Well Completion

PENDAHULUAN

Tahap operasi produksi dimulai apabila sumur telah selesai dikomplesi (well completion), dimana tipe komplesi yang digunakan terutama tergantung pada karakteristik dan konfigurasi antara formasi produktif dengan formasi di atas dan di bawahnya, tekanan formasi, jenis fluida dan metoda produksi.

Metoda produksi yang selama ini dikenal, meliputi metoda sembur alam (flowing well) dan metoda pengangkatan buatan (artificial lift). Metoda sembur alam diterapkan apabila tenaga alami reservoir masih mampu mendorong fluida ke permukaan, sedangkan metoda pengangkatan buatan diterapkan apabila tenaga alami reservoir sudah tidak mampu mendorong fluida ke permukaan atau untuk maksud maksud peningkatan produksi.

Setelah fluida sumur sampai di permukaan, fluida dialirkan ke block station (BS) melalui pipa-pipa alir (flow line) untuk dilakukan pemisahan antara air, minyak dan gas bumi. Gas hasil pemisahan, selain dapat langsung dimanfaatkan untuk industri dapat pula digunakan untuk injeksi gas lift atau pressure maintenance, sedangkan minyak bumi (crude oil) umumnya ditampung terlebih dahulu di pusat pengumpulan minyak (PPM) sebelum dikirim ke pengilangan atau terminal untuk dikapalkan.

KOMPLESI SUMUR (WELL COMPLETION)

Setelah pemboran mencapai target pemboran (formasi produktif), maka sumur perlu dipersiapkan untuk dikomplesi. Persiapan sumur untuk dikomplesi bertujuan untuk memproduksikan fluida hidrokarbon ke permukaan. Komplesi sumur demikian dikenal dengan istilah Well Completion.

Komplesi sumur meliputi bagian tahapan operasi produksi, yaitu :

1. Tahap pemasangan dan penyemenan pipa selubung produksi (production casing).

2. Tahap perforasi dan atau pemasangan pipa liner.

3. Tahap penimbaan (swabbing) sumur.

2.1. Metoda Well Completion.

Kriteria umum untuk klasifikasi metode well completion didasarkan pada beberapa faktor,

yaitu :

1. Down hole completion atau formation completion, yaitu membuat hubungan antara formasi

produktif dan sumur produksi dengan tiga metoda adalah sebagai berikut :

a. Open hole completion (komplesi sumur dengan formasi produktif terbuka).

b. Cased hole completion atau perforated completion (komplesi sumur dengan formasi produktif dipasang casing dan diperforasi).

c. Sand exclussion completion (problem kepasiran).

2. Tubing completion (komplesi pipa produksi) yaitu merencanakan pemasangan atau pernilillan

pipa produksi (tubing), Vaitu meliputi metoda natural flow dan artificial lift.

3. Well head completion yaitu meliputi komplesi X mastree, casing head, dan tubing head.

2.1.1. Open hole Completion

Pada metoda ini, pipa selubung produksi hanya dipasang hingga di atas zone produktif (zona produktif terbuka). Metoda komplesi ini diterapkan jika formasi produktif kompak dan keuntungannya adalah didapatkannya lubang sumur secara maksimum, kerusakan/skin akibat perforasi dapat dieliminir, mudah dipasang screen, liner, gravel packing dan mudah diperdalam apabila diperlukan. Kerugian metoda ini adalah sulit menempatkan casing produksi pada horison yang tepat di atas zona produktif, sukarnya pengontrolan bila produksi air atau gas berlebihan dan sukarnya menentukan zona stimulasi.

2.1.2. Conventional perforated completion

Pada tipe komplesi ini, casing produksi disemen hingga zona produktif, kemudian dilakukan perforasi. Komplesi ini sangat umum dipakai, terutama apabila formasi perlu penahan atau pada formasi yang kurang kompak.

Keuntungan metoda ini, produksi air atau gas yang berlebihan mudah dikontrol, stimulasi mudah dilakukan, mudah dilakukan penyesuaian untuk konfigurasi multiple completion jika diperlukan. Kerugian metoda ini, diperlukan biaya untuk perforasi dan kerusakan (damage) akibat perforasi.

2.1.3. Sand exclusion types

Akibat terlepasnya pasir dari formasi dan terproduksi bersama fluida, dapat menyebabkan abrasi pada alat alat produksi dan kerugian lain, maka untuk mengatasi adanya kepasiran diperlukan cara pencegahan pada sistem komplesinya, yaitu dengan menggunakan :

1. Slotted atau screen liner.

2. Menutup permukaan formasi dengan gravel dan ditahan dengan screen (gravel packing system).

2.1.3.1. Slotted atau screen liner.

Cara ini dapat diterapkan baik pada open hole maupun cased hole, yaitu dengan menempatkan slot atau screen didepan formasi. Terdapat tiga bentuk/macam screen :

a. Horizontal slotted screen

b. Vertical slotted screen

c. Wire wrapped screen

Untuk pemasangan liner, mud cake harus dibersihkan terlebih dahulu dari zona produktif untuk mencegah terjadinya penyumbatan (plugging) dengan menggunakan fluida bebas clay aktif pada fluida komplesinya atau dengan menggunakan air garam.

2.1.3.2. Gravel packing.

Gravel pack juga dapat dikerjakan baik pada open hole maupun pada cased hole completion. Metoda ini dilakukan baik untuk memperbaiki kegagalan screen liner maupun sebagai metoda komplesi yang dipilih.

Sebelum menempatkan gravel, lubang harus dibersihkan sehingga ruang/gua untuk menempatkan gravel dapat dibuat, kemudian masukkan screen liner dan pompakan gravel sampai mengisi seluruh ruang atau qua di muka formasi produktif, dengan demikian pasir akan tertahan oleh gravel sehingga fluida produksi bebas dari pasir.

2.2. Perforasi

Pembuatan lubang menembus casing dan semen sehingga terjadi komunikasi antara formasi dengan sumur yang mengakibatkan fluida formasi dapat mengalir ke dalam sumur, disebut perforasi.

2.2.1. Perforator

Untuk melakukan perforasi, digunakan perforator yang dibedakan atas dua tipe perforator

a. Bullet/Gun perforator

b. Shape charge/ Jet perforator

2.2.1.1. Bullet/Gun perforator

Komponen utama dari bullet perforator meliputi :

a. Fluid seal disk: pengaman agar fluida sumur tidak masuk ke dalam alat.

b. Gun barrel

c. Badan gun dimana barrel disekrupkan dan untuk menempatkan sumbu (ignitor) dan propellant (peluru) dengan shear disk didasamya, untuk memegang bullet ditempatnya sampai tekanan maksimum dicapai karena terbakarnya powder.

d. Electric wire : Kawat listrik yang meneruskan arus untuk pengontrolan pembakaran powder charge.

Gun body terdiri silinder panjang terbuat dari besi yang dilengkapi dengan suatu alat kontrol untuk penembakan. Sejumlah gun/susunan gun ditempalkan dengan interval tertentu dan diturunkan kedalam sumur dengan menggunakan kawat (electric wire line cable) dimana kerja gun dikontrol dan permukaan melalui wire line untuk melepaskan peluru (penembakan) baik secara sendiri-sendiri maupun serentak.

2.2.1.2. Jet Perforator

Prinsip kerja jet perforator berbeda dengan gun perforator, bukannya gaya powder yang melepas bullet tetapi powder yang eksplosif diarahkan oleh bentuk powder chargenya menjadi suatu arus yang berkekuatan tinggi yang dapat menembus casing, semen dan formasi.

2.2.2. Kondisi kerja perforasi

2.2.2.1. Conventional overbalance

Merupakan kondisi kerja di dalam sumur dimana tekanan formasi dikontrol oleh fluida/lumpur komplesi, atau dengan kata lain bahwa tekanan hidrostatik lumpur (Ph) lebih besar dibandingkan .tekanan formasi (Pf), sehingga memungkinkan dilakukan perforasi, pemasangan tubing dan perlengkapan sumur lainnya.

Cara overbalance ini, umumnya digunakan pada

a. Komplesi multizona.

b. Komplesi gravel pack (cased hole).

c. Komplesi dengan menggunakan liner.

d. Komplesi pada casing intermediate.

Masalah/problem yang sering timbul dengan teknik overbalance ini adalah :

a. Terjadinya kerusakan formasi (damage) yang lebih besar, akibat reaksi antara lumpur komplesi dengan mineral mineral batuan formasi.

b. Penyumbatan oleh bullet/charge dan runtuhan batuan.

c. Sulit mengontrol terjadinya mud loss dan atau kick.

d. Clean up sukar dilakukan.

2.2.2.2. Underbalance

Merupakan kebalikan dari overbalance, dimana tekanan hidrostatik lumpur komplesi lebih kecil dibandingkan tekanan formasi. Cara ini sangat cocok digunakan untuk formasi yang sensitif/reaktif dan umumnya lebih baik dibandingkan overbalance, karena :

a. Dengan Ph 125 psi )


c. Flash chamber.
Alat ini digunakan pada tahap ianjut dari proses pemisahan secara kilat (flash) dari separator. Flash chamber ini digunakan sebagai separator, tingkat kedua dan dirancang untuk bekerja pada tekanan rendah ( > 125 psi )
d. Expansion vessel.
Alat ini digunakan untuk proses pengembangan pada pemisahan bertemperatur rendah yang dirancang untuk menampung gas hidrat yang terbentuk pada proses pendinginan dan mempunyai tekanan kerja antara 100 1300 psi.
e. Chemical electric.
Merupakan jenis separator tingkat lanjut untuk memisahkan air dari cairan hasil separasi tingkat sebelumnya yang dilakukan secara electris (menggunakan prisip anoda katoda) dan umumnya untuk memudahkan pemisahan.
5.2.2. Oil Skimmer.
Merupakan peralatan pemisah yang direncanakan untuk menyaring tetes tetes minyak dalam air yang akan dibuang sebagai hasil proses pemisahan sebelumnya untuk mencegah turbulensi aliran, air yang mengandung tetes minyak dimasukkan melalui pembagi aliran yang berisi batu bara / batu arang tipis tipis, sedangkan proses pemisahan berdasarkan sistem gravity setling.
Kapasitas oil skimmer tergantung pada beberapa faktor terutama pada densitas minyak air yang dapat ditentukan berdasarkan hukum intermediate yang berhubungan dengan kecepatan setling dari partikel.
5.2.3. Gas Dehydrator.
Gas dehydrator adalah alat yang digunakan untuk memisahkan partikel air yang terkandung didalam gas. Peralatan ini merupakan bagian akhir dari pemisahan gas hidrokarbon terutama pada lapangan gas alam.
Ada dua cara pemisahan air dari gas, yaitu dengan
a. Solid desiccant, misainya calsium chloride
b. Liquid desiccant, misainya glycol.


5.2.3.1. Calsium chloride gas dehydrator.
Komponen peralatan ini merupakan kombinasi dari separator tiga tingkat, yaitu gas liquid absorbtion tower dan solid bad desiccant unit. Pemisahan partikei air dari gas dilakukan dengan cara mengkontakkan aliran gas dengan calsium chloride didalam chemical bad section.

5.2.3.2. Glycol dehydrator.
Liquid desiccant yang sering digunakan adalah trienthylene glycol. Peneyerapan partikel air terjadi karena adanya kontak antara glycol dengan gas yang mengandung air pada tray didalam absorber (kontaktor) proses regenerasi glycol yang mengandung air dilakukan dengan cara pemanasan sehingga air terbebaskan dari glycol.

5.3. Penampung Hasil Pemisahan.
Setelah fluida reservoir dipisahkan, minyak hasil pemisahan diharapkan hanya rnengandung air/solid sangat kecil (< 0,2%) dialirkan ke penampung sementara didalam kompleks block station, kemudian meialui sistem pipa, minyak dan gas dialirkan ke pusat penampungan/penimbun (PPM), untuk kemudian pada waktu tertentu dikirim ke refainery, gas plant atau terminal melalui sale line. 

source: Dosen Akamigas Balongan "Heru Herawan"