PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
e-ISSN - 2656-5080
ANALISIS PENGARUH PENAMBAHAN PAC-R TERHADAP
KARAKTERISTIK RHEOLOGY LUMPUR PEMBORAN YANG
TERKONTAMINASI BATUBARA
Nijusiho Manik1.
Fathur Rozi2.
Esterina Natalia Paindan3 1,2,3Teknik Perminyakan.
Sekolah Tinggi Teknologi Migas *E-mail: nijusiho@gmail.
ABSTRACT
It has been known coal contamination in drilling mud will damage the mudAos performance in carrying out it function during drilling operations.
To maintain the performance of the drilling mud due to coal contamination in drilling activities, it is necessary to add Polyanionic Cellulose Refined (PAC-R).
Based on the reasearch results, the effect of coal contamination 1%, 2%, 3%, and 4% .
ample B) can change the physical properties of drilling mud such as reducing the rheology value of drillinh mud and increasing the filtration loss value.
Therefore, the addition of PAR-R additives is needed to control the physical properties of the drilling mud.
From the results, the addition of PAC-R additives of 0.
3% .
ample C.
5% .
ample C.
can provide changes to the rheology value of drilling mud in accordance with the specifications of drilling mud with respective plastic viscosity values of 12 cps and 15 cps, yield point 18 lbs/100ft2 and 18 lns/100ft2, gel strength 10AoAo 4 lbs/100ft2 and 5 lbs/100ft2 and filtration loss 5.
8 ml/30min and 4.
9 ml/30 min.
This is because the PAC-R additive functions to reduce filtration in drilling mud and as a viscous in the mud to increase the rheology value of the mud.
Keywords: Mud Drilling.
Coal Contamination.
Rheology Properties.
PAC-R.
ABSTRAK
Diketahui kontaminasi batubara dalam lumpur pemboran akan merusak kinerja lumpur dalam menjalankan fungsinya selama operasi pengeboran.
Untuk menjaga kinerja lumpur pemboran tersebut akibat kontaminasi batubara dalam kegiatan pemboran, maka perlu penambahanan Polyanionic Cellulose - Refined (PAC-R).
Berdasarkan hasil penelitian, pengaruh dari kontaminasi batubara 1%, 2%, 3%, dan 4% .
ampel B) dapat merubah sifat fisik lumpur pemboran seperti menurunkan nilai rheology lumpur pemboran dan menaikan nilai filtration loss.
Oleh karena itu dibutuhkan penambahan zat additive PAC-R untuk mengontrol sifat fisik lumpur pemboran Dari hasil pengujian, penambahan zat additive PAC-R sebesar 0,3% .
ampel C.
dan 0,5% .
ampel C.
dapat memberikan perubahan terhadap nilai rheology lumpur pemboran sesuai dengan spesifikasi lumpur pemboran dengan nilai masing-masing nilai plastic viscosity 12 cps dan 15 cps, yield point 18 lbs/100ft2 dan 18 lns/100ft2, gel strength 10AoAo 4 lbs/100ft2 dan 5 lbs/100ft2 dan filtration loss 5,8 ml/30min dan 4,9 ml/30 min.
Hal ini dikarenakan zat additive PAC-R berfungsi untuk mengurangi filtrasi dalam lumpur pemboran dan sebagai viscofier dalam lumpur untuk menjadi nilai rheologi lumpur.
Kata kunci: Lumpur Pemboran.
Kontaminas Batubara.
Sifat Rheology.
PAC-R.
Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
PENDAHULUAN
Dalam kegiatan pemboran sumur minyak dan gas, tujuan utama kegiatan pemboran ialah mencapai zona reservoir dengan aman dan efisien serta biaya terjangkau.
Salah satu komponen utama dalam proses pemboran adalah drilling fluid .
luida pembora.
atau yang biasa disebut drilling mud (Haryadi, 2019.
Kusworo dkk, 2.
Keberhasilan kegiatan pemboran sangat dipengaruhi oleh lumpur pemboran.
Semakin baik sistem sirkulasi pada lumpur pemboran maka semakin baik pula hasil proses pemborannya.
Kontaminasi dalam lumpur pemboran dapat mempengaruhi sejumlah sifat fisik lumpur, seperti menurunnya plastic viscosity, meningkatnya volume filtrat, serta memperbesar lapisan mud cake (Zamora, 2.
Kontaminasi dalam lumpur pemboran akan merusak kinerja lumpur dalam menjalankan fungsinya selama operasi pengeboran (Hidayat & Irfan, 2.
Salah satu material yang dapat mengkontaminasi lumpur pemboran adalah kontaminasi dari lapisan batubara.
Kontaminasi batubara dalam lumpur pemboran dapat mempengaruhi sejumlah sifat fisik lumpur pemboran (Zamora, 2.
Batubara memiliki sifat hydropobic yang dimana sifat ini sulit tercampur oleh cairan (Kasim, 2.
Hal ini dapat menyebabkan lumpur yang terkontaminasi batubara pada suhu 1000F dalam lumpur pemboran dapat mempengaruhi beberapa sifat fisik lumpur seperti menurunnya plastic viscosity dan meningkatnya volume filtrat.
Selain itu, batubara juga memiliki sifat brittle yang dapat menyebabkan formasi runtuh serta mengendap pada kedalaman tertentu (Irfan, 2.
Hal ini bisa menyebabkan masalah serius seperti pipe stacking dan slaoughing shale pada formasi.
Untuk menjaga kinerja lumpur pemboran tersebut akibat kontaminasi batubara dalam kegiatan pemboran, maka perlu penambahanan Polyanionic Cellulose - Refined (PAC-R).
PAC-R
adalah salah satu additive filtration loss control agent yanng terbuat dari hasil modifikasi kimia pulp kayu yang menghasilkan polymer yang berfungsi untuk menurunkan volume filtrate dan meningkatkan viskositas (Junianto dkk, 2.
Dalam penelitian ini akan menyelidiki pengaruh penambahan PAC-R terhadap karakteristik rheology lumpur pemboran yang terkontaminasi Mengingat kompleksitas interaksi antara partikel-partikel dalam lumpur yang Dampak additive ini sangat penting untuk meningkatkan efektivitas dan keberlanjutan operasional dalam kegiatan pengeboran.
Hasil yang diperoleh menunjukkan perubahan signifikan dalam viskositas, yield point, dan sifat aliran rheologi lumpur, yang tentunya dapat memengaruhi kinerja operasional pemboran dalam kondisi lapangan.
Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini, perencanaan desain lumpur pemboran dilakukan dalam skala Metode penelitian ini untuk mengkaji pengaruh additive PAC-R terhadap karakteristik rheology lumpur pemboran yang terkontaminasi batubara.
Untuk menentukan pengaruh PAC-R terhadap karakteristik rheologi lumpur yang terkontaminasi batubara, penelitian ini akan menggunakan beberapa sampel lumpur pemboran yang terkontaminasi batubara dimana konsentrasi PAC-R yang ditambahkan dalam komposisi lumpur pemboran dengan menggunakan volume sebesar 0,1 g/ml, 0,3 gr/ml, 0,5 gr/ml, dan 0,7 gr/ml.
Gambar 1.
Diagram Alir Penelitian Adapun prosedur penelitian dalam pengujian lumpur pemboran (Gambar .
dilakukan dengan mempersiapkan sampel lumpur pemboran yang terkontaminasi batubara tertentu.
Kemudian ditambahkan zat additive dengan variasi konsentrasi PAC-R ke dalam sampel lumpur pemboran yang telah terkontaminasi batubara untuk lakukan pengujian rheology.
Pengujian rheology lumpur menggunakan viscometer pada berbagai kecepatan putaran untuk mendapatkan data viscositas dan sifat aliran .
ield point, gel strength,filtration los.
Setiap pengujian sampel akan dilakukan pencatatan data yang mencatat perubahan rheology setelah penambahan PAC-R dan Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
lumpur yang tidak diberi additive.
Setelah data diperoleh, maka dilakukan analisis untuk melihat pengaruh penambahan zat additive PAC-R terhadap lumpur yang terkontaminasi batubara.
Dari pengujian kemudian akan dilakukan interpretasi hasil dengan membandingkan parameter rheology yang telah diukur.
Hasil dari interpretasi tersebut akan memberikan pertimbangan mekanisme kerja PAC-R dalam memodifikassi interaksi partikel dalam lumpur sehingga didapatkan desain lumpur pemboran yang sesuai untuk kondisi lumpur yang memiliki kontaminasi batubara.
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Dalam penelitian ini, peneliti menyelidiki pengaruh penambahan PAC-R (Polyanionic Cellulose - Refine.
terhadap karakteristik rheology lumpur pemboran yang terkontaminasi batubara dengan melakukan pengujian terhadap 9 .
jenis sampel yang terdiri dari sampel A merupakan sampel lumpur pemboran original tanpa kontaminasi batubara dan tanpa penambahan zat additive PAC-R.
Kemudian sampel B yang terdiri dari 4 .
sampel lumpur pemboran yang terkontaminasi batubara tanpa adanya tambahan additive PAC-R dimana sampel B1 .
umpur pemboranan terkontaminasi batubara 1%), sampel B2 .
umpur pemboranan terkontaminasi batubara 2%), sampel B3 .
umpur pemboranan terkontaminasi batubara 3%), dan sampel B4 .
umpur pemboranan terkontaminasi batubara 4%).
Selanjutnya sampel C yang terdiri dari 4 .
sampel yang masing-masing terkontaminasi batubara sebanyak 2% dan penambahan additive sebanyak 0,1% .
ampel C.
, 0,3% .
ampel C.
, 0,5% .
ampel C.
, dan 0,7% .
ampel C.
Skenario sampel dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.
Sampel Pengujian Penelitian Nama Sampel
Original Sampel kontaminasi
Skenario
Sampel kontaminasi batubara 2% dengan penambahan PAC-R
0,1%
0,3%
0,5%
0,7%
Pada penelitian ini, acuan spesifikasi lumpur yang akan digunakan mengacu kepada penelitian terdahulu (Tabel .
, dimana spesifikasi lumpur yang diambil dari Sumur AuNAy yang merupakan sumur pengembangan .
dimana terdiri dari Formasi Minas.
Petani.
Telisa.
Upper Sihapas, dan Lower Sihapas.
Interval sumur AuNAy pada trayek 12-A dengan ukuran casing Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
9-5/8Ay dan kedalaman 900 - 1100 ft.
Salah satu formasi yang berada di sumur AuNAy yaitu formasi Sihapas merupakan formasi yang terdiri dari batupasir yang diselingi oleh lapisan tipis batubara.
Batupasir pada formasi ini merupakan reservoir utama di Selat Malaka.
Formasi ini juga ditandai oleh lapisan tipis batubara yang digunakan sebagai marker dalam penentuan sebaran formasi.
Tabel 2.
Spesifikasi Lumpur Pemboran Pada Sumur AuNAy (Sumber : Nabilah, 2.
Mud Properties Spesification Unit
Mud Weight
1,07 - 1,14
ppg/SG Plastic Viscosity 10 - 18
Yield Point
18 - 24
lbs/100ft2 Gel Strength 10AoAo
lbs/100ft2 Gel Strength 10Ao
lbs/100ft2 Filtrate API
< 6,00
ml/30 min Berdasarkan hasil pengujian dari berbagai sampel, maka didapatkan hasil sebagai berikut :
Densitas (Mud Weigh.
Pada sampel A.
B, dan C yang telah di uji tidak ada perubahan pada nilai mud weight.
Nilai mud weight tetap berada di 1,13 SG.
Lumpur yang terlalu berat akan mengakibatkan timbulnya lost circulation.
Disisi lain, apabila lumpur terlalu ringan maka akan menyebabkan fluida formasi masuk ke dalam lubang bor .
yang jika tidak segera diatasi akan menyebabkan terjadinya semburan liar .
low ou.
Adapun nilai mud weight yang diinginkan adalah berkisar antara 1,07 SG - 1,14 SG (Tabel .
sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai mud weight dari seluruh sampel sudah sesuai dengan spesifikasi yang Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
Mud Weight Mud Weight (SG) Lumpur Pemboran terkontaminasi Batubara dengan penambahan PAC-R Lumpur Pemboran Terkontaminasi Batubara Gambar 2.
Hasil Pengujian Mud Weight pada lumpur pemboran Plastic Viscosity Lumpur yang terkontaminasi batubara sangat berpengaruh besar terhadap penurunan nilai plastic Pada Gambar 3, terlihat bahwa nilai plastic viscosity pada lumpur pemboran mengalami penurunan yang sangat signifikan.
Penambahan zat additive PAC-R sangat berdampak baik untuk mengontrol nilai plastic viscosity pada lumpur yang terkontaminasi batubara.
Penambahan zat additive PAC-R membuat nilai plastic viscosity mengalami kenaikan.
Hal ini dikarenakan additive PAC-R sebagai viscofier dalam lumpur pemboran yang memiliki sifat sebagai bahan pengental.
Namun nilai plastic viscosity harus tetap dikontrol karena nilai plastic viscosity yang terlalu besar dapat mengakibatkan cutting sulit untuk dipisahkan dari lumpur.
Sebaliknya jika nilai plastic viscosity terlalu kecil dapat mengakibatkan penurunan kemampuan fluida untuk mengalir.
Adapun nilai plastic viscosity yang diinginkan adalah berkisar 10-18 cps.
Sampel yang sesuai dengan spesifikasi ialah seluruh sampel C .
ampel lumpu pembora terkontamias batubara dengn penambahan PAC-R).
Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
Plastic Viscosity .
Plastic Viscosit.
Sampel Lumpur Pemboran terkontaminasi Batubara dengan penambahan PAC-R Lumpur Pemboran Terkontaminasi Batubara Gambar 3.
Hasil Pengujian Plastic Viscosity pada lumpur pemboran Yield Point Nilai yield point harus selalu berada pada kondisi ideal.
Karena apabila yield point terlalu besar, maka akan menyebabkan pompa bekerja lebih berat dari biasanya sehingga pressure loss juga akan semakin Disisi lain, jika nilai yield point terlalu rendah maka dapat mengakibatkan berkurangnya daya angkat lumpur (Zakhrifady, 2.
Pada gambar 4 nilai yield point mengalami penurunan ketika lumpur terkontaminasi batubara.
Partikel batubara tidak mudah tercampur dengan air.
Hal ini menyebabkan bertambahnya viskositas dan lebih mudah mengendap.
Penambahan additive PAC-R pada lumpur terkontaminasi batubara sangat mempengaruhi nilai dari yield point.
Pada Gambar 4 tersebut, dengan penambahan zat additive PAC-R pada sampel lumpur pemboran yang terkontaminasi batubara maka nilai yield point mengalami kenaikan yang signifikan.
Additive PAC-R sangat berdampak baik dalam mengontrol nilai dari yield point sehingga sampel yang nilai yield point-nya sudah memenuhi spesifikasi .
-24 lbs/100ft.
adalah sampel dengan penambahan additive PAC-R 0,3% .
ampel C.
PAC-R 0,5% .
ampel C.
, dan PAC-R 0,7% .
ampel C.
Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
Yield Point .
bs/100ft.
Yield Point Sampel Lumpur Pemboran terkontaminasi Batubara dengan penambahan PAC-R Lumpur Pemboran Terkontaminasi Batubara Gambar 4.
Hasil Pengujian Yield Point pada lumpur pemboran Gel Strength Peranan PAC-R sangat baik untuk mengontrol dan menaikkan nilai dari gel strength.
Ketika lumpur pemboran terkontaminasi batubara, maka nilai Gel Strength cenderung mengalami penurunan (Gambar .
Lalu ketika ditambahkan zat additive PAC-R, maka nilai dari Gel Strength mengalami kenaikan yang signifikan.
Akan tetapi nilai Gel Strength harus selalu dikontrol karena apabila nilai gel strength terlalu rendah maka lumpur tidak akan mampu untuk menahan cutting sedangkan jika nilai gel strength terlalu besar maka akan menyebabkan pompa bekerja terlalu keras ketika sirkulasi dimulai kembali.
Adapun nilai gel strength yang diinginkan adalah berkisar 3 - 5 lbs/100 ft2.
Sampel yang sesuai dengan spesifikasi ialah semua sampel C .
ampel lumpu pembora terkontamias batubara dengn penambahan PAC-R).
Gel Strength .
bs/100 ft.
Gel Strength
Lumpur Pemboran terkontaminasi Batubara dengan penambahan Sampel
PAC-R
Lumpur Pemboran Terkontaminasi Batubara Gambar 5.
Hasil Pengujian Gel Strength pada lumpur pemboran Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
Filtration Loss Volume filtrate yang terlalu besar masuk ke dalam formasi akan menyebabkan kerusakan formasi sehingga akan mengurangi produktifitas lumpur pemboran.
Volume filtrate yang terlalu besar juga akan menyebabkan terjadinya pipa terjepit.
Pada penelitian ini, kontaminasi batubara berdampak buruk terhadap nilai API filtrate pada lumpur pemboran (Gambar .
Penambahan additive PAC-R mampu untuk mengurangi nilai dari API filtrate yang ditunjukkan pada Gambar Sehingga dapat disimpulkan bahwa zat additive PAC-R dalam lumpur pemboran yang terkontaminasi batubara dapat bertindak sebagai bahan pengontrol filtrasi yang baik.
API Filtrate .
l/30 meni.
Filtration Loss
-1 0
Sampel Lumpur Pemboran terkontaminasi Batubara dengan penambahan PAC-R Lumpur Pemboran Terkontaminasi Batubara Gambar 6.
Hasil Pengujian Filtrate pada lumpur pemboran KESIMPULAN Dari hasil penelitian terhadap pengujian penambahan zat additive PAC-R pada lumpur pemboran yang terkontaminasi batubara maka dapat disimpulkan bahwa kontaminasi batubara dalam desain lumpur pemboran akan memberikan pengaruh terhadap perubahan sifat fisik lumpur Pada sampel B (B1 - B.
menunjukkan bahwa kontaminasi batubara dapat menurunkan nilai dari rheology dan menaikkan nilai filtration loss lumpur.
Kontaminasi batubara ditambahkan ke dalam lumpr dengan variasi 1%, 2%, 3%, dan 4% sehingga menurukan nilai platic viscosity dari yang standar 10 - 18 cps menjadi 8 - 11 cps, menurunkn nilai yield point dari standar 18 - 24 lbs/100ft2 menjadi 12 - 16 lbs/100ft2, dan menurunkan nilai gel strength dari stantar 3 - 5 lbs/100ft2 menjadi 2 - 5 lbs/10ft2, serta meningkatka nilai filtration loss dari yang standar < 60 ml/30min meningkat menjadi 5,2 - 8,6 ml/30 min.
Hal ini dikarenakan batubara memiliki sifat hydrophobic Artikel diterima 10 Maret 2025.
Online 30 Maret 2025.
PETROGAS: Journal of Energy and Technology Vol.
No.
Maret 2025, pp.
yang tidak dapat menyerap atau menerima lumpur pemboran yang berbasis air.
Oleh karena itu diperlukan penambahan zat additive PAC-R untuk mengontrol sifat fisik lumpur pemboran.
Pada penelitian ini, penambahan zat additive PAC-R yang memenuhi semua kriteria spesifikasi yaitu pada sampel C2 dan C3 dengan penambahan zat additive PAC-R sebesar 0,3% dan 0,5% yang memenuhi semua kritera spesifiksi yang dibutuhkan dengan masing-masing nilai plastic viscosity 12 cps dan 15 cps, yield point 18 lbs/100ft2 dan 18 lbs/100 ft2 , gel strength 10Ay 4 lbs/100ft2 dan 5 lbs/100ft2 , gel strength 10Ao 6 lbs/100ft2 dan 8 lbs/100ft2 dan filtration loss 8 ml/30min dan 4.
9 ml/30min.
Hal ini karena zat additive PAC-R pada lumpur pemboran berfungsi untuk mengurangi filtrate dalam lumpur pemboran dan sebagai viscofier dalam lumpur untuk menjaga nilai dari rheologi lumpur pemboran.
UCAPAN TERIMA KASIH