Formulasi dan Karakterisasi Bubur Semen Pemboran Berbasis Semen Portland Kelas G dengan Resin Epoksi dan Poliester

Abstract

Penambahan resin polimer dalam bubur semen pemboran merupakan pendekatan untuk meningkatkan kestabilan dan kekuatan mekanik, khususnya pada penyemenan sumur migas. Penelitian ini mengevaluasi pengaruh resin epoksi dan poliester pada sifat fisik dan mekanik semen Portland kelas G pada konsentrasi 1-6%, meliputi cairan bebas, reologi viskositas plastis, titik mulur, kekuatan gel, massa jenis, serta kekuatan tekan pada suhu pengerasan 38 °C dan 60 °C sesuai dengan spesifikasi API 10A dan 10B-2. Hasilnya menunjukkan bahwa resin epoksi, khususnya Epoksi X dan Bisfenol-A, mampu meningkatkan viskositas dan kekuatan tekan melalui pembentukan jaringan kimia dengan produk hidrasi semen. Sebaliknya, resin poliester menyebabkan peningkatan cairan bebas dan ketidakstabilan bubur pada konsentrasi tinggi akibat sifat hidrofobik dan inkompatibilitas dengan sistem semen. Epoksi X 3% diidentifikasi sebagai formulasi terprospektif untuk meningkatkan performa bubur semen dan menjadi dasar pengembangan aditif polimer pada aplikasi penyemenan sumur.

The incorporation of polymer resins into drilling cement slurries presents a promising approach to improving slurry stability and mechanical strength, particularly for oil well cementing. This study investigated the impact of epoxy and polyester resins on the physical and mechanical properties of Class G Portland cement at concentrations ranging from 1% to 6%. Free water, rheological behavior (plastic viscosity, yield point, and gel strength), slurry density, and compressive strength were evaluated at curing temperatures of 38 °C and 60 °C, repectively, in compliance with API 10A and API 10B-2 standards. The results show that epoxy resins, notably Epoxy X and Bisphenol-A, efficiently improve viscosity and compressive strength by forming chemical network with cement hydration products. Polyester resins, on the other hand, cause more free water and destabilize the slurry at higher concentrations due to their hydrophobicity and low chemical compatibility with cement systems. Epoxy X at 3% concentration was identified as the most promising formulation for improving slurry performance and facilitating the development of polymer-based cementing additives.