SISTEM SIRKULASI (CIRCULATING SYSTEM )

 

SISTEM SIRKULASI (CIRCULATING SYSTEM )

 

 

Pendahuluan

 

A. Latar Belakang

 

Operasi pengeboran merupakan pekerjaan yang membutuhkan biaya besar atau padat modal, menggunakan teknologi tinggi dan beresiko tinggi. Para personel yang bekerja pada operasi pengeboran harus mempunyai pengetahuan yang baik juga tentang keselamatan kerja. Sehingga operasi pengeboran dapat berjalan lancar, dan kecelakaan kerja dapat dihindari. Isi mata diklat ini lebih dititik beratkan untuk memberikan pengetahuan dasar peralatan-peralatan dalam sistem sirkulasi dan bagaimana perawatannya.

 

B. Deskripsi Singkat

 

Mata Diklat ini membahas pengertian peralatan sistem sirkulasi, lumpur pengeboran, tempat mempersiapkan lumpur pengeboran, peralatan-peralatan sirkulasi, tempat mengkondisikan lumpur, pompa lumpur dan bongkar pasang pompa lumpur.

 

C. Manfaat Bahan Ajar Bagi Peserta

 

Peserta diklat termotivasi untuk dapat mendalami ilmu pengeboran yang terdapat pada sumber buku Alat Sirkulasi dan untuk meningkatakan sumberdaya manusia Indonesia yang seutuhnya, relevan dengan tantangan zaman dunia pengeboran yang mengglobal.

 

D.   Tujuan Pembelajaran

 

1.    Kompetensi Dasar

 

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta mampu menerapkan pengertian peralatan sistem sirkulasi, lumpur pengeboran, dan proses sirkulasi selama operasi pengeboran serta prosedur bongkar pasang pompa lumpur.

 

2.    Indikator Keberhasilan Peserta dapat :

 

a.  Menjelaskan pengertian peralatan sistem sirkulasi.

 

b.  Menjelaskan lumpur pengeboran.

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 89

 

c.  Menjelastkan tempat mempersiapkan lumpur pengeboran.

 

d.  Menjelaskan peralatan-peralatan sirkulasi.

 

e.  Menjelaskan tempat mengkondisikan lumpur.

 

f.   Menjelaskan tentang pompa lumpur

 

g.  Mendemonstrasikan bongkar pasang pompa lumpur

 

E.  Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

 

a.  Materi Pokok:

 

1)     Pengertian Peralatan Sistem Sirkulasi.

 

2)     Lumpur Pengeboran

 

3)     Tempat Mempersiapkan Lumpur Pengeboran.

 

4)     Peralatan-Peralatan Sirkulasi

 

5)     Tempat Mengkondisikan Lumpur

 

6)     Pompa Lumpur

 

7)     Bongkar Pasang Pompa Lumpur

 

b.  Sub Materi Pokok:

 

1.1 Pengertian peralatan sistem sirkulasi

 

1.2 Fluida pengeboran (drilling fluid)

 

1.3 Tempat persiapan (preparation area)

 

1.4 Peralatan sirkulasi (circulating equipment)

 

1.5 Conditioning area atau solid control equipment

 

2.1 Jenis-jenis lumpur pengeboran

 

2.2 Fungsi lumpur pengeboran

 

3.1 Mixing hopper

 

3.2 Rumah lumpur (mud house)

 

3.3 Tangki-tangki baja untuk lumpur

 

3.4 Kolam cadangan (reserve pit)

 

3.5 Bulk storage bins

 

3.6 Tangki air

 

4.1 Pipa penyalur dari pompa dan pipa pengembalian (discharge line dan return line)

 

4.2 Pipa tegak (stand pipe)

 

4.3 Rotary hose

 

 

90   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

4.4 Pompa Lumpur

 

4.5 Pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk

 

5.1 Shale shaker

 

5.2 Mud gas separator

 

5.3 Degasser

 

5.4 Desander

 

5.5 Desilter

 

6.1 Terminologi pompa

 

6.2 Bagian-bagian pompa

 

6.3 Bagian-bagian fluid end

 

7.1 Membongkar pompa duplex

 

7.2 Memasang kembali pompa duplex

 

7.3 Membongkar dan memasang piston assembly

 

7.4 Membongkar pompa single acting

 

7.5 Membongkar single acting pump-over-under valve

 

7.6 Memasng kembali single acting pump

 

7.7 Valve dan seat

 

7.8 Power end

 

F.  Petunjuk Belajar

 

Untuk mencapai hasil pembelajaran peserta diklat perlu mengikuti beberapa petunjuk antara lain sebagai berikut :

 

1.    Pertama peserta diklat memahami legalisasi satuan acara pembelajaran agar mengerti materi pokok, sub materi pokok, buku-buku penunjang, kemampuan dasar, dan indikator hasil belajar.

 

2.    Setelah itu peserta diklat membaca buku modul Introduction to Drilling Operation agar dapat memahami materi modul.

 

3.    Mengikuti kegiatan pembelajaran bersama-sama widyaiswara dalam kelas disertai dengan tanya jawab untuk memperjelas pendalaman modul.

 

4.    Peserta diklat mengerjakan soal-soal latihan.

 

5.    Hasil nomor 4 sebagai tolak ukur terhadap indikator hasil pembelajaran.

 

 

 

 

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 91

 

4.1. Pengertian Peralatan Sistem Sirkulasi

 

Sistem sirkulasi adalah suatu system peralatan yang memiliki tugas utama membantu sistem pemutar didalam “mengebor sumur” dengan menyediakan perlengkapan-perlengkapan yang sesuai untuk mengatur bahan-bahan lumpur dan tempat-tempat kerja untuk mempersiapkan, merawat dan mengganti fluida pengeboran.

 

Sistem sirkulasi terdiri dari empat komponen utama, yaitu :

 

1.    Fluida pengeboran (drilling fluid)

 

2.    Tempat persiapan (preparation area)

 

3.    Peralatan sirkulasi (circulating equipment)

 

4.    Conditioning area atau solid control equipment

 

A. Fluida Pengeboran (Drilling Fluid)

 

Fluida pengeboran adalah merupakan suatu campuran cairan (liquid) dari beberapa komponen yang terdiri dari : air (tawar atau asin), minyak, lempung (clay), bahan-bahan kimia (chemical additives), gas, udara, busa maupun detergen. Di lapangan, fluida pengeboran dikenal sebagai “lumpur pengeboran” (mud).

 

B. Tempat Persiapan (Preparation Area)

 

Penempatan dimulai dari sistem sirkulasi. Tempat persiapan lumpur pengeboran terdiri dari peralatan-peralatan yang diatur untuk memberikan fasilitas persiapan atau “treatment” lumpur bor.

 

Tempat ini meliputi :mud house, steel mud pits/tank, mixing hopper, chemical mixing barrel, bulk storage bins, water dan reserve pit

 

C. Peralatan Sirkulasi (Circulating Equipment)

 

Peralatan sirkulasi merupakan komponen utama dalam sistem sirkulasi. Peralatan ini mengalirkan lumpur pengeboran dari peralatan sirkulasi, turun ke rangkaian pipa bor dan naik ke annulus membawa serbuk bor ke permukaan menuju conditioning area sebelum kembali ke mud pits untuk sirkulasi kembali. Peralatan sirkulasi terdiri dari beberapa komponen khusus :mud pit, mud pump, pump dischange and return lines, stand pipe dan rotary hose.

 

 

 

 

 

 

92   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

D. Conditioning Area atau Solid Control Equipment

 

Ditempatkan di dekat rig. Area ini terdiri dari peralatan-peralatan khusus yang digunakan untuk “clean up”(pembersihan) lumpur bor setelah keluar dari lubang bor. Fungsi utama peralatan-peralatan untuk membersihkan lumpur bor dari serbuk bor (cutting) dan gas-gas yang terikut, ada dua metode pokok untuk memisahkan cutting dan gas :menggunakan prinsip gravitasi, dan secara mekanik. Peralatan “Conditioning Area” terdiri dari : settling tanks, reserve pits, mud-gas separator, shale-shaker, desander, desilter dan degasser

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.1 Circulating System

 

E.   Rangkuman

 

1.    Sistem sirkulasi merupakan system yang bertugas membantu sistem pemutar didalam “mengebor sumur” dengan menyediakan perlengkapan-perlengkapan yang sesuai.

 

2.    Sistem sirkulasi terdiri dari empat komponen utama, yaitu : fluida pengeboran (drilling fluid), tempat persiapan (preparation area), peralatan sirkulasi (circulating equipment), Conditioning area atau solid control equipment.

 

 

F.    Latihan

 

1.    Jelaskan pengertian tentang sistem sirkulasi !

 

2.    Sebutkan tujuan komponen-kompone utama dalam sistem sirkulasi !

 

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 93

 

4.2. Lumpur Pengeboran

 

Lumpur pemboran (drilling mud) atau fluida pemboran (drilling fluid), merupakan factor yang sangat penting dalam operasi pemboran. Laksana tubuh manusia, lumpur pemboran ibarat darah yang bersirkulasi keseluruh tubuh yang digerakkan oleh jantung. Dalam operasi pemboran, yang mensirkulasikan lumpur pemboran adalah pompa lumpur.

 

 

A.   Jenis-Jenis Lumpur Pemboran

 

Lumpur pengeboran dibedakan menjadi :

 

1.  Water–Base Mud

 

Lumpur pengeboran yang paling banyak digunakan adalah water-base mud (80%). Komposisi lumpur ini terdiri dari air tawar atau air asin, clay dan chemical additives. Komposisi ini ditentukan oleh kondisi lubang bor.

 

Pedoman operasional secara umum :

 

a.    Surface drilling operation : digunakan lumpur biasa (natural mud) dengan sedikit additive yang digunakan.

 

b.    Hard Subsurface Drilling Operations : bila menembus formasi keras (porositas rendah) digunakan lumpur encer.

 

c.    Soft Subsurface drilling operations : bila menembus formasi bertekanan

 

tinggi (porositas tinggi), digunakan lumpur berat.

 

Water-base mud merupakan jenis lumpur yang paling umum digunakan karena murah, mudah penggunaannya dan dapat membentuk “filter cake” (kerak lumpur) untuk melindungi gugurnya dinding lubang bor.

 

2.  Oil–Based Mud

 

Digunakan pada pengeboran dalam, hotholes, formasi shale dan sebagainya. Lumpur ini lebih mahal, tetapi mengurangi terjadinya korosi pada rangkaian pipa bor, dsb.

 

3.  Air or Gas–Based Mud

 

Keuntungan dari lumpur jenis ini terutama adalah dapat menghasilkan laju pengeboran yang lebih besar. Karena digunakan kompressor, kebutuhan peralatan dan ruang lebih sedikit.

 

 

 

 

 

94   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

B. Fungsi Lumpur Pemboran

 

Lumpur pengeboran pada mulanya hanya berfungsi sebagai pembawa serbuk bor (cutting) dari dasar lubang bor ke permukaan. Lumpur pengeboran mempunyai fungsi penting dalam operasi pengeboran, antara lain :

 

1.    Mengangkat cutting ke permukaan.

 

Mengangkat cutting kepermukaan tergantung dari :

 

a.    Kecepatan fluida di annulus. Umumya kecepatan 100-200 rpm sudah cukup (kadang-kadang perlu 200 rpm tetapi jarang digunakan).

 

b.    Kapasitas untuk menahan fluida yang merupakan fungsi dari densitas, aliran (laminer atau turbulan), dan viscositas.

 

2.    Mengontrol tekanan formasi.

 

Tekanan fluida formasi umumnya sekitar 0.433 psi/ft sampai 0.465 psi/ft kedalaman. Pada tekanan yang normal, air dan padatan pengeboran telah cukup untuk menahan tekanan formasi ini. Untuk tekanan yang lebih kecil dari normal (subnormal), density lumpur harus diperkecil agar lumpur tak masuk hilang ke formasi. Sebaliknya untuk tekanan yang lebih besar dari normal (lebih dari 0,433 psi/ft atau lebih dari 0.465 psi/ft, abnormal pressure), Maka kadang-kadang barite perlu ditambahkan untuk memperberat lumpur.

 

Tekanan yang diakibatkan oleh kolom lumpur pada kedalaman D ft dapat dihitung dengan rumus :

 

Dalam keadaan statik :

 

Ph = 0.052 MW D Keterangan :

 

Ph = tekanan hidrostatik lumpur, psi MW = densitas lumpur, ppg.

 

D   = kedalaman, ft

 

Perlu diketahui, bahwa tekanan pada formasi yang diakibatkan oleh fluida pada saat mengalir (rumus diatas untuk keadaan statik) adalah tekanan yang dihitung dengan rumus diatas ditambah dengan pressure loss (kehilangan

 

tekanan) pada annulus diatas formasi yang bersangkutan, atau :

 

P = Ph + P_loss

 

 

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 95

 

3.    Mendinginkan dan melumasi bit dan drill string.

 

Panas dapat timbul karena gesekan bit dan drill string yang kontak dengan formasi. Konduksi formasi umumnya kecil, sehingga sukar menghilangkan panas ini. Tetapi umumnya dengan adanya aliran lumpur volume atau specific heat lumpur sudah cukup untuk mendinginkan sistem dan melumasi.

 

4.    Memberi dinding pada lubang bor dengan mud cake.

 

Lumpur akan membuat mud cake atau lapisan zat padat tipis dipermukaan formasi yang permeable (lolos air). Pembentukan mud cake ini akan menyebabkan tertahannya aliran fluida masuk ke formasi untuk selanjutnya. (Adanya aliran yang masuk yaitu cairan plus padatan menyebabkan padatan tertinggal/tersaring). Cairan yang masuk ke formasi disebut filtrat.

 

Mud cake dikehendaki yang tipis karena dengan demikian lubang bor tidak terlalu sempit dan ciran tidak banyak yang hilang. Sifat wall building ini dapat diperbaiki dengan penambahan :

 

a.          Sifat koloid drilling mud dengan bentonite.

 

b.  Memberi zat kimia untuk memperbaiki distribusi zat padat dalam lumpur, misalnya Starch, CMC dan cypan, yang mana mengurangi filter loss dan memperbaiki mud cake.

 

5.    Menahan cutting saat sirkulasi dihentikan.

 

Dipengaruhi oleh sifat gel strength lumpur (dalam kondisi statis).

 

6.    Mengurang sebagian berat rangkaian pipa bor (Bouyancy effect).

 

BF = 1 – ( ρm / 65.5 )

 

7.    Melepas cutting dan pasir dipermukaan.

 

Kemampuan lumpur untuk menahan cutting selama sirkulasi dihentikan terutama tergantung pada gel strength. Dengan cairan menjadi gel, tekanan terhadap tekanan ke bawah dapat dipertinggi. Cutting perlu ditahan agar tidak turun kebawah, karena bila mengendap dapat mengakibatkan akumulasi cutting dan pipa akan terjepit (pipe sticking).

 

Selain itu ini akan memperberat rotasi permulaan dan juga memperberat kerja pompa untuk memulai sirkulasi kembali. Tetapi gel yang terlalu besar akan berakibat buruk juga karena akan menahan pembuangan cutting dipermukaan (selain pasir). Dengan penggunaan alat-alat seperti desander atau shale shaker dapat membantu pengambilan cutting/pasir dipermukaan. Patut ditambahkan,

 

96   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

bahwa pasir harus dibuang dari aliran lumpur, karena sifatnya yang sangat abrasive (mengikis) pada pompa, fitting (sambungan-sambungan) dari bit. Untuk ini kadar pasir maksimal yang dibolehkan adalah 2%.

 

8.    Mendapatkan informasi (mud logging, sample log).

 

Dalam pengeboran, lumpur kadang-kadang dianalisa untuk diketahui mengandung hidrokarbon atau tidak (mud log). Selain itu dilakukan juga sample log, yaitu analisa daripada cutting yang naik ke permukaan, untuk menentukan jenis formasi yang dibor.

 

9.    Sebagai media logging.

 

Pada penentuan adanya zona minyak atau gas serta zona air dan juga untuk korelasi dan maksud-maksud tertentu, dilakukan logging (dimasukkan sejenis alat seperti alat listrik atau gamma ray/neutron) seperti electric logging yang memerlukan media arus listrik dilubang bor.

 

 

C.   Rangkuman

 

1.    Lumpur pemboran (drilling mud) atau fluida pemboran (drilling fluid), merupakan faktor yang sangat penting dalam operasi pemboran sebagai pengontrol masalah-masalah pengeboran, pembersihan lubang dan media informasi

 

2.    Jenis-jenis lumpur pengeboran antara lain : water base mud, oil base mud dan air or gas base mud.

 

 

D.   Latihan

 

1.    Sebutkan jenis-jenis lumpur pengeboran!

 

2.    Sebutkan fungsi-fungsi dari lumpur pengeboran!

 

3.    Jelaskan mengenai lumpur pengeboran sebagai pengontrol tekanan!

 

4.    Apa yang dimaksud lumpur pengeboran sebagai media logging

 

5.    Jika berat lumpur adalah 9,5 ppg ; dan kedalaman sumur 6500 ft. Berapakah tekanan hidrostatiknya?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 97

 

Tempat Mempersiapkan Lumpur

 

Tempat mempersiapkan (Preparation area) adalah tempat mempersiapkan, merawat atau mengganti fluida pengeboran. Kebutuhan tempat persiapan dan perawatan tergantung dari keadaan formasi dan sumur bor yang direncanakan akan ditembus. Tempat mempersiapkan terletak pada pangkal sistem sirkulasi dekat pompa – pompa lumpur. Tempat itu terdiri dari :

 

a.    Mud house

 

b.    Steel mud pit / tanks

 

c.    Mixing hopper

 

d.    Chemical mixing barrel

 

e.    Bulk mud storage bins

 

f.     Water tank

 

g.    Kolam cadangan (reserve pit)

 

 

Tempat ini merupakan tempat dimana cairan pengeboran dipersiapkan dan dirawat atau diganti, tergantung dari keadaan di dalam lubang sumur. Perubahan – perubahan mungkin diperlukan antara lain untuk :

 

a.    Agar selalu mendapatkan lubang sumur bor yang baik / stabil

 

Untuk membentuk cairan pengeboran yang memiliki berat jenis yang cukup

 

b.    Untuk membentuk cairan pengeboran yang mampu mentoleransi kemungkinan kontaminasi dari lubang bor yang sedang ditembus.

 

c.    Untuk mendapat sifat – sifat fluida pengeboran yang baik agar memperoleh sifat aliran yang baik.

 

d.    Untuk mempersiapkan lumpur agar tidak menimbulkan kerusakan pada formasi produktif.

 

Terdapat 4 (empat) macam kerja rutin utama didalam mempersiapkan lumpur pengeboran yang biasa dilakukan tim pengeboran :

 

a.    Persiapan pertama, untuk membuat kekentalan (viskositas) lumpur.

 

b.    Mengurangi air tapisan.

 

c.    Penambahan bahan – bahan kimia lumpur, untuk membuat perubahan ikatan

 

– ikatan kimia dalam lumpur pengeboran agar memiliki sifat lumpur yang baik.

 

 

 

 

 

98   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

Kolam lumpur (slush pit), dimana potongan – potongan tanah, bahan pembuangan dan sebagainya disimpan. Duck nesh adalah tempat kelebihan cairan pengeboran disimpan untuk dipakai kembali pada waktu gawat / darurat.

 

 

A.   Mixing hopper

 

Peralatan ini berbentuk corong yang dipakai untuk menambahkan bahan lumpur berbentuk tepung ke dalam cairan pengeboran padawaktu perawatan lumpur di tangki lumpur. Jenis yang banyak dipakai adalah Hopper Jet, yang bekerja berdasarkan prinsip tekanan ruang hampa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.2 Mixing Hopper

 

Menambah bahan – bahan kimia untuk cairan pengeboran :

 

Bahan – bahan yang dibutuhkan secara praktis dicampur kepada zat zair pengeboran mellaui beberapa cara :

 

a.    Melalui mixing hopper

 

b.    Melalui tong – tong bahan – bahan kimia

 

c.     Langsung ke kolam – kolam lumpur yang terbuka (tidak begitu sering dipakai) atau,

 

d.    Secara kombinasi – kombinasi dari cara – cara di atas.

 

 

B.   Rumah lumpur (mud house)

 

Adalah suatu gudang penyimpan bahan lumpur tertutup. Terletak di samping kolam lumpur dan di samping mixing hopper, di area tempat mempersiapkan

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 99

 

lumpur. Didalam mud house ini terdapat tumpukan karung berisi bahan – bahan lumpur yang kering yang akan dipakai bila diperlukan didalam program perawatan cairan pengeboran untuk suatu formasi yang sedang dibor.

 

Gudang ini biasanya diletakkan sama tingginya dengan bagian atas dari tangki lumpur, untuk mempermudah jalannya truk pengeboran dan agar bahan – bahan kimia tambahan tersimpan dalam keadaan kering, sehingga mempermudah untuk pencampuran bahan lumpur tersebut ke sistem pencampuran.

C.   Tanki – tangki baja untuk lumpur

 

Kotak – kotak baja berbentuk segi empat yang dipakai untuk menampung dan mengatur cairan pengeboran setelah keluar dari sumur bor. Pada umumnya semua kolam lumpur adalah serupa kecuali, yang dinamakan “shaker pit” atau “tangki pengendapan” (settling tank)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.3 Mud House

 

 

Shaker pit atau tangki pengendap atau settling tank adalah tangki besi yang terletak di bawah shale shaker dengan dinding – dinding yang miring 45 sehingga serbuk bor ukuran kecil yang belum terbuang akan mengendap.

D.   Kolam Cadangan (Reserve Pit)

 

Kolam cadangan (reserve pit) adalah suatu kolam di permukaan yang menampung cutting dari dalam sumur bor, dan kadang–kadang untuk menampung zat zat pengeboran ekstra yang diperlukan pada suasana yang darurat. Kolam itu dibagi menjadi dua tempat : shlush pit dan duck nest.

 

 

 

 

100   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.4 Settling Tank

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.5 Reserve Pit

 

E.   Bulk storage bins

 

Merupakan bejana tempat menyimpan yang berbentuk corong yang terletak disamping kolam lumpur daerah tempat mempersiapkan lumpur.Tangki – tangki ini berisi bahan – bahan tambahan yang besar seperti bentonite dan bahan – bahan pemberat (barite). Bejana tempat menyimpan bahan lumpur ini bekerja berdasarkan prinsip gravitasi (gravity feed).

 

Keuntungan dengan alat ini hanya membutuhkan sedikit operator dan mempertinggi effisiensi, keamanan dan ekonomi. Sebagian tempat penyimpanan ini diberikan tenaga pembantu dari udara bertekanan

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 101

 

 

 

F.    Tangki Air

 

Tangki air merupakan tempat menyimpan air yang diperlukan sebagai cadangan / persiapan. Sumber air berasal dari sumur-sumur air atau sumber air lainnya di sekitar lokasi pengeboran.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.6 Bulk Storage Bin

 

G.   Rangkuman

 

1.    Tempat mempersiapkan lumpur pengeboran merupakan tempat dimana cairan pengeboran dipersiapkan dan dirawat atau diganti, tergantung dari keadaan di dalam lubang sumur..

 

2.    Peralatan-peralatan preparation area antara lain : mixing hopper, rumah lumpur, tangki-tangki baja untuk lumpur, kolam cadangan (reserve pit), bulk storage bins, tangki air

H.   Latihan

 

1.    Sebutkan peralatan-peralatan pada preparation area!

 

2.    Sebutkan kerja rutin yang dilakukan dalam mempersiapkan lumpur pengeboran!

 

3.    Apakah fungsi dari mixing hopper?

 

4.    Mengapa posisi rumah lumpur harus lebih tinggi dari tangki-tangki baja untuk lumpur?

 

5.    Dimanakah cutting dibuang pada operasi pengeboran?

 

102   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

4.3. Peralatan-Peralatan Sirkulasi (Circulating Equipment)

 

Peralatan sirkulasi adalah salah satu dari bagian – bagian yang utama dari sistem sirkulasi. Perlengkapan ini menyalurkan fluida pengeboran. Fkuida ini disalurkan dari tangki tempat mempersiapkan lumpur memakai pompa lumpur ke dalam drill stem dan naik ke permukaan melalui annulus, dan kemudian dipindahkan ke tangki pengkondisi lumpur, sebelum ditempatkan kembali ke dalam tangki lumpur untuk disirkulasikan kembali.

 

Peralatan sirkulasi ini terdiri dari beberapa bagian – bagian yang spesial, yaitu Tangki lumpur (mud pit)

 

1.    Pipa penyalur dari pompa dan pipa pengembalian (discharge line dan return line).

 

2.    Pipa tegak (stand pipe).

 

3.    Selang pembasuh (rotary hose).

 

4.    Pompa lumpur (mud pump).

 

5.    Pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk.

 

A. Pipa penyalur dari pompa dan pipa pengembalian (discharge line dan return line)

 

Flow  line  dan  disharge  line  serta  return  line,  adalah  pipa  –  pipa

 

penyambung yang penting dalam memindahkan fluida pengeboran bertekanan ke dalam dan kembali dari sumur bor. Discharge line menyalurkan fluida pengeboran yang baru atau yang dikondisikan line kembali ke dalam drill stem dengan tekanan tinggi. Return line membawa fluida pengeboran yang membawa cutting dan gas–gas dari sumur bor ke tempat pengkondisian dengan menggunakan tenaga gravitasi.

 

Annulus, adalah ruangan antara batang bor dan dinding sumur bor, dan berfungsi sebagai laluan fluida pengeboran beserta cutting kembali ke permukaan. Sistem sirkulasi :

 

1.    Fluida pengeboran disiapkan di preparation area.

 

2.    Fluida pengeboran, dihisap oleh pompa lumpur, dan dialirkan kearah sumur bor.

 

3.    Fluida pengeboran dialirkan ke stand pipe terus ke swivel.

 

4.    Fluida pengeboran dialirkan ke bawah melalui batang bor, dan ke atas melalui annulus.

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 103

 

5.    Pada permukaan fluida pengeboran mengalir ke tempat pengkondisian lumpur.

 

6.    Peralatan pengkondisian lumpur memisahkan partikel-partikel dari fluida pengeboran.

 

7.    Fluida pengeboran dialirkan kembali ke mud tank kemudian disirkulasikan kembali.

 

 

B.   Pipa tegak (stand pipe)

 

Pipa tegak (stand pipe) adalah suatu pipa baja yang dijepit secara vertical di samping dari derrick atau mast dan menghubungkan discharge line dengan selang pembasuh (rotary hose).

 

Rotary hose ini disambungkan pada ujung stand pipe dan pada bagian swivel yaitu goose neck. Rotary hose ini mengalirkan fluida pengeboran ke swivel dan disalurkan kedalam batang bor. Pipa tegak ini memungkinkan swivel dan Rotary hose untuk bergerak vertikal ke atas atau ke bawah seperlunya. Di bagian bawah stand pipe terdapat manifold yang berfungsi untuk mengatur aliran lumpur selain ke stand pipe juga untuk ke pencegah semburan liar dan ke bell nipple.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.7 Stand Pipe

 

 

104   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.8 Stand Pipe Manifold

 

C.   Rotary hose

 

Rotary hose adalah suatu selang karet bertulang anyaman baja yang lemas dan sangat kuat, yang menghubungkan stand pipe dengan swivel. Selang ini harus elastic , untuk memungkinkan swivel bergerak bebas secara vertikal. Selang ini juga harus sangat kuat untuk tahan lama, karena pekerjaannya yang sangat berat dalam memindahkan fluida pengeboran yang kasar dan bertekanan tinggi itu (sampai 5.000 psi). Selang pemutar ini dapat diperoleh dengan ukuran panjang sampai kurang lebih 75 feet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.9 Rotary Hose

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 105

 

D.   Pompa Lumpur

 

Pompa lumpur adalah bagian utama dari peralatan sistem sirkulasi. Tugas utamanya adalah menyalurkan fluida pengeboran yang banyak dan bertekanan tinggi. Ada 2 (dua) macam utama dari pompa – pompa lumpur itu, yaitu : Duplex dan Triplex.

 

Perbedaan utamanya adalah di dalam jumlah toraknya dan cara kerjanya. Pompa gerak ganda (duplex) adalah pompa yang sering dipakai, akan tetapi pompa bertorak pergerakan tunggal (tripex) mulai dipakai seiring perkembangan teknologi.

 

Pompa triplex memberikan tekanan yang tinggi dengan harga yang lebih murah (kira – kira 20 – 50% lebih murah). Pompa triplex juga 40 sampai 50 % lebih ringan, sehingga mudah moving-nya.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.10 Duplex Mud Pump

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.11 Triplex Mud Pump

 

106   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

E.   Pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk

 

1.    Pompa Centrifugal

 

Pompa – pompa kecil (sampai 100 HP) ditempatkan pada beberapa tempat di sekeliling rig, digunakan untuk keperluan alat – alat pencampuran, seperti mud gun dan pengaduk lumpur lainnya, untuk memindahkan fluida pengeboran dari tangki ke tangki lainnya

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.12 Centrifugal Pump

 

2.    Pengaduk Lumpur (Mud Agitator)

 

Pengaduk lumpur ini mempunyai tugas yang sama dengan mud gun, hanya lebih effektif. Pengaduk ini pada umumnya banyak digunakan pada rig pengeboran yang modern.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.13 Mud Agitator

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 107

 

3.    Mud Gun

 

Peralatan ini berupa pipa dan bertekanan tinggi yang dipasang pada tangki – tangki lumpur, digunakan seperlunya dalam mengaduk dengan memancarkan cairan pengeboran. Pengadukan ini membantu mencegah pengendapan bahan pemberat di dalam cairan pengeboran.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.14 Mud Gun

 

F.    Rangkuman

 

1.    Peralatan-peralatan sirkulasi menyalurkan fluida pengeboran dari tangki tempat mempersiapkan lumpur memakai pompa lumpur ke dalam drill stem dan naik ke permukaan melalui annulus, dan kemudian dipindahkan ke tangki pengkondisi lumpur, sebelum ditempatkan kembali ke dalam tangki lumpur untuk disirkulasikan kembali.

 

2.    Peralatan-peralatan sirkulasi antara lain discharge line dan return line, pipa tegak (stand pipe), rotary hose, pompa lumpur serta pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk.

 

3.    Pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk antara lain : pompa centrifugal, pengaduk lumpur (mud agitator) dan mud gun.

 

 

G.   Latihan

 

1.     Apakah fungsi dari peralatan-peralatan sirkulasi?

 

2.     Sebutkan urutan-urutan sirkulasi!

 

3.     Sebutkan peralatan-peralatan sirkulasi!

 

4.     Sebutkan pompa–pompa khusus dan alat–alat pengaduk!

 

5.     Mengapa lumpur pengeboran perlu diaduk-aduk?

 

 

108   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

4.4. Tempat Mengkondisikan Lumpur Pengeboran

 

Tempat mengkondisikan lumpur pengeboran terletak di dekat rig. Tempat ini terdiri dari perlengkapan khusus yang dipakai untuk “membersihkan” cairan pengeboran. Peralatan ini terdiri dari :

 

1.       Shale shaker

 

2.       Degasser

 

3.       Desander

 

4.       Desilter, dan

 

5.       Settling tank (tangki pengendapan)

 

Tugas utama tempat ini adalah untuk mengeluarkan cutting dan gas yang masuk ke dalam lumpur pengeboran. Ada dua cara dasar untuk mengeluarkan cutting dan gas. Cara pertama adalah dengan menggunakan gravitasi, sewaktu cairan itu dilewatkan melalui shale shaker dan tangki pengendapan. Cara kedua adalah secara mekanis, dimana perlengkapan yang khusus lain diperlukan untuk dipasang pada tangki lumpur, untuk mengeluarkan partikel-partikel dan gas yang larut dalam lumpur.

 

A. Shale shaker

 

Shale shaker merupakan saringan yang digetarkan dan biasanya ditempatkan pada ujung tangki lumpur pertama (disebut “shaker tank”). Pertama kali cairan pengeboran akan langsung datang dari sumur bor ke shale shaker. Tugas utamaya adalah untuk memisahkan cutting atau partikel-partikel yang berukuran > 150 micron dari lumpur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.15 Dry Cutting

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 109

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.16 Shale Shaker

 

B. Mud gas separator

 

Peralatan untuk memisahkan gas dari lumpur di tempatkan pada ujung bagian luar dari perlengkapan pengkondisi lumpur, disebelah shale shaker. Berbentuk tangki tegak dan kadang – kadang horizontal serta disambungkan pada choke manifold, dengan memakai pipa – pipa bertekanan tinggi. Tugas – tugas utamanya adalah :

 

1.  Mengeluarkan gas  dari dalam cairan pengeboran.

 

2.  Memisahkan cairan pengeboran yang masih dapat dipakai, dengan mengalirkannya kembali ke degasser.

 

3.  Mengalirkan gas – gas yang mudah terbakar dan beracun melalui pipa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.17 Mud Gas Separator

 

110   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

C. Degasser

 

Pembuang gas biasanya ditempatkan pada kolam – kolam lumpur. Tugas utamanya adalah mengeluarkan gas dari dalam cairan pengeboran secara terus menerus. Gas harus dikeluarkan karena gas dapat :

 

1.     Menurunkan berat jenis cairan pengeboran.

 

2.     Menurunkan efisiensi pompa

 

3.     Menurunkan tekanan hidrostatis dari cairan pengeboran, dan

 

4.     Memperbanyak isi tangki.

 

Kondisi – kondisi seperti di atas tidak diinginkan. Bila gas berjumlah besar dibiarkan masuk lubang bor, maka kick bisa terjadi dan dapat mengakibatkan semburan liar (blowout).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.18 Degasser

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.19 Penempatan Degasser

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 111

 

D. Desander

 

Desander terdiri dari beberapa buah silinder berbentuk kerucut. Berfungsi untuk mengeluarkan partikel-partikel yang berukuran 50 - 70 micron yang dapat lewat melalui shale shaker. Cairan pengeboran masuk dengan tekanan tinggi melalui silinder dan bagian – bagian yang berat akan dikeluarkan oleh tenaga centrifugal dan selanjutnya keluar melalui dasar silinder.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.20 Desander

 

E. Desilter

 

Mekanisme kerjanya sama dengan desander perbedaannya adalah ukuran partikelnya < 50 micron.

 

Pemisahan partikel-partikel tersebut  dapat mengurangi keausan pompompa lumpur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.21 Desilter

 

112   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

F.    Rangkuman

 

1.    Tugas utama tempat mengkondisikan lumpur pemboran (conditioning area) adalah untuk mengeluarkan cutting dan gas yang masuk ke dalam lumpur pengeboran.

 

2.    Peralatan-peralatan tempat mengkondisikan lumpur pemboran (conditioning area) antara lain : shale shaker, mud gas separator, degasser, desander dan desilter.

 

 

G.   Latihan

 

1.    Apakah fungsi dari tempat mengkondisikan lumpur pemboran (conditioning area)?

 

2.    Apakah fungsi dari shale shaker?

 

3.    Apakah fungsi dari mud gas separator?

 

4.    Apakah perbedaan antara mud gas separator dengan degasser?

 

5.    Dengan alat apakah partikel berukuran kurang dari 50 micron?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 113

 

4.5. Pompa Lumpur

 

Jenis pompa lumpur yang dipakai pada unit pengeboran adalah pompa torak duplex double acting atau triplex single acting. Pompa duplex double acting memiliki dua piston (torak) dan pada setiap piston memiliki pasangan 4 buah valve tekan (discharge valve) dan dua valve hisap (suction valve).

 

Pompa duplex bekerja ganda (double acting) artinya untuk gerakan piston pompa kedepan ataupun ke belakang akan senantiasa menghasilkan pendorongan cairan. Gerakan piston pompa ini umumnya relatif lambat sehingga lumpur mengalir dari tangki masuk ke dalam pompa sewaktu langkah hisap cukup mengalir dengan baik tanpa diberi tenaga bantuan pompa atau lumpur mengalir sendiri karena perbedaan tinggi permukaan lumpur dan pompa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.22 Mud Pump

 

Pompa triplex single acting memiliki tiga piston, dengan masing – masing piston berpasangan dengan satu valve tekan (discharge valve) dan satu valve hisap (siction valve).

 

Pompa triplex single acting atau kerja tunggal artinya piston hanya bekerja satu arah saja yaitu saat gerakan ke depan, sedang untuk gerakan piston ke belakang hanya akan menghasilkan penghisapan lumpur dari tangki masuk ke dalam ruang liner pompa.

 

Gerakan piston pompa ini lebih cepat dibanding dengan pompa duplex, yaitu antara 1 ½ sampai 2 kali lebih cepat, sehingga sebagai akibatnya diperlukan pengisian lumpur ke ruang liner dari tangki dengan cepat pula, untuk keperluan itu pada pompa triplek pada saluran hisapnya senantiasa memerlukan bantuan aliran lumpur dengan pompa centrifugal sebagai supercharging.

 

114   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

A.   Terminologi Pompa

 

Pompa dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu power end dan fluid end (cylinders, valve assembly, liners and pistons). Power end mempunyai fungsi merubah gerakan mekanis berputar yang berasal dari putaran motor, dirubah menjadi gerakan maju mundur secara bergantian untuk semua piston.

 

Fluid end mempunyai fungsi untuk merubah tenaga mekanis menjadi tenaga hidrolik, dengan menghasilkan sejumlah kapasitas aliran dengan bertekanan tinggi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.23 Power End

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.24 Fluid End Assembly

 

B.   Bagian – Bagian Pompa

 

1.    Saluran hisap Pompa

 

Konstruksi dari saluran hisap pompa lumpur harus dibuat agar permukaan lumpur terhadap pompa harus dapat memberikan tekanan yang positip, karena permukaan lumpur lebih tinggi dari letak / posisi piston pompa

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 115

 

(positive head). Dengan positive head ini sewaktu piston bergerak langkah hisap, piston akan terus langsung diikuti lumpur dibelakangnya tanpa ada ruang yang kosong karena lumpur terlambat mengisi (kekosongan).

 

Apabila terdapat keterlambatan pengisian lumpur pada saat piston bergerak langkah hisap, maka akan terjadi ketukan (knocking) sewaktu piston berubah ke langkah tekan. Ketukan yang demikian akan mengakibatkan :

 

1.    Menurunkan effisiensi volumetris pompa

 

2.    Menurunkan usia pakai bagian – bagian dari pompa

 

3.    Dapat merusak power end dari pompa.

 

Besar positive suction head atau tekanan lumpur di saluran hisap semakin tinggi, apabila :

 

1.    Panas lumpur tinggi.

 

2.    Di dalam lumpur mengandung gas.

 

3.    Viscositas lumpur  tinggi.

 

4.    Kecepatan gerak langkah pompa yang semakin tinggi.

 

 

Dilihat dari segi penyediaan atau terbentuknya positive head pada saluran hisap, maka dapat dibedakan adanya dua sistem saluran hisap antara lain:

 

a.    Flooded suction, yaitu sistem saluran hisap dimana penyaluran lumpurnya masuk ke dalam ruang liner pompa hanya karena gaya gravitasi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.25 Flooded Suction

 

 

 

116   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

 

b.    Charged (super charged) suction, yaitu sistem saluran hisap dimana pengaliran lumpurnya masuk ke dalam ruang liner dengan diberikan tekanan oleh pompa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.26 Charged suction

 

Beberapa masalah dan tindakan yang perlu perhatian untuk saluran hisap

 

a.    Untuk sistem flooded ukuran pipa hisap usahakan sebesar mungkin dan tidak lebih kecil dari “8”

 

b.    Saluran hisap sebaiknya sama atau lebih besar dari ukuran saluran pipa hisap yang terdapat pada pompa.

 

c.    Jarak tangki dan pompa sebaiknya sedekat mungkin atau sependek mungkin.

 

d.    Saluran hisap sebaiknya lurus dan jangan banyak belokan, kalau terpaksa ada belokan pergunakan long radius elbow.

 

e.    Check pengendapan solid (padatan) pada dasar saluran hisap.

 

f.     Umumnya jika memakai 2 pompa, dengan satu buah stand by untuk waktu yang lama, maka penumpukan solid pada saluran hisap dapat terjadi dalam jumlah besar dan tidak dapat bersih terkikis pada waktu yang singkat pada saat pompa dipakai.

 

g.    Pengendapan dapat dicegah dengan memelihara kecepatan saluran hisap tetap tinggi. Dan setiap pompa punya saluran sendiri dan tidak bersama dengan saluran hisap pompa lain.

 

h.    Sebaiknya setelah periode tertentu bila perlu diadakan pengechekan.

 

i.      Mencuci saluran hisap pada waktu pindah rig sebaiknya dilakukan.

 

 

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 117

 

j.      Kadang – kadang saluran hisap disambung 2 coupling, sehingga secara periodik pipa hisap dapat diputar untuk mengatur bagian atas yang dapat diletakkan di bawah.

 

k.    Pelihara suction strainer (saringan pipa hisap) agar selalu bersih dengan melakukan pengecekan.

 

l.      Letak lubang saluran hisap di tangki (pit) jangan terlalu dekat dengan dasar tangki, agar aliran tidak terhambat oleh kemungkinan adanya endapat dan juga agar pasir tidak masuk ke dalam pompa.

 

m.   Letak lubang saluran hisap juga tidak boleh terlalu tinggi atau dekat permukaan lumpur, karena pompa dapat menghisap udara dan dapat terjadi knocking (ketukan).

 

 

2.   Centrifugal Super Charging

 

Tujuan mempertinggi tekanan saluran hisap, untuk mencegah keterlambatan pengisian ruang hisap pompa. Cara ini hanya diperlukan terutama pada pompa yang berkecepatan tinggi yaitu pompa triplex. Keuntungan dengan sistem ini adalah :

 

a.    Mempertinggi pump out put (volumetric effisiensi naik).

 

b.    Operasi lebih halus.

 

c.    Memperpanjang usia pakai spare part pompa.

 

d.    Memperbesar HHP.

 

Dari pengalaman sebagian besar triplex pump memerlukan equivalent 60-70 feet head dari super charging pump supaya pengisian ruang hisap cukup baik. Tekanan yang terlalu tinggi akan berakibat suction valve tetap terbuka pada saat awal piston mulai bergerak untuk menekan (power stroke), sehingga akan memperpendek usia valve dan seat.

 

Sebagian besar triplex pump memerlukan pompa centrifugal 5 x 6 atau 6 x 8 centrifugal pump, 1150 – 1200 Rpm 11 sampai 13 inch diameter impeller. Pemasangan saluran hisap pompa centrifugal dari kemungkinan terperangkanya udara, karena :

 

a.    Tidak memakai excentric reducer

 

b.    Pipa hisap agak kendor dibanding posisi pompa

 

 

 

118   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

Bagian pipa yang lurus di depan pompa centrifugal pada saluran hisap minimal 2 kali diameter pipa. Knocking adalah suara ketukan yang menunjukkan pompa tidak beroperasi benar/baik/normal. Bermacam-macam jenis knocks dimana umumnya disebut valve hammer, valve knock dan fluid hammer. Perubahan suara mungkin disebabkan kesulitan mekanis atau abnormal kondisi operasi.

 

a.    Mechanical knocking

 

Mechanical knocks umumnya terjadi disebabkan kecepatan rendeman pompa tinggi, memberikan suara metal. Suara di power end selalu mechanical knock, tetapi ada kalanya suara itu dari fluid end yang merambat sehingga susah membedakan hal – hal tersebut. Mechanical knocking umumnya mempunyai ciri – ciri satu atau lebih karakteristik berikut :

 

1.    Suara di satu tempat dan metalic

 

2.    Knock timbul setelah pekerjaan pemeliharaan

 

3.    Knock terjadi pada kecepatan rendah dan tinggi.

 

b.    Operational knocks, adalah suara yang terjadi dari operasi pompa yang normal.

 

c.    Hydraulic knocking, terjadi akibat poor priming, air, water hammer.

 

 

3.    Suction Pulsation Dampener

 

Peralatan ini dapat meredam dan menstabilkan tekanan saluran hisap. Suction dampener tidak mempertinggi pump horse power tetapi dapat mencegah menurunnya volumetric efficiency pompa dan mencegah problem knocking. Jenis-jenisnya adalah :

 

a.    Open suction dampener, bisa dipakai pada pompa duplex

 

b.    Air chamber type suction dampener, dapat untuk duplex double acting atau triplex.

 

c.    Precharged suction dampener, memerlukan tekanan udara 10 – 15 psi

 

 

4.    Sistem Saluran Tekan

 

Discharge Pulsation Dampener, mempunyai fungsi untuk meredam pulsa (gelombang) tekanan lumpur di saluran tekan. Agar dapat berfungsi effectif pulsation dampener ini harus dipasang sedekat mungkin dengan fluid end dan

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 119

 

diberikan precharge nitrogen dengan tekanan yang cukup. Tekanan precharge yang diperlukan harus diikuti petunjuk pabrik pembuat.

 

Sebagai contoh : untuk pulsation dampener produksi Emsco, tekanan precharge maksimum 2/3 tekanan rata – rata discharge tetapi tidak boleh lebih dari 650 psi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.27 Pulsation Dampener

 

 

Adapun gas yang digunakan untuk pengisian harus mempergunakan nitrogen dan bukan udara atau oksigen. Getaran yang terjadi sepanjang saluran tekan perlu dihindari untuk mencegah terjadinya kerusakan atau pecah karena kelelahan, untuk menghindari hal tersebut digunakan vibrating hose.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar  4.28 Vibration Hose

 

120   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

 

 

5.   Pressure Relief Valve

 

Pressure relief valve mempunyai fungsi untuk melindungi pompa dan discharge line untuk menghindari tekanan yang berlebihan, yang mungkin terjadi misalnya akibat bit tersumbat dan lain-lain.

 

Relief valve ini mampu membuka atau membuang tekanan apabila tekanan pipa melebihi tekanan tertentu yang telah disetting atau direncanakan bekerja untuk relief valve tersebut.

 

Besar tekanan pengesetan untuk suatu pompa didasarkan atas tekanan kerja maksimum dari liner yang terpasang dan biasanya sedikit besar dari tekanan kerja maksimum liner yang terpasang. Terdapat dua jenis relief valve, yaitu :

 

·         Shear type relief valve

 

·         Automatic resetting relief valve

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.29 Relief Valve

 

 

Pengesetan shear type relief valve dilakukan dengan mengganti ukuran shear pin atau paku. Dan untuk type ini tutup pelindung (protective cover) harus selalu dipasang untuk melindungi pekerja. Setiap relief valve harus dipasang sebelum strainer dan saluran buang tekanan harus diikat, dijangkarkan ke arah kembali ke tangki dan jangan dihubungkan ke pipa saluran hisap.

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 121

 

C. Bagian-bagian Fluid End

 

1.    Piston

 

Piston meluncur di dalam liner, untuk mendorong lumpur menghasilkan aliran lumpur dengan bertekanan. Semakin tinggi tekanan pompa yang harus dihasilkan diperlukan semakin kecil gap (clearance) antara piston dan liner. Masa kerja piston sangat dipengaruhi oleh clearence antara piston dengan liner.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.30 Piston

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.31 Liner

 

 

Sebagian contoh untuk clearance 0,040 untuk tekanan 3000 psi akan hanya mampu bekerja selama 50% dan usia pakai dari piston baru dengan liner baru (clearance 0,010”). Apabila piston rusak, dan terjadi kebocoran dengan kecepatan tinggi diantara liner dan piston akan dapat merusak piston flange,

 

122   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

piston rubber dan permukaan dalam liner. Mengingat harga piston jauh lebih murah dibanding harga liner, maka lebih baik cepat mengganti piston bila diketahui adanya kerusakan piston. Piston karet yang dipasang pada piston flange lama akan lebih dahulu rusak jika dibanding dengan piston karet baru dipasang pada piston flange baru. Untuk mengetahui keausan dari piston flange dapat dilihat pada alur yang berbentuk dua tingkat pada tengah piston flange.

 

Untuk bekerja dengan tekanan 1500-3000 kalau tingkat pertama habis, maka flange harus diganti. Untuk bekerja dengan tekanan sampai 1500 kalau tingkat kedua habis, maka flange harus diganti. Piston rubber yang bekerja untuk pompa triplex single acting, dimana liner tidak disemprot dengan pendingin akan cepat mengalami kerusakan. Pendingin dan pembersihan liner akan bekerja atau berhasil baik apabila range pembersihannya antara 5-10 GPM atau sebesar yang disarankan oleh pabrik pembuat pompa. Cara pembersihan yang dilakukan adalah langsung menyemprotkan air ke permukaan dalam liner, dengan mengatur sedemikian rupa konstruksi sistem pendinginannya sehingga seluruh permukaan liner dapat disemprot. Pendinginan yang baik diperlukan untuk pompa yang memiliki kecepatan semakin tinggi. Terdapat tiga jenis rubber piston, yang harus dipilih agar sesuai dengan jenis lumpur yang dipompa untuk mendapatkan usia pakai yang lama.

^§    Oil resisting high pressure supreme bertanda sabuk biru.

 

^§    Oil resisting normal Misupreme bertanda sabuk kuning.

 

^§    Water resisting regular bertanda sabuk hitam.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.32 High Pressure Piston

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 123

 

2.    Duplex Piston Rod

 

Duplex piston rod harus diganti secara periodik karena telah aus diameter luarnya, yang disebabkan oleh gesekan dengan rod packing. Piston rod duplex ada 2 macam grade :

 

·         Standard grade

 

·         Premium grade

 

Standard grade piston rod terbuat dari baja yang diheattreated sekeras premium grade rod. Piston rod ini memiliki kelemahan tidak tahan korosi dan cepat aus. Piston rod standard grade coch dipakai untuk pompa yang bekerja dengan tekanan rendah dan lumpur/cairan yang dipompa tidak korosif. Premium grade piston rod, terbuat dari baja yang diperkeras dan dilapisi chrome atau nickel-chrom-boron. Type ini tahan abrasi, korosi dan tekanan tinggi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.33 Piston Rod

 

 

3.    Pelumas Piston Rod

 

Terdapat 3 macam bahan pelumas yang biasa dipakai untuk pendingin dan pelumas piston rod :

 

a.    Air bersih, bahan ini biasa dipakai pada pengeboran di darat sebagai pendingin dan pembersih relatif cukup baik, tetapi kualitas pelumasnya kurang.

 

b.    Pelumas motor ditambah minyak solar. Apabila minyak pelumas dipakai sebagai bahan pengental SAE 40, 1 bagian + 10 bagian diesel oil, maka akan equivalent dengan SAE 5 motor oil.

 

124   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

c.    Solube oil.

 

1.    Apabila emulsi minyak dipakai akan cukup baik, campuran itu dapat dibuat dari 10 sampai 20 bagian air tawar ditambah 1 bagian solube oil.

 

2.    Apabila emulsi ini dipakai lama-lama akan menjadi kental, untuk mengatasi hal ini dapat langsung ditambah air.

 

3.    Emulsi ini sangat baik melumasi karet dan sangat baik sifat pelumasan dan pembersihannya.

 

4.    Adanya endapan lumpur dan material abrassive, akan mudah terpisah mengendap di baik resirvoir dan selanjutnya dapat ditap (dibuang).

 

4.    Liner packing

 

Setiap pabrik mempunyai design untuk liner packingnya. Satu type dari packing ini adalah liner packing karet dan disarankan hanya untuk tekanan rendah dan horse power pompa kecil. Sumber rubber packing liner umumnya tahan minyak dan dipakai pada pompa tekanan rendah dan pompa tidak memiliki tell tale hole atau pompa yang memerlukan bentuk packing khusus. Packing tekanan tinggi dapat dipakai pada pompa bertekanan rendah, menengah dan tinggi.

 

Packing liner tekanan tinggi paling populer dipakai saat ini. Linernya lebih gampang dilepas dengan kualitas packing yang tidak berubah bentuk dan melebar di dalam liner, dan tidak membuat liner macet di dalam pompa. Liner packing membuat kerapatan, memisahkan sekeliling liner dari hubungan antara kedua ujung liner. Liner packing harus dikeraskan/diikat merata untuk menambah tekanan terus menerus dari arah bergantian berlawanan. Adanya gerakan packing akan dapat menyebabkan ausnya silinder pompa. Salah satu type packing dibuat dengan metal ring dengan di kedua sisi sampingnya diberi nylon back up ring dan rubber seal packing ring. Untuk khusus pompa lumpur single acting tidak memerlukan liner packing pada sisi diameter luarnya, tetapi hanya memerlukan gasket yang diletakkan pada alur di ujung liner dan ia akan membuat kerapatan dengan fluid end cylinder.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 125

 

D. Rangkuman

 

1.    Pompa duplex double acting memiliki dua piston (torak) dan pada setiap piston memiliki pasangan 4 buah valve tekan (discharge valve) dan dua valve hisap (suction valve).

 

2.    Pompa duplex bekerja ganda (double acting) artinya untuk gerakan piston pompa kedepan ataupun ke belakang akan senantiasa menghasilkan pendorongan cairan..

 

3.    Pompa dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu power end dan fluid end (cylinders, valve assembly, liners and pistons).

 

4.    Bagian-bagian pompa terdiri dari saluran hisap pompa, centrifugal super charging, suction pulsation dampener, sistem saluran tekan dan pressure relief valve.

 

5.    Bagian-bagian fluid end antara lain piston, piston rod, pelumas piston rod dan

 

liner packing.

 

E. Latihan

 

1.    Apakah perbedaan antara pompa duplex dengan pompa triplex?

 

2.    Sebutkan bagian-bagian dari pompa lumpur!

 

3.    Sebutkan jenis-jenis pulstation dampener!

 

4.    Sebutkan bagian-bagian dari fluid end!

 

5.    Sebutkan jenis-jenis pelumas untuk piston rod!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

126   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

4.6. Bongkar Pasang Pompa Lumpur

 

Dalam mengoperasikan pompa lumpur harus selalu diperhatikan dalam hal perawatannya. Kadangkala untuk perawatan yang rutin delakukan seperti membongkar dan memasang kembali pompa lumpur

 

 

G.    Membongkar Pompa Duplex Pekerjaan di luar.

 

·         Lepaskan liner adjusting nut dan/atau liner packing screw.

 

·         Lepaskan cylinder head dan liner cage (apabila dipakai).

 

·         Untuk menjaga packing agar baik dan tidak aus, cuci bersihkan dari semua lumpur sebelum ia mengeras.

 

 

·         Kendorkan rod packing gland dan rod lock nut.

 

·         Pakailah kunci penahan (back up wrench) pada pony rod ketika melepas piston rod, untuk mencegah jangan sampai lepas dari cross head.

 

·         Aturlah letak penguncian kunci pipa di tempat yang disediakan untuk mengunci baik pada piston rod ataupun pony rod.

 

·         Apabila piston rod sudah lepas dari pony rod, piston rod dapat dikeluarkan dengan memutar memakai rod removal tool.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.34 Pony Rod

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.35 Piston Rod

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 127

 

B.   Liner

 

·         Pasangkan liner puller pada liner dan check untuk membuat jari-jari atau kait puller duduk dengan tepat/baik pada ujung line.

 

·         Setelah liner keluar bersihkan cylinder dari semua akumulasi pasir, lumpur packing dan lain-lain. Dan ambil kawat untuk membersihkan lubang lubang tell tale hole, untuk mengecek lubang tersebut tidak buntu.

 

·         Pada bagian silinder tempat kedudukan liner packing harus diperiksa dan shoulder dicek terdapat luka atau aus berlebihan.

 

·         Periksa terdapat retak pada body pompa atau tidak.

 

·         Pemeriksaan harus dilakukan dengan seksama, dengan lampu yang terang, lebih baik diketahui lebih awal dan segera diperbaiki sebelum menjadi kerusakan yang serius/parah.

 

C.   Rod Packing

 

·         Keluarkan/ambil semua rod packing lama dan adaptor dari stuffing box. Bersihkan dan lihat bagian dalam stuffing box dan periksa pula semua bagian-bagian lain.

 

·         Check adakah kerusakan atau aus pada stuffing box, bross age dan junk ring.

 

·         Junk ring yang aus harus diganti.

 

 

H.   Memasang Kembali Pompa Duplex

 

1.    Liner Packing

 

·         Sebelum merakit kembali lakukan pengecekan akhir :

^¯  apakah packing yang akan dipasang telah benar.

 

^¯   apakah lubang dalam cylinder pompa telah bersih.

 

^¯   lubang  dalam pompa harus diteliti adalah wash cut atau rusak.

 

^¯   check apakah tell tale hole telah terbuka.

 

^¯  apakah packing adjusting studs pada cylinder head telah diputar keluar (backed off).

 

·         Apabila daerah liner packing telah betul-betul bersih dan dicek, tempat untuk penahan packing harus diberi grease dengan grease biasa, jangan memakai pipe dope.

 

128   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

·         Setiap bagian packing harus diberi grease merata dengan grease biasa.

 

·         Setiap pipa packing yang telah diberi grease diletakkan di dalam pompa dan ditekan semua ke depan menempel shoulder. Harus dicheck bahwa packing yang dipasang sudah betul benar.

 

·         Pada beberapa pompa dan pula yang didisain liner shoulder di pompa sehingga membuat liner metal to metal liner cage. Dimana packing dipasang setelah liner dimasukkan ke dalam body pompa.

 

·         Keausan dari pump housing karena gerakan liner dan housing shoulder aus karena saat pemasangan liner dan saat melepasnya membuat clearance bertambah besar. Menyumbat clearance ini sering menjadi susah. Packing liner tertekan ke sudut metal diantara ring ini membuat usia packing menjadi turun.

 

2.    Liner.

 

·         Lubang dalam dari liner harus seluruhnya bersih dari rust inhibitor (inhibitor pencegah karat).

 

·         Apabila satu set packing telah diletakkan di tempatnya, kemudian liner diangkat ke posisinya.

 

·         Ketika liner masih di pintu lubang pompa seluruh permukaan liner diberikan grease untuk penuntun sewaktu masuk ke daerah packing. Liner kemudian didorong hati-hati masuk ke dalam packing. Liner masuk ke dalam lubang pompa pas sekali dan packing cukup rapat sekali, tetapi tidak memerlukan tenaga yang besar untuk merapatkannya.

 

·         Kadang-kadang tumbukan liner untuk melalui liner pada bagian belakang menjadi kelemahan. Tidak diperlukan alat pemukul atau jack liner untuk memasukkan di tempatnya.

 

·         Apabila ada kesulitan memasukkan liner, maka liner tersebut harus dikeluarkan kembali dan pump housing serta diameter luar liner harus dicek seluruhnya sekali lagi dan apakah ada material lain yang menempel di housing atau di liner.

 

·         Beberapa pompa liner akan digantung ke bawah dan ditangkap pada guide rod di belakang. Pada kasus ini akan perlu mengangkat kembali liner untuk melewati rear pad.

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 129

 

·         Beberapa pompa didesign liner masuk dan duduk menempel shoulder dipompa dan membuat metal to metal dengan liner cage.

 

Dalam masalah type ini packing dapat dipasang setelah liner duduk di tempatnya, tetapi sekali lagi seluruh permukaan merata diberikan grease. Ketika memasang liner packing di pompa, setelah liner dipompa akan lebih mudah memasang bottom section liner packing lebih dulu. Bottom section dari liner packing yang telah terpasang akan terbawa terdorong masuk di tempatnya ketika pekerja bor melakukan beban liner. Satu packing yang telah dipasang di pompa harus didorong ke depan penuh dan kemudian memasang ring dengan cara yang sama.

 

·         Semua peralatan yang lain seperti liner retainer dan liner cage harus diberi greasse merata sebelum dipasang ke dalam pompa dengan beberapa perhatian diberikan atas susunan dan bagian-bagian dari rangkaian yang akan menekan melawan packing. Retainer harus dicek apakah rusak atau terkikis dimana ini akan sangat memperpendek usia liner packing.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.36 Stuffing Boxes

 

 

 

 

 

 

130   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.37  Liner Retainer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.38  Liner Cage

 

3.    Piston and Rod

 

·         Setelah piston dipasang pada rod kemudian dapat diteruskan memasang piston dan rod ke dalam pompa.

 

·         Cek apakah stuffing box telah dibersihkan dan semua packing lama telah diambil.

 

·         Rod removal dan instalation tool akan membuat pemasangan piston dan rod lebih mudah. Piston dibuat dari bahan compound tahan minyak. Line bore dan

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 131

 

piston harus seluruhnya dilumasi dengan grease biasa (jangan pakai pipe dope).

 

Pelumasan cara demikian hanya ditujukan untuk memudahkan pemasangan dan sekaligus melindungi piston dan liner rusak karet di permukaannya pada saat periode memulai memompa. Karena rapatnya piston di dalam lubang liner, sangat penting untuk memasukkan piston dengan mengatur kelurusan dengan bibir miring dari liner.

 

Apabila pekerjaan memasukkan tidak dilakukan dengan cara benar, beberapa kerusakan dapat terjadi pada bibir dari power end piston rubber, yaitu adanya lipatan karet piston antara liner dan piston rubber. Apabila piston sudah benar-benar center, liner dimasukkan memakai sebuah knocker, piston dapat didorong masuk ke dalam liner.

 

·         Pasang hammer up jam nut pada rod setelah rod tersebut melewati lubang stuffing box.

 

·         Piston rod harus tidak ditekan (didorong) kembali dengan pony rod, karena dapat merusak ulir pada keduanya.

 

·         Demikian rod packing telah di tempatnya, piston rod dapat disambung. Sebelumnya check secara visual ulir di pony rod dan juga ulir di piston rod untuk menyakinkan bahwa tidak ada ulir yang rusak.

 

·         Ulir pada pump rod harus dilumasi sedikit sebelum disekerupkan rod ke dalam pony rod. Sebelum itu jangan lupa masukkan hammer up lock nut lebih dahulu di piston rod.

 

·         Umumnya ulir lurus di piston rod harus disambung sampai ulir habis dan kemudian diulir balik 2 sampai 3 putaran.

 

·         Hammer lock nut harus sudah dikeraskan dengan cara menahan besi penahan ke sisi lock nut, kemudian besi penahan dipukul beberapa kali.

 

4.    Rod Packing

 

·         Pemasangan rod packing yang benar akan memberikan masa pakai yang panjang.

 

·         Stuffing box harus selalu diperiksa untuk mengecek apakah dalam kondisi baik atau tidak.

 

·         Ukuran diameter dalam stuffing box harus dicek apakah terkikis dan berbentuk membulat.

 

132   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

·         Apabila box jelek mungkin rod packing bocor karena rusak atau piston rod bulat.

 

·         Rod packing di dalam stuffing box pelumasan dilakukan terus menerus melalui lubang di stuffing box.

 

·         Untuk persiapan lumasi semua packing dengan mencelupkan packing ke dalam minyak pelumas.

 

·         Jangan beri grease sewaktu memasang socket ring. Karena grease akan mengganggu keflexibelan packing, dan ada kemungkinan dapat menahan pasir.

 

·         Pelumasan tersebut diatas akan memudahkan pemasangan dan pembongkaran kembali.

 

5.    Cylinder Head

 

Cylinder head direncakan untuk menahan liner dan liner packing tetap ditempat dan menahan tekanan lumpur yang sedang dipompa.

 

·      Untuk memasang kembali semua bagian cylinder head, liner retainer dan cage harus dibersihkan dari kotoran dan dicheck adalah rusak terkikis atau rusak.

 

·      Dengan pembersihan dan membersihkan grease daerah tempat packing dan pasang packing baru.

 

·      Apabila cylinder head dilengkapi dengan liner packing adjusting screw dan liner adjusting screw, periksa screw diputar keluar sebelum memasang cylinder head di pompa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.39 Cylinder Head

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 133

 

I.       Membongkar dan Memasang Piston Assembly Membongkar

 

·         Lepaskan mur (nut) piston sampai ujung mur rata dengan ujung rod, untuk melindungi ulir didalam pekerjaan melepas flange piston dari rod.

 

·         Dengan piston rod ditahan dengan posisi tegak pada landasan yang mantap, dengan menyatukan pemukul menghantam shoulder piston, lakukan terus sampai piston flange terpisah dari piston rod.

 

·         Apabila susah untuk dilepas sering dapat dilakukan dengan memberi getaran dengan memukul-mukul piston rod di dekat piston.

 

·         Apabila piston rod akan disimpan taper piston harus dilumasi dengan grease dan tempatkan di tempat yang aman agar tidak jatuh.

 

 

·         Apabila memasang piston baru pada rod, rod taper harus dibersihkan seluruhnya dengan solvent (pelarut) dan kemudian keringkan dengan kain majun yang bersih.

 

·         Setelah taper rod dibersihkan seluruhnya dan dikeringkan, piston taper demikian juga harus dibersihkan dari semua rush inhibitor dan keringkan.

 

·         Dengan keduanya sama bersih dan kering, piston ditekan pada rod, maka akan menjadi satu dan lengket diantara kedua taper.

 

·         Selanjutnya ulir di piston rod dibersihkan dan dilumasi dengan grease, sampai di permukaan piston, kemudian pasangkan nut-nya.

 

·         Pemberian grase pada ulir piston dari permukaan piston yang telah dipasang pada rod akan memudahkan pemasangan dan pelepasan piston nut.

 

·         Tabung kertas atau plastik pelindung piston rod dari pabrik, masukkan piston rod kedalam plastic protector dan selanjutnya tabung bersama piston rod masukkan ke dalam lubang pipa skid pompa atau skid yang lain yang cukup baik untuk dapat bekerja melakukan pengikatan.

 

·         Piston harus diberi dengan torsi yang cukup dan tidak boleh terlalu kecil torsinya, karena dapat menyebabkan piston bergeser-geser di rod dan terjadi wash out antara taper rod dan taper piston.

 

·         Apabila piston diikat dengan torsi yang sesuai akan menyebabkan piston flange mengembang lebih kurang 0,002 sampai 0,004 inchi.

 

 

134   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

·         Piston rod terdapat 2 standard API :

 

a.  Standard API tapered non-shouldered rod.

 

Apabila taper tidak dibersihkan baik dan kering, tekanan pompa dapat menggerakkan piston lebih masuk ke taper dan mengunci piston di liner.Hal ini dapat menyebabkan rod putus, liner retak dan kerusakan pompa lainnya. Kalau pengikatan terlalu keras menyebabkan piston flange mengembang dan akibatnya piston tidak dapat dimasukkan ke dalam liner.

 

b.  API-HP tapers rod, pemasangan dilakukan presstressed pada shoulder, untuk mengurangi high pressure cyclic stress yang dapat menyebabkan

 

patah kelelahan.

 

Untuk mencegah wash out taper dan rod putus, berikut ini prosedur pemasangan:

 

a.  Pasangkan piston pad rod taper dengan ikatan tangan. Piston harus mempunyai clearence (stand off) dari rod shoulder 1/32” sampai 3/32”.

 

b.  Setelah meletakkan piston pada rod, lumasi thread dan permukaan mur untuk mencegah galling.

 

c.     Keraskan piston rod shoulder dengan nut.

 

d.    Setelah shoulder mulai contact, beri tanda posisi relatif dari nut dan piston dengan cat, grease dan lain-lain.

 

e.    Teruskan pengikatan 60⁰ sampai 70⁰ ini akan bergerak 2 smpai 2 ½ spline pada API 5 rod nut dengan 12 spline atau 2 ½ sampai 3 spline untuk API 6

 

rod nut dengan 16 spline.

 

Apabila body piston akan dipakai kembali, snap ring gampang sekali dilepas dengan memukul wrench pada snap ring. Snap ring dilepas dan plate dilepas dan piston rubber baru yang pernah dikapai, check body adakah kerusakan-kerusakan atau aus melebihi batas limit dan bersihkan semua kotoran-kotoran yang ada. Piston karet baru ditekan masuk kedalam piston flange, untuk memasang plate dan snap ring dengan mudah, pasanglah ujung snap ring, dengan sisi segi empat ke dalam groove di body piston dan snap ring akan masuk dari kanan ke kiri dengan jalan dipukul.

 

 

 

 

 

 

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 135

 

J.     Membongkar Pompa Single Acting

 

1.    Melepas piston dan rod

 

Putar pompa sampai piston rod pada posisi. Stroke ke belakang. Beberapa pompa mempunyai ex tension pada pinion shaft, sehingga memudahkan diputar dengan kunci pipa di crank.

 

·         Lepaskan liner flush (pencuci liner) dan assembly pendingin dan liner splash shield.

 

·         Lepaskan piston rod clamp, sebagian terbesar pompa mempergunakan dua buah rod, beberapa memakai tambahan clamp ketika beberapa memakai ulir.

 

·         Lepaskan ex tension rod, piston rod dan piston assembly dapat dilepas tanpa mengganggu liner.

 

·         Lepaskan piston rod dan piston assembly dapat dilengkapi dengan rantai melingkar atau tali melingkar sekeliling flange belakang piston rod, atau memasang special pray tool tersedia pada ulir rod dan dengan memakai pray bar untuk mengambil assembly dari liner.

 

2.    Melepas Liner

 

·         Pengambilan liner pada single acting pump, relative sederhana dan lebih mudah dibanding pompa duplex “L” head pump liner duduk dan ditahan di tempat dengan external assembly.

 

·         Dengan memakai sebuah ulir liner retaining nut, dilengkapi dengan set screws. Untuk melepas liner, lepaskan set screw didalam slot, liner nut harus bebas diputar-putar, lepaskan liner nut, set screw angkat liner.

 

Apabila liner telah diambil, cuci pompa seluruhnya kemudian persiapan memasang liner baru.

 

 

K.    Membongkar Single Acting Pump-Over-Under Valve

 

1.    Melepas Piston dan Rod.

 

·         Putar pompa sehingga piston rod ke depan stroke position dengan rod clamp kelihatan.

 

·         Melepas liner flush dan cabut assembly dari liner splash shield.

 

·         Lepas rod clamp atau unscrew threads rod.

 

Operasi mungkin diperlukan kunci penahan pada cross head rod, atau cara lain mungkin dilepaskan di cross head.

 

136   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

2.    Melepas Liner

 

Liner-liner pada pompa ini ditahan dengan clamp di luar atau dengan liner cage. Beberapa liner dipasang dari sisi power end dan beberapa dipasang dari fluid end. Melepas liner-liner yang dipasang dari power end, mudah dilakukan dengan memakai sebuah kayu untuk memukul liner sampai lepas dan kemudian dapat diambil dengan tangan.

 

Liner-liner yang dimasukkan melalui fluid end dapat dengan mudah diambil dengan memakai kayu untuk mendorong liner keluar dengan memutar pompa pakai tangan. Tindakan tersebut harus hati-hati agar liner terdorong lurus dan tidak tersangkut.Setelah liner-liner terlepas, cuci pompa merata untuk persiapan

 

memasang liner baru.

 

L.   Memasang Kembali Single Acting Pump

 

1.    Memasang Liner.

 

·         Liner baru harus dibersihkan dari rust inhibitor untuk melindungi selama pengiriman. Pakailah pencuci protective coating. Keringkan dulu dengan kain majun yang bersih.

 

·         Check liner gasket ring grove dan line surface yang akan kontak dengan cylinder pompa.

 

·         Pergunakan sedikit grease di bagian liner untuk penuntun sekitar shoulder di

 

luar liner.

 

Untuk pompa dengan liner yang dipasang dari power end

 

·         Berikan sedikit grease pada gasket dan pasangkan kembali pada tempat yang disediakan untuk ujung liner.

 

·         Geser liner ke dalam posisinya di pompa.

 

·         Apabila telah didudukkan ditempatnya, ganti liner retention assembly dan ikat

 

sesuai dengan saran pabrik pembuat.

 

Untuk pompa dengan liner dipasang dari fluid end

 

·         Untuk melakukan pemasangan liner ini sebaiknya 2 orang.

 

·         Lumasi packing dari pasang di pompa satu orang mendorong liner memasukkan ke dalam posisinya melalui cylinder head opening, yang seorang lagi dari atas, menangkap ujung belakang liner dan menuntun ke dalam posisinya. Harus hati-hati jangan sampai merusak packing selama memasang liner.

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 137

 

·         Pada pompa penahanan liner dengan ditekan liner cage, setelah liner dimasukkan di tempat, berilah grease pada tempat yang akan dipasang line packing dan beri grease pada setiap packing, tekan masuk liner packing assembly ke dalam sampai duduk di shoulder liner.

 

2.    Pemasangan Piston dan Rod.

 

1.    “L” Head Pump

 

·         Berikan grease merata pada bagian dalam liner dan piston

 

·         Luruskan piston di bevel liner, agar mudah masuk dan tidak merusak karet piston.

 

·         Gunakan sebatang kayu untuk spacer antara piston rod dan cross head rod. Sambil menahan piston rod pada posisi yang benar, putar pompa dengan tangan untuk mendorong piston ke dalam liner.

 

·         Apabila piston telah terpasang di dalam liner, putar pompa sampai cross head rod dilangkah ke belakang, untuk mendapat clearance guna memasang extension rod.

 

·         Pasang extension rod and clamp, sesuai saran pabrik.

 

·         Pasang liner flush and coalaut assembly dan mengganti liner splash shield.

 

2.    Pompa dengan over dan under valve.

 

·         Grease liner bore dan piston dengan rata.

 

·         Luruskan piston dalam liner dan dorong ia ke dalam liner sampai ujung piston rod concact cross head rod.

 

Ini dilakukan apabila rod removal and instalation tool tersedia dan dapat dipakai.

 

·         Apabila installation tool tidak tersedia, mungkin perlu mendorong piston ke dalam liner dengan memakai sepotong kayu dan seorang menahan dan menarik piston rod ke dalam liner.

 

·         Sambung piston rod ke crosshead sesuai saran pabrik.

 

·         Ganti liner flushing dan coalant assembly dan splash shield.

 

3.    Single Acting Piston Assembly

 

Rusaknya single acting piston dapat dengan mudah dilihat, karena bagian belahan terbuka maka akan tampak lumpur keluar. Piston ini sangat mudah untuk melepaskannya. Piston ini memiliki 10 ring yang duduk di coanter bore di body piston dan membuat kerapatan pada shoulder rod.

 

138   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

Untuk pemasangan piston yang benar berikut ini prosedur yang harus dipakai:

 

A.  Bersihkan ulir piston, piston rod, dari permukaan rod yang contact dengan piston flange.

 

B.   Lumasi piston end dari rod (membantu mengurangi korosi).

 

C.   Berikan grease pada 0 ring dan periksa tempat kedudukan piston 0 ring groove.

 

D.   Periksa piston pas duduk dengan rod flange.

 

E.   Lumasi ulir rod, piston face, dan elastic stop nut.

 

F.    Piston dengan 1 ¼ atau 1 5/8 hole harus diset oleh satu person dengan 3 kunci kombinasi

 

G.   Piston dengan 1” lubang harus dikeraskan tidak lebih dari satu orang dengan kunci 18”

 

 

M.  Valve Dan Seat

 

Mechanical valve seat puller/hydraulic valve seat puller. Bila mengganti valve dan seat, disarankan memakai mechanical valve seat puller atau hydraulic valve seat puller. Mengingat melepas seat dengan cara memotong memakai las merupakan tindakan berbahaya, maka sebaiknya dicoba dahulu memakai puller hydraulic atau mekanis lebih dahulu.

 

Puller head dikaitkan ke cross arm valve, bila sudah kemudian putar baut pada stem, atau dilepas dengan memutar nut atau memasang dan memukul pasak. Hydraulic jack puller dipakai sama dengan type puller head seperti wedge type hanya stemnya lebih panjang, sehingga memungkinkan memakai jack hydraulic untuk mengangkat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 4.40 Valve Seat Puller

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 139

 

 

 

Mengganti dengan memotong dilakukan apabila tidak memiliki rotary puller. Seat dipotong hati-hati oleh orang yang berpengalaman. Pemotongan sebaiknya dilakukan secepat mungkin untuk mencegah panas yang berlebihan pada deck, dan mencegah permanent distorsi di deck taper. Cross area dipotong serta setelah itu potong body seat jangan lebih 2/3 bagian. Setelah pemotongan selesai, air dingin disemprotkan ke las seat tersebut, ia akan mudah terlepas bila tidak lepas, dapat diungkit dengan kunci pipa 24 inchi dengan jaws. Pemasangan

 

 

·         Cuci pompa setelah selesai melepas seat dan bersihkan dari kotoran-kotoran dan drilling mud sebelum kering dan mengeras.

 

·         Bersihkan pump deck dari segala kotoran.

 

·         Bila shoulder di dasar deck harus dibersihkan benar-benar, adanya kotoran disini akan mengganggu pendudukan seat dari seating dengan tepat.

 

·         Periksa taper apakah ada retak atau wash out.

 

Bila permukaan kasar di taper, haluskan dengan ampelas halus dengan gerakan memutar keliling.

 

·         Bersihkan deck dengan solvent dan keringkan dengan memakai kain bersih. Tetap jaga lumpur atau air, jangan sampai kena taper yang bersih itu.

 

·         Seat baru biasanya dilapisi rust inhibitor harus dibersihkan baik-baik sebelum dipasang di pompa.

 

·         Bersihkan dengan diesel oil atau larutan lain.

 

·         Keringkan dengan kain bersih dan pasanglah dengan tangan pada taper deck & press. Bila memotong dengan las untuk mengambil seat, deck harus betul-betul dingin.

 

Penekanan dengan tangan ini harus cukup membuat seat duduk dan tidak dapat diambil. Bila tidak kuat duduknya atau dapat diambil lagi, periksa permukaan adakah kotoran dan lain-lain. Check pula apakah cocok part number dari seat tersebut. Apabila seat telah duduk lengket lanjutkan dengan memberi pukulan ke bawah beberapa kali dengan piston rod bekas.

 

 

 

 

 

 

140   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

N.   Power End

 

Power end dari pompa adalah merupakan bagian yang sangat penting untuk menurunkan kecepataan putaran dari engine yang tinggi menjadi putaran silinder crank mechanisme yang rendah dan sekaligus membuat gerakan berputar menjadi gerakan maju mundur untuk pemompaan bagian fluid end. Gear, bearing, cross head dan cross head liners merupakan bagian dari power end. Usia kerja dari bagian ini terutama ditentukan oleh pelumasan dan dilakukan inspeksi secara periodic komponen-komponennya.

 

1.	Pelumasan
	Power end pompa dilengkapi dengan filter atau magnet asembly untuk
	menangkap  contaminant,  dipsteck  atau  sigh  grosses  untuk  mencegah
	permukaan minyak pelumas, sebuah pressurized flow atau splash gravity
	flow lubrication system untuk mendistribusi pelumas ke bermacam-macam
	komponen  dan  bermacam-macam  sealing  wiper  arangement  pada  cross
	head  extension  rod  untuk  mencegah  lumpur  dan  air  masuk  ke  system
	pelumasan di power end.
	Secara  umum  jenis  minyak  pelumas  untuk  bagian  power  end,  adalah
	tergantung Ambient temperature.
	Ambient temperature 30 0F - 155 0F AGMA + 6 EP atau SAE 140
	Ambient temperature 0 0F	- 125 0F AGMA + 4 EP atau SAE 90
	Ambient temperature – 20 F - 40 0F AGMA + 1 EP atau SAE 80
2.	Lubricant contamination
	Kontaminasi dari minyak pelumas di gear oil adalah merupakan hasil
	sampingan dari operasi sluch pump.

 

·         Partikel-partikel metal dari gear, bearing, cross hear.

 

·         Debu dan lain-lain mungkin masuk power end melalui breather atau cross head extension wiper.

 

·         Oxygen.

 

·         Air.

 

 

·         Pelumas diganti setiap 6 bulan sekali atau sesuai saran pabrik.

 

·         Mengecheck dan membuang endapan minyak pelumas.

 

·         Memelihara kwalitas pelumas yang bersih.

 

TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN - 141

 

·        Apabila terdapat air atau lumpur masuk ada kemungkinan disebabkan oleh sealing wiper arangement cross head extension rod.

 

3.    Sistem pelumasan

 

Terdapat beberapa sistem pelumasan pada power end untuk mengumpulkan minyak pelumas dan kemudian mendistribusikan ke tempat-tempat yang memerlukan :

 

·    pressured flow sistem

 

·    splash gravity flo system

 

·    combination

 

sebagian terbesar dari pressurized flow yang biasa dipakai, sistem ini memiliki sebuah gear pump untuk mensirkulasi pelumas.

 

4.   Crosshead extension (pony) rod wiper

 

Crosshead extension rod wiper ini merupakan bagian penting untuk memisahkan/menutup bagian power end agar tidak tercampur lumpur atau air karena splashing atau spraying air dari lumpur air rod chamber. Packing disini terdapat dua sampai 4 biji dan beberapa design dilengkapi grease fitting untuk memaksimalkan fungsi wiper.

 

Minyak pelumas yang tercampur air, lumpur atau pasir akan mempercepat keausan dari gears crosshead dan bearing. Crosshead extension rod wiper harus dicheck sehari untuk melihat adanya kebocoran. Bila ada grease fitting pompakan satu atau 2 stroke hand grease gun.

 

5.   Settling chamber

 

Banyak pompe triplex pada power end dilengkapi dengan lubricant setting chamber, untuk sebagai perangkap endapan atau kotoran di bawah cross head, sebelum minyak ke gear pump. Dengan setting chamber, air, lumpur dan pasir dan lain-lain kontaminan dapat dicegah mengotori gear oil.

 

Settling chamber biasanya dilengkapi clean out plate dan drain plug di setiap sisi dari pompa. Setiap hari sekali drain plug di setiap sisi pompa dibuka untuk dapat membuang air yang terkumpul dan lain-lain. Setiap pekerjaan penggantian pelumas cover plate harus dilepas dan dibersihkan semua lumpur, sledge, debu-debu dari settling chamber.

 

 

 

 

142   - TEKNIK DAN PERALATAN PEMBORAN

 

6.   Lubricat dirstech dan sight glasses

 

Ini merupakan instrument untuk mengecheck tinggi permukaan pelumas di dalam power end. Selain dari pada itu sight glasses dapat pula dipergunakan oleh mechanic untuk monitor kontaminasi yang terjadi di gear oil.Tinggi permukaan pelumas power end reservoir harus dicheck paling sedikit seharis ekali dengan pompa diberhentikan terlebih dahulu.

 

 

O.    Rangkuman

 

1.    Untuk keperluan perawatan pompa lumpur sangat dibutuhkan kemampuan dalam membongkar dan memasang pompa lumpur.

 

2.    Di operasi pengobaran terdapat 2 jenis pompa lumpur yaitu Duplex (double acting) dan Triplex (single acting).

 

3.    Kegiatan bongkar pasang pompa lumpur antara lain : membongkar dan memasang pompa duplex, membongkar dan memasang pompa single acting, valve dan seat serta power end.

 

 

P.     Latihan

 

1.    Sebutkan kegiatan apa saja dalam membongkar dan memasang pompa lumpur!

 

2.    Sebutkan prosedur dalam membongkar dan memasang pompa duplex!

 

3.    Sebutkan prosedur dalam membongkar dan memasang pompa single acting!

 

4.    Sebutkan prosedur dalam membongkar dan memasang valve dan seat!

 

5.    Sebutkan prosedur dalam membongkar dan memasang power end!