalam mixer lalu
dan
campurkan dengan air dan D – 47
pengukuran kuat tekan ialah hydraulic
(deaformer)
hanya beberapa tetes
pressure dengan peralatan antara lain pompa
saja ( 2 – 4 tetes ) untuk mengatasi
hidrolik, motor, bearing block machine,
masalah
agar
hidrolik mortar dan manometer pengukur
gelembung udara tidak terikut dalam
tekanan. Peralatan yang digunakan antara
bubur semen.
lain :
gelembung
udara
peralatan
yang
digunakan
untuk
1.Water Bath
2.Alat penguji kuat tekan
Arif Eka Rahmanto 16 of 26
3. Alat pencampur semen (mixing container)
tinggi. Temperatur yang digunakan antara
4.Cetakan semen ( mold )
(80°F - 250°F ) atau (26,6°C -
Untuk alat yang digunakan pada
pengujian
kuat
tekan
berikut
adalah
menggunakan
air
121 °C)
secukupnya
sampai
cetakan semen terendam semua.
penjelasanya :
5. Alat pengujian kuat tekan ( compressive
1. Alat untuk menimbang bubuk semen
strength )
adalah : timbangan yang terbagi menjadi 2
Alat
macam yaitu electric dan non electric.
kemampuan semen terhadap tekanan yang
2. Alat pencampur (mixer) ini mempunyai
diberikan. Alat yang digunakan ber merk
dua
kecepatan
CARVER dengan hasil pengukur terbagi
pengadukan, yaitu putaran rendah dan
menjadi 2 type yaitu dengan satuan TON
putaran tinggi. Alat ini juga mempunyai
dan POUND. Pada pengujian ini kita
pengatur
menggunakan satuan pound ( lbs).
pilihan
pengaturan
waktu
otomatis
yang
akan
ini
digunakan
untuk
mengukur
menghentikan pengadukan pada waktu yang
diinginkan.
Bubur
semen
yang
sudah
3.2 Tata Cara Pelaksanaan Pengujian
tercampur dengan aditif dimasukan dalam
Ada beberapa pengerjaan yang dilakukan di
suatu cetakan kubus dan dimasukan ke
laboratorium antara lain sebagai berikut :
dalam
1. Penyiapan bubur semen yang digunakan
perendam
dengan
pengatur
temperatur agar proses hidrasi bubur semen
Bubur semen yang telah disiapkan
sesuai dengan proses hidrasi bubur semen
pada
pada keadaan di dalam sumur.
Metode
3. Dalam percobaan ini memakai cetakan
temperature dan waktu . Untuk temperatur
semen dengan ukuran 2×2 inchi dan
dilakukan pada 65,5°C dan 121°C selama
mendapatkan 3 sampel lalu cetakan semen
waktu curing 16 jam dan 168 jam (1
ini dimasukan kedalam water bath. Fungsi
minggu).
cetakan
kemudian
Curing
terhadap
dilaksanakan
perubahan
alat ini agar hasil bubur semen berbentuk
Dalam percobaan ini dibutuhkan
kubus dan dapat dilakukan proses pengujian.
cetakan sample yang berbentuk kubus
4.
dengan ukuran 2×2 inchi, cetakan sample ini
Water bath alat ini berguna untuk
peredam dan mengkondisikan bubur semen
diperlukan
seperti
pengukuran compressive strength standard
pada
keadaan
lubang
sumur
sebenarnya yaitu basah dan bertemperatur
untuk
diperlukan
untuk
API.
Arif Eka Rahmanto 17 of 26
Pengkondisian
suspensi
dengan Water Bath. Dilaksanakan
semen
3.3
dalam
Semen dan Kuat Tekan
Pengujian
Kestabilan
Kestabilan
water bath yang berupa bak air terbuka serta
Kekuatan
kekuatan
dalam
didalamnya dilengkapi oleh pemanas, serat
komposisi penyemenan pada suhu yang
peralatan pengontrol suhu yang berguna
tinggi
agar suhu dalam water bath tersebut merata
pengujian menunjukan kuat tekan akan
diperlukan suatu sistem sirkulasi yang
bertambah
menerus. Prosedur pengkondisian di water
dimana bila kurang dari temperature tersebut
bath adalah sebagai berikut :
maka akan terjadi penurunan kekuatan
o Isi
water
bath
dengan
air
sangat
semen
berpengaruh,
sampai
yang
berdasarkan
temperatur
disebabkan
121°C,
“strength
retrogession”. Oleh karna itu pengujian ini
secukupnya.
o Aktifkan sistem kontroler, atur jarum
menggunakan 2 jenis additive yaitu CFR – 2
penunjuk pada suhu pengkondisian
(
yang diinginkan. Tunggu hingga
Lignosulfonat. Dari 2 additive tersebut dapat
suhu yang diinginkan tercapai.
dilihat perbedaan kekuatan tekan yang
o Setelah
suhu
yang
diinginkan
tercapai masukkan cetakan sampel
yang
berisi
suspensi
semen
kedalaman water bath.
Cement
Fraction
Reducers
berdasarkan variasi temperature dan waktu.
Pada pengujian terhadap kuat tekan
dilakukan dengan peralatan Hidrolik Press
maka sample lainnya diletakan dalam air
16 jam atau 168 jam ( 1 minggu) .
dengan kondisi permukaan.
Untuk
standard
2×2
dan
dan jika lebih dari satu sampel yang diuji,
o Pengkondisian ini dilakukan selama
cetakan
),
sampel
kubik
Prosedur
inchi,
untuk
berikut :
pengujiannya
adalah
sebagai
pengkondisian 24 jam penempatan
1. Bersihkan permukaan sampel dari
dalam water bath cetakan dibuka dan
tetesan air dan pasir atau gerusan
setelah dingin sampel diukur.
butiran semen agar tidak menempel
o Setelah 24 jam, angkat sampel dan
didinginkan selama beberapa menit.
o Setelah sample dingin, pengujian kua
tekan
terhadap
dilakukan.
sampel
dapat
pada bearing block mesin penguji.
2. Periksa permukaan sampel apakah
sudah
belum
benar-benar
harus
menggunakan
rata,
apabila
diratakan
dengan
gerinda.
Ratanya
Arif Eka Rahmanto 18 of 26
permukaan
sampel
menentukan
persentatifnya data pengujian.
Penelitian di bagi menjadi 2 kelompok,
3. Sampel semen diletakan dalam blok
bearing
dan
atur
4. HASIL PENELITIAN
sehingga di daat hasil sebagai berikut :
supaya
tepat
permukaan
blok
4.1 Additive Lignosufonat dan CFR -2
bearing diatasnya dan blok bearing
dengan variasi waktu 16 jam dan 168
dibawahnya.
jam.
ditengah-tengah
4. Pompa tuas secara manual dan
Dari
hasil
test
pengujian
perhatikan jarum manometer sampai
menggunakan hydraulic press
didapatkan pembebanan maksimum
sampel semen kelas G dengan memakai 2
ketika
additive sebagai pembanding. Dapat dilihat
batuan
dicatat
pecah.
harga
Kemudian
pembebanan
terhadap
hasil pengujian sebagai berikut :
maksimum sampel tersebut.
1. Lignosulfonat pada temperature
5. Lakukan test pada 3 sampel lalu catat
150 º F (65,5 ºC ) dan waktu 16 jam. Data
data rata – rata kekuatan tekan
yang di peroleh adalah: compresive strength
sampel, sesuai dengan additive yang
yang tertinggi didapat pada titik komposisi
digunakan.
0,2 % dengan nilai compresive strentgh 1475
Kemudian lakukan perhitungan kuat
tekan
semen
dengan
psi/inch. Dapat dilihat pada tabel 4.1
menggunakan
rumus :
2.
CFR – 2 ( Cement Fraction
Reducers ) pada variasi temperature dan
Cs = P × (A1/A2)
Dimana :
waktu 150 º F ( 65,5 ºC ) dan 16 jam. Data
yang di peroleh adalah : compresive strength
Cs = compressive strength, psi
yang tertinggi didapat pada titik komposisi
P
0,4 %
= Pembebanan maksimum, psi
A1 = Luas penampang blok bearing
dari hidrolik mortar, inchi²
A2 = Luas permukaan sampel, inchi²
dengan nilai compresive strentgh
2291,665 psi/inch. Dapat dilihat pada tabel
4.1.
3. Lignosulfonat pada temperature
250 º F (121 ºC ) dan waktu 16 jam. Data
yang di peroleh adalah: compresive strength
yang tertinggi didapat pada titik komposisi
0.2 % dengan nilai compresive strentgh
Arif Eka Rahmanto 19 of 26
•
1666,665psi/inch. Dapat dilihat pada tabel
4.1
Untuk temperatur 250 ºF dengan
variasi waktu 168 jam didapat :
4. CFR – 2 ( Cement Fraction
2312,5 psi/inch.
Reducers ) pada variasi temperature dan
waktu 250 º F (121ºC ) dan 16jam. Data
5. KESIMPULAN
yang di peroleh adalah : compresive strength
Dari hasil penelitian yang telah
yang tertinggi didapat pada titik komposisi
dilakukan maka kita dapat menyimpulkan
0,3%
dengan nilai compresive strentgh
beberapa point berdasarkan additive yang
1916,663 psi/inch. Dapat dilihat pada tabel
digunakan seperti tersebut diatas yaitu aditif
4.1.
CFR-2 dan Lignosulfat
Untuk penelitian 168 jam ( 1
minggu)
kami
hanya
mengambil
titik
puncak dari masing masing komposisi
terhadap variasi
waktu dan temperature yang dimana juga
dapat dilihat pada grafik terlampir agar
mendapatkan penglihatan yang maksimal.
additive, yaitu :
1. Lignosulfonate dengan komposisi 0,2 %
(variasi 16 jam, temperatur 150 ºF) didapat
harga compresive strength adalah :
•
•
5.1. Additive Lignosufonat dan CFR -2
Untuk temperatur 150ºF dengan
dengan variasi waktu 16 jam dan 168
variasi waktu 168 jam didapat :
jam.
2291,665 psi/inch
Dari hasil penelitian maka didapat 7 point
Untuk temperatur 250 ºF dengan
kesimpulan yaitu :
variasi waktu 168 jam didapat :
2721,21 psi/inch
1.
Semakin
banyak
penambahan
%
2. CFR – 2 dengan komposisi 0, % (variasi
additive baik lignosulfonat maupun
16 jam, temperatur 150 ºF) didapat harga
CFR -2 tidak lantas menaikan nilai
compresive strength adalah :
Compressive Strenght ( Kuat Tekan )
•
Untuk temperatur 150ºF dengan
2.
Titik puncak kuat tekan additive
variasi waktu 168 jam didapat : 1750
tergantung dari % additive, waktu
psi/inch
serta temperature.
3.
Proses pembuatan sampel sangat
berpengaruh pada pengujian,karna
Arif Eka Rahmanto 20 of 26
sampel yang baik akan menghasilkan
data yang akurat. Sampel yang baik
1. API Specification for Material and
adalah tidak adanya cacat atau lubang
Testing for well cements, API Spec.
yang disebabkan oleh gelembung
10, 4 Edition, 1988
udara yang masuk atau kesalahan
4.
2. ASTM Standart on Cement Manual
pada waktu proses menutup sampel.
Of Cemen Testing, Philadelphia
Pada pengujian dengan variasi waktu
(1975) Part 13.
16 jam dan temperature 150 ºF – 250
5.
6. DAFTAR PUSTAKA
3. Rabia, Hussain, Well Engineering &
ºF didapat besar yang tertinggi adalah
Construction,
CFR – 2 sedangkan Lignosulfat
4. Specification
for
Material
and
kurang bagus.
Testing for well cements, API Spec.
Pada Pengujian dengan variasi waktu
10, Dallas (Jan.1982)
168 jam ( 1minggu ) didapat hasil
dengan variasi temperature 150 ºF –
5. Sales
and
Service
Catalog,
Haliburton Service, Ducan, OK.
250 ºF, kuat tekan yang bagus adalah
lignosufonat.
6. Dari
Point 4
dan
5
maka
lignosulfonat tidak cocok untuk
temperature
waktu
yang
Lignosulfonat
rendah
rendah
bekerja
dengan
pula.
dengan
baik pada waktu dan temperature
yang tinggi.
7. Dari point 6 maka CFR – 2 tidak
bagus untuk temperature yang
tinggi dan waktu yang lama,
tetapi akan bekerja dengan baik
pada temperature rendah dan
waktu yang singkat.
Arif Eka Rahmanto 21 of 26
LAMPIRAN
Arif Eka Rahmanto 22 of 26
Tabel 2.1
Tipe komposisi Semen Portland 1
Cement
C3S
C2S
C3A
C4AF
Class
Tricalcium
Dicalcium
Tricalcium
Tetracalcium
silicate
Silicate
Aluminate
Aluminoferrite
A
53
24
8
8
B
47
32
5
12
C
58
16
8
8
D
26
54
2
12
E
26
54
2
12
F dan G
50
30
5
12
H
50
30
5
12
Tabel 2.2
Dasar komposisi semen menurut ASTM dan API 2
Arif Eka Rahmanto 23 of 26
Tabel 2.3
Komposisi senyawa kimia berdasarkan ketahanan Sulfat 4
Arif Eka Rahmanto 24 of 26
Tabel 4.1
Hasil Pengujian Compressive strength pada additive CFR -2 dan Lignosulfonat dengan
variasi waktu 16 jam dan 168 jam dan Temperatur 150 F dan 250 F
perhitungan berdasarkan sampel
Komposisi
CFR 2
Temperatur 150 °F
penambahan
aditif ( % )
0
16 jam
Temperatur 250 °F
168 jam
16 jam
168 jam
1250
1957,5
0.1
1312,5
2020,415
0.2
1375
2083,333
0.3
1833,325
1916,663
0.4
2291,665
0.5
1791,65
1666,625
0.6
1291,665
1583,25
0.7
1250
1416,5
1750
Komposisi
0
2312,5
Lignosulfonat
Temperatur 150 °F
penambahan
aditif ( % )
1750
16 jam
168 jam
Temperatur 250° F
16 jam
168 jam
1250
1441,5
0.1
1362,5
1554
0.2
1475
0.3
1466,665
1499,998
0.4
1458,3325
1333,333
0.5
1008,3325
1281,228
0.6
558,3325
1229,125
0.7
0
1125
2291,665
1666,665
2721,21
Arif Eka Rahmanto 25 of 26
GRAFIK PERBANDINGAN HASIL PENGUJIAN TERHADAP ADITIF
CFR 2 DAN LIGNOSULFAT
Arif Eka Rahmanto 26 of 26