Penyemenan ( Cementing )

Penyemenan pada sumur pemboran adalah suatu proses pencampuran (mixing) dan pendesakan (displacement) bubur semen (slurry) melalui casing sehingga mengalir ke atas melewati annulus di belakang casing sehingga casing terikat ke formasi . Pada umumnya penyemenan bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang bor, melindungi casing dari masalah-masalah mekanis sewaktu pemboran berlangsung (seperti torsi yang tinggi dan lain-lain), melindungi casing dari fluida formasi yang bersifat korosif dan untuk memisahkan zona yang lain di belakang casing. Penyemenan merupakan faktor yang paling penting dalam operasi pemboran sehingga dapat mereduksi kemungkinan-kemungkinan permasalahan secara mekanis sewaktu melakukan pemboran pada trayek selanjutnya.

Menurut alasan dan tujuannya,penyemenan dapat dibagi menjadi dua yaitu: Primary cementing (penyemenan utama) dan secondary cementing (penyemenan yang kedua atau perbaikan). Primary cementing adalah adalah proses penyemanan yang dilakukan pertama kali setelah casing di turunkan ke dalam lubang bor. Sedangkan secondary cementing adalah penyemenan yang dilakukan dikarenakan tidak sempurnanya penyemenan pertama (gagal).
Macam-Macam Sistem Primary Cementing
Terdapat beberapa sistem dalam penyemenan utama, dan itu semua tegantung dari kondisi dan jenis casing yang akan disemen.
3.2.1 Penyemenan Poor Boy
Yaitu penyemenan dengan menggunakan Tubing sebagai pengantar Cement Slurry kedalam lubang sumur, biasanya dipakai untuk penyemenan Stove Pipe dan Conductor Casing .Pada Stove Pipe dengan memasang Pipa Tubing pada annulus lubang yang pertama dibor dengan Stove Pipe, sedangkan untuk Conductor Casing dengan memasukkan Pipa Tubing kedalam Casing dan digantung dengan Cementing Head.
3.2.2. Penyemenan Dengan Stinger
Yaitu penyemenan dengan menggunakan Stinger dan Drill Pipe (DP), sedangkan Shoe yang dipakai adalah Duplex Shoe. Biasanya dipakai untuk penyemanan Conductor Casing karena Casing ini memiliki ukuran diameter besar sehingga dengan system ini diperlukan volume displace sedikit ( sepanjang DP) dan waktunya lebih cepat
3.2.3 Penyemenan Perkins
Yaitu penyemenan dengan menggunakan Bottom dan Top Plug,pada ujung Casing dipasang Float Shoe dan Float Collar, sedangkan pada puncak Casing dipasang Plug Container/Cementing Head. Biasanya untuk penyemanan Surface,Intermediate dan Production Casing.
3.2.4 Penyemenan Multi Stage
Yaitu penyemenan Casing dalam satu trayek dilakukan lebih dari satu kali dengan cara bertahap/bertingkat, menggunakan peralatan khusus yaitu DSCC, Plugs khusus, dan Float Collar khusus. Pertimbangan dilakukan penyemenan Multi Stage adalah Casing yang disemen panjang dan atau adanya zona loss pada lubang sumur tersebut. Biasanya untuk penyemenan Intermediate dan Production Casing.
3.3 Fungsi Semen
Penyemenan adalah proses pendorongan bubur semen ke dalam casing dan naik ke annulus yang kemudian didiamkan sampai semen tersebut mengeras hingga mempunyai sifat melekat baik terhadap casing maupiun formasi.
Secara lebih spesifik, fungsi penyemenan dalam suatu pemboran adalah :
v Melindungi casing / liner dari tekanan yang dating dari bagian luar casing yang dapat menimbulkan collapse (mengkerut)
v Mencegah adanya migrasi fluida yang tidak diinginkan dari satu formasi ke formasi yang lain.
v Melindungi casing dari fluida yang bersifat korosif
Untuk memenuhi Fungsi-fungsi tersebut di atas, maka semen pemboran harus memenuhi beberapa syarat :
v Semen setelah ditempatkan harus mempunyai kekuatan atau strength yang cukup besar dalam waktu tertentu
v Semen harus memberikan daya ikat casing dengan formasi yang cukup baik.
v Semen tidak boleh terkontaminasi dengan fluida formasi ataupun dengan fluida pendorong
v Semen harus impermeable (permeabilitas harus nol)
3.4 Komposisi Kimia Pembuatan Semen
Semen yang digunakan dalam industry perminyakan adalah semen Portland, kemudian dikembangkan oleh joseph aspdin tahun 1824. Disebut Portland karena asal mula bahannya berasal dari pulau Portland Inggris. Semen ini termasuk semen hidrolis dalam arti akan mengeras apabila bertemu atau bercampur dengan air. Semen Portland mempunyai 4 komponen mineral utama, yaitu :
v Tricalcium silicate (3CaO SiO­2 )
Dinotasikan sebagai C3S yang dihasilkan dari kombinasi CaO dan SiO2 da merupakan komponen terbanyak dalam Portland semen, sekitar 40-45% untuk semen yang lambat proses pengerasannya, dan 60-65% untuk semen yang cepat proses pengerasannya. Komposisi ini memberikan strength yang terbesar pada awal pengerasan.
v Dicalcium Silicate (2CaO SiO2)
Dinotasikan sebagai C2S yang juga dihasilkan dari kombinasi CaO dan SiO2, memberi pengaruh terhadap strength semen akhir. C2S menghidrasi sangat lambat sehingga tidak berpengaruh dengan setting time semen, tetapi sangat berpengaruh dalam kekuatan semen lanjut dan kadarnya tidak lebih dari 20%.
v Tricalcium Aluminate (3CaO Al2 O3 )
Dinotasikan sebagai C3A yang terbentuk dari reaksi CaO dan AL2O3 kadarnya 15% untuk high early Strength dan 3% untuk terhadap kandungan sulfate, namun berpengaruh terhadap rheologi suspense dan membantu proses pengerasan awal semen.
v Tetracalcium Aluminoferrite (4CaO AL2O3 Fe2o3)
Dinotasikan sebagai C3AF yang terbentuk dari reaksi CaO2Al2O3 dan Fe2O3. Kadarnya tidak boleh lebih dari 24% untuk semen yang tahan terhadap kandungan sulfate tinggi. Penambahan oksida besi yang berlebihan akan menaikan kadar C4AF dan menurunkan kadar C3A dan menurunkan panas hasil reaksi /hidrasi C2S dan C3S.
3.5 Klasifikasi Semen
API telah melakukan pengklasifikasian semen kedalam beberapa kelas guna mempermudah pemilihan dan penggolongan semen yang akan digunakan, pengklasifikasian ini berdasarkan pada kondisi sumur, temperature, tekanan dan kandungan yang terdapat pada fluida formasi.
Klasifikasi semen yang dilakukan API terdiri dari:
v Kelas A
Semen kelas A ini digunakan dari kedalaman 0 (permukaan) sampai 6.000 ft. semen ini terdapat dalam tipe biasa (ordinary type) saja, dan mirip dengan semen ASTM C-150 tipe I.
v Kelas B
Semen kelas B digunakan dari kedalaman 0 sampai 6.000 ft, dan tersedia dalam jenis yang tahan terhadap kandungan sulfat menengah dan tinggi (moderate dan high sulfate resistant)
v Kelas C
Semen kelas C digunakan dari kedalaman 0 sampai 6.000 ft, dan mempunyai sifat high-early strength (proses pengerasannya cepat) semen ini tersedia dalam jenis moderate dan high sulfate resistant.
v Kelas D
Semen kelas D digunakan untuk kedalaman dari 6.000 ft sampai 12.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia juga dalam jenis moderate dan high sulfate resistant
v Kelas E
Semen kelas E digunakan untuk kedalaman dari 6.000 ft sampai 14.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia juga dalam jenis moderate dan high sulfate resistant
v Kelas F
Semen kelas E digunakan untuk kedalaman dari 10.000 ft sampai 16.000 ft, dan untuk kondisi sumur yang mempunyai tekanan dan temperature tinggi. Semen ini tersedia dalam jenis high sulfate resistant.
v Kelas G
Semen kelas G digunakan dari kedalaman 0 sampai 8.000 ft, dan merupakan semen dasar. Bila ditambahkan retarder semen ini dapat dipakai untuk sumur

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *