1. TEORI DASAR
Dalam industri perminyakan, selama operasi pemboran, masalah penyemenan adalah merupakan masalah yang umum dan biasa dilakukan. Hampir dipastikan cementing atau penyemenan selalu terjadi karena penyemenan menjadi salah satu faktor yang menentukan suatu operasi pemboran.
Apabila pada waktu melaksanakan penyemenan formasi yang di anggap membahayakan dan sangat menentukan didalam operasi selanjutnya, ternyata gagal, maka operasipun gagal pula. Dengan demikian operasi penyemenan juga merupakan faktor yang tidak kalah penting dengan yang lainnya.
Berdasarkan kebutuhannya, ada beberapa macam sementasi, yaitu :
Primary cementing
Squeeze cementing
2. Primary cementing
Sebagai dasar keperluan primary cementing, adalah menggunakan semen sebagai bahan penyekat dengan tujuan:
Melindungi casing dari tekanan yang datang dari bagian yang dapat menyebabkan pipa collaps.
Melindungi casing dari kemungkinan korosi dan elektrolisasi yang disebabkan oleh air formasi dan kontak fisik berbagai macam lapisan.
Mencegah adanya migrasi fluida yang tidak diinginkan dari satu formasi ke yang lain.
Mencegah polusi zone minyak atau gas.
Keperluan yang lain dari primary cementing adalah untuk mengontrol zone-zone tinggi tekanannya dibelakang casing dan mengurangi kemungkinan terjadinya blow out. Secara ringkas, primary cementing merupakan cara yang efektif dan efisien untuk isolasi lapisan, sekaligus pemboran dapat dilanjutkan sampai pada kedalaman yang diinginkan.
Metode yang banyak diterapkan untuk primary cementing adalah single stage primary cementing, dengan menggunakan metode dua-plug. Pada gambar tersebut menunjukkan skema instalasi primary cementing, yang bagian utamanya:
Plug container (cementing head)
Top plug dan bottom plug
Float collar
Centralizer
Guide shoe, serta
Cementing unit dan densometer
Stage cementing
Teknik ini diterapkan apabila menurut pertimbangan teknis dan ekonomis, lebih menguntungkan. Secara ringkas misalnya, apabila casing yang akan disemen cukup panjang, dimana selain lapisan produktif yang terdapat juga tedapat lapisan air yang korosif, disini yang perlu disemen tidak seluruh panjang casing, melainkan hanya lapisan produktifnya dan lapisan air perlu disemen untuk mencegah agar supaya casing tidak rusak oleh sifat air yang korosif tersebut.
Linier cementing
Teknik ini diterapkan apabila lebih menguntungkan dibandingkan dengan penggunaan casing secara keseluruhan.
3. Squeeze cementing
Teknik ini diterapkan, antara lain untuk :
Mengisolasi zone gas, sehingga Gor dapat turun dan produksi minyak naik.
Mengisolasi zone air, sehingga Wor dapat turun dan menaikkan produksi minyak.
Memperbaiki casing yang bocor.
Menutup thief zone (zone yang bertekanan rendah), yang dapat menyebabkan mud loss.
Melindungi terjadinya migrasi fluida dari zone lain yang masih produktif.
Yang paling utama adalah memperbaiki primary cementing yang kurang baik, misalnya terjadi channeling atau jumlah semen yang kurang cukup pada saat primary cementing.
Stage cementing
Tujuan pemakaian metode ini, antara lain :
Zone isolations
Lost circulation control
Directional drilling
Formation testing
Abanndonment
Metode plug back, ada tiga macam yang secara skematis seperti pada gambar 2, yaitu : the balance method, the two plug method, dan the dump bailer method.
Pada dasarnya peralatan penyemenan terdiri dari :
Surface equipment
Subsurface equipment
Surface equipment (Peralatan diatas permukaan)
Peralatan ini meliputi :
Cementing unit
Flow line
Cementing head
Subsurface equipment (Peralatan dibawah permukaan)
Peralatan ini meliputi :
Casing
Centralizer
Scratchers
Peralatan floating
Collar
Shoe trach
Cementing plug
Disamping metode primary cementing, dikenal juga metode stage cementing (penyemenan bertingkat). Untuk metode ini dilakukan apabila didalam operasi pemboran ditemukan beberapa lapisan yang membahayakan dan sifatnya tidak menerus atau selang-seling dengan lapisan kompak.
Peralatan metode stage cementing, juga terbagi menjadii dua bagian utama, yaitu diatas permukaan dan dibawah permukaan. Untuk yang diatas permukaan, sama dengan metode primary cementing. Sedangkan untuk yang dibawah permukaan terdiri dari:
Stage cementing collar
Cement basket
Trip plug
Shut off plug
Deskripsi dan Fungsi alat
Surface equipment
Cementing Unit, merupakan suatu unit pompa yang memompakan slurry dan lumpur pendorong dalam proses penyemenan terdiri dari :
Tanki semen, untuk menyimpan semen kering.
Hopper, mengatur aliran semen ke rig.
Jet mixer, untuk mengaduk semen kering dengan air, sehingga diperoleh slurry (bubur semen) yang homogen.
Motor penggerak pompa dan pompa.
Jenis –Jenis cementing unit adalah :
Truck mounted cementing unit
Marine cementing unit
Shid mounted cementing unit
Flow line, merupakan pipe untuk mengalirkan slurry dari cementing unti ke cementing head.
Cementing head, untuk mengatur aliran slurry yang masuk kedalam lubang bor. Ada dua macam yaitu :
Mac clatchie cementing head, cara penggunaannya dengan membuka dan memasang kembali (pada waktu memasukkan top dan bottom plug).
Plug container, lebih praktis dibandingkan dengan mac clatchie, karena top dan bottom plug sudah terpasang sebelumnya.
Subsurface equipment
Casing, pipa selubung yang fungsinya :
Melindungi lubang bor dari pengaruh luar (Air formasi dan tekanan)
Melindungi lubang bor dari caving
Memisahkan formasi satu dengan yang lainnya
Bersama semen, memperkuat dinding lubang bor.
Jenis-Jenis Casing :
Conductor casing
Intermidiate casing
Production casing
Centralizer, fungsinya agar casing tetap ditengah lubang bor. Maksudya untuk memperoleh cincin semen yang baik. Sedangkan fungsi centralizer yang lain :
Menyekrap kerak lumpur
Mencegah terjadinya differential sticking
Scatchers, dipasang pada rangkaian casing dan fungsinya membersihkan dinding lubang bor dari mud cake. Ada dua jenis scatchers, yaitu Rotation type well scratcher dan Reciprocation type scratcher.
Peralatan floating, terdiri dari :
Shoe :
Casing shoe, biasanya berbentuk bulat pada bagian bawahnya dan ditempatkan dibagian bawah dari casing string. Tidak mempunyai valve, serta fungsinya membantu pada waktu pemasukan rangkaian casing.
Float shoe, prinsipnya sama dengan casing shoe bedanya mempunyai valve, fungsinya :
Mencegah aliran balik, mencegah blow out pada waktu menurunkan casing.
Mencegah aliran balik semen.
Memperkecil beban menara, pada drilling line dan pada casing.
Collar, suatu penahan yang dipasang beberapa meter diatas casing shoe, fungsinya untuk menahan top dan bottom plug. Ada dua jenis yaitu :
Guide collar, tanpa valve, sehingga tidak dapat menahan tekanan balik.
Float collar, dilengkapi dengan valve, sehingga dapat menahan tekanan balik semen.
Shoe trach, merupakan pipa casing yang dipasang antara shoe dan collar, agar tidak keluar ke annulus disekitar shoe.
Cementing plug, perlatan ini terdiri dari :
Bottom plug, fungsinya mencegah terjadinya kontaminasi antara slurry dengan lumpur. Pada bottom plug ini terdapat membran yang dapat pecah pada tekanan tertentu dan mengalirkan semen keluar.
Top plug, berfungsi mendorong slurry, memisahkan semen dari lumpur pendorong, membersihkan sisa-sisa semen didalam casing. Tidak mempunyai membran.
Subsurface equipment untuk stage cementing.
Stage cementing collar, fungsinya untuk melewatkan slurry, setelah primary cementing.
Cement basket, letaknya dibawah cementing collar. Fungsinya untuk menyekat ruang annulus antara ruang bawah stage collar dan bagian atas stage collar.
Trip plug, setelah primary cementing, maka trip plug dimasukkan. Fungsinya untuk membuka lubang bor pada stage cementing collar.
Shut off plug, setelah pendorongan slurry selesai, kemudian dimasukkan shut off plug. Fungsinya untuk menutup cementing port, sehingga tidak terjadi aliran balik.