Rheologi Lumpur
Rheologi Lumpur
Rheologi Lumpur
Viskositas dan gel strength merupakan bagian yang pokok dalam sifat
rheology fluida pemboran. Pengukuran sifat-sifat rheology fluida pemboran
sangat penting mengingat efektifitas pengangkatan cutting merupakan fungsi
langsung dari viskositas. Sifat gel pada lumpur juga penting pada waktu round
trip yaitu saat operasi pemboran dihentikan sementara untuk mengganti bit
misalnya, sehingga dapat mencegah cutting mengendap di dasar sumur yang dapat
menyebabkan penambahan pada saat pemboran selanjutnya. Gel strength
menunjukkan kemampuan fluida untuk menahan cutting dalam waktu tertentu
agar tidak mengendap. Viskositas dan gel strength merupakan sebagian dari
indikator baik tidaknya suatu lumpur.
Fluida pemboran dalam percobaan ini adalah lumpur pemboran. Lumpur
pemboran ini mengikuti model-model rheology Bingham Plastic, Power law.
Diantara model ini, Bingham Plastic merupakan model yang sederhana untuk
fluida non-newtonian. Yang disebut fluida non-newtonian adalah fluida yang
mempunyai harga viskositas tidak konstan, bergantung pada besarnya geseran
(shear rate) yang terjadi.
29
30
Gambar di bawah ini adalah suatu plot pada kertas koordinat rectangular dari
Viskositas Vs Shear Rate. Untuk fluida ini pada setiap shear rate tertentu fluida
mempunyai viskositas yang disebut apparent viscosity dari fluida pada shear rate
tersebut.
Berbeda dengan fluida newtonian yang mempunyai viskositas konstan. Fluida
non-newtonian memperlihatkan suatu yield point stress, yaitu suatu jumlah
tertentu dari tahanan dalam yang harus diberikan agar fluida mengalir seluruhnya.
Viskositas yang diukur dengan marsh funnel adalah waktu dalam detik
yang dibutuhkan oleh 0,9463 liter fluida untuk mengalir keluar dari corong marsh
funnel. Untuk fluida non-newtonian data yang didapat dari marsh funnel tidak
dapat memberikan gambaran lengkap dari rheology suatu fluida, maka biasa
digunakan untuk membandingkan fluida yang baru dengan kondisi sekarang.
Shear Stress. lb/100 sq ft
0 511 1022
40
Apparent Viscosity. Centipoises
30
Plastic Fluid
20
10
Viscous Fluid
0
20 40 60 80 100
Pumping Rate. GPM ( 2 '' PIPE)
3.3.1. Alat
1. Marsh Funnel.
2. Timbangan.
3. Gelas ukur 500 cc.
4. Viscometer Fann VG
5. Multi Mixer.
6. Thermo cup.
3.3.2. Bahan
1. Bentonite.
2. Air tawar (aquadest).
3. Additive
34
1
2
5
3
Keterangan:
1. Dial Reading (Dial Lens)
2. Speed Selection
3. Synchronous Motor
4. Switch Speed Control
5. Thermo Cup
6. Rotor
Gambar 3.1. Viscometer Fann VG
(Laboratorium Analisa Lumpur Pemboran)
35
1 2 3
Keterangan:
1. Mixer Hanging
2. Mixer
3. Mixer Cup
3.5.2. Perhitungan
a) Pengukuran Plastic Viscosity, Yield Point, dan Gel Strength dengan
Menggunakan Viscometer Fann VG:
• Komposisi lumpur dasar = 350 ml Air + 22,5 gr Bentonite
• Komposisi lumpur sampel = Lumpur dasar + 0,3 ml KOH + 0,15 gr
= PAC-R + 0,15 gr PAC-L
• C600 = 53
• C300 = 40
• Plastic Viscosity (PV) = (C600 -C300)
= (53 – 40)
= 13 cp
• Yield Point (YP) = (C300 – PV)
= (40 – 13)
= 27 lb/100 ft2
41