Bab 5 Dasar Teori

BAB V PENGUJIAN THICKENING TIME SUSPENSI SEMEN

5.1.

TUJUAN PERCOBAAN a. Menentukan thickening time dari suatu suspensi semen dengan menggunakan alat atmospheric consistometer. b. Mengetahui efek penambahan additive terhadap thickening time suatu suspensi semen.

5.2.

DASAR TEORI Thickening time didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan suspensi

semen untuk mencapai konsistensi sebesar 70 UC (Unit of Consistency). Konsistensi sebesar 70 UC merupakan batasan bagi suspensi semen agar masih dapat dipompa, sebab bila lebih dari itu semen akan berbentuk ‘corn’ sehingga sulit untuk dipompa dan bila dipaksakan maka akan merusak pompa semen. Dalam penyemenan yang dimaksud konsistensi adalah viskositas, hanya dalam pengukurannya ada sedikit perbedaan prinsip. Sehingga penggunaan konsistensi dapat dipakai untuk membedakan viskositas pada operasi penyemenan dengan operasi pemboran (lumpur pemboran). Thickening time suspensi semen sangat penting untuk diketahui. Karena waktu pemompaan yang akan dilakukan harus lebih kecil dari thickening time, sebab bila lebih besar dari thickening time maka suspensi semen akan mengeras terlebih dahulu sebelum seluruh suspensi semen mencapai target yang telah ditentukan. Dan apabila suspensi semen mengeras di dalamcasing, hal ini merupakan kejadian yang sangat fatal dalam operasi penyemenan. Pengerasan juga tergantung pada temperatur kedalaman sumur yang akan dilakukan penyemenan. Untuk sumur yang dalam dan kolom yang panjang diperlukan waktu pemompaan yang lama, sehingga thickening time harus lebih lama. Untuk

42

43

memperpanjang atau memperlambat thickening time perlu ditambahkan retarderke dalam suspensi semen seperti Calcium Lignosulfonat, Carboxymethyl Hydroxyethyl Cellulose dan senyawa-senyawa asam organik. Pada sumur-sumur yang dangkal diperlukan thickening time yang tidak terlalu lama, karena selain target yang akan dicapai tidak terlalu jauh juga untuk mempersingkat waktu. Untuk mempersingkat thickening time dapat ditambahkan acceleratorke dalam suspensi semen. Yang termasuk ke dalamaccelerator adalah Calcium Chlorida, Sodium Chlorida, gypsum, Sodium Silikat, air laut dan additive yang tergolong dispersant. Berikut ini adalah beberapa macam dari additive yang berpengaruh terhadap thickening time:  Acceleratoradalah additive yang dapat mempercepat proses thickening time. Contoh additivenya antara lain: -

Calcium Chlorida, umumnya penambahan additive ini antara 2-4% ke dalam suspensi semen, pengaruhnya dapat mempercepat thickening time dan menaikkan compressive strength.

-

Sodium Chlorida dan NaCl, dengan kadar sampai 10% BWOMW berlaku sebagai accelerator.

-

Gypsum

-

Silika

-

Air laut

 Retarder adalah additive yang dapat memperlambat proses pengerasan suspensi semen, sehingga suspensi semen mempunyai waktu yang cukup untuk mencapai kedalaman yang diinginkan. Contoh additivenya antara lain: - Lignosulfonate, efektif dicampurkan ke dalam suspensi semen dengan kadar 0,1-0,15% BWOC. Lignosulfonate tetap efektif sampai temperatur 121 ºC dan bila ditambahkan Sodium Barite maka akan dapat bertahan sebagai retarder hingga temperatur 315 ºC

44

- CMHEC (Carboxymethyl Hydroxymethyl Cellulose), merupakan polisakarida yang terbentuk dari kayu dan tetap stabil hingga temperatur 121 ºC juga bila terdapat alkali pada suspensi semen. Perencanaan besarnya thickening time tergantung pada kedalaman sumur dan waktu untuk mencapai daerah target yang akan disemen. Dilaboratorium, pengukuran thickening time menggunakan alat High Pressure High Temperature (HPHT) disimulasikan pada kondisi temperatur sampai 220 ºF, BHT 500 ºF dan tekanan sirkulasi 2500 psi. Perhitungan konsistensi suspensi semen di laboratorium ini dilakukan dengan mengisi sampel ke dalam silinder, lalu diputar konstan pada 150 rpm kemudian dibaca harga torsinya. Dan harga konsistensi suspensi semen dapat dihitung dengan menggunakan rumus

Bc 

T  78,2 20,02 .

45

5.3.

ALAT DAN BAHAN

5.3.1. Alat 1. Timbangan 2. Atmospheric consistometer 3. Stopwatch 4. Mixer 5. Gelasukur 5.3.2. Bahan 1. Semen portland 2. Air 3. NaCl

46

5.3.3. Gambar Alat

Gambar 5.1. Timbangan Digital Laboratorium Analisa Semen Pemboran Program Studi Teknik Perminyakan, Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran”Yogyakarta

47

1

2

3

Keterangan: 1. Lid 2. SlurryContainer 3. Paddle

Gambar 5.2. Athmospheric Consistometer (http://www.kfupm.edu.sa/pet/images/labs/drilling%20fluid/CONSISTOMETE R.jpg)

48

Gambar 5.3. Stopwatch (grabbag.wordpress.com/files/2006/03/stopwatch.jpg)

)

49

Gambar 5.4. Mixer (Sumber : Laboratorium Analisa Semen Pemboran)

50

Gambar 5.5. GelasUkur (Sumber :google.com)

51

5.4.

PROSEDUR PERCOBAAN 1. Membuat suspensi semen dengan komposisi yang telah ditentukan yaitu 600 gram semen portland, 276 ml air dan 3 gram NaCl. 2. Menyiapkan peralatan dan stopwatch, sebelum dilakukan pengujian mengkalibrasi terlebih dahulu peralatan yang akan digunakan. 3. Menghidupkan switch master dan set temperatur pada skala yang diinginkan. 4. Menuangkan suspensi semen ke dalamslurry container sampai ketinggian yang ditunjukkan oleh garis batas. 5. Paddle yang telah dilapisi grease dipasang pada lid, kemudian memasang lid yang telah terpasang paddle pada slurry container dan dimasukkan ke dalamatmospheric consistometer. 6. Menghidupkan motor dan stopwatch dan baca skala penunjuk dalam 5 menit selama 50 menit, mencatat skala pada 50 menit.