pengenalan reservoir minyak dan gas bumi

7/23/2019 Pengenalan Reservoir Minyak Dan Gas Bumi

1/40


2/40

1.2 Lapisan Penutup (Sealing Cap Rocks)

inyak dan atau gas terdapat di dalam reservoir. ntuk dapat menahan dan

melindungi fluida tersebut, maka lapisan reservoir ini harus mempunyai penutup di

bagian luar lapisannya. Sebagai penutup lapisan reservoir biasanva merupakan

lapisan batuan yang rnempunyai sifat kekedapan (impermeabel), yaitu sifat yang

tidak dapat meloloskan fluida yarg dibatasinya.

+adi lapisan penutup didefinisikan sebagai lapisan yang bsrsida dibagian atas dan

tepi reservoir yang dapat dan melindungi fluida yang berada di dalam lapisan di

bawahnya.

1. Perangkap Reservoir (Reservoir !rap)

erupakan unsur pembentuk reservoir sedemikian rupa sehingga lapisan beserta

penutupnya merupakan bentuk yang konkap ke bawah, hal ini akan

mengakumulasikan minyak dalam reservoir.

2 Si"at #isik Batuan Reservoir dan #luidanya

2.1 Porositas

&orositaa didefinisikan sebagai perbandingan antara volume batuan yang tidak

terisi oleh padatan terhadap volume batuan se"ara keseluruhan. !erdasarkan sifat-

sifat batuan reservoir, maka porositas dapat dibagi lagi dalamatas porositas effektif

dan porositas absolut.

&orositas effektif yaitu perbandingan volume pori-pori yan saling berhubungan

terhadap volume batuan se"ara keseluruhan.

&orositas absolut adalah perbandingan volume pori-pori total tanpa memandang

saling berhubungan atau tidak, terhadap volume batuan se"ara keseluruhan.


3/40

ntuk dapat menentukan harga porositas, dapat dilakukan dalam berbagai "ara :

di laboratorium dengan sample yang diukur bulk volume volume pori-pori dan

volume butiran batuannya.

di lapangan dengan data logging.

2.2 Per$ea%ilitas

&ermeabilitas batuan didefinisikan sebagai kemampuan batuan tersebut untuk

melewatkan fluida dalam medium berpori-pori yang saling berhubungan.

Dikenal % istilah untuk permeabilitas yaitu permeabilitis absolut, permeabilitas

effektif dan permeabilitas relatif.

&ermeabilitas absolut dipakai untuk aliran fluida satu phasa. &ermeabilitas effektif

digunakan untuk aliran yang terdiri dari dua phasa atau lebih. Di sini dikenal : o,

w, g.

&ermeabilitas relatif adalah perbandingan permeabilitas effektif terhadap adalah

perbandingan permeabilitas effektif terhadap permeabilitas absolut, ini tergantung

pada 'enis fluidanya.

ntuk mendapatkan harga permeabilitas, dilakukan di laboratorium. Dalam hal ini

fluida yang dipakai adalah udara atau gas. ntuk pengukurannya diperlukan

koreksi terhadap beberapa faktor/ antara lain effek dari gas slippage, effek dari

"airan reaktif dan pengaruh tekanan overburden.

ntuk pengukuran permeabilitas relatif dapat ditentukan dengan &ressure !uildup

0est.


4/40

2. Saturasi

Reservoir mengandung fluida-fluida berupa/ minyak, gas, atau air. Saturasi

didefisikan sebagai fraksi salah satu fluida terhadap pori-pori dari batuan. Di sini

dikenal So, Sw, dan Sg, di mana :

nkeseluruhapori-poriVolume

pori-poridalamminyakVolumeSo =


pori-poridalamairVolumeSw =


pori-poridalamgasVolumeSg =

sehingga : So+ Sw+ Sg1 .2

ntuk mendapatkan harga saturasi dapat dilakukan di laboratorium dengan prinsip

penguapan air dan pelarutan minyak. ntuk ini dapat digunakan alat-alat : 3S0

45tra"tion, So5let 45tra"tor.

2.& 'u%ungan Per$ea%ilitas dengan Saturasi

Sesuai dengan definisi-definisi mengenai saturasi dan permeabilitas, berdasarkan

hasil-hasil per"obaan, kita dapat lihat hubungan antara permeabilitas terhadap

saturasi seperti pada 6ambar dan #.

2. e%asa*an (+etta%ility)

ebasahan didefinisikan sebagai suatu ke"enderungan suatu fluida untuk menyebaratau menempel pada permukaan padatan dengan adanya fluida lain yang

immis"ible.


5/40

e"enderungan untuk menyebar atau menempel ini karena adanya gaya adhesi,

yang merupakan faktor tegangan permukaan. 7aktor inii pula yang menentukan

fluida mana yang akan lebih membasahi suatu padatan.

6ambar

urva &ermeabilitas Relatif vs. Saturasi, urva &ermeabilitas Relatif vs. Saturasi, roro8 8 rwrw


6/40

6ambar #

urva &ermeabilitas Relatif vs. Saturasi, urva &ermeabilitas Relatif vs. Saturasi, roro8 8 rgrg

3pabila kita memperhatikan gambaran ideal sistem air dan minyak (6ambar %),

maka berdasarkan persamaan 9oung-Dupre :

cowwsos Cos = ()

di mana :

derajapadatan,danair,minyak,antaramukaantarpadasudut

dyne/cmair,denganminyakantaramukaantarenergi

dyne/cmpadatan,denganairantaramukaantarenergi

dyne/cmpadatan,denganminyakantaramukaantarenergi

c

wo

ws

os

=

=

=

=


7/40

6ambar %

ebasaan Sistem inyak, 3ir, dan &adatan Serta 4ffek &erubahan Sudut ontak

ntuk menentukan energi antar muka sistem di atas, biasanya dapat dilakukan di

laboratorium se"ara langsung.

arga "atau disebut 'uga sudut kontak, berkisar antara 2o;


8/40

reservoir tersebut ke permukaan, sehingga reservoir menerima tekanan hidrostatis

fluida pengisi formasi.

!erdasarkan ketentuan ini, maka pada umumnya gradient tekanan berkisar 2,@%A

psift.

Dengan adanya tekanan overburden dari batuan di atasnya, gradient tekanan dapat

lebih besar dari harga tersebut di atas, hal ini tergantung pada kedalaman reservoir.

Dengan adanya kebo"oran gas sebelumselama umur geologi migrasi minyak, dapat

mengakibatkan tekanan reservoir akan lebih rendah.

!esarnya tekanan reservoir dapat diketahui dengan merata-ratakan hasil

pengukuran bottom hole pressure sumur statis. &engukurannya dapat diperoleh

langsung dengan pengukuran sub surfa"e bomb.

Dengan metoda analisa pressure buildup, sebagaimana persamaannya telah

disederhanakan oleh orner, dapat diketahui bottom hole pressure sebagai fungsi

dari waktu penutupan.

t

ttln

kh

quPP it

+=4

(#)

di mana :

&t 1 bottom hole pressure pada saat shut in time t 8 t, psi

B 1 produksi rata-rata yang stabil sebelum shut ini, bblday

u 1 viskositas, "p

h 1 tebal lapisan minyakproduktif

k 1 permeabilitas, Dar"y

t 1 waktu produktif effektif, hari

i 1 saat mula-mula

Dalam se'arah produksi, besarnya tekanan akan selalu menurun. e"epatan

penurunannya tergantung pada pengaruh-pengaruh tenaga yang berada di luar

reservoir. Dalam hal ini adalah mekanisme pendorong.


9/40

2.- !e$peratur Reservoir

0emperatur reservoir merupakan fungsi dari kedalaman. ubungan ini dinyatakan

oleh gradient geothermal.

arga gradient geothermal itu berkisar antara 2,%o722 ft sampai @o7 22 ft.

2. Peru%a*an P*asa

&erubahan phasa sistem hidrokarbon dalam bentuk "airan dan gas merupakan

fungsi tekanan, temperatur serta komposisinya.

enurut awkin C7., phasa adalah bagian dan sistem yang sifat-sifatnya homogen

dalam komposisi, memiliki batas permukaan se"ara fisis serta terpisah se"ara

mekanis dengan phasa lainnya yang mungkin ada.

7luida hidrokarbon suatu sistem yang heterogen, sangat dipengaruhi oleh 'umlah

komponen yang ada di dalamnya. ntuk itu analisa phasa fluida hidrokarbon

dilakukan dalam berbagai kornponen yang kemudian diinterpretasikan dalam

ma"am-ma"am tekanan dan temperatur diagram.

!erdasarkan posisi tekanan dan temperatur pada diagram phasa, kita dapat

membedakan berbagai type reservoir, misalnya gas "ondensate reservoir, gas

reservoir dan lain-lain.

Disamping itu berdasarkan penomena perubahan phasa fluida ini, kita dapat

meren"anakan suatu fasilitas untuk produksi, separator, pemipaan serta storage.

2./ arakteristik "luida *idrokar%on

7luida reservoir umumnya terdiri dari minyak, gas dan air "onnate. inyak dan

gas kebanyakan merupakan "ampuran yang rumit sebagai senyawa hidrokarbon,


10/40

yang terdiri dari golongan naftan, parafin, aromatik dan se'umlah ke"il gabungan

oksigen, nitrogen, dan belerang.

arakteristik-karakteristik fluida hidrokarbon yang berhubungan dengan sifat fisis,

digambarkan dalam berbagai besaran-besaran :

a. 7aktor volume formasigas.

b. elarutan gas.

", 7aktor volume formasi minyak.

d. 7aktor volume formasi dwi-fasa.

e. iskositas.

f. berat +enis (o3&E).

a. Faktor volume formasi gas (Bg)

7aktor volume formasi gas didefinisikan sebagal volume (dalam barrels) yang

ditempati oleh suatu standard "ubi" feet gas (F2o7, @,G psi) bila dikembalikan

pada keadaan temperatur dan tekanan reservoir.

ubungan faktor volume formasi gas (!g) sebap/ai fungsi tekanan dan

temperatur, digambarkan sebagal berikut

scfbblP

TZ,B

o

oog 005040= (#-%)

dimana :

!g 1 faktor volume formasi gas, bbls"f.

&o 1 tekanan reservoir, psia.

0o

1 temperatur reservoir, o7

Ho 1 kompressibilitas, dimensionless.


11/40

b. Kelarutan gas

elarutan gas (Rs) didefinisikan sebagai banyaknya "ubi" feet gas (yang

demikian dalam keadaan standard) yang berada dalam larutan minyak mentah

sebanyak satu barrel tangki pengumpulan minyak, ketika minyak dan gaskedua-duanya masih berada dalam keadaan temperatur dan tekanan reservoir.

Rs

merupakan fungsi dari tekanan, untuk minyak mentah yang 'enuh,

penurunan tekanan akan nengakibatkan kelarutan gas menurun karena gas yang

semula larut dalam minyak mentah pada tekanan yang lebih rendah. ntuk

minyak mentah yang tak 'enuh, penurunan tekanan sampai tekanan gelembung,

tidak akan menurunkan kelarutan gas,

tetapi setelah melewati tekanan

gelembung, penurunan tekanan mengakibatkan menurunnya kelarutan gas. al

ini terlihat pada 6ambar @.

6ambar @

urva elarutan 6as sebagai 7ungsi dari 0ekanan untuk inyak entah 0ak+enuh, kemudian +enuh

c. Faktor volume formasi minyak (Bo)


12/40

7aktor volume formasi minyak (!o) didefinisikan sebagai perbandingan

barrel minyak pada keadaan reservoir terhadap #barrel minyak pada tangki

pengumpul ( F2o7, @,G psi).

E ; # adalah berupa gas yang dibebaskan karena penurunan tekanan dan

temperatur.

&enaksiran faktor volume formasi minyak dapat dilakukan dengan tiga "ara,

berdasarkan data-data yang tereedia dan prosen ketelitian yang dibutuhkan.

d. Faktor voolume formasi dwi-fasa (Bt)

7aktor volume formasi dwi-fasa (!t) didefinisikan sebagai volume formasi

pada tekanan tertentu, yang ditempati oleh minyak sebanyak satu barrel tangki

pengumpul ditambah dengan gas bebas yang semula larut dalam se'umlah

minyak tersebut di atas.

arg !t dapat ditentukan dan karakteristik "airan reservoir yang disebutkan

terdahulu, yang digambarkan sebagai :

Bt= Bo+ (Rsi Rs) Bg (@)

dimana :

!t 1 faktor volume formasi dwi-fasa

!o 1 faktor volume formasi minyak

!g 1 faktor volume formasi gas

Rs 1 kelarutan gas.

i 1 keadaan mula-mula.

e. VIskositas ()

iskositas suatu "airan adalah suatu ukuran tentang besarnya keengganan

"airan itu untuk mengalir.


13/40

iskositas didefinisikan sebagai besarnya gaya yang harus beker'a pada satu

satuan luas bidang horiHontal yana terpisah se'auh satu satuan 'arak dan suatu

bidang horiHontal lain, agar relatip terhadap bidang kedua inii, bidang pertama

bergerak sebesar satu satuan ke"epatan. Diantara kedua bidang horiHontal inii

terdapat "airan yang dimaksud.

mumnya viskositas dipengaruhi langsung oleh tekanan dan temperatur.

ubungan tersebut adalah :

viskositas akan menurun dengan naiknya temperatur.

viskositas akan naik dengan naiknya tekanan, dimana tekanan tersebut

semta-mata untuk pemanfaatan "airan.

viskositas akan naik dengan bertambahnya gas dalam larutan.

&engukuran viskositas dapat dilakukan dengan metoda grafis atau di

laboratorium dengan :

iskosimeter kapiler Rankine.

iskosimeter bola menggelinding.

f. Berat jenis (o!I)

!erat 'enis (o3&E) minyak menun'ukkan kwalitas fluida hidrokarbon. 3pakah

hidrokarbon tersebut termasuk minyak ringan, gas atau minyak berat maupun

aspal. !esaran ini dinyatakan dalam :

5,131F60padaminyakGrafviySpe!ifi!

1"1,5#$%

o

o = (A)

dimana, makin besaro

3&E berarti berat 'enis minyak semakin ke"il dan

sebaliknya.


14/40

0enisenis reservoir %erdasarkan $ekanis$e pendorongan $inyak dan3atau

gas

!erdasarkan mekanisme pendorongan yang menyebabkan minyak danatau gas dapat

bergerak ketitik serap (sumur produksi), maka reservoir minyak danatau gas dapat dibagi

atas :

. Iater drive reservoir

#. Solution gas drive

%. 6as "ap drive reservoir

@. Jombinationdrive reservoir

.1 4ater drive reservoir

&ada reservoir dengan type pendorongan Kwater drive?, energi yang menyebabkan

perpindahan minyak dari reservoir ke titik serap adalah disebabkan oleh /

pengembangan air, penyempitan pori-pori dari lapisan dan sumber air dipermukaan

bumi yang berhubungan dengan formasi yang mengandung 22 * air (aBuifer)

sebagai akibat adanya penurunan tekanan selama produksi.

3ir sebagai suatu phasa yang sering berada bersama-sama dengan minyak danatau

gas dalam suatu reservoir yang mengandung hidrokarbon tersebut seringkali

merupakan suatu phasa yang kontinu dalam suatu formasi sedimen yang berdekatan

dengan reservoir tersebut.

Setiap perubahan tekanan dalam reservoir minyak sebagai akibat dan pada

produksi minyak melalui sumur akan diteruskan kedalam aBuifer. 0erbentuknya

gradient tekanan ini akan mengakibatkan air mengalir ke dalam lapisan minyak

(merembes) bila permeabilitas disekitarnya memungkinkan. Se"ara umum dapat

dikatakan bahwa aBuifer merupakan suatu tenaga yang membantu dalam hal

pendorongan minyak.


15/40

Dilihat dari sudut gerakan air dari aBuifer ke dalam Eapisan minyak, maka aBuifer

dapat dibedakan atas % ma"am :

. 6erakan air dari bawah (bottom water drive)

#. 6erakan air dari samping (edge water drive)

%. 6erakan air dari bawah dan dari samping (bottom L edge water drive).

. "erakan air dari bawa# (bottom water drive)

Dalam hal ini reservoir minyak terdapat pada pun"ak suatu batuan reservoir,

sedangkan di bawahnya adalah air yang mengandung tenaga pendorongan. 0ebal

dan lapisan yang mengandung minyak relatip tipis dibandingkan tebal aBuifer.

6ambar A

Reservoir inyak dengan !ottom Iater Drive

B. Gerakan air dari sa$ping (edge +ater drive)


16/40

Dalam keadaan ini tenaga pendorongan minyak berasal dari aBuifer dalam arah

tidak vertikal dari bawah ke atas, tetapi dari samping, seperti terlihat pads 6ambar

F.

C. Gerakan air dari %a+a* dan dari sa$ping (%otto$ 5 edge +ater drive)

&ada keadaan ini tenaga pendorongan minyak berasal dari kombinasi antara

>bottom water drive? dan >edge water driveK.

Dari kurva se'arah produksi suatu reservoir dengan water - drive, memperlihatkan

bahwa pada permulaan produksi, tekanan akan turun dengan sedikit ta'am. arena

air memerlukan waktu dulu untuk mengisi ruangan yang ditinggalkan oleh minyakyang diproduksi. emudian tekanan akan menurun se"ara perlahan-lalahan, seperti

terlihat pada 6ambar


17/40

6ambar F

Reservoir dengan 4dge Iater Drive

6ambar G

Reservoir dengan !ottom L 4dge Iater Drive

6ambar


18/40

Iaktu Se'arah &roduksi dan 0ekanan Reservoir pada Reservoir Iater Drive

.2 $olution "as %rive &eservoir

&ada reservoir dengan type pendorongan >solution gas drive? energi yang

menyebabkan minyak bergerak ke titik serap berasal dari ekspansi volumetrik

larutan gas yang berada dalam minyak dan pendesakan minyak akibat

berkurangnya tekanan karena produksi. al ini akan menyebabkan gas yang larut di

dalam minyak akan ke luar berupa gelembung-gelembung yang tersebar merata di

dalam phasa minyak. &enurunan tekanan selan'utnya akan menyebabkan

gelembung-gelembung gas tadi akan berkembang, sehingga mendesak minyakuntuk mengalir ke daerah yang bertekanan rendah.

Dari kurva se'arah produksi suatu lapangan yang reservoirnya mempunyai

mekanisme pendorong Ksolution gas driveK diperlihatkan pada 6ambar .

6ambar

urva Se'arah &roduksi Reservoir dengan Solution 6as Drive


19/40

urva ini memperlihatkan bahwa pada saat produksi baru dimulai, tekanan turun

dengan perlahan dan selan'utnya menurun dengan "epat. al ini disebabkan karena

pada saat pertama, gas belum bisa bergerak, karena saturasinya masih berada di

bawah saturasi kritis, setelah saturasi kritis dilampaui, barulah tekanan turun

dengan "epat.

&erbandingan gas terhadap minyak (6MR), terlihat mula-mula hampir konstan,

selan'utnya akan naik dengan "epat, dan kemudian turun lagi. al ini disebabkan

karena mula-mula saturasi gas masih berada dibawah saturasi kritisnya. Sehingga

permeabilitasnya masih sama dengan nol. Setelah saturasi kritis dilampaui, gas

mulai bergerak dan membentuk saturasi yang kontinu. emudian gas ikut

terproduksi bersama minyak.

Semakin lama 6MR semakin besar, ini disebabkan karena mobility gas lebih besar

dari mobility minyak sehingga ter'adi penyimpanganslippage dimana gas bergerak

lebih "epat dari minyak.

Mleh karena gas lebih banyak dlproduksikan, lama kelamaan kandungan gasnya

semakin berkurang sehingga re"overynya akan turun. Re"overy minyak dengan

'enis >solution gas drive reservoir? berkisar A - #2 *

. Gas Cap 6rive Reservoir

&ada reservoir dengan mekanisme pendorongan >gas "ap drive? energi

pendorongan berasal dari ekspansi gas bebas yang terdapat pada gas bebas (gas

"ap). al ini akan mendorong minyak ke arah posisi yang bertekanan rendah yaitu

ke arah bawah struktur dan selan'utnya ke arah sumur produksi.

6as yang berada di gas "ap ini sudah ada sewaktu reservoir itu ditemukan atau bisa

'uga berasal dari gas yang terlarut dalam minyak dan akan ke luar dari Hone minyak

bila tekanan reservoirnya di bawah bubble point pressure.


20/40

Se'arah produksi dari reservoir dengan gas "ap drive memperlihatkan suatu kurva

dimana tekanan akan menurun lebih "epat dibandingkan dengan water drive

reservoir. Sedangkan 6MR-nya akan terus naik sampai akhirnya hanya gas yang

terproduksi. al ini disebabkan karena mobili'y gas lebih besar dibandingkan

dengan mobility minyak. emungkinan slippage dimana gas akan mendahului

minyak, lebih besar sehingga gas ikut tar produksi. 3kibatnya effisiensi

pendorongannya akan berkurang dari semestinya. Re"overy minyak pada 'enis >gas

"ap reservoirN berkisar #2 - @2 *.

.& Co$%ination 6rive Reservoir

&ada reservoir type ini, mekanisme pendorongan minyak dapat berasal dari

kombinasi antara water drive dengan solution gas drive ataupun kombinasi antara

water drive dengan gas "ap drive. &ada banyak reservoir, keempat mekanisme

pendorongan dapat beker'a se"ara simultan, tetapi biasanya salah satu atau dua

yang lebih dominan.

& 7liran #luida di dala$ Reservoir

3liran fEuida dalam reservoir merupakan aliran fuida melalui batuan berpori. 3liran ini

sangat dipengaruhi oleh karakteristik batuannya, yang berupa permeabilitas, viskositas,

dan lain-lain.

'ukum-#ukum yang berlaku ada aliran di dalam reservoir adala#

*. 'ukum Kekekalan +assa

!anyaknya massa yang masuk suatu region dikurangi massa yang ke luar ditambah

massa yang diin'eksikan merupakan 'umlah pertambahan massa pada region tersebut,

,. 'ukum %srcy (diba#as ada .*)

. 'ukum ersamsan keadaan


21/40

7luida in"ompressible berlaku persamaan &oisson, dan untuk fluida "ompressible

berlaku persamaan diffusivity.


22/40

&.1 'uku$ 6arcy

!erlaku untuk aliran laminar. 7luida yang mengalir tidak bereaksi dengan batuan

dan 'uga isothermal.

ubungan antara rate aliran dengan permeabilitas memenuhi persamaan Dar"y :

( )$$&

k#' i =

(F)

di mana :

B 1 rate aliran, "m%det.

k 1 permeabilitas, Dar"y.

3 1 luas penampang "ore, "m

#

.$ 1 pan'ang "ore, "m.

1 viskositas, "p.

& 1 perbedaan tekanan di dua tempat, atm.

i 1 keadaan awal.

Rumus diatas adalah terbatas untuk satu ma"am fluida. ntuk dua fluida atau lebih

dipakai konsep lain. Dalam hal ini adalah konsep permeabilitas effektif dan

permeabilitas relatif.


23/40

6ambar #.2

urva Se'arah &roduksi dan 0ekanan pada Reservoir 6as Jap Drive

&ermeabilitas effektif adalah permeabilitas terhadap suatu fluida dibandingkan

permeabilitas absolut batuannya. ubungan permeabilitas effektif dengan saturasi

diperlihatkan pada 6ambar .


24/40

6ambar #.

ubungan &ermeabilitas 4ffektif 0erhadap Saturasi !atuannya

0iga hal pada 6ambar yang perlu diperhatikan, yaitu :

. ko turun dengan naiknya Sw 'uga kw turun dengan naiknya So. aka dengan

adanya air walau sedikit akan mempersukar aliran minyak.

#. Di titik J, ko12 walaupun Sobelum nol. &ada keadaan ini dimana minyak tak

bisa mengalir Eagi disebut residual oil saturation. Di titik D, kw1 2 walaupunSwbelum nol. eadaan inl disebut residual water saturation.

%. ko8 kw k.

&ermeabilitas relatif : krw1 kwk.

ubungan permeabilitas relatip terhadap saturasi batuannya terlihat pada 6ambar

#.


25/40

6ambar #.#

ubungan &ermeabilitas Relatif 0erhadap Saturasi !atuannya

&.2 7liran #luida dan Reservoir ke lu%ang Su$ur


26/40

Sumur memproduksi minyak, maka harus dipenuhi syarat dimana tekanan dasar

sumur tekanan di formasi pada 'arak r dari surnur.

0ekanan di formasi (stati" pressure 1&s) dikurangi tekanan dasar sumur (bottom

hole flowing pressure) merupakan pressure differential. &ressure differential inilah

yang menyebabkan gerakan minyak di dalam reservoir.

&andang suatu sumur ditengah-tengah reservoir bulat. Dari segi aliran minyak ke

sumur, pressure differential adalah tekanan pada tepi reservoir dikurangi &wf.

Ditin'au dari reservoirnya, maka &s(stati" pressure) di lapangan mempunyai harga

antara &wfdengan & boundary (batas).

&. 7liran #luida secara Radial

isal suatu sumur memprodusir liBuid dengan rate B, pada sto"k tank oil atau sama

dengan B.!obarrelhari pada reservoir, dan produksi yang didapat dari reservoir

yang horiHontal dan homogen dengan tebal h dan luas reservoir tak terhingga.

!ila aliran adalah radial, steady state dan "airan diproduksikan dengan rate ke"il

dan kompressibilitasnya konstan, dari perluasan hukum Dar"y yaitu :

( )

( )we

we

rrln

$$hk('

= (G)

dan tekanan formasinya adalah :

[ ]wo

wf rrln00)0*(,0

+'$$

+= (


27/40

ondisi batas (boundary "ondition) adalah :

r tidak terlalu 'auh

& mendekati &s

redisebut drainage radius ('ari-'ari pengurasan).

&emakaian persamaan (


28/40

Sebelum kita menggunakan persamaan (), terlebih dahulu kita harus mengetahui dan

menentukan :

. !atas air ; minyak mula-mula

#. Reservoir bulk volume

%. &orositas

@. Jonnate water saturation (S"w)

A. 7aktor volume formasi minyak mula-mula (!oi)

.1 Penentuan Batas 7ir 8 Minyak $ula$ula

!atas air ; minyak mula-mula, yaitu kedalaman di bawah mana apabila diadakan

perlubangan, akan menghasilkan 22 * air, sebenarnya batas antara minyak dan air

tidak tegas karena adanya daerah transisi yang merupakan "airan "ampuran antara

minyak dan air.

Mleh karena itu ada didefinisikan bahwa batas minyak dan air adalah free water

level yaitu suatu kedalaman, diatas mana akan diproduksikan minyak tanpa air.

&enentuan batas air ; minyak ada # "ara :

. !erdasarkan data logging.

#. !erdasarkan u'i kandungan lapisan dan u'i produksi awal.

&enentuan batas minyak ; air berdasarkan data logging, bisa dilakukan apabila

sumur yang di bor tepat menembus batas minyak ; air, seperti terlihat pada 6ambar

@, dimana logging yang dipakai adalah resistivity log atau indu"tion log.


29/40

6ambar %

Distribusi 0ekanan di sekitar suatu Sumur yang !erproduksi, dengan Sumur

tersebut terletak di tengah-tengah

6ambar @

$ogging &ada Sumur yang enembus !atas inyak - 3ir (IMJ)

&enentuan batas minyak ; air berdasarkan u'i kandungan lapisan atau produksi

awal dapat dipakai dengan anggapan bahwa perubahan di daerah transisi akan


30/40

menghasilkan minyak dengan kadar air tertentu, sedangkan tepat di bawah batas

minyak-air akan memperoleh 22 * air (water "ut 22 *).

&ada prakteknya penentuan batas minyak ; air dengan "ara di atas dilakukan

dengan memplot antara kedalaman terhadap kadar air. !atas minyak ; air terletak

pada kadar air 22 *, anggapan untuk penggunaan "ara di atas yaitu tidak ter'adi

water "onning.

Demikian 'uga dengan penentuan batas minyak ; gas (gas oil - "onta"t) sama

"aranya dengan penentuan batas minyak ; air. &enentuan batas gas ; minyak

dengan menggunakan data logging, biasanya digunakan neutron log.

&enentuan batas gas ; minyak dengan menggunakan hasil u'i kandungan lapisan

(drill steam test) dilakukan dengan penentuan pa"ker di beberapa tempat sepan'ang

ketebalan formasi. edudukan pa"ker tepat di bawah batas minyak ; air akan

menghasilkan 22 * air, kedudukan pa"ker tepat di atas batas gas ; minyak akan

menghasilkan gas keseluruhan.

.2 Menentuan Reservoir Bulk 9olu$e

olume dan reservoir yang mengandung fluida hidrokarbon disebut Kreseroir bulk

volumeK. ntuk penentuan bulk volume inl kita perlu membuat peta struktur dan

peta isopa"h dan net sand thi"kness. &eta struktur didapat dengan menghubung-

hubungkan garis-garis dengan kedalaman yang sama didasarkan pada data-data

logging yaitu dari S& log. i"rolog atau mi"rolaterolog. Sedangkan peta isopa"h

didapat dengan menghubung-hubungkan garis-garis dengan ketebalan yang sama.

%ari eta struktur ini dierole#

edalaman pun"ak formasi.

kedalaman dasar formasi.

kedalaman batas minyak ; gas dan minyak ; air.

tebal lapisan yang mengandung minyak.


31/40

Kemudian dibuat

. ountur dan pun"ak formasi termasuk batas-batas minyak ; air dan gas ;

minyak.

#. ountur dan dasar formasi termasuk batas minyak ; air dan gas ; minyak.

%. embuat peta isopa"h dan net sand thi"kness.

Dengan membuat suatu peta yang menggambarkan :

ountur top sand dan batas fluidanya.

ountur bottom sand dan batas fluidanya.

Cet sand isopa"h, kita dapat menghitung luas tiap kountur.

Selan'utnya berdasarkan peta struktur dan isopa"h dari formasi yang mengandung

minyak (net oil isopa"h map) dapat ditentukan volume untuk setiap ketebalan

dengan menggunakan "ara planimetri.

a. &lanimetri dan diagram kedalaman versus luas kountur lapisan, pertama-tama

diplot antara kedalaman versus luas kountur top lapisan, kemudian diplot antara

kedalaman versus luas kountur bottom lapisan. Selisih luas kountur dari kedua

plot dihitung dengan planimetri dan hasilnya merupakan bulk volume dari

lapisan. $uas kountur top dan bottom lapisan diperoieh dari peta kountur

lapisan dan diukur dengan planimeter. al ini dapat dilihat pada 6ambar F


32/40

6ambar A

&eta Struktur ontur dan Cet Sand Esopa"h

6ambar F

&lot 3ntara edalaman s. $uas ontur $apisan


33/40

b. +ika ketebalan lapisan uniform, maka ada tiga "ara untuk menghitung

voluimenya dan peta kountur atau isopa"h, yaitu

/rae0oid met#od

( ) nn1n(1o ##......#(#"#(hV +++++= (2)

$imson met#od

( ) nnn1n(n3(1o ###"#(......#"#(#"#3hV ++++++++=

()

!yramidal met#od

( )1nn1nn ####3hV ++ ++= (#)

di mana :

3n 1 luas kountur ke n

h 1 interval kountur

3o 1 luas yang dibatasi oleh kountur ke nol

tn 1 tebal formasi di atas kountur paling atas

&enggunaan dan "ara-"ara tersebut di atas didasarkan :

+ika 5,0#

#

n

1n >+ digunakan "ara trapeHoid atao Simpson

+ika 5,0#

#

n

1n + digunakan "ara pyramidal.

. Penentuan 'arga Porositas

&orositas effektif batuan dapat ditentukan dengan analisa "ore, data logging

(mi"rolog, mi"rolaterolog dan neutronlog). Di dalam persamaan volumetri (),

porositasnya adalah mewakili seluruh volume batuan yang mengandung minyak,

karena biasanya porositas tidak sama untuk tiap-tiap ketebalan maupun sumur,

maka perlu untuk menghitung harga porositas rata-rata yang dapat mewakili suatu


34/40

reservoir. ntuk ini ada beberapa "ara yang digunakan untuk menghitung harga

rata-ratanya, yaitu :

sumur/umlah

sumurraaraaporosiasn

1

= (%)

disebut dengan arithmati" average.

0hi"kness waighted average.

=n

1

n

1iii #h (@)

3rea waeighted average

=n

1

n

1

iii ## (A)

olume weighted average

=n

1

n

1

iiiii h#h# (F)

dimana

E :porostas rata-rata tiap sumur

hi 1 ketebalan rata-rata tiap sumur

3i 1 luas drainage area tiap sumur

.& Penentuan 'arga Saturasi

arga S"w ("onnate water saturation) dapat dilakukan dengan analisa "ore sample,

resistivity log, S&. Sama halnya seperti porositas, perlu dihitung harga rata-rata

saturasi air untuk reservoir tersebut yang mengandung minyak.

=m

1

m

1n/n/w/w VVSS (G)


35/40

dimana :

Sw' 1 intertitial water saturation suatu segmen ', fraksi.

n' 1 volume segmen ', a"re ; ft

. Penentuan #or$ation 9olu$e #actor (Boi)

Mil formatioin volume fa"tor diEihat dari hasil &0 analisa untuk fluida dari

reservoir yang dimaksud, kalau tidak ada diperkirakan dengan beberapa "ara.

,. Perkiraan Besarnva Cadangan $inyak yagn %isa diperole*

&enentuan besarnya "adangan minyak yang bisa diperolehdiproduksikan dari suatu

reservoir adalah suatu hal penting dalam studi teknik reservoir. Dalam penentuan

besarnya "adangan minyak yang bisa diperoleh ini dikenal beberapa persoalan persoalan

pokok yaitu : primary re"overy, se"ondary re"overy serta tertiary re"overy.

&rimary re"overy adalah besarnya "adangan yang dapat diperoleh se"ara komersil untuk

harga minyak dan ongkos operasi dengan "ara-"ara dan peralatan yang konvensionil

sebagai pengaruh dari energi yang dimiliki oleh reservoir itu sendiri tanpa bantuan energi

dari luar, sedangkan pada se"ondary re"overy ataupun tertiary re"overy tenaga pendorong

pada reservoir minyak berasal dari luar seperti dengan in'eksi air, in'eksi gas dan lain

sebagainya.

&ada bagian bab ini hanya akan dibahas mengenai primary re"overy, sedangkan untuk

se"ondary re"overy akan dibahas pada bagian terendiri pada !ab lain.

ntuk menentukan primary re"overy kita harus menentukan besarnya ultimate re"overy

atau unit re"overy disamping harga oil in pla"e.

ltimate re"overy adalah re"overy maksimal yang bisa di"apai. Se"ara matematis

dinyatakan dalam persamaan :


36/40

Ultimate recoery = R.! " # (S$B) (


37/40

4R 1 unit re"overy, S02a"re ; ft

1 porositas, fraksi

!ob 1 formation volume fa"tor minyak pada bubble point pressure, bblS0!.

&o 1 tekanan mula-mula, psi

&b 1 bubble point pressure, psi

S"w 1 "onnate water saturation, fraksi

Jo

1 oil "ompressibility, psi-

JI 1 water "ompressibility, psi-

Jr 1 kompressibili8Oas batuan, psi-

B. 1nit recovery untuk deletion drive reservoir

=

oa

gw

o

w

+

SS1

+

S1))5*2 (#2)

dimana :

DR 1 unit re"overy untuk depletion drive reservoir

!ob 1 formation volume fa"tor minyak pada &b, bblS0!

!oa 1 formation volume fa"tor minyak pada saat abandonment, bblS0!

Sg 1 saturasi gas, fraksi

Sw 1 saturasi air, fraksi

=porositas, fraksi

2. 1nit recovery untuk water drive reservoir

fa!reS4S+

S1))5*2 or

o

w

= (#)

dimana :

%R 1 unit re"overy untuk water drive reservoir.

=porositas, fraksi


!o 1 formation volume fa"tor minyak, bblS0!


38/40

Sor 1 residual oil saturation, fraksi

%. 1nit recovery untuk segregation gas drive reservoir

= or

o

w S+

S1))5*S2 (##)

dimana :

SR 1 unit re"overy untuk water drive reservoir.

=porositas, fraksi


!o 1 formation volume fa"tor minyak, bblS0!

Sor 1 residual oil saturation, fraksi

,.2 Penentuan Recovery #actor Menurut 0.0. 7rps

Dari analisa statistik yang dilakukan oleh 3&E Sub Jommite terhadap besarnya

re"overy fa"tor pada %# buah reservoir yang memproduksikan minyak, diperoleh

hubungan empiris yang dikemukakan oleh +.+.3rps sebagai berikut :

. &.F untuk reservoir dengan formasi sand stone dan water drive

( ) ( )( ) (1(7,0

a

i1703,0

w

oi

0))0,0

wi

oi

0"((,0

w

$

$8S

k

+

S1*7*,5"2F

=

(#%)

dimana :

R.7 1 re"overy fa"tor, fraksi 1porositas, fraksi

Sw 1 saturasi air, fraksie

!oi 1 faktor volume formasi minyak mula-mula, bblS0!



39/40

wi 1 viskositas air mula-mula, "p

oi 1 viskositas minyak mula-mula, "p

&i 1 tekanan mula-mula, psi

&a 1 abandonment pressure, psi

B. &.F untuk reservoir segregation drive

( )( ) ( ) 1)"1,0a

3)((,0

07)7,0

o

1611,0

o

w $$8Swk

+

S1*15,"1F.2

=

(#@)

dimana :

1porositas, fraksi

Sw 1 saturasi air, fraksie

!oi 1 faktor volume formasi minyak mula-mula, bblS0!


ob 1 viskositas minyak pada saat &b, "p

&b 1 bubble point pressure, psi

&a 1 abandonment pressure, psi

,. Recovery #actor Menurut Gut*rie dan Green%erger

Dalam studi yang lebih baru dari studi 6raHa dan !u"kley mengenai water drive

re"overy data, 6uthrie dan 6reenberger dengan menggunakan analisa korelasi

berlipat, mendapatkan korelasi antara re"overy water drive dan lima variabel yang

memperngaruhi re"overy dalam batuan pasir reservoir (sand stone) sebagai berikut:

R= &'+&'** log k+&'*,- Sw &'/- log o ',/0 &'&&/, 1

dimana :

R 1 re"overy fa"tor, fraksi

k 1 permeabilitas, md



40/40

o 1 viskositas minyak, "p

1 porositas, fraksi

h 1 tebal formasi produktip, ft

pengenalan reservoir minyak dan gas bumi

Documents