EVALUASI LAJU PRODUKSI DAN PENGARUH WELL COMPLETION BERDASARKAN ANALISA NODALPADA SUMUR WUNUT#1 DAN WUNUT#15PT.LAPINDO BRANTAS.INCLaporan Tugas AkhirOleh :Safril Eko Saputro111201204PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKANAKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGANINDRAMAYU 2015EVALUASI LAJU PRODUKSI DAN PENGARUH WELL COMPLETION BERDASARKAN ANALISA NODALPADA SUMUR WUNUT#1 DAN WUNUT#15PT.LAPINDO BRANTAS.INCLaporan Tugas AkhirDiajukan guna memenuhi syarat penulisanTugas Akhir untuk gelar Diploma III padaProgram Studi Teknik PerminyakanAkademi Minyak dan Gas BalonganIndramayuOleh :Safril Eko Saputro111201204Disetujui UntukProgram Studi Teknik PerminyakanAKAMIGAS Balongan, IndramayuOleh :Pembimbing IPembimbing IIWinarto, ST Abdul Kamid, STDAFTAR RIWAYAT HIDUPNama : Safril Eko SaputroTempat, Tanggal Lahir: Malang, 25 April 1994Jenis Kelamin: Laki-lakiAgama: IslamKewarganegaraan: IndonesiaAlamat Rumah: Jl. Adimulyo no.04 RT/RW 02/01 Ardirejo, Kepanjen - Malang 65163Golongan Darah : OContact Person: 081 313 596 071/ 081 312 000 737Email: 111201204safrilekosaputrotpc@gmail.comPendidikan FormalTK Bhayangkari Kepanjen 1999-2000SD Negeri 1 Ardirejo 2000-2006SMP Negeri 4 Kepanjen 2006-2009SMA Negeri 1 Kepanjen 2009-2012D.III Teknik Perminyakan Akamigas Balongan 2012- SekarangPendidikan Non FormalSeminar AAPG STUDENT CHAPTER TRAPSPOT2012Universitas PadjajaranPraktikum Fisika Dasar I Akamigas Balongan2012Praktikum Kimia Dasar I Akamigas Balongan2013Praktikum Geologi Dasar Akamigas Balongan2013Praktikum Fisika Dasar II Akamigas Balongan2013Praktikum Kimia Dasar II Akamigas Balongan2013Kunjungan Lapangan Museum Geologi Bandung 2013Kunjungan Lapangan Museum Perminyakan2013Kerja Praktek Magang PT. Altus Logistic Indonesia2013Banyuwangi BasePraktikum Analisa Fluida Reservoir Akamigas Balongan2014Praktikum Uji Laboratorium Lumpur Akamigas Balongan2014Praktikum Penilaian Formasi Akamigas Balongan2014Kunjungan Lapangan Pusdiklat Migas Cepu2014Seminar Nasional Crude Oil & Catalytic Conversion2014 Process of Oil and Gas IndustriesKerja Praktek di Pertamina Drilling Services Indonesia2014SertifikatSeminar AAPG STUDENT CHAPTER TRAPSPOT2012Universitas PadjajaranPraktikum Fisika Dasar I Akamigas Balongan2012Praktikum Kimia Dasar I Akamigas Balongan2013Praktikum Geologi Dasar Akamigas Balongan2013Praktikum Fisika Dasar II Akamigas Balongan2013Praktikum Kimia Dasar II Akamigas Balongan2013Kunjungan Lapangan Museum Geologi Bandung 2013Kunjungan Lapangan Museum Perminyakan2013Kerja Praktek Magang PT. Altus Logistic Indonesia2013Banyuwangi BasePraktikum Analisa Fluida Reservoir Akamigas Balongan2014Praktikum Uji Laboratorium Lumpur Akamigas Balongan2014Praktikum Penilaian Formasi Akamigas Balongan2014Kunjungan Lapangan Pusdiklat Migas Cepu2014Seminar Nasional Crude Oil & Catalytic Conversion2014 Process of Oil and Gas IndustriesKerja Praktek di Pertamina Drilling Services Indonesia2014Pengalaman OrganisasiAnggota Regu Inti Pramuka SMA Negeri 1 Kepanjen2010Sekretaris Pasukan Pengibar Bendera Sekolah (PASKO) 2010SMA Negeri 1 KepanjenAnggota OSIS SMA Negeri 1 Kepanjen2010Koordinator Sie OSIS SMA Negeri 1 Kepanjen2011Asisten Praktikum Analisa Fluida Pemboran 2015Demikianlah Daftar Riwayat Hidup ini saya buat dengan sebenar benarnya. Hormat Saya,Safril Eko SaputroNIM : 111201204 EVALUASI LAJU PRODUKSI DAN PENGARUH WELL COMPLETIONBERDASARKAN ANALISA NODALPADA SUMUR X LAPANGAN YLATAR BELAKANG MASALAHPengeboran dan komplesi sumur produksi dimaksudkan untuk dapat mengalirkan minyak atau gas dari tempat asalnya didalam reservoir ke stock tank atau sales line.Pergerakan atau transportasi fluida ini membutuhkan energi untuk mengatasi kehilangan tekanan yang terjadi di dalam system dan mengangkatnya di permukaan. Fluida harus mengalir melalui reservoir (media berpori) dan system perpipaan (Piping System) dan akhirnya masuk kedalam separator untuk pemisahan antara gas dan cairan. Sistem produksi (Production System) dapat relatif sederhana atau meliputi banyak komponen dimana energi atau kehilangan tekanan terjadi. Diagram dari suatu sistem produksi yang komplek, yang menggambarkan sejumlah komponen dimana kehilangan tekanan terjadi, dapat dilihat pada gambar 1.1 Gambar 1.1 Pressure Losses Yang Terjadi Dalam System Nodal Kehilangan tekanan dalam system secara keseluruhan pada suatu waktu adalah tekanan awal fluida (tekanan awal reservoir) di kurangi tekanan fluida akhir yaitu sebesar Pr Psep. Kehilangan tekanan ini adalah jumlah dari semua kehilangan tekakan yang terjadi dalam semua komponen dari sistem secara keseluruhan, dan karena kehilangan tekanan melalui setiap komponen berbeda-beda sesuai dengan besarnya laju alir (Production Rate), maka besarnya laju alir akan dikontrol dengan komponen-komponen yang dipilih. Pemilihan dan ukuran dari komponen-komponen secara individu sangat penting, tetapi karena adanya interaksi antara komponen-komponen itu, suatu perubahan yang terjadi pada suatu komponen akan berubah kelakuan kehilangan tekanan pada yang lainnya. Hal ini terjadi karena fluida yang mengalir adalah Compressible (dapat dikompreskan) dan oleh sebab itu kehilangan tekanan melalui suatu komponen itu, tetapi juga kepada tekanan rata-rata yang ada pada komponen itu.Perencanaan akhir dari suatu sistem produksi tidak dapat dipisahkan hanya kelakuan aliran fluida melalui media berpori saja, dan ditangani tersendiri (terpisah-pisah) jumlah aliran minyak dan gas kedalam sumur dari reservoir tergantung kepada kehilangan tekanan melalui sistem perpipaan tergantung kepada jumlah aliran fluida yang melaluinya. Oleh sebab itu setiap sistem produksi harus di analisis sebagai suatu kesatuan (satu unit dari sistem). Proseedur (cara) ini terdiri dari pemilihan bagian titik atau node dalam sumur dan membagi sistem pada titik ini, lebih jelas bisa dilihat pada gambar 1.2Semua komponen-komponen yang berada sebelum titik yang diamati (Components Upstream) merupakan bagian dari Inflow, sementara bagian Outflow terdiri dari semua. Gambar 1.2 Tempat Dari Berbagai Node Yang DipilihMAKSUD DAN TUJUANMeneliti kelakuan aliran fluida reservoir di setiap komponen system sumur untuk menentukan pengaruh masing-masing komponen terhadap sistem sumur secara keseluruhan.Menggabungkan kelakuan aliran fluida reservoir di seluruh komponen sehingga dapat diperkirakan laju produksi sumur.Meneliti pengaruh ID tubing dalam suatu proses produksi.Meneliti pengaruh Well Completion dalam suatu proses produksi.TINJAUAN PUSTAKA3.1 Nodal AnalysisPendekatan analisa system ini sering disebut analisa sistem nodal (Nodal Analysis), yang telah digunakan untuk beberapa waktu yang lalu untuk menganalisa kelakuan dari sistem sebagai gabungan interaksi antar komponen. Rangkaian listrik, sistem perpipaan yang komplek dan sistem pompa nodal semuanya dapat di analisis dengan menggunakan metode ini. Penggunaan pertama pada sistem produksi sumur pertama kali diusulkan oleh Gilbert tahun 1954 dan dibahas oleh Nind pada tahun 1946. Nodal merupakan titik pertemuan antara dua komponen, dimana di titik pertemuan tersebut secara fisik akan terjadi keseimbangan masa atau pun keseimbangan tekanan. Hal ini berarti bahwa masa fluida yang keluar dari suatu komponen akan sama dengan masa fluida yang masuk ke dalam komponen berikutnya yang saling berhubungan atau tekanan di ujung suatu komponen akan sama dengan tekanan di ujung komponen yang lain behubungan. Titk nodal dalam suatu sumur diantaranya:Tekanan Reservoir (Pr)Tekanan Bawah Sumur (Pwf)Tekanan Pada Tubing (Ptub)Tekanan Pada Wellhead (Pwh)Tekanan Pada Flowline (Pflow)Tekanan Separator (Psep)Semua komponen-komponen yang berada sebelum titik yang diamati merupakan bagian dari inflow, sementara bagian outflow terdiri dari semua komponen yang berada setelah titik itu, hubungan antara laju alir dan kehilangan tekanan harus ada untuk setiap komponen dalam sistem. Laju alir melalui system dapat ditentukan untuk suatu aliran yang diinginkan terdiri dari :Aliran yang masuk kedalam node (titik yang diamati) sama dengan aliran yang keluar dari node.Hanya satu harga tekanan yang ada pada suatu node yaituPnode.Pada suatu saat dari sumur selalu ada dua tekanan yang harganya tetap dan tidak merupakan fungsi dari laju alir. Salah satu dari tekanan-tekanan ini adalah tekanan rata-rata Reservoir (Pr), dan yang lainnya adalah tekanan keluar dari sistem itu (Outlet Pressure). Tekanan keluar dari system itu biasanya adalah tekanan separator (Psep), tetapi jika sumur dikontrol dengan Surface Choke, tekanan Outlet adalah tekanan pada kepala sumur (Pwh). Begitu node ditentukan, tekanan node dihitung dari arah tekanan awal dan dari tekanan akhir yang harganya sudah tentu.Pnode dapat dihitung dari persamaan :Inflow to the node :Pr - P(upstream Components) = Pnode,(Psi)(Persamaan 3.1)Outflow from the node :Psep + P(down Components) = Pnode, (Psi)(Persamaan 3.2)Kehilangan tekanan (Pressure Drop), P merupakan fungsi dari laju alir dan oleh sebab itu plot antara tekanan node terhadap laju alir (Pnode vs qL) keduanya akan memberikan laju aliran optimum yang dicari. Prosedur secara grafis dapat dilihat pada gambar 3.1 dan gambar 3.2.Gambar 3.1 Penentuan Kapasitas Alir Gambar 3.2 Sistem Produksi Sederhana Pengaruh dari suatu perubahan pada setiap komponen dapat dianalisis dengan menghitung kembali tekanan node vs laju alir dengan menggunakan karakteristik baru dari komponen yang dirubah. Jika perubahan dilakukan pada suatu Upstream Component maka kurva Outflow akan tetap (tidak berubah). Jika perubahan dilakukan pada suatu Downstream Component maka kurva Inflow akan tetap (tidak berubah). Akan tetapi jika salah satu kurva berubah perpotongan kedua kurva akan menghasilkan kapasitas dan tekanan node yang baru. Kurva-kurva pun akan berubah jika tekanan tetapnya berubah, misalnya karena adanya penurunan tekanan reservoir karena sumur telah lama diproduksikan.Prosedur lebih lanjut dapat diilustrasikan dengan menganggap sistem produksi yang sederhana seperti terlihat pada gambar 3.1 dan memilih kepala sumur sebagai node (titik yang akan diamati).Inflow yang masuk ke node :Pr - Pres - Ptubing = Pwh, (Psi) (Persamaan 3.3)Pr Outflow dari node :Psep + Pflowline = Pwh, (Psi)(Persamaan 3.4)Pengaruh terhadap kapasitas aliran karena ada perubahan ukuran tubing diiliustrasikan pada gambar 3.3 dan pengaruh dari perubahan ukuran Flowline terlihat gambar 3.4 Gambar 3.3 Pengaruh Ukuran TubingGambar 3.4 Pengaruh Ukuran FlowlinePengaruh dari kenaikan ukuran tubing selama tubing tidak terlalu besar, memberikan Pnode atau Pwh yang lebih tinggi untuk suatu laju alir yang diberikan, sebab Pressure Drop dalam tubing akan turun. Ini akan menyebabkan grafik Inflow naik dan perpotongan akan bergeser ke kanan.Flow Line yang lebih besar akan menurunkan kehilangan tekanan di dalam Flow Line, menyebabkan grafik Outflow turun dan perpotongan bergeser ke kanan. Pengaruh dari suatu perubahan dalam setiap komponen dari sistem yang dapat dipisahkan pada cara seperti ini, juga pengaruh dari penurunan tekanan reservoir dn perubahan tekanan separator dapat ditentukan.Pendekatan analisa sistem nodal dapat digunakan untuk menganalisis problem produksi dari sumur minyak atau gas. Cara ini dapat digunakan baik untuk sumur-sumur sembur alam (Flowing Well) atau sumur-sumur dengan pengangkatan buatan (Artificial Lift), jika pengaruh dari metoda pengangkatan buatan terhadap tekanan dapat diekspresikan sebagai fungsi dari laju alir. Cara ini juga dapat diguakan untuk menganalisis Performance sumur injeksi dengan modifikasi persamaan-persamaan Inflow dan Outflow. Berbagai penggunaan dari analisa sistem ini dapat diberikan sebagai berikut:Pemilihan ukuran TubingPemilihan ukuran Flow LinePerencanaan Gravel PackUkuran Surface ChokeUkuran Subsurface Safety ValveAnalisis suatu sistem untuk restriksi aliran abnormal (Abnormal Flow Restriction)Perencanaan Artificial LiftEvaluasi stimulasi sumurMenentukan pengaruh dari kompresi pada Performance sumur gas Menganalisis pengaruh-pengaruh dari kerapatan perforasi (Perforating Dencity)Memprediksi pengaruh dari depletion pada kapasitas produksiPenempatan gas injeksi pada sumur-sumur Gas LiftMenganalisis suatu sistem produksi Multi-wellMenentukan hubungan Performance lapangan (Field Performance) terhadap waktu. Inflow Performance RelationshipInflow Performance Relationship adalah grafik atau persamaan yang menunjukkan kinerja sebuah sumur dengan hubungan antara tekanan dan laju alir fluida yang dihasilkan oleh sumur. Salah satu jenis IPR yang umum adalah IPR dengan nodal pada dasar sumur. Jadi, yang di plot adalah hubungan antara tekanan dasar sumur (Pwf) dan laju alir fluida (Q). Pada umumnya, bentuk IPR yang dihasilkan adalah seperti berikut :Gambar 3.2 Inflow Performance RatePeramalan IPR sumur minyak pada waktu sekarang (Real Time IPR) dengan metode VogelPada tahun 1968 Vogel menyampaikan hasil suatu studi dimana dia menggunakan model reservoir matematik unuk menghitung IPR sumur-sumur produksi minyak dari reservoir jenuh. Studi ini memperlakukan beberapa reservoir hipotesis termasuk didalamnya karakteristik minyak yang sangat berbeda, karakteristik permeabilitas.Gambar 3.5 Perubahan IPR karena PengurasanPersamaan Vogel : , (bbl/d) (Persamaan 3.5)Dimana :qo: laju alir yang sesuai dengan tekanan alir dasar sumur Pwfqo max: laju alir yang sesuai dengan tekanan alir dasar sumur Pwf sama dengan nol Pr : tekanan rata-rata reservoir yang ada pada waktu diamatiPenggunaan Metode Vogel untuk skin factor nol pada reservoir yang jenuh (Pr Pb) dan S= 0Untuk reservoir jenuh, pembuatan IPR dapat langsung menggunakan persamaan 3.5 apabila diketahui tekanan rata-rata reservoir, skin factor nol, laju air fluida hasil test, dan tekanan alir fluida dasar sumur hasi test (Pr , S=0, ql test, Pwf test). Langkah-langkah pembuatan IPR :Hitung qo max dengan menggunakan (persamaan 3.5)Buat hubungan antara qo (STB/D) vs Pwf asumsi (Psig) dengan menggunakan (persamaan 3.5), Pwf asumsi diambil dari 0 sampai Pr.Buat tabel qo (STB/D) vs Pwf asumsi (Psig) Penggunaan Metode Vogel untuk skin factor nol pada reservoir yang tidak jenuh (Pr Pb) dan S= 0Untuk membuat IPR dengan menggunakan metode Vogel pada reservoir tidak jenuh, tekanan Pwf bisa lebih besar atau lebih kecil dari tekanan jenuh. Apabila Pwf test lebih besar daripada Pb, bagian lurus sampai dengan Pwf = Pb atau qo = qb, dapat dibuat dengan menggunakan harga productivity indeks konstan yang diperoleh dari data test. Analisa sistem nodal pada sumur flowinglaju produksi optimum pada sumur flowing merupakan perpotongan antara grafik inflow dan outflow, yang berdasarkan kondisi reservoir, tipe well completion, dan peralatan yang terpasang pada sumur. Grafik inflow ataupun outflow merupakan hubungan antara laju produksi liquid dengan Pnode.Pada dasarnya pengambilan Pnode bisa dimana saja, tetapi kita memilih titik yang mudah di analisa, misalnya Pwf, Pwh, Psep. Apabila Pnode. yang kita ambil adalah Pwf, maka grafik inflow yang kita buat adalah IPR. Untuk aliran masuk dan aliran keluar node, Pnode dapat dinyatakan sebagai : Inflow:Pinlet - P(upstream Components) = Pnode, (Psi)(Persamaan 3.6)Outflow :Poutlet + P(downstream Components) = Pnode, (Psi)(Persamaan 3.7)Apabila analisa sistem nodal pada sumur flowing antara lain adalah pemilihan tubing, pengaruh ukuran flowline, pengaruh stimulasi, pengaruh ukuran bean (jepitan), evaluasi pengaruh completion, dan sebagainya.Pemilihan Ukuran TubingPemilihan ukuran tubing merupakan hal yang sangat penting, karena hampir 80% kehilangan tekanan terjadi disepanjang tubing. Sebagai Pnode dalam pemilihan ukuran tubing dapat dipilih Pwf atau Pwh. Apabila Pwf = Pnode maka :Inflow = Pr - Pres = Pwf, (Psi)(Persamaan 3.8)Outflow = Pwh + Ptubing = Pwf, (Psi)(Persamaan 3.9)Pengaruh Ukuran FlowlineUntuk menganalisa kehilangan tekanan pada tubing kita menggunakan kurva pressure untuk pipa tegak sedangkan untuk menganlisa kehilangan tekanan pada pipa datar (flowline) kita menggunakan kurva pressure traverse untuk pipa datar.Productivity IndeksMenghitung laju alir dengan konsep Productivity Index (PI). Hubungan antara laju aliran yang masuk ke sumur dengan pressure drawdown biasa dinyatakan dalam bentuk Productivity Indeks (PI) sebagai berikut: , (bbl/day/psi)(Persamaan 3.10)Pengaruh Well Completion Dalam banyak kasus, aliran yang masuk ke dalam suatu sumur lebih banyak di kontol (ditentukan) oleh efisiensi komplesi dibandingkan dengan karakteristik reservoir yang sesungguhnya. Secara mendasar ada tiga macam yang dapat dibuat dalam suatu sumur, tergantung kepada jenis sumur, kedalaman sumur dan jenis reservoir atau formasi produktif. Dalam beberapa kasus sumur dikomplesi secara terbuka (Open Hole Completion). Jadi Casing Shoe di set menembus formasi produktif dan produktif tidak disemen. Juga tidak diperlukan perforasi. Jenis komplesi ini hampir tidak digunakan lagi pada saat sekarang ini, dan kebanyakan sumur-sumur pada saat ini di komplesi dengan disemen dan casing menembus formasi produktif.Methoda komplesi yang paling luas digunakan adalah jenis komplesi dimana casing di set menembus formasi produktif dan semen digunakan untuk mengisi annulus antara casing dan lubang sumur. Persamaan-persamaan untuk aliran minyak dan gas ,(bbl/d)(Persamaan 3.11),(bbl/d)(Persamaan 3.12)METODELOGI PENELITIANMetode yang akan digunakan pada pelaksanaan tugas akhir ini meliputi:Persamaan Vogel :, (bbl/d) (Persamaan 3.5)Dimana :qo: laju alir yang sesuai dengan tekanan alir dasar sumur Pwfqo max: laju alir yang sesuai dengan tekanan alir dasar sumur Pwf sama dengan nol Pr : tekanan rata-rata reservoir yang ada pada waktu diamatiPada dasarnya pengambilan Pnode bisa dimana saja, tetapi kita memilih titik yang mudah di analisa, misalnya Pwf, Pwh, Psep. Apabila Pnode. yang kita ambil adalah Pwf, maka grafik inflow yang kita buat adalah IPR. Untuk aliran masuk dan aliran keluar node, Pnode dapat dinyatakan sebagai : Inflow:Pinlet - P(upstream Components) = Pnode , (Psi)(Persamaan 3.6)Outflow :Poutlet + P(downstream Components) = Pnode , (Psi)(Persamaan 3.7)Pemilihan ukuran tubing merupakan hal yang sangat penting, karena hampir 80% kehilangan tekanan terjadi disepanjang tubing. Sebagai Pnode dalam pemilihan ukuran tubing dapat dipilih Pwf atau Pwh. Apabila Pwf = Pnode maka :Inflow = Pr - Pres = Pwf , (Psi)(Persamaan 3.8)Outflow = Pwh + Ptubing = Pwf , (Psi)(Persamaan 3.9)Menghitung laju alir dengan konsep Productivity Index (PI). Hubungan antara laju aliran yang masuk ke sumur dengan pressure drawdown biasa dinyatakan dalam bentuk Productivity Indeks (PI) sebagai berikut: , (bbl/day/psi)(Persamaan 3.10)KESIMPULAN SEMENTARAProsedur analisis sistem pertama memerlukan pemilihan suatu node (titik yang diamati) dan menghitung tekanan pada titik itu (Pnode), bertitik tolak dari harga tekanan yang tetap yang ada pada sistem itu.Pembuatann IPR dapat langsung menggunakan persamaan (3.5) apabila diketahui tekanan rata-rata reservoir, skin faktor nol, laju alir fluida hasil test dan tekanan alir fluida dasar sumur hasil test (Pr, S = 0, qLtest, Pwf test).Well Completion berpengaruh terhadap optimalnya laju produksi. FLOW CHARTMulaiMencari Data ReservoirMencari Data SumurMencari Data ProduksiMelakukan Observasi LapanganMelakukan Validasi DataMenganalisa Menggunakan Analisa NodalMengevaluasi Laju Produksi berdasarkan Analisa NodalGagalMengevaluasi Pengaruh Well Completion berdasarkan Analisa NodalBerhasilSelesaiDAFTAR ISI SEMENTARAHALAMAN JUDULABSTRAK HALAMAN PENGESAHANHALAMAN PERSEMBAHANCURRICULUM VITAEKATA PENGANTARDAFTAR ISIDAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRANBABIPENDAHULUANLatarBelakangTemaTujuanTugasAkhirTujuan yang bersifatumumTujuanyang bersifatkhususManfaatBagi PerusahaanBagi AkamigasBalonganBagiMahasiswa1.5 Kegiatan1.5.1 Aktifitas1.5.2 TempatTugasAkhirBAB II TINJAUAN UMUMBAB IIIDASAR TEORINodal AnalysisInflow Performance RelationshipBAB IVMETODOLOGI PENELITIANObservasi LapanganMetodeWawancaraStudiLiteraturBABVPEMBAHASANBABVIKESIMPULAN DAFTAR PUSTAKALAMPIRANDAFTAR PUSTAKA SEMENTARABadruzzaman, Undang.2003.Analisis Sistem Nodal. Cepu :PusatPendidikanDan PelatihanMinyakdan Gas BumiCepu.Beggs, H, D.1983.Production Well System Analysis.Oklahoma: Oil and Gas Consultans International Inc.