Thursday, January 2, 2014

Drilling Rig : Sistem Angkat (Hoisting System)

Sistem pengangkatan (hoisting system) merupakan salah satu komponen peralatan pemboran, yang berfungsi untuk memberikan ruang kerja yang cukup untuk pengangkatan dan penurunan drill string dan casing kedalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung.

Sistem pengangkatan memegang peranan penting mengingat bahwa sistem ini adalah sistem yang mendapat atau mengalami beban yang paling besar, baik beban secara vertikal maupun beban horizontal. Beban vertikal berasal dari beban menara, drillstring (drill pipe dan drill collar), casing string, tegangan dead line, tegangan dari fast line serta tegangan dari block-block. Sedangkan beban horizontal berasal dari tiupan angin serta drill pipe yang disandarkan pada menara. Beban yang disebabkan oleh tiupan angin ini sangat mempengaruhi beban sistem pengangkatan pada saat pemboran berlangsung dilepas pantai (off shore), seperti dilapangan laut utara dimana kecepatan angin sangat besar sekali.

Sistem pengangkatan ini terdiri dari dua sub komponen utama, yaitu struktur penyangga (supporting structure) yang dikenal dengan nama “rig” dan peralatan pengangkatan (hosting equipment).

1. Struktur Penyangga (Supporting Structure)
Struktur pengangga (rig) adalah konstruksi menara kerangka baja yang ditempatkan diatas titik bor, berfungsi untuk menyangga perlatan pemboran. Struktur penyangga terdiri dari s
ubstructure, lantai bor (floor) dan menara pemboran (drilling tower) yang ditempatkan diatas struktur dan lantai bor.

1.a. Substructure
Substructure adalah konstruksi kerangka baja sebagai platform yang dipasang langsung diatas titik bor. Substructure memberikan ruang kerja bagi peralatan dan pekerja diatas dan dibawah lantai bor. Tinggi substructure ditentukan oleh jenis rig dan ketinggian blow out preventer stock. Substructure mampu menahan beban yang sangat besar yang ditimbulkan oleh derrick atau mast, peralatan pengangkatan meja putar, rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar dan sebagainya) dan beban casing.

Substructure

1.b. Lantai Bor (Rig)
Lantai bor merupakan bagian penting dalam perhitungan kedalaman sumur, karena titik nol pemboran dimulai dari lantai bor. Lantai bor berada diatas substructure dan berfungsi untuk :

  • Menampung peralatan-perlatan pemboran yang kecil-kecil.
  • Tempat berdirinya menara.
  • Mendudukan drawwork.
  • Tempat driller dan rotary helper (roughneck).
Susunan lantai bor terdiri dari :
  • Rotary table : Memutar rangkaian pipa bor (drill pipe, drill collar, bit).
  • Rotary drive : Meneruskan (memindahkan) daya dari drawwork ke meja putar (rotary table).
  • Drawwork : Merupakan “hoisting mechanism” pada rotary drilling rig.
  • Drillers console : Merupakan pusat instrumentasi dari rotary drilling rig.
  • Make-up and break-out tongs : Kunci-kunci besar yang digunakan untuk menyambung atau melepas bagian-bagian drill pipe dan drill collar.
  • Mouse hole : Lubang dekat rotary table pada lantai bor, dimana drill pipe ditempatkan pada saat dilakukan penyambungan dengan kelly dan rangkaian pipa bor.
  • Rat hole : Lubang dekat kaki menara pada lantai bor dimana kelly ditempatkan pada saat berlangsung “cabut pasang pipa” (round trip).
  • Dog house : Merupakan rumah kecil yang digunakan sebagai ruang kerja driller dan penyimpanan alat-alat kecil lainnya.
  • Pipe ramp : Merupakan jembatan penghubung antara catwalk dengan rig floor, berfungsi sebagai lintasan pipa bor yang ditarik ke lantai bor.
  • Cat walk : Merupakan jembatan penghubung antara pipe rack dengan pipe ram, berfungsi untuk menyiapkan pipa yang akan ditarik ke lantai bor lewat pipe ramp.
  • Hydraulic catheat : Digunakan untuk menyambung dan melepas sambungan jika dipasang drill pipe yang besar atau drill collar akan ditambahkan atau dikurangkan dari drill string pada saat “perjalanan” masuk atau keluar dari sumur bor.

1.c. Menara Pemboran (Drilling Tower)
Fungsi utama menara pemboran adalah untuk mendapatkan ruang vertikal yang cukup untuk menaikkan dan menurunkan rangkaian pipa bor dan casing ke dalam lubang bor selama operasi pemboran berlangsung. Oleh karena itu tinggi dan kekuatannya harus disesuaikan dengan keperluan pemboran.
Menara ini jika dilihat dari keempat sisinya akan memiliki konstruksi yang berbeda. Sisi dimana drawwork berada selalu berlawanan dengan pipe ramp maupun pipe rack. L.C.Moore, Ideco Worl Field, National Card Well, mengemukakan bahwa ada dua tipe menara, yang pertama adalah Tipe standart (derrick) dan berikutnya adalah Tipe portable (mast).

Bagian-bagian menara yang penting :

  • Gine pole : Merupakan tiang berkaki dua atau tiga yang berada di puncak menara, berfungsi untuk memberikan pertolongan pada saat menaikkan dan memasang crown block (gine pole hanya dipasang menara tipe standard).
  • Water table : Merupakan lantai di puncak menara yang berfungsi untuk mengetahui bahwa menara sudah berdiri tegak.
  • Cross bracing : Berfungsi untuk menguatkan menara, ada yang berbentuk k dan x.
  • Tiang menara : Merupakan empat tiang yang berbentuk menara, berbentuk segi tiga sama kaki, berfungsi sebagai penahan terhadap semua beban vertikal dibawah menara dan beban horizontal (pengaruh angin dsb).
  • Girt : Merupakan sabuk menara, berfungsi sebagai penguat menara.
  • Monkey board : Tempat kerja bagi para derrickman pada waktu cabut atau menurunkan rangkaian pipa bor. Serta tempat menyandarkan bagian rangkaian pipa bor yang kebetulan sedang tidak digunakan (pada saat dilakukan cabut pipa). Monkey board terletak di tengah-tengah ketinggian menara pemboran, crew yang bekerja di monkey board disebut monkey man.
Monkey Board

1.c.1. Menara Tipe Standart (Derrick)
Jenis menara ini tidak dapat didirikan dalam satu unit, tetapi sistem pendiriannya disambung satu-persatu (bagian-bagian). Demikian jika dipindah harus melepas dan memasang bagian-bagian tersebut, kecuali untuk jarak yang tidak terlalu jauh dapat digeserkan. Menara jenis ini banyak digunakan untuk pemboran dalam, dimana membutuhkan lantai yang luas untuk tempat pipa, pemboran ditengah-tengah kota, daerah pegunungan dan pemboran di lepas pantai dimana tidak tersedia cukup ruang untuk mendirikan satu unit penuh.

1.c.2. Menara Tipe Portable (Mast)
Jenis menara ini posisi berdirinya dapat vertikal atau hampir vertikal, terdiri dari bagian yang dikaitkan satu sama lain dengan las atau sekrup (biasanya terdiri dari dua tingkat), tipe menara ini dapat didirikan sebagai unit menara penuh, menara ditahan oleh teleskoping dan diperkuat oleh tali-tali yang ditambatkan secara tersebar. Tipe menara ini jika dibandingkan dengan menara standart mempunyai kelebihan, karena lebih murah, mudah dan cepat untuk mendirikannya, serta biaya transportnya murah, tetapi penggunaannya terbatas pada pemboran yang dangkal.

Mast (Portable Rig)


2. Peralatan Pengangkatan (Hoisting Equipment) 
2.a. Drawwork

Drawwork

Drawwork merupkan otak dari suatu unit pemboran, karena melalui drawwork ini seorang driller dapat melakukan dan mengatur operasi pemboran, sebenarnya drawwork merupakan suatu sistem transmisi yang kompleks. Sebagai gambaran adalah seperti sistem transmisi pada mobil (gear bock). Drawwork akan berputar bila dihubungkan dengan prime mover (mesin penggerak). Drawwork terletak di belakang derrick atau juga berada di dekat meja putar.
Konstruksi drawwork tergantung dari beban yang harus dilayani, biasanya didesain dengan horse power (hp) dan kedalaman pemboran, dimana kedalaman disini harus disesuaikan dengan ukuran drill pipenya.
Fungsi utama drawwork adalah untuk :

  1. Meneruskan tenaga dari prime mover (power system) ke rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung.
  2. Meneruskan tenaga dari prime mover ke rotary drive.
  3. Meneruskan tenaga dari prime mover ke catheads untuk menyambung atau melepas bagian-bagian rangkaian pipa bor.
Komponen-komponen utama drawwork terdiri dari :
  1. Revolling Drum : Merupakan suatu drum untuk menggulung kabel bor (drilling line).
  2. Breaking System : Terdiri dari rem mekanis utama dan rem pembantu hidrolis atau listrik, berfungsi untuk memperlambat atau menghentukan gerakan kabel bor.
  3. Rotary Drive : Berfungsi untuk meneruskan tenaga dari drawwork ke meja putar.
  4. Catheads : Berfungsi untuk mengangkat atau menarik beban-beban ringan pada rig floor dan juga berfungsi untuk menyambung atau melepas sambungan pipa bor.

2.b. Overhead Tools
Overhead tools merupakan serangkaian peralatan yang menunjang operasi pemboran. Overhead tools terdiri dari crown block, traveling block, hook, dan elevator.

Crown block : Merupakan kumpulan roda yang ditempatkan pada puncak menara (sebagai block yang diam). Crown block berfungsi untuk melilitkan tali-tali pemboran, dan sebagai katrol untuk membuat sistem pengangkat dapat bekerja.
Crown block berupa katrol-katrol pada puncak menara, yang dihubungkan pada travelling block dengan menggunakan drilling line, untuk meringankan beban pengangkatan berbagai peralatan pemboran. Travelling block merupakan susunan pul-pul dimana tali baja dililitkan, hal ini memungkinkan travelling block berjalan naik turun di bawah crownblock dan diatas rig floor.
Crown Block (sumber gambar atas : goldenman.win.mofcom.gov.cn)

Traveling block : Merupakan kumpulan roda yang digantung di bawah crown block, di atas lantai bor yang berfungsi sebagai block yang bergerak naik-turun untuk mengangkat hook block.
Travelling Block (Sumber insert : www.made-in.china.com


Hook : Berfungsi untuk menggantungkan swivel dan rangkaian pipa bor selama operasi pemboran berlangsung. Hook terletak di bawah traveling block
Hook (sumber insert : img.directindustry.com)

Elevator : Merupakan klem (penjepit) yang ditempatkan (digantungkan) pada salah satu sisi travelling block atau hook dengan elevator links. Elevator berfungsi
untuk menjepit atau memegang drill pipe dan drill collar bagian demi bagian sehingga dapat dimasukkan atau dikeluarkan ke dan dari lubang bor.
Elevator


2.c. Drilling Line
Drilling line berada di dekat drawwork. Drilling line menghubungkan semua komponen dalam sistem pengangkatan, karena tali ini dililitkan secara bergantian melalui crown block dan puli travelling block, kemudian digulung pada revolving drum yang berputar. Selain itu ada juga tali yang tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (dead line).
Drilling line sangat penting dalam operasi pemboran karena berfungsi untuk menahan atau menarik beban yang diderita oleh hook. Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi karena keausan maka dibuat “cut off program”. Cut of program ini dibuat berdasarkan kekuatan kabel terhadap tarikan dan dinyatakan dengan ton line yang diderita kabel. Beban-beban berat yang diderita oleh drilling cable terjadi pada saat :
  • Cabut dan masuk drill string (round trip).
  • Pemasangan casing (running casing).
  • Operasi pemancingan (fishing job).
Drilling Line

Susunan drilling line terdiri dari :
  • Reveed “drilling line” : Tali yang melewati roda-roda crown block dan roda-roda travelling block.
  • Dead line : Tali tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (tali mati).
  • Dead line anchor : Biasanya ditempatkan berlawanan (berseberangan dengan drawwork, diklem pada substructure).
  • Storage or supply : Biasanya ditempatkan pada jarak yang dekat dengan rig.

Peralatan-peralatan Lain
1. Sand Line

Sand Line

Fungsi dan letak sand line hampir sama seperti drilling line. Sand line menghubungkan semua komponen dalam sistem pengangkatan, karena tali ini dililitkan secara bergantian melalui crown block dan puli travelling block, kemudian digulung pada revolving drum yang berputar. Selain itu ada juga tali yang tidak bergerak yang ditambatkan pada substructure (dead line).

2. Tong

Tong
Tong merupakan kunci pas, untuk mengencangkan dan melonggarkan koneksi pada drill string / untuk membuka dan menutup pada rangkaian pipa bor. Dalam kondisi standbye tong harus berada di dekat lantai bor atau dog house.

3. Dog House

Dog House
Dog house berfungsi untuk memberikan tempat untuk para driller beristirahat pada waktu istirahat atau jam makan siang. Dog house berada di atas rig floor. Dog house merupakan rumah kecil yang digunakan sebagai ruang kerja driller dan penyimpanan alat-alat kecil lainnya.

4. Cat Walk

Cat Walk
Cat walk merupakan wadah untuk meletakkan pipa-pipa pemboran sebelum diletakkan di lereng pipa. Cat walk terletak di depan rig. Cat walk ini menghubungkan antara piperack dan v-door/drill floor. Pipa diletakkan diatas cat walk kemudian disalurkan dengan menggunakan trolleys.

5. V-Ramp

V-Ramp
V-ramp merupakan jembatan penghubung antara catwalk dan rig floor. berfungsi sebagai lintasan drill pipe yang akan ditarik ke rig floor. V-ramp terletak berdekatan dengan cat walk.

6. Top Drive

Top Drive
Top Drive merupakan teknologi yang digunakan dalam pemboran khususnya dalam hoist dan rotary system dengan menggunakan putaran dari motor dalam top drive, sehingga tidak perlu menggunakan rotary table. Adanya lintasan khusus dari top drive untuk sistem pengangkatan. Top drive terletak di bawah hhok dan berfungsi untuk memberikan tenaga angkat, putar dan sebagai alat sirkulasi.


7. Link

Link
Link berfungsi sebagai pengait antara hook dengan elevator, dan berlokasi di dekat hook. Ruang kerja link adalah hanya sebagai penggantung saja. Link dirangkai dengan elevator seperti pada saat round trip.

6 comments: