Optimisasi Cutting Transport Ratio (Ctr) Untuk Meminimalkan Risiko Stuck Pipe Pada Operasi Drilling Sumur Panas Bumi Menggunakan Stochastic Algortihm

Prakoso, Muhammad Ridho (2025) Optimisasi Cutting Transport Ratio (Ctr) Untuk Meminimalkan Risiko Stuck Pipe Pada Operasi Drilling Sumur Panas Bumi Menggunakan Stochastic Algortihm. Diploma thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5009211141-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Stuck pipe merupakan salah satu tantangan utama dalam operasi Drilling sumur panas bumi, terutama akibat akumulasi cutting atau serbuk bor yang tidak terangkut secara efisien di dalam annulus. Penelitian ini mengkaji Cutting Transport Ratio (CTR) sebagai indikator fisis untuk mengevaluasi potensi stuck pipe dan mengoptimalkan parameter operasi melalui pendekatan algoritma stokastik. Model CTR diformulasikan berdasarkan rasio antara kecepatan fluida dalam annulus (Vann) dan kecepatan slip cutting (Vslip), dengan fokus pada pengaruh mud flowrate dan mud weight sebagai variabel operasional utama. Analisis fisis menggambarkan bahwa nilai CTR di bawah 70 persen berkorelasi dengan rendahnya efisiensi pengangkutan cutting dan meningkatnya risiko stuck pipe, terutama saat terjadi ketidakseimbangan parameter. Model ini juga menunjukkan batas minimum Flowrate yang diperlukan untuk menjaga CTR di atas 70 persen, yaitu sekitar 750 gpm pada mud weight 9,5 SG hingga 950 gpm pada mud weight 7,5 SG. Penerapan algoritma Particle Swarm Optimization (PSO) menghasilkan peningkatan CTR yang signifikan di seluruh bagian sumur, dengan nilai rata-rata tertinggi mencapai 99,68 persen pada bagian 17½ inci. Rentang parameter optimum yang sesuai dengan hasil analisis fisis telah diidentifikasi untuk setiap bagian sumur. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan dasar yang lebih terukur dalam pengambilan keputusan operasional, khususnya untuk meningkatkan efisiensi pengangkutan cutting dan menurunkan risiko stuck pipe pada pengeboran sumur panas bumi.
========================================================================================================================================
Stuck pipe is one of the critical challenges in geothermal well drilling operations, often caused by the inefficient transport of cuttings within the annulus. This study explores the use of Cutting Transport Ratio (CTR) as a physical indicator for assessing the potential for stuck pipe and optimizing key drilling parameters through a stochastic algorithm approach. The CTR model is formulated based on the ratio between annular fluid velocity (Vann) and the slip velocity of cuttings (Vslip), with Flowrate and mud weight selected as the primary operational variables. Physical analysis indicates that CTR values below 70 percent are strongly associated with reduced hole-cleaning efficiency and a greater risk of stuck pipe, particularly under imbalanced Flowrate and mud weight conditions. The model also defines minimum Flowrate thresholds needed to maintain CTR above 70 percent, ranging from 750 gpm at 9.5 SG to 950 gpm at 7.5 SG. Applying Particle Swarm Optimization (PSO) led to notable improvements in CTR across all hole sections, with the highest average reaching 99.68 percent in the 17½-inch section. The resulting optimal parameter ranges align with outcomes from the physical model, confirming consistency between optimization and fluid mechanics analysis. The results of this study are expected to provide a more measurable basis for operational decision-making,particularly in improving cutting transport efficiency and reducing the risk of stuck pipe during
geothermal drilling operations.

Item Type:	Thesis (Diploma)
Uncontrolled Keywords:	Algoritma Stokastik, Cutting Transport Ratio (CTR), Drilling, Stuck pipe, Sumur Panas bumi.
Subjects:	T Technology > T Technology (General)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Ridho Prakoso
Date Deposited:	22 Jul 2025 06:47
Last Modified:	22 Jul 2025 06:47
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/120485

Actions (login required)

View Item