Tak jarang lapisan bebatuan yang berongga tertutup oleh lapisan yang tidak berongga seperti lumpur, garam, atau kapur. Hal tersebut membentuk semacam kurungan bagi hidrokarbon yang terkumpul dalam satu bagian di dalamnya. Seiring pergerakan tektonik, lapisan bebatuan tersebut berubah menjadi lipatan-lipatan yang menyebabkan hidrokarbon ikut menyesuaikan dirinya. Hidrokarbon yang terperangkap kemudian bergerak naik ke bawah lapisan yang tidak berongga, dengan formasi gas di bagian paling atas, minyak dan air mengendap di lapisan bawah.

Proses pembentukan sumur minyak tersebut masih terus terjadi sampai sekarang. Tetapi sumur minyak yang masih muda (kurang dari 60 juta tahun) belum membentuk formasi jenuh yang siap untuk dibor. Di beberapa kasus, erosi dan dorongan kuat dari lipatan-lipatan bebatuan menyebabkan kebocoran hidrokarbon keluar kurungannya. Kadang hidrokarbon tersebut bergerak menuju permukaan dan bisa dipanen tanpa pengeboran, tetapi butuh pemrosesan yang rumit untuk memisahkan pasir dan pengotor-pengotor lainnya.

Data seismik dan pemodelan visual 3D menjadi pedoman utama dalam merencanakan pengeboran. Setelah observasi dan survei pada lapisan tanah dilakukan, maka tahap evaluasi sumur minyak telah selesai dan tahap pengembangan dapat dimulai. Pada tahap ini akan dilakukan pembangunan sumur yang meliputi pengeboran, pemasangan tubular, penyemenan, dan persiapan produksi. Rangkaian peralatan khusus yang digunakan untuk mengebor sumur minyak bumi disebut rig. Ciri utama rig adalah menara yang terbuat dari baja dan digunakan untuk menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur sehingga isi sumur dapat diakses.

Komponen utama dari rig adalah menara (derrick), mimbar dasar (floor), drawworks, sumber tenaga (drive), dan medium lumpur (mud handing). Untuk dapat mengakses sumur, maka suatu segmen pipa (drill string) dipasang setiap 30 meter. Masukan tekanan dan torsi rotasi pada pipa tersebut diperoleh dari rangsangan hidrolik atau listrik yang dibangkitkan di puncak menara. Komponen mata bor (cone) yang terdapat di dasar sumur digunakan untuk menggali bebatuan. Jenis bebatuan yang digali akan mempengaruhi bahan dan jenis material mata bor yang digunakan. Semua komponen tersebut dikontrol penuh oleh drawworks. Perhitungan yang tepat sangat diperlukan agar drawwork tidak merusak pipa dan mata bor yang berada di dasar sumur.

Komponen lumpur berfungsi untuk membawa serpihan bebatuan ke permukaan serta membersihkan dan mendinginkan mata bor di dasar sumur. Agar tidak terjadi kebocoran minyak dan gas, lumpur tersebut harus mampu memberi kesetimbangan nilai tekanan di dasar sumur. Kebocoran minyak dan gas dapat menyebabkan situasi ledakan (blow-out) dan merusak peralatan rig. Alat pencegahan terakhir yang sering digunakan untuk mencegah situasi ledakan yang tidak diinginkan adalah katup pengaman bawah tanah yang dipasang pada pipa sumur.

Biasanya arah pemboran sumur sengaja dideviasi secara vertikal terhadap sumur. Pada pengeboran modern, sumur diakses 80^o dari sumbu vertikal agar sekat formasi lebih mudah ditembus dan aliran minyak lebih banyak. Efisiensi pengeboran juga dapat dilakukan dengan membuat cabang-cabang pipa agar sumur di lokasi yang berbeda dapat diakses oleh rig yang sama.

Bentuk dan struktur rig cenderung berbeda-beda sesuai jenis operasi dan fungsinya dalam tahap pengembangan. Rig yang beroperasi di atas permukaan air (offshore rig) digolongkan berdasarkan kedalaman sumur yang diakses. Rentang kedalaman berkisar antara tujuh sampai ribuan meter pada laut yang dalam. Perangkat rig pada drill ship ditaruh di atas sebuah kapal laut dan dikendalikan menggunakan komputer karena daerah operasinya sangat terpencil, jauh dari darat, dan dipakai untuk mengakses sumur pada laut yang dalam. Rig yang telah berhasil mengakses sumur akan diberi pelindung luar (casing) dan semen sehingga lapisan formasi di sepanjang sumur tetap terisolasi dan beban aksial lubang sumur dapat dipertahankan.

Sumber:

Buku Pintar Migas Indonesia – Dari Mana Datangnya Minyak Bumi

Oil and Gas Production Handbook – Reservoir and Wellheads