PENGUJIAN THICKNING TIME

PENGUJIAN THICKNING TIME

 

 

5.1.            Tujuan Percobaan

1.      Dapat mengukur thickening time suatu suspense semen

2.      Dapat mengetahui peralatan yang digunakan untukmengukur thickening time

3.     Dapat menyimpulkan pengaruh penambahan additive terhadap thickening time suspense semen

4.      Dapat Mengetahui cara penggunaan alat atmospheric consistometer

 

5.2.            Teori Dasar

Thickening time didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan suspensi semen untuk mencapai konsistensi sebesar 100 UC (Unit of Consistency). Konsistensi sebesar 100 UC merupakan batasan bagi suspense semen masih dapat dipompa lagi. Dalam penyemenan yang di maksud dengan konsistensi adalah viskositas, cuma dalam pengukurannya ada sedikit perbedaan prinsip . sehingga penggunaan konsistensi ini dapat dipakai untuk membedakan viskositas pada operasi penyemenan dengan viskositas pada operasi pemboran (lumpur pemboran).

Thickening time semen ini sangatlah penting , waktu pemompaan harus lebih kecil dari thickening time, karena bila tidak akan menyebabkansuspensi semen mengeras lebih dahulu. Sebelum sesudah suspense semen mencapai target yang diinginkan dan bila mengeras didalam casing merupakan kejadian yang sangat fatal dalam oprasi pemboran selanjutnya.

Untuk sumur-sumur yang dalam dan untuk kolam penyemenannya yang panjang, diperluakn waktu pemompaan yang lama sehingga Thickening time harus diperpanjang, untuk memeperpanjang atau memperlambat Thickening time perlu ditambah retarder kedalam suspensi semen, seperti kalsium lignosulfat, carboxymenthyl hydroxyethyl cellulose dan senyawa-senyawa organik.

Pada sumur-sumur yang dangkal maka diperlukan thickening time yang tidak lama, karena selain target yang akan dicapai tidak terlalu panjang, juga untuk mempersingkat waktu. Untuk mempersingkat thickening time, dapat ditambah accelerator kedalam suspensi semen. Yang termasuk accelerator adalah kalsium klorida, sodium klorida, gypsum, sodium silikat, air laut dan additif yang tergolong dalam dispersant.

Perencanaan besarnya thickening time bergantung kepada kedalamen sumur dan waktu untuk mencapai daerah target yang akan disemen dilaboratorium, pengukuran thickening time menggunakan alat high pressure high temperature consistometer (HPHT). Disimulasikan pada kondisi temperature dan tekanan sirkulasi. Thickening time suspense semen dibaca bila pada alat diatas telah menunjukkan 100 Uc untuk setandar API. Namun ada perusahaan lainyang menggunakan angka 70 Uc (seperti pada hudbay) dengan pertimbangan factor keselamatan, kemudiaan dieksrapolasi ke 100 uc.

Perhitungan konsistensi suspensi semen dilaboratorium ini dilakukan dengan mengisi sampel kedalam silinder, lalu diputar konstan pada 150 rpm kemudiaan dibaca harga torsinya. Dan harga konsistensi suspensi semen dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

 

Bc=

Dimana :

Bc   = konsistensi suspense semen

T     = pembacaan harga torsi,g-cm

 

Peralatan yang digunakan untuk mengukur thickening time suspensi semen adalah Atmospheric Consistometer digunakan untuk kondisi tekanan atmosphere dan temperature sampai 220^o figure 5  sedangkan HPHT Consistometer umumnya digunakan pada tekanan sampai 2500 psi dan BHCT 500^o

 

5.3.            Peralatan dan Bahan

5.3.1.      Peralatan

a)      Atmospheric Consistometer

b)      Stop watch

c)

Mixer

d)     Timbangan

                  Gambar 5.1. Atmospheric Consistometer

 

5.3.2.      Bahan – Bahan

5.1.Bubuk semen kelas G

5.2.NaCl

5.3.Air

 

5.4.            Prosedur Percobaan

1.         Siapkan peralatan dan stop watch, sebelum dilakukan pengujian kalibrasi peralatan yang akan digunakan. Kalibrasi dan pengujiannya sebagai berikut :

2.         Hidupkan switch master dan set temperature pada skala yang diinginkan.

3.         Tuangkan suspensi semen kedalam slurry container sampai ketinggian yang ditunjukkan oleh batas garis.

4.         Paddel yang teah dilapisi grease dipasang pada lid yang telah terpasang paddel pada slurry container dan masukkan kedalam atmospheric consistometer.

5.         Hidupkan motor dan stop watch dan skala petunjuk dalam selang waktu tertentu sampai jarum torsi menunjukkan angka 70 BC.

 

5.5.            Analisa dan Hasil Perhitungan

5.5.1.      Analisa

Tabel 5.1 Pengujian Thickening Time

Semen (gram)	Air (ml)	Additif (gram)		Thickening Time(UC)
		NaCl	CMC
600	276	0		14
600	276	1		16
600	276	2		22
600	276	3		23
600	276		0	15
600	276		1	14
600	276		2	10
600	276		3	8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Grafik 5.1. Grafik Hubungan Penambahan Additif ( NaCl & CMC ) Vs Thickening Time

 

5.6.            Pembahasan

Dalam  percobaan thickening time ini dilakukan dengan menggunakan komposisi: semen kelas G 600 gram, additive NaCl dan CMC 0 gr sampai 3 gr dan 276 mL air. Suspensi semen yang telah terbentuk dimasukkan ke dalam slurry cup sampai batas dan dimasukkan ke dalam Atmospheric Consistometer, yang merupakan salah satu alat yang dipakai untuk mengukur konsistensi suspensi semen.

Additive yang dipakai dalam percobaan ini yaitu NaCl dan CMC. Penambahan NaCl ke dalam suspensi semen akan mempercepat proses thickening time/ pengerasan suspensi semen. Hal itu terjadi karena NaCl bersifat mengikat H₂O sehingga jumlah volume air dalam suspense akan berkurang dan menyebabkan suspensi semen cepat mongering. NaCl termasuk accelerator yang mempercepat thickening time. Selain itu accelerator juga bisa berupa CaCl₂, Gypsum.

CMC merupakan salah satu contoh additive yang memperlambat thickening time (retarder). Contoh retarder yang lain antara lain Calcium Lignosulfonate dan senyawa–senyawa organic.

Grafik penambahan thickening time vs NaCl menunjukkan fluktuasi yang tidak terlalu besar. Secara teori, semakin banyak NaCl yang ditambahkan, maka thickening time akan meningkat (naik), karena sifatnya sebagai pengencer. Suspensi semen yang encer viscositasnya kecil sehingga waktu pengerasan semakin cepat.

Pada grafik thickening time vs CMC diperoleh penurunan thickening time (memperlambat), dimana sifat CMC adalah sebagai pengental. Suspensi semen yang kental viscositasnya besar, sehingga untuk mengeras akan lama.

Pada aplikasi di lapangan pengujian thickening time adalah untuk menentukan setting waktu pemompaan, dimana waktu pemompaan harus lebih kecil dari thickening time. Jika tidak, dapat mengakibatkan suspensi semen akan mengeras terlebih dahulu sebelum seluruh suspensi semen mencapai target yang diinginkan.

 

5.7.Kesimpulan

 

1.      Thickening time adalah waktu yang dibutuhkan suspense semen untuk mengeras.

2.      Thickening time yang diinginkan tergantung dari kedalaman sumur dn waktu yang dibutuhkan untuk mencapai zona yang diinginkan .

3.      Penmbhan additive pada suspense semen mempengaruhi thickening time.

4.      NACI adalah additive yang dapat meningkatkan harga thickening time .

5.      CMC adalah additive yang dapat menurunkan harga thickening time.