Tahapan Teknis Proses Pengeboran

Dalam proses pembuatan sumur bor atau proyek pengeboran, secara teknis tentunya memiliki tahapan-tahapan yang harus dilakukan secara sistematis. Gambaran umum mengenai tahapan proses pengeboran tersebut dapat dilakukan sebagai berikut:

 

1.  Persiapan Sebelum Proses Pengeboran 

Sebelum memulai proses pengeboran, ada beberapa hal yang perlu dipersiapkan agar pekerjaan proyek berjalan dengan lancar. Dalam tahap persiapan ini, yang dilakukan terdiri atas:

1.1. Pembuatan bak pengendap, bak penampung, serta saluran sirkulasi air. 

1.2. Pemasangan balok landasan mesin, papan sirkulasi, dan lantai dasar mesin. 

1.3. Penyetingan mesin sirkulasi dan pompa 

1.4. Perakitan mesin bor dan pendirian menara

1.4. Persiapan lainnya seperti pembuatan saluran pembuangan lumpur

2.  Proses Pengeboran

Untuk pengeboran dengan kedalaman dan diameter tertentu diperlukan dua tahapan, yaitu Pengoboran Inti dan Non-Inti. Pengeboran Inti dilakukan untuk mengeksplorasi dan survey geoteknik. Informasi geoteknik (data rekahan, joint, dan struktur lainnya), informasi litologi, kualitas terhadap mineral tertentu, dll. Eksplorasi informasi yang diperoleh tebal dan posisi endapan serta kualitas (melalui analisis kimia). Pengeboran inti hanya memungkinkan dilakukan dengan metode pengeboran putar, dan panjang inti bor pada setiap run pengeboran akan dibatasi oleh panjangnya stang bor itu sendiri.

Untuk pengeboran yang dalam akan lebih efektif menggunakan sistem wireline (core barrel diangkat cukup menggunakan sebuah kawat yang ditarik dari atas). Sampel yang didapatkan dalam pengeboran inti adalah inti bor dan cutting. Dalam pengeboran non (membuat lubang tanpa memperoleh inti bor). Pengeboran non inti bisa dilakukan dengan metode pengeboran putar, tumbuk (cable tool), auger, bor bangka, dll. 

Dalam pengeboran non inti ini interpretasi bawah permukaan melalui cutting yang terangkat ke permukaan oleh fluida bor. Akurasi interpretasi geologi akan menemui banyak kelemahan terutama dalam ketepatan penentuan kedalamannya. Hal penting dalam pengeboran non inti adalah bidang gerus (berai) mata bor yang lebih luas. 

3.  Tahapan Pengeboran Air

Untuk pengeboran air perlu dilakukan beberapa tahapan yang diantaranya adalah pengeboran awal (pilot-hole), pengujian geofisika (well-logging), pembesaran lubang (reaming), konstruksi sumur, pembersihan lubang sumur (development), dan pengujian pompa (pumping-test). 

3.1. Pengeboran awal (pilot-hole) 
Pengeboran awal (pilot-hole) dilakukan guna untuk mengetahui litologi secara rinci. Biasanya menggunakan mata bor jenis tricone dengan diameter 6” hingga kedalaman melebihi konstruksi sumur yang direncanakan.

3.2. Pembesaran lubang bor (reaming)
Tujuan dari proses ini adalah untuk mendapatkan kemudahan dalam pemasangan pipa dan saringan (konstruksi), yang antara lain adalah:

a.  Pemasangan pipa penghantar saat pengisian gravel dan grouting-cement 

b.  Peletakan pipa piezometer (kalau ada) 

c.  Pemasangan pipa pelindung sementara

3.3. Konstruksi sumur 
Proses konstruksi pemasangan pipa cassing sumur harus secepatnya dilakukan sesegera mungkin setelah selesai proses pengeboran, untuk menghindari terjadinya ambrukan atau keruntuhan pada dinding sumur yang telah tersedia. Konstruksi sumur disesuaikan dengan hasil pengukuran penampang lubang bor. 

a.  Pengisian gravel
Gravel berfungsi sebagai pengikat cassing agar terpasang lebih kokoh dan sekaligus juga berfungsi sebagai saringan (filter) yang dimasukkan pada ruang yang tersedia antara lobang sumur dengan pipa cassing. Gravel yang digunakan biasanya berukuran antara 2 - 5mm dimasukkan melalui pipa penghantar berukuran 1,5” dari dasar sumur hingga kedalaman yang direncanakan. Bersamaan dengan pengerjaan pengisian gravel, dilakukan juga pemompaan lumpur (spulling) dari pompa melalui ruang pipa konstruksi. Pekerjaan ini harus dilakukan agar lumpur sisa pengeboran dapat dikeluarkan melalui dinding pipa konstruksi dan dinding lubang bor tempat posisi gravel berada dengan menutup ruangan di dalam pipa konstruksi. Spulling tersebut bertujuan untuk membuat gradasi gravel yang dimasukkan agar dapat tersusun dengan baik dan padat.

b.  Grouting cement 
Grouting cement adalah pemasangan adonan semen yang diletakkan di atas permukaan gravel (ruang antara dinding pipa konstruksi dengan dinding lubang bor) melalui pipa penghantar berukuran 1,5”, selanjutnya pipa tersebut dibuka kemudian diangkat satu persatu sehingga adonan semen mencapai permukaan sumur.

3.4. Pembersihan sumur (Development) 
Pembersihan sumur ini dapat dilakukan melalui beberapa tahapan, yang antara lain adalah sebagai berikut:

a.  Pengocokan mekanis (surging) 
Pengocokan mekanis dilakukan dengan cara menaik-turunkan stang bor atau pipa di antara stang bor atau pipa penghantar yang telah dipasang alat plunger, biasanya diletakkan di dalam pipa jambang. Pengocokan mekanis dilakukan berkali-kali sampai kondisi air terlihat cukup jernih. 
Pengocokan mekanis ini dilakukan antara lain bertujuan untuk mengeluarkan kotoran yang ada di dalam sumur (saat ditekan), menghisap air dari akuifer ke dalam sumur sehingga kondisi lumpur yang kental menjadi encer (saat ditarik) serta kotoran-kotoran yang menempel dalam saringan terbawa ke dalam sumur, membantu proses pemadatan dan gradasi gravel (saat ditarik).

b.  Metode pembersihan lubang
Pembersihan lubang dilakukan dengan fluida (sirkulasi langsung atau normal), fluida (udara, air, atau lumpur) dipompa dengan tekanan ke bawah melalui stang bor, mata bor, dan kemudian membawa cutting ke permukaan di antara dinding lubang bor dan stang bor. Pembersihan dengan fluida (sirkulasi terbalik), pada metode ini fluida dipompa ke bawah melalui lubang di antara dinding lubang bor dan stang bor, kemudian melewati mata bor, dan naik ke atas melalui lubang di dalam stang bor. 

4.  Kedalaman dan Ukuran Lubang Bor
Kedalaman dan ukuran lubang bor sangat ditentukan oleh tipe pengeboran yang dilakukan. Tipe pengeboran harus sesuai dengan kedalaman dan ukuran lubang bor yang diinginkan. Sebagai contoh misalnya, tipe pengeboran dengan auger tangan hanya dapat digunakan untuk pengeboran yang berkedalaman beberapa meter saja dengan ukuran lubang yang kecil. 
Beberapa tipe pengeboran dapat diaplikasikan pada rentang ukuran lubang bor tertentu, cable tool, ukuran lubang 100mm s/d 400mm (4-16") dan sampai kedalaman 1500m (5000ft). Slim rotary (diamond), ukuran lubang 30mm s/d 100mm (1-4") dan sampai kedalaman 1500m (5000ft) 
Tipe pengeboran juga dapat diklasifikasikan berdasarkan aplikasinya seperti cable tool untuk pengeboran air, rotary untuk pengeboran minyak, hammer untuk pengeboran pada kuari, dll. Dalam hal ini klasifikasi lebih banyak ditentukan oleh sifat formasi seperti ditunjukkan dalam daftar berikut: 

4.1. Pengeboran pada formasi yang terkonsolidasi
a.  Cable - sampel bagus 
b.  Rotary mud - tingkat penetrasi cepat 
c.  Rotary air - sangat cepat pada formasi yang kering dan kohesif 
d.  Rotary mud reverse - sampel bagus, penetrasi cepat, menjaga kondisi dinding 
e.  Auger - murah dan cepat pada formasi kering 
f.   Jetting - murah pada kondisi air yang melimpah 

4.2. Pengeboran pada formasi yang stabil (high drillability) 
a.  Rotary - semua fluida memberikan hasil yang bagus 
b.  Cable tool - bagus tetapi lebih lambat 
c.  Hammer - sampling chip dan air, penetrasi cepat 
d.  Diamond coring - lebih lambat dari hammer, sampel lebih sempurna 

4.3. Pengeboran pada formasi yang stabil (low drillability) 
a.  Hammer-penetrasi cepat (top-hole bor dangkal dan down-hole untuk bor dalam) 
b.  Diamond drills - Informasi lengkap dan inti lebih bagus 
c.  Heavy rotary drills - Murah dan cepat 

4.4. Pengeboran pada formasi boulder dan breksi keras 
Beberapa tipe pengeboran dapat dilakukan dalam berbagai teknik pengeboran, dan aplikasi akan menentukan teknik pengeboran yang digunakan. Dalam hal aplikasi untuk mendapatkan informasi bawah permukaan maka sistem kontrol yang cermat dan interpretasi semua indikator pengeboran adalah parameter yang diutamakan. Dalam aplikasi untuk lingkungan maka metode pengeboran seharusnya tidak memberikan dampak terhadap kualitas sampel kimia maupun biologi. Kondisi seperti ini memerlukan modifikasi dalam teknik pengeboran. Dalam aplikasi yang membutuhkan sampel inti maka metode pengeboran dipilih terhadap proses penetrasi yang stabil sehingga akan memberikan inti yang lebih sempurna yang tertampung dalam core barrel. Transmisi ke mata bor transmisi tenaga. Ahli bor harus mengendalikan dan mengontrol kinerja mata bor dari posisi collar lubang bor. Dalam banyak hal, tenaga diperlukan untuk membuat mata bor bekerja menggali dimana tenaga berasal dari titik collar lubang bor. Tenaga harus ditransmisikan ke bawah lubang bor dimana mata bor bekerja. Transmisi tenaga dapat berlangsung dengan perantara: 
a.  Cable - pergerakan memutar dari pipa dan stang bor 
b.  Pergerakan axial dari pipa dan stang bor 
c.  Aliran fluida kontrol mata bor 
d. Transmisi tenaga tidak dilakukan secara efisien, tenaga harus ditransmisikan pada prosedur yang tepat sehingga mata bor akan menggali batuan secara efisien. 
e. Pada cable tool, kawat (cable) dikontrol melalui dua hal, yaitu pergerakan yang ditentukan oleh panjang hentakan, tingkat hentakan, dan kecepatan pengangkatan atau penjatuhan selama proses hentakan. 

Pengontrol yang kedua adalah bentuk dan berat peralatan pengeboran yang akan menambah tenaga untuk memberaikan batuan. Pada sistem pengeboran putar dengan pipa dan stang, mata bor lebih terkontrol oleh karena: 
a.  Gaya dorong dan tekanan yang dipertahankan pada rangkaian bor 
b.  Tenaga putaran 
c.  Diameter dari rangkaian bor (berhubungan dengan diameter lubang bor) 
d.  Kecepatan putaran 
e.  Kecepatan pergerakan rangkaian bor ke dalam dan keluar lubang bor 
f.   Bentuk dan berat dari rangkaian bor