Metode Pengeboran Putar (Rotary Drilling)

Rotary drilling machine atau mesin bor putar adalah metode pemboran yang menggunakan aksi putaran untuk melakukan Penetrasi terhadap batuan. Pada mesin bor putar lubang bor dibentuk dari pemboran dengan mekanisme putar dan disertai pembebanan. Berdasarkan sistem penetrasinya, metode roraty terdiri dari 2 metode yaitu; system tricone dan drag bit. Tricone bit dengan hasil penetrasinya berupa gerusan dan drag bit dengan hasil penetrasinya berupa potongan (cutting).

Secara umum prinsip kerja operasi mesin bor putar dijabarkan sebagai berikut;

1. Lubang dalam formasi dibuat oleh gerakan putar dari pahat untuk mengeruk batuan dan menembus dengan suatu rangkaian batang bor yang berlobang (pipa).
2. Rangkaian pipa bor disambungkan pada mesin sumber penggerak dengan berbagai macam alat transmisi, seperti kelly dan rotary table, chuck ataupun langsung.
3. Sumber penggerak (mesin bensin, diesel dan sebagainya) atau dengan perantaraan kompresor/motor listrik.
4. Pelumas/pendingin (air, lumpur, udara). Cairan pelumas dipompakan lewat pipa, keluar lewat pahar bor kembali lewat lobang bor di luar pipa (casing) atau sebaliknya.
5. Pompa sebagai penggerak/penekan cairan pelumas.
6. Pipa/batang di atas tanah ditahan/diatur dengan menggantungkannya pada suatu menara/derrick dengan sistem katrol atau dipandu lewat suatu rak (rack) untuk keperluan menyambungnya atau mencabut serta melepaskannya dari rangkaian.
7. Untuk memperdalam lubang bor rangkaian pipa bor ditekan secara hidrolik atau mekanik maupun karena bebannya sendiri.
8. Conto batuan hasil kerukan mata bor didapatkan sebagai Serbuk bor (drill-cuttings) yang dibawa ke permukaan oleh lumpur bor atau air. Serbuk penggerusan batuan dibawa oleh air ke permukaan sambil mendinginkan mata bor dan juga inti bor (drill core) yang diambil melalui bumbung pengambil inti (core barrel).
9. Untuk pengambilan inti mata bor yang digunakan bersifat bolong di tengah sehingga batuan berbentuk cilinder masuk ke dalamnya dan ditangkap oleh core barrel. Mata bor ini biasanya menggunakan gigi dari intan atau baja tungsten.
10. Bumbung inti (core barrel) diangkat ke permukaan dicabut dengan mengangkat seluruh rangkaian batang bor ke permukaan setiap kali seluruh bumbung terisi dan dicabut lewat tali kawat (wireline) melalui lubang pipa dengan kabel).
11. Pipa selubung penahan runtuhnya dinding lubang bor (casing) dipasang setiap kedalaman tertentu tercapai, untuk kemudian dilanjutkan dengan matabor yang berukuran kecil (telescoping). Pipa selubung dipasang untuk mengatasi adanya masalah seperti masuknya air formasi secara berlebihan (water influks), kehilangan sirkulasi lumpur pemboran karena adanya kekosongan, dalam formasi, atau lemahnya lapisan yang ditembus.

Bor putar memberaikan batuan dengan memutar mata bor dan selain itu juga harus memberikan tekanan pada mata bor. Untuk operasi pengeboran vertikal ke bawah (downward) maka berat dari rangkaian bor secara otomatis akan memberikan tekanan kepada mata bor. Pada kondisi tertentu juga sering digunakan pipa khusus sebagai pemberat (drill collar) tepat di atas mata bor. Disamping itu tekanan juga bisa dihasilkan dari unit transmisi hidrolik mesin bor. Terdapat tiga metode dalam memutar rangkaian bor yaitu:

1. Dengan memutar meja putar (rotary table) yang berhubungan langsung dengan pipa (stang bor), dalam hal ini unit pemutar bersifat statis. Putaran vertikal yang dihasilkan oleh mesin penggerak diubah menjadi putaran horisontal oleh sebuah meja putar yang pada bagian bawahnya terdapat alur-alur berpola konsentris.
2. Dengan memutar pipa (stang bor) langsung oleh unit pemutar (mesin bor) yang juga ikut bergerak ke bawah (top drive) sehingga unit pemutar bersifat dinamis.
3. Memutar mata bor dengan unit turbin pemutar di dalam lubang bor (downhole turbine).

Disamping tenaga putaran, kemajuan pengeboran juga sangat dipengaruhi oleh tekanan yang berasal dari beban rangkaian bor itu sendiri atau ditambah dengan tekanan hidrolik dari pompa mesin bor. Pengeboran putar hidrolik mengkombinasikan tekanan hidrolik, beban rangkaian bor, dan tenaga putaran ke mata bor untuk memberaikan formasi. Top drive adalah salah satu jenis pengeboran yang menggunakan tekanan hidrolik pada unit pemutar dinamis. Sementara pada unit pemutar statis, tekanan hidrolik dari pompa ditransmisikan ke rangkaian bor melalui spindle.