CEMENTING/PENYEMENAN BAGIAN II

Bubur semen yang dibuat haruslah disesuaikan dengan sifat-sifat formasi yang akan disemen. Sifat-sifat tersebut antara lain.

 
  Strength

Bubur semen setelah berada di tempat yang diinginkan harus mempunyai strength yang diharapkan sesuai dengan strength formasi yang disemen. Umumnya diambil suatu patokan, bila strength mencapai 500 psi dengan waiting on cement (WOC) 24 jam, maka strength semen sudah cukup baik.

 Water Cement Ratio (WCR)

WOR adalah perbandingan antara volume air yang dicampurkan dengan bubuk semen untuk mendapatkan sifat – sifat slurry yang diharapkan sewaktu membuat bubur semen. Air yang dicampurkan tidak boleh terlalu banyak tetapi juga tidak kurang. Batasan yang diberikan dalam bentuk kadar air bubur semen yang terbentuk. Kadar minimum air adalah jumlah air yang dicampurkan dalam semen tanpa menyebabkan consistency dari bubur semen lebih dari 30 poice.

Kalau kadar air yang dicampurkan lebih kecil dari kadar minimumnya, maka kekentalan bubur semen akan menjadi besar dan akan menaikkan tekanan di annulus dan hal ini akan memperbesar terjadinya pecah formasi. Kadar minimum air adalah jumlah air yang dapat dicampurkan dalam semen tanpa menyebabkan pemisahan air bebas lebih besar dari 2,5 ml jika slurry tersebut dalam tabung 250 ml.

Kalau jumlah air lebih besar dari maximum maka akan terjadi pengendapan semen sehingga akan terdapat kantong – kantong air didalam semen sehingga kekuatannya akan menurun.

Berat Jenis

Berat jenis bubur semen perlu diperhatikan. Sebab berat jenis bubur sangat berpengaruh terhadap tekanan hidrostatis bubur semen. Tekanan hidrostatis ini akan menekan formasi. Bila formasi tidak bisa menahan tekanan ini maka formasi akan rekah dan bubur semen akan masuk kedalam rekahan tersebut.  Berat jenis bubur semen tergantung dari besarnya campuran antara bubuk semen, air dan additive.

Rumus campuran tersebut seperti dibawah ini :

.

Contoh soal

Berapakah berat jenis bubur semen yang terjadi jika air yang ditambahkan adalah 5 gal/sack dan additive 4% dari berat bubuk semen, SG additive 2,8.

Jawab :

 

Gbk     =   94 lb

Gw      =  5 gal x 8,33 lb/gal

            =  41,65 lb

Ga       =  4% x 94 lb

            =  3,76 lb

V_bk       = 94 lb/(3,14*8,33 lb/gal ) =3,59 gal

V_w       =  5 gal

V_a        = 3,76 lb/(2,8x8,33 lb/gal)  = 0,16 gal

Maka BJ_bs  = (94+41,65+3,76)/(3,59+5+0,16) = 15,93 lb/gal

Thickening Time

Bubur semen harus tetap dalam keadaan cair agar dapat dipompakan sampai ketempat dimana ia harus mengeras dalam waktu yang tertentu. Thickening time (Pumpability) adalah waktu yang diperlukan bagi bubur semen untuk mencapai consistency 100 UC, karena lebih besar dari batas itu semen dianggap tidak dapat dipompakan lagi.

Thickening time bubur semen sangatlah perlu untuk diperhatikan, karena waktu pemompaan bubuk semen harus selalu kecil dari thickening time. Kalau tidak, bubur semen tidak akan mencapai ke tempat yang dituju dan akan mengeras didalam casing.

Untuk memperpanjang thickening time adalah dengan jalan menambahkan additive kedalam bubur semen

Filtration

Kehilangan cairan (air) pada waktu bubur semen bertemu dengan lapisan yang permeable bila mud cakenya telah dihilangkan cairan yang masuk kedalam formasi tersebut disebut dengan filtrat.

Filtrat ini tidak boleh terlalu besar sebab akan membuat bubur semen kehilangan kadar air. Kehilangan kadar air yang terlalu besar ini disebut flash set. Jadi bubur semen harus diusahakan mempunyai kemampuan untuk mengatasi masuknya cairan (filtration) jangan sampai terlalu besar.

Perforation Qualities

Kemampuan semen untuk tidak hancur saat perforasi perlu dipertimbangkan, jadi untuk kolom semen yang akan diperforasi diusahakan semen dengan strength awal yang tinggi.

Sulfat Resistance Corotion Resistance

Adanya formasi yang mengandung cairan yang merusak semen misalnya Na₂ SO₄ Mg Cl₂, ini menyebabkan semen gagal mencegah dan menahan korosi pada casing.  Maka sifat ini sebaiknya diperhatikan dalam memilih semen yang digunakan pada formasi yang mengandung cairan diatas.

Cairan garam sulfat ataupun Mg Cl₂ diatas tidak melunakkan semen untuk temperatur tinggi. Jadi persoalan pelunakan semen hanya kritis pada formasi – formasi dangkal.

    Additive

Untuk mendapatkan sifat-sifat bubur semen sesuai dengan yang diinginkan, maka ditambahkan bahan-bahan kedalam bubur semen yang disebut additive. Bubur semen yang dibuat dari bubuk semen dan air saja dengan Meat Cement. Dalam penyemenan terdapat beberapa kelompok addditive yaitu Extender. Extender adalah bahan additive yang ditambahkan untuk menaikkan volume dari bubuk semen. Pada umumnya penambahan extender diiringi dengan penambahan air. Kenaikan volume tidak seimbang dengan kenaikan berat semen. Sehingga akan memperkecil berat jenis bubur semen. Dengan menggunakan extender untuk menghasilkan bubur semen tertentu dibutuhkan jumlah semen yang lebih sedikit dibandingkan jika tidak menggunakan extender. Tujuan lainnya juga untuk mengurangi tekanan  hidrostatis pada dasar lubang selama penyemenan.

Additive yang bertindak sebagai extender antara lain :

-       Bentonite

-       Pozmix

-       Haliburton Gel

-       Haliburton Light Cement (HLC)

   

 Accelerator

Untuk memperpendek thickning time dan mempercepat waktu pengerasan bubur semen maka digunakan bahan tambahan yang disebut accelerator additive, terutama untuk sumur – sumur yang temperatur rendah atau pemboran yang masih dangkal. Additive yang biasanya digunakan antara lain

-       Calcium clorite (Ca Cl₂)

-       Na Cl

    Retarder

Temperatur dan lamanya waktu pemompaan akibat kedalaman sumur akan mempengaruhi pertimbangan dalam menentukan waktu pengerasan yang kita sediakan untuk bubur semen yang kita pergunakan. Untuk memperlambat thickening time dan waktu pengerasan, kedalam bubur semen perlu ditambahkan retarder.

Bahan yang dipergunakan untuk retarder seperti :

-       Calsium lignosulfonate

-       Carboxy Methyl Hidroxy Ethyl  Cellulose

-       Na Cl₂ dengan konsentrasi lebih besar dari 5%

  Lost Circulation Additive

Material yang sering digunakan pada lumpur untuk mengurangi atau menanggulangi lost circulation juga dipakai pada semen.

Bahan-bahan tersebut antara lain :

-       Wood fiber

-       Olice

-       Raw Catton

  Weight Material

Untuk penyemenan formasi yang bertekanan tinggi perlu ditambahkan weight material kedalam bubur semen. Untuk menaikkan berat jenis bubur semen bahan-bahan yang ditambahkan bubur semen tersebut antara lain :

-       Limenite

-       Barite

      -    Pasir dll