Sistem Pemboran (Sistem Tenaga)

SEJARAH SINGKAT PENGEBORAN

Sejarah teknik pemboran berawal sejak tahun 1857 oleh seorang bankir dari New Haven yang juga direktur perusahaan minyak Penssylvania Oil Rock Co. di Connecticut bernama James M Townsend, yang mempunyai ide untuk mencari minyak sebagai bahan pelumas dan bahan bakar penerangan di suatu tempat bernama Oil Creek yang mempunyai rembesan minyak. Persoalannya adalah rembesan itu semakin berkurang jumlahnya. Sehingga harus dilakukan pemboran untuk mendapatkan minyak.

TUJUAN PENGEBORAN
Untuk membuat lubang (sumur) sebagai sarana komunikasi antara permukaan dengan bawah permukaan sehingga minyak dan/atau gas bumi dapat dialirkan kepermukaan.

SISTEM DALAM PEMBORAN
1. SISTEM TENAGA
Sistem tenaga yang dipasang pada suatu unit operasi pemboran secara prinsip harus mampu memenuhi keperluan-keperluan sebagai berikut :
• Fungsi angkat,
• Fungsi rotasi,
• Fungsi pemompaan, dan
• Fungsi penerangan.

A. POWER SUPLAY EQUIPMENT
Tenaga yang dibutuhkan pada suatu operasi pemboran dihasilkan oleh mesin-mesin besar, yang dikenal dengan "prime mover" (penggerak utama). Tenaga yang dihasilkan tersebut digunakan untuk keperluan-keperluan sebagai berikut :
• Sirkulasi lumpur,
• Hoisting
• Rotary drill string.

B. DISTRIBUTION (TRANSMISSION) EQUIPMENT
Berfungsi untuk meneruskan atau menyalurkan tenaga dari penggerak utama yang diperlukan untuk suatu operasi pemboran. Sistem distribusi (transmisi) yang biasa digunakan ada dua macam, yaitu sistem transmisi mekanis dan sistem transmisi listrik (electric transmission). Rig tidak akan berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang diperoleh tidak mencukupi. Oleh sebab itu diusahakan tenaga yang hilang karena adanya transmisi atau distribusi tersebut dikurangi sekecil mungkin, sehingga kerja mesin akan lebih efisien.

MENGHITUNG KEPERLUAN TENAGA UNTUK FUNGSI ANGKAT
Tenaga dari fungsi angkat dari motor melalui transmisi, drawwork, drilling cable dan sistem takel yang terdiri dari crown block dan travelling block diteruskan ke rangkaian pipa bor.
Maka, rendemen total antara motor dan hook :
Conventiser : 0,7 - 0,8
Transmisi : 0,88
Drawwork : 0,90
Takel : 0,87 untuk 8 kabel dan 0,85 untuk 10 kabel
sehingga, rendemen total untuk 10 kabel adalah
– 0,75 x 0,88 x 0,90 x 0,85 = 0,505
Tenaga untuk fungsi pengangkatan harus mampu untuk melayani pemboran sampai kedalaman limit pada kondisi ekonomis

MENGHITUNG FUNGSI ROTASI
Tenaga untuk fungsi rotasi dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
dimana :
Pr = tenaga fungsi rotasi, pk
C = kopel dalam kgm
W = kecepatan sudut, rad/detik
Sehingga, secara empiris tenaga untuk fungsi rotasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
dimana,
Pr = tenaga rotasi, pk
L = kedalaman sumur, m
N = putaran rotary table, rpm
P = beratan pada pahat (WOB), ton
D = diameter lubang bor, inch

TENAGA HIDROLIK
Tenaga hidrolik dapat dirumuskan sebagai berikut :
dimana,
Ph = tenaga hidrolik, pk
Q = debit dalam liter/menit = D2 x 19
p = tekanan sirkulasi , kg/cm2

TENAGA PENERANGAN
Dengan effisiensi 70% tenaga listrik yang diperlukan untuk berbagai keperluan seperti penerangan, pemanas, dan lain-lain biasanya berkisar antara 30-48 kw generator berkapasitas 75 kw.

PRIME MOVER UNIT
Hampir semua operasi pemboran menggunakan prime mover jenis internal combution unit. Penentuan jenis mesin yang akan digunakan didasarkan pada besarnya jumlah tenaga yang diperlukan yang dapat diketahui dari casing program yang telah disusun dan kedalaman sumur. Tenaga yang dihasilkan prime mover berkisar antara 500 - 5000 HP.

PENEMPATAN PRIME MOVER
Peletakan prime mover tergantung dari berbagai faktor, antara lain Sistem transmisi (distribusi) yang digunakan, dan Ruang yang tersedia.
Beberapa letak prime mover yang umum adalah sebagai berikut :
• Di bawah rig
• Di atas lantai bor
• Di samping atau di sisi rig, baik di atas tanah maupun di atas lantai bor pada struktur yang terpisah.
• Jauh dari rig

JUMLAH DAN JENIS PRIME MOVER
Jumlah mesin yang biasa digunakan adalah :
• Dua atau tiga, pada umumnya operasi pemboran memerlukan dua atau tiga mesin.
• Empat, untuk pemboran yang lebih dalam menggunakan tenaga yang lebih besar sehingga mesin yang diperlukan empat buah.
Jenis mesin yang digunakan :
• Diesel compression engines.
• Gas (spark ignition) engines

SISTEM TRANSMISI (DISTRIBUSI TENAGA)
• Rig dapat berfungsi dengan baik bila distribusi tenaga yang didistribusikan dapat mencukupi semua kebutuhan tenaga yang dibutuhkan.
• Sebagian besar tenaga yang dihasilkan didistribusikan ke drawwork, rotary table, dan mud pump. Disamping untuk penerangan, rig instrument (driller's console), serta air conditioners.
• Tenaga transmisi dihasilkan oleh satu atau lebih mesin harus diteruskan ke komponen utama rig yaitu hoisting, rotating dan circulation system.
• Sistem transmisi yang digunakan untuk distribusi tenaga dalam suatu operasi pemboran ada dua jenis yaitu sistem mekanik (mechanical power transmission) dan sistem listrik (electrical power transmission).

ELECTRIC POWER TRANSMISSION
Tenaga listrik yang biasa digunakan dihasilkan dari tenaga diesel (diesel electrik). Pada sistem transimisi dengan diesel listrik, mesin diesel digunakan tenaga listrik dari generator listrik yang di depan block. Generator menghasilkan arus listrik, yang kemudian dialirkan melalui kabel ke suatu "control unit". Dari unit pengontrol tersebut tenaga listrik diteruskan melalui kabel tambahan ke motor listrik yang langsung dihubungkan ke sistem peralatan yang membutuhkan tenaga.Keuntungan distribusi tenaga dengan menggunakan electric power transmission antara lain adalah :
• Lebih fleksibel, terutama mengenai peletakan
• Tidak memerlukan rantai (sabuk) penghubung,
• Bentuknya lebih kompak dan portable.