DASAR – DASAR PEMBORAN
Pemboran adalah tentang membuat lubang di tanah, dan ada dua buah komponen dasar dalam pembuatan lubang tersebut, yaitu :
- Membuat keratan (Chip Making)
- Membersihkan keratan (Chip Clearing)
Keratan tersebut dapat diproduksi dengan satu atau lebih proses berikut ini :
- Pemotongan / perobekan (Cutting / tearing)
- Memilin / merobek (Twisting / tearing)
- Menggerus / menggores (Grinding / abrading)
- Penghancuran (Crushing)
Proses pemboran tersebut di atas dapat terjadi apabila empat komponen di bawah ini dilakukan :
- Gerakan menekan ke bawah (Feed)
- Pemutaran (Rotation)
- Pemukulan (Percussion)
- Pembersihan (Flushing)
Metode Pemboran
Secara tradisional, pemboran dilakukan dengan dua cara yang berbeda :
- Percussion Drilling, yang terdiri dari : - Top Hammer Drilling, - Down The Hole (DTH) Drilling
- Pemboran Berputar (Rotary Drilling). Percussive drilling menggunakan keempat komponen yaitu feed, rotation, percussion dan flushing, sementara itu rotary drilling tidak menggunakan percussion tetapi menggunakan daya tekan ke dalam (feed force) dan gaya putar (rotation torque).
Pemilihan metode Pemboran dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu sebagai berikut
- Pemilihan metode pemboran tergantung terutama kepada kondisi fisik dan geologi dari batuan yang akan dibor. Formasi yang keras biasanya membutuhkan percusssive drilling,tetapi batuan yang lunak atau batuan yang tidak terkonsolidasi hanya membutuhkan rotary cutting drilling.
- Kekerasan dan komposisi mineral dari batuan juga merupakan faktor utama yang menyebabkan keausan komponen alat bor.
Dalam metode pemboran ada istilah feed yaitu gerakan menekan ke bawah oleh mata bor, gaya tekan ke bawah (feed force) sangat dibutuhkan untuk menekan mata bor ke batuan. Gaya tekan ini sendirihanya dapat menghancurkan sedikit batuan yang terletak di bawah mata bor, tetapi dengan kombinasi gaya rotasi dan perkusi (percussion).
Pemotongan, perobekan, penggerusan dan penggoresan dapat dilakukan. Saat mata bor memotong batuan, alat bor harus ditekan ke bawah agar mata bor selalu bersinggungan dengan bagian dasar lubang dan tekanan pemboran menjadi terpelihara.
Kekuatan feed minimal diperlukan alat bor untuk memulai pemboran pada formasi batuan. Batuan lunak seperti serpih membutuhka tekanan yang lebih rendah dibanding batuan keras seperti granit. Pemboran dikatakan lebih efisien jika kekuatan gaya tekan ke dalam lebih besar dari kekuatan minimal yang dibutuhkan untuk memecahkan batuan.
Dalam prakteknya “ Pulldown System “ dibutuhkan pada pemboran, sehingga gaya tekan tambahan yang dilewatkan melalui drill string dapat diberikan ke mata bor. Secara efektif, sebagian dari berat rig ditambahkan ke berat rangkaian alat bor (drill string). Gaya tekan ke dalam (feed force) harus diatur kekuatannya, sehingga dapat disesuaikan dengan kondisi pemboran.
Pemotongan, perobekan, penggerusan dan penggoresan dapat dilakukan. Saat mata bor memotong batuan, alat bor harus ditekan ke bawah agar mata bor selalu bersinggungan dengan bagian dasar lubang dan tekanan pemboran menjadi terpelihara.
Kekuatan feed minimal diperlukan alat bor untuk memulai pemboran pada formasi batuan. Batuan lunak seperti serpih membutuhka tekanan yang lebih rendah dibanding batuan keras seperti granit. Pemboran dikatakan lebih efisien jika kekuatan gaya tekan ke dalam lebih besar dari kekuatan minimal yang dibutuhkan untuk memecahkan batuan.
Dalam prakteknya “ Pulldown System “ dibutuhkan pada pemboran, sehingga gaya tekan tambahan yang dilewatkan melalui drill string dapat diberikan ke mata bor. Secara efektif, sebagian dari berat rig ditambahkan ke berat rangkaian alat bor (drill string). Gaya tekan ke dalam (feed force) harus diatur kekuatannya, sehingga dapat disesuaikan dengan kondisi pemboran.
2. Rotation
Fungsi dari komponen pemutar (rotation) bevariasi tergantung pada apakah dikombinasikan dengan alat bor perkusi (percussion).
3. Percusive Drilling
Fungsi utama dari pemutar adalah untuk memutar mata bor ke posisi yang baru saat dilakukan pemukulan, sehingga mata bor masuk dan tidak memukul mengenai titik yang sama beberapa kali pada dasar lubang bor.
4. Percussion
Percussion menghasilkan pemboran yang lebih efisien pada formasi batuan dengan kekerasan menengah atau tinggi yang dapat dipecahkan dengan pukulan hammer (palu), tetapi tidak mudah terkikis oleh gaya seret putar. Percussion dilakukan dengan menggunakan top hammer atau down hole hammer.
Percussion menghasilkan pemboran yang lebih efisien pada formasi batuan dengan kekerasan menengah atau tinggi yang dapat dipecahkan dengan pukulan hammer (palu), tetapi tidak mudah terkikis oleh gaya seret putar. Percussion dilakukan dengan menggunakan top hammer atau down hole hammer.
5. Rotary Drilling
Fungsi dari pemutar adalah untuk menyeret mata bor sehingga berputar saat kekuatan gaya tekan ke
dalam menekan mata bor ke dasar lubang bor. Kombinasi dari dua kekuatan tersebut dapat membuat mata bor menghasilkan keratan dengan cara menggerus dan memotong.
Kecepatan putar harus juga dapat diatur untuk menghasilkan keratan sebesar mungkin.
6. Down Hole Hammer
Pemboran down hole hammer biasanya digunakan pada rotary drill yang ringan atau menengah yang tidak mempunyai kemampuan yang cukup kuat untuk menembus formasi yang keras.
Down hole hammer memberikan energi secara langsung kepada mata bor sehingga lebih efisien dibandingkan dengan top hammer, terutama pada lubang bor yang dalam dan besar pada kondisi batuan yang keras.
Down hole hammer memberikan energi secara langsung kepada mata bor sehingga lebih efisien dibandingkan dengan top hammer, terutama pada lubang bor yang dalam dan besar pada kondisi batuan yang keras.
7. Flushing
Flushing adalah proses pembersihan keratan batuan hasil pemboran dengan mengalirkan udara pada lubang bor. Flushing sangat penting untuk melepaskan keratan batuan (cutting) dari lubang bor.
Flushing ini harus cukup kuat untuk membersihkan keratan lepas dari mata bor segera setelah keratan batuan tersebut diproduksi. Kalau tidak, maka keratan tersebut akan digerus kembali sehingga meningkatkan keausan mata bor dan mengurangi tingkat kecepatan pemboran.
Udara bertekanan biasanya merupakan media yang digunakan untuk membersihkan keratan batuan dari lubang bor. Ini dinamakan “ Bailing Air “ yang maksudnya mengeluarkan keratan dari lubang bor.
Kecepatan udara yang berputar melingkar (Angular Air Velocity) atau “ Up Hole Velocity “ (UHV) akan menentukan apakah tekanan udara cukup untuk membersihkan / mengeluarkan keratan batuan dari dalam lubang bor. UHV tergantung dari tiga faktor, yaitu :
Flushing ini harus cukup kuat untuk membersihkan keratan lepas dari mata bor segera setelah keratan batuan tersebut diproduksi. Kalau tidak, maka keratan tersebut akan digerus kembali sehingga meningkatkan keausan mata bor dan mengurangi tingkat kecepatan pemboran.
Udara bertekanan biasanya merupakan media yang digunakan untuk membersihkan keratan batuan dari lubang bor. Ini dinamakan “ Bailing Air “ yang maksudnya mengeluarkan keratan dari lubang bor.
Kecepatan udara yang berputar melingkar (Angular Air Velocity) atau “ Up Hole Velocity “ (UHV) akan menentukan apakah tekanan udara cukup untuk membersihkan / mengeluarkan keratan batuan dari dalam lubang bor. UHV tergantung dari tiga faktor, yaitu :
- Kapasitas dari Compressor. Makin besar kapasitasnya makin besar pula UHV-nya.
- Diameter dari lubang bor.
- Diameter bagian luar (outside) dari pipa bor.
Dua faktor terakhir tersebut di atas secara bersama – sama akan menentukan volume ruang lubang bor yang akan dibersihkan. Jika diameter pipa lebih kecil dibandingkan dengan lubang bor, maka volume ruang lubang bor yang akan dibersihkan menjadi besar dan UHV-nya menjadi kecil / rendah. Sebaliknya, jika diameter pipa mendekati diameter lubang bor, maka volume ruang lubang bor yang akan dibersihkan menjadi lebih kecil dan UHV-nya menjadi lebih besar / tinggi.
Air, busa atau polymer dapat diinjeksikan kedalam aliran udara untuk membantu mengurangi debu, melepaskan keratan batuan atau meningkatkan stabilitas lubang bor.
