ANALISIS SHALE PROBLEM PADA SUMUR FP-26 LAPANGAN FPB UNTUK PERENCANAAN LUMPUR PEMBORAN SELANJUTNYA

PRIYAMBUDI, FERI (2025) ANALISIS SHALE PROBLEM PADA SUMUR FP-26 LAPANGAN FPB UNTUK PERENCANAAN LUMPUR PEMBORAN SELANJUTNYA. Skripsi thesis, UPN Veteran Yogyakarta.

	Text 1_Skripsi Full_113210087_Feri Priyambudi.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB)
	Text 2_Cover_113210087_Feri Priyambudi.pdf Download (295kB)
	Text 3_Abstrak_113210087_Feri Priyambudi.pdf Download (1MB)
	Text 4_Halaman Pengesahan_113210087_Feri Priyambudi.pdf Download (307kB)
	Text 5_Daftar Isi_113210087_Feri Priyambudi.pdf Download (1MB)
	Text 6_Daftar Pustaka_113210087_Feri Piryambudi.pdf Download (0B)

Abstract

ABSTRACT
ANALYSIS OF SHALE PROBLEM BASED ON CUTTING
SAMPLE TESTING OF WELL F-26 AT FP FIELD FOR
DRILLING MUD PLANNING
By
Feri Priyambudi
NIM: 113210087
(Petroleum Engineering Undergraduated Program)
The drilling operation of Well FP-26 at FPB Field, with a depth of 1850-1870 ft,
passes through a shale formation that has the potential to cause several drilling
problems, such as clay swelling and sloughing shale. Therefore, an analysis of the
reactivity of the shale formation to water-based mud is necessary.
The analysis method used includes X-Ray Diffraction (XRD) and Methylene Blue
Test (MBT). From the XRD and MBT analysis, the minerals contained in the rock
sample and the Brittleness Index (BI) value of a formation layer can be determined,
allowing for an understanding of the characteristics of the rock. Subsequently,
several drilling mud formulations were prepared and tested using swelling tests
and hot rolled dispersion tests. These tests were then correlated with data such as
lithostratigraphy.
Based on the testing of the cutting samples from Well FP-26 at FPB Field, a High
Performance Water Base Mud (HPWBM) formulation with KCl, PHPA, and
polyamine was found to be effective in maintaining wellbore stability, with the KCl
percentage at 7%, PHPA at 0.5%, and polyamine at 2%.
Keywords: Brittleness Index, Shale Problem, Wellbore Stability
vi
vii

DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH ............................................... ii
HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................................... iii
PRAKATA .......................................................................................................... iv
RINGKASAN ........................................................................................................ v
ABSTRACT .......................................................................................................... vi
DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................. x
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xi
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG ..................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ........................................................................... 1
1.3. Tujuan .............................................................................................. 1
1.4. Batasan Masalah .............................................................................. 2
1.5. Lokasi Penelitian ............................................................................. 2
1.6. Luaran Penelitian ............................................................................. 8
1.7. Manfaat Penelitian ........................................................................... 8
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ............................ 9
2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................. 9
2.2. Landasan Teori .............................................................................. 28
METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 38
3.1. Metode Penelitian .......................................................................... 38
3.2. Tahapan Penelitian ........................................................................ 38
PENGOLAHAN DAN PENYAJIAN DATA ..................................... 41
viii

4.1. Analisis Sampel Cutting ................................................................ 42
4.2. Perencanaan Lumpur Pemboran yang akan Diujikan ................... 42
4.3. Analisis Hot Rolled Dispersion Test ............................................. 46
4.4. Analisis Swelling Test.................................................................... 47
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 51
5.1. Hasil Analisis X-Ray Diffraction (XRD) ....................................... 51
5.2. Hasil Analisis Methylene Blue Test (MBT) ................................... 51
5.3. Hasil Analisis Swelling Test ......................................................... 52
Hasil Analisis Hot Rolled Dispersion Test ........................................ 52
Korelasi Hasil Pengujian dan Data Drilling Report ...................... 52
Formulasi Lumpur Pemboran Berdasarkan Pengujian .................. 53
KESIMPULAN DAN SARAN............................................................. 55
6.1. Kesimpulan .................................................................................... 55
6.2. Saran .............................................................................................. 55
DAFTAR RUJUKAN ........................................................................................ 56
LAMPIRAN ......................................................................................................... 58


ix

DAFTAR GAMBAR
Halaman

Gambar 1.1. Lokasi Penelitian ......................................................................... 11
Gambar 1.2. Lokasi Sumur FP-26 ................................................................... 11
Gambar 1.3. Kolom Stratigrafi Cekungan Jawa Timur Utara ............................... 13
Gambar 2.1. Struktur Lapisan Tetrahedral dan Oktahedral ............................. 20
Gambar 2.2. Skema Inhibisi Swelling pada Montmorillonite ......................... 23
Gambar 2.3. Pembuatan PHPA dari Monomer. ............................................... 24
Gambar 2.4. Skema Inhibisi swelling dan Dispersi Cutting Shale .................. 25
Gambar 2.5. X-Ray Diffraction of Bragg’s Law .............................................. 30
Gambar 2.6. Klasifikasi Brittleness Index. ...................................................... 33
Gambar 2.7. Swelling Clay Minerals and Non-Swelling Clay Minerals ......... 33
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian .............................................................. 40
Gambar 4.1. Korelasi Pengujian MBT dan XRD serta Data Litologi. ............ 45












x

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Klasifikasi Shale berdasarkan MBT............................................ 35
Tabel 4.1. Kandungan Mineral Sampel Sumur FP-26 (1850-1870 ft) ......... 42
Tabel 4.2. Kandungan Clay Sampel Sumur FP-26 (1850-1870 ft) .............. 44
Tabel 4.3. Hasil Analisis MBT .................................................................... 44
Tabel 4.4. Komposisi Lumpur yang akan Diujikan ..................................... 46
Tabel 4.5. Hasil Hot Rolled Dispersion Test. ............................................... 47
Tabel 4.6. Perbandingan Pembacaan Hasil Pengujian Swelling Test .......... 49




xi

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A. Problem pada Sumur FP-26 Lapangan FPB ............................... 58
Lampiran B. Data Sumur FP-26 Lapangan FPB .............................................. 59
Lampiran C. Pengolahan Data.......................................................................... 60
Lampiran D. Data Pendukung .......................................................................... 64


DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
SINGKATAN
XRD
X-Ray Diffraction
Halaman
MBT
1
Methylene Blue Test
BI
1
Brittleness Index
HPWBM
2
High Performance Water Base Mud
PHPA
22
Partially Hydrolyzed Polyacrylamide
LAMBANG
23
Å
Angstrom
d
30
Interplane spacing
λ
Wavelength x-ray
30
�
�z
30
Quartz
Ca
32
Calcite
Cly
32
Clay
32
xii
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Salah satu permasalahan dalam operasi pemboran adalah ketidakstabilan kondisi
diameter lubang bor, dimana lubang bor dapat membesar dan bertambah kecil dari
ukuran diameter bit yang digunakan. Usaha memelihara kestabilan lubang bor saat
pemboran menembus formasi shale, akan dipersulit dengan adanya masalah yang
ditimbulkan oleh sifat-sifat shale tersebut (shale problem), dalam hal ini terutama
masalah clay swelling didalamnya. Clay swelling bersama dengan sifat-sifat shale
yang lainnya (dispersi dan lain- lainnya) menimbulkan masalah yang bervariasi
seperti sloughing shale, heaving shale, running shale, gas bearing shale, dan
pressure shale.
Dalam operasi pemboran Sumur FP-26 Lapangan FPB, target pemboran akan
melewati lapisan atau formasi shale, dimana pada saat melakukan pemboran
menembus formasi tersebut memiliki potensi terjadinya beberapa problem
pemboran. Hal ini tentunya akan menghambat proses pemboran itu sendiri apabila
tidak direncanakan sebuah program lumpur pemboran dengan baik. Untuk
mendapat perencanaan lumpur pemboran yang tepat maka harus diketahui
mineralogi yang terkandung pada batuan shale dengan melakukan analisis X-Ray
Diffraction (XRD), analisis Methylene Blue Test (MBT), analisis swelling test,
analisis hot rolled dispersion, dan korelasi data litostratigrafi. .
1.2.
Rumusan Masalah
1. Bagaimana komposisi lumpur pemboran yang efektif untuk menghadapi formasi
shale?
2. Bagaimana pengaruh perbedaan komposisi lumpur pemboran terhadap wellbore
stability pada Sumur FP-26 Lapangan FPB?
3. Bagaimana brittleness index berpengaruh pada wellbore stabillty pada Sumur
FP-26 Lapangan FPB?
1
1.3.
Tujuan
Tujuan dari skripsi ini adalah untuk memberikan rekomendasi perencanaan
komposisi lumpur pemboran pada sumur usulan berdasarkan karakteristik
mineralogi formasi, nilai Brittleness Index (BI) yang berpengaruh terhadap
wellbore stability, serta mengetahui reaktivitas sampel cutting ketika bereaksi
dengan formulasi lumpur yang telah dirancang melalui pengujian laboratorium.
1.4.
Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
1. Penelitian ini dilakukan dengan studi laboratorium menggunakan data dan
sampel hanya dari satu sumur.
2. Penelitian ini dilakukan dengan analisis mineralogi batuan dengan 3 sampel
lumpur pemboran yang diformulasikan oleh penulis tanpa menentukan
presentase aditif KCl yang digunakan karena tidak melakukan pengujian
swelling test menggunakan linear swelling meter.
3. Penelitian ini tidak mempertimbangkan pengaruh formulasi lumpur terhadap
rheology lumpur pemboran, hidrolika pemboran, dan pengangkatan serbuk bor.
4. Penelitian ini tidak mempertimbangkan aspek keekonomian saat operasi
pemboran.
1.5.
Lokasi Sumur FP-26 Lapangan FPB
Sumur FP-26 Lapagan FPB terletak di Blok Tuban di Jawa Timur cekungan Jawa
Timur Utara. Kegiatan pemboran pada sumur ini dimulai pada tanggal 3 Maret 2013
hingga tanggal 18 April 2013. Dalam rangka mengidentifikasi karakteristik batuan
formasi di Lapangan FPB serta meminimalkan permasalahan pemboran yang
berkaitan dengan wellbore stability, dilakukan pengambilan cutting dari kedalaman
1850-1870 ft yang ditembus oleh Sumur FP-26. Sampel cutting tersebut kemudian
dianalisis di laboratorium. Lokasi Sumur FP-26 Lapangan FPB bisa dilihat pada
Gambar 1.1..
2
Gambar 1.1. Lokasi Sumur FP-26 Lapangan FPB
(Google Earth, 2025)
1.5.1. Geologi Regional Sumur FP-26
Cekungan Jawa Timur Utara merupakan bagian dari sistem cekungan Paparan
Sunda bagian tenggara. Cekungan ini secara geografis terletak pada koordinat 110° - 118° Bujur Timur (BT) dan 4° - 8° Lintang Selatan (LS), dengan luas wilayah
sekitar 190.300 km². Lokasi cekungan ini mencakup sebagian besar Jawa Timur
bagian utara hingga wilayah Laut Jawa.
Menurut Van Bemmelen (1949), wilayah Jawa Timur dan Madura dibagi menjadi
beberapa zona fisiografi berdasarkan kesamaan morfologi dan tektoniknya, yaitu:
1. Gunung Api Kuarter
Terletak di bagian tengah Jawa Timur, memanjang sepanjang aliran Sungai
Solo. Zona ini terdiri atas gunung api aktif dan produk erupsi kuarter.
2. Dataran Aluvium Jawa Utara
Menempati bagian timur, mulai dari Surabaya ke arah barat laut, serta bagian
barat mulai dari Semarang ke arah timur laut. Zona ini didominasi oleh endapan
aluvial muda.
3
3. Zona Rembang
Memanjang arah barat-timur dari Semarang hingga Rembang bagian utara,
berbentuk antiklinorium. Zona ini merupakan bagian penting dari sistem
lipatan busur belakang (back-arc fold belt).
4. Zona Randublatung
Memanjang dari Semarang bagian barat hingga Wonokromo di bagian timur,
berbentuk sinklinorium. Zona ini berada di antara zona Rembang dan zona
Kendeng.
5. Zona Kendeng
Memanjang dari Semarang hingga ke ujung timur Jawa Timur bagian utara
juga berbentuk antiklinorium. Zona Kendeng merupakan zona lipatan intensif
yang berasosiasi dengan deformasi tektonik Neogen.
6. Zona Solo
Terdiri atas tiga sub-zona: Sub-zona Blitar, Sub-zona Solo bagian tengah, dan
Sub-zona Ngawi bagian utara. Zona ini merupakan lembah yang diisi oleh
endapan kuarter.
7. Zona Pegunungan Selatan Bagian Timur
Memanjang di sepanjang pantai selatan Jawa Timur hingga ke daerah
Wonosari, terbentuk dari endapan karbonat laut dangkal serta batuan vulkanik
tua.
1.5.2. Stratigrafi Regional
Menurut Pringgopawiro (1983), urutan stratigrafi bawah permukaan di Cekungan
Jawa Timur Utara dimulai dari batuan dasar hingga formasi paling muda. Formasi
formasi tersebut merupakan hasil proses sedimentasi dalam berbagai lingkungan
geologi, dari laut dangkal hingga laut dalam, serta mencerminkan sejarah tektonik
dan evolusi cekungan. Untuk kolom stratigrafi Cekungan Jawa Timur Utara bisa
dilihat pada Gambar 1.3.. Penjelasan setiap satuan stratigrafi adalah sebagai
berikut menurut Pringgopawiro (1983) :
1. Batuan Dasar
Merupakan campuran batuan meta-sedimen yang telah mengalami deformasi
dan terbentuk sebagai mélange, terpatahkan dan terangkat secara lokal. Batuan
4
dasar ini dipisahkan oleh tinggian mikrokontinen yang berarah barat daya
timur laut.
2. Formasi Ngimbang
Terdiri atas sedimen Pre-Ngimbang (Paleosen–Eosen Tengah) yang
merupakan endapan syn-rift, terdiri dari perlapisan tipis pasir, serpih, dan
batubara. Sedimen Eosen Ngimbang (Eosen Tengah–Akhir) menunjukkan
endapan basement wash coastal/deltaik, diikuti oleh sekuen karbonat. Di
seluruh cekungan, formasi ini mencerminkan lingkungan fluvial, deltaik,
lakustrin, dan transisi.
3. Formasi Kujung
Terendapkan pada kondisi laut tinggi selama Oligosen Awal dalam lingkungan
paparan dangkal yang stabil. Tersusun atas batu gamping, serpih, batupasir,
sedimen konglomeratan, dan sisipan batubara. Pada Oligosen Akhir terbentuk
karbonat terumbu di atas tinggian batuan dasar.
4. Formasi Prupuh
Berumur Oligosen Atas–Miosen Bawah, terdiri dari batu gamping bioklastik
tebal dan keras yang kaya fosil orbitoid, berlapis dengan batugamping kapuran.
Formasi ini memiliki hubungan selaras dengan Formasi Kujung di bawah dan
Formasi Tuban di atasnya.
5. Formasi Tuban
Terdiri atas klastika karbonat jenis packstone-wackestone dengan fosil
foraminifera besar, fragmen koral, dan algae. Diendapkan pada Miosen Awal
dalam lingkungan laut dalam, dengan dominasi batulempung monoton dan
sisipan batugamping.
6. Formasi Tawun
Berumur Miosen Awal–Tengah dan diendapkan dalam lingkungan laut terbuka
(outer shelf). Tersusun atas batulempung pasiran, batupasir, dan batugamping
dengan kandungan foraminifera orbitoid.
7. Formasi Ngrayong
Sering dianggap sebagai anggota Formasi Tawun. Bagian bawah terdiri dari
batugamping orbitoid dan batulempung; bagian atas berupa batupasir dengan
5
sisipan batugamping. Berumur Miosen Tengah dan berfungsi sebagai reservoir
utama di daerah Cepu.
8. Formasi Bulu
Diendapkan pada Miosen Tengah di lingkungan laut dangkal. Tersusun dari
kalkarenit berlempeng dan napal pasiran, dengan komposisi litoklas karbonat,
foraminifera, kuarsa, dan glaukonit. Umumnya tersebar di Antiklinorium
Rembang Utara.
9. Formasi Wonocolo
Berumur Miosen Tengah–Akhir, terdiri dari napal dan batulempung tidak
berlapis yang diendapkan dalam lingkungan paparan luar. Bagian bawah
mengandung batugamping pasiran dan batupasir gampingan dalam kondisi
transgresif. Ketebalan mencapai ±500 meter.
10. Formasi Mundu
Merupakan endapan laut pada Miosen Akhir–Pliosen, berupa napal masif
berwarna abu-abu muda hingga putih kekuningan, kaya akan foraminifera
planktonik. Pada bagian atas ditemukan batugamping pasiran. Ketebalan
mencapai 700 meter ke arah selatan.
11. Formasi Selorejo
Berumur Pliosen Atas, terdiri dari grainstone atau packstone foraminiferal
yang sebagian glaukonitan, berlapis dengan batu gamping napalan dan pasiran.
Diendapkan dalam lingkungan laut dalam dengan ketebalan sekitar 100 meter.
12. Formasi Lidah
Berumur Pleistosen, bagian bawah endapan laut, sedangkan bagian atas
endapan air tawar. Litologinya meliputi batu lempung kebiruan napal berlapis,
batupasir, dan lensa grainstone/rudstone yang mengandung fosil. Mewakili
lingkungan paparan tengah hingga luar.
13. Formasi Paciran
Berumur Pliosen–Awal Pleistosen, berupa batu gamping terumbu yang
mengalami pelapukan dan pelarutan, sehingga membentuk tekstur chalky
limestone.
6
\Gambar 1.3. Kolom Stratigrafi Cekungan Jawa Timur Utara
(Pringgoprawiro, 1983)
7

Item Type:	Tugas Akhir (Skripsi)
Uncontrolled Keywords:	Brittleness Index, Shale Problem, Wellbore Stability
Subjek:	T Technology > T Technology (General)
Divisions:	Fakultas Teknologi Mineral dan Energi > (S1) Teknik Perminyakan
Depositing User:	Eko Yuli
Date Deposited:	10 Sep 2025 06:52
Last Modified:	10 Sep 2025 06:56
URI:	http://eprints.upnyk.ac.id/id/eprint/43647

Actions (login required)

View Item