punya dudul 2b

22
Reservoir adalah suatu tempat terakumulasinya minyak dan gas bumi. Pada umumnya reservoir minyak memiliki karakteristik yang berbeda-beda tergantung dari komposisi, temperature dan tekanan pada tempat dimana terjadi akumulasi hidrokarbon didalamnya. Suatu reservoir minyak biasanya mempunyai tiga unsur utama yaitu adanya batuan reservoir, lapisan penutup dan perangkap. Beberapa syarat terakumulasinya minyak dan gas bumi adalah : 1. Adanya batuan nduk !Sour"e Ro"k# $erupakan batuan sedimen yang mengandung bahan organik seperti sisa-sisa he%an dan tumbuhan yang telah mengalami proses pematangan dengan %aktu yang sangat lama sehingga menghasilkan minyak dan gas bumi. &. Adanya batuan %aduk !Reservoir Ro"k# $erupakan batuan sedimen yang mempunyai pori, sehingga minyak dan gas bumi yang dihasilkan batuan induk dapat masuk dan terakumulasi. '. Adanya struktur batuan perangkap $erupakan batuan yang ber(ungsi sebagai penghalang bermigrasinya minya k dan gas bumi lebih jauh. ). Adanya batuan penutup !*ap Ro"k# $erupakan batuan sedimen yang tidak dapat dilalui oleh "airan !impermeable#, sehingga minyak dan gas bumi terjebak dalam batuan tersebut. +. Adanya jalur migrasi $erupakan jalan minyak dan gas bumi dari batuan induk sampai terakumulasi pada perangkap. 1. Sifat-Sifat Fisik Batuan Reservoir Batuan adalah kumpulan dari mineral-mineral, sedangkan suatu mineral dibentuk dari beberapa ikatan kimia. omposisi kimia dan jenis mineral yang menyusunnya akan menentukan jenis batuan yang terbentuk. Batuan reservoir umumnya terdiri dari batuan sedimen, yang berupa batupasir dan karbonat !sedimen klastik# serta  batuan sh ale !sedimen n on-klastik# atau kadang-kadang vulkanik. $asing-masing bat uan tersebut mempunyai komposisi kimia yang berbeda, demikian juga d engan si(at (isiknya. Pada hakekatnya setiap batuan dapat  bertindak sebagai batuan reservoir asal m empunyai kema mpuan men yimpan dan menyalurkan minyak bumi. omponen penyusun batuan serta ma"am batuannya dapat dilihat pada ambar 1.

Upload: buddiluhur-nur-ali

Post on 18-Feb-2018

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 1/22

Reservoir adalah suatu tempat terakumulasinya minyak dan gas bumi. Pada umumnya reservoir minyak

memiliki karakteristik yang berbeda-beda tergantung dari komposisi, temperature dan tekanan pada tempat

dimana terjadi akumulasi hidrokarbon didalamnya. Suatu reservoir minyak biasanya mempunyai tiga unsur

utama yaitu adanya batuan reservoir, lapisan penutup dan perangkap. Beberapa syarat terakumulasinya minyak

dan gas bumi adalah :

1. Adanya batuan nduk !Sour"e Ro"k#

$erupakan batuan sedimen yang mengandung bahan organik seperti sisa-sisa he%an dan tumbuhan yang telah

mengalami proses pematangan dengan %aktu yang sangat lama sehingga menghasilkan minyak dan gas bumi.

&. Adanya batuan %aduk !Reservoir Ro"k#

$erupakan batuan sedimen yang mempunyai pori, sehingga minyak dan gas bumi yang dihasilkan batuan induk

dapat masuk dan terakumulasi.'. Adanya struktur batuan perangkap

$erupakan batuan yang ber(ungsi sebagai penghalang bermigrasinya minyak dan gas bumi lebih jauh.

). Adanya batuan penutup !*ap Ro"k#

$erupakan batuan sedimen yang tidak dapat dilalui oleh "airan !impermeable#, sehingga minyak dan gas bumi

terjebak dalam batuan tersebut.

+. Adanya jalur migrasi

$erupakan jalan minyak dan gas bumi dari batuan induk sampai terakumulasi pada perangkap.

1. Sifat-Sifat Fisik Batuan Reservoir

Batuan adalah kumpulan dari mineral-mineral, sedangkan suatu mineral dibentuk dari beberapa ikatan kimia.

omposisi kimia dan jenis mineral yang menyusunnya akan menentukan jenis batuan yang terbentuk. Batuan

reservoir umumnya terdiri dari batuan sedimen, yang berupa batupasir dan karbonat !sedimen klastik# serta

 batuan shale !sedimen non-klastik# atau kadang-kadang vulkanik. $asing-masing batuan tersebut mempunyai

komposisi kimia yang berbeda, demikian juga dengan si(at (isiknya. Pada hakekatnya setiap batuan dapat

 bertindak sebagai batuan reservoir asal mempunyai kemampuan menyimpan dan menyalurkan minyak bumi.

omponen penyusun batuan serta ma"am batuannya dapat dilihat pada ambar 1.

Page 2: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 2/22

1.1. Porositas ( )

alam reservoir minyak, porositas mengambarkan persentase dari total ruang yang tersedia untuk ditempati

oleh suatu "airan atau gas. Porositas dapat dide(inisikan sebagai perbandingan antara volume total pori-pori

 batuan dengan volume total batuan per satuan volume tertentu, yang jika dirumuskan :

imana :

∅ / Porositas absolute !total#, (raksi !0#

 p / olume pori-pori, ""

 b / olume batuan !total#, ""

 gr / olume butiran, ""

Porositas batuan reservoir dapat diklasi(ikasikan menjadi dua, yaitu:

1. Porositas absolut, adalah perbandingan antara volume pori total terhadap volume batuan total yang dinyatakan

dalam persen, atau se"ara matematik dapat ditulis sesuai persamaan sebagai berikut :

&. Porositas e(ekti(, adalah perbandingan antara volume pori-pori yang saling berhubungan terhadap volume

 batuan total !bulk volume# yang dinyatakan dalam persen.

imana :

∅e / Porositas e(ekti(, (raksi !0#

2g / ensitas butiran, gr3""

2b / ensitas total, gr3""

2( / ensitas (ormasi, gr3""

Berdasarkan %aktu dan "ara terjadinya, maka porositas dapat juga diklasi(ikasikan menjadi dua, yaitu :

1. Porositas primer, yaitu porositas yang terbentuk pada %aktu yang bersamaan dengan proses pengendapan berlangsung.

&. Porositas sekunder, yaitu porositas batuan yang terbentuk setelah proses pengendapan.

Besar ke"ilnya porositas dipengaruhi oleh beberapa (aktor, yaitu ukuran butir, susunan butir, sudut kemiringan

dan komposisi mineral pembentuk batuan. 4ntuk pegangan dilapangan, ukuran porositas dapat dilihat pada

5abel 1. berikut :

Page 3: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 3/22

1.2. Permeabilitas ( k )

Permeabilitas dide(inisikan sebagai ukuran media berpori untuk meloloskan3mele%atkan (luida. Apabila media

 berporinya tidak saling berhubungan maka batuan tersebut tidak mempunyai permeabilitas. 6leh karena itu ada

hubungan antara permeabilitas batuan dengan porositas e(ekti(.

Sekitar tahun 17+8, 9enry ar"y seorang ahli hidrologi dari Pran"is mempelajari aliran air yang mele%ati suatu

lapisan batu pasir. 9asil penemuannya di(ormulasikan kedalam hukum aliran (luida dan diberi nama 9ukum

ar"y. apat dilihat pada gambar & diba%ah :

apat dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :

imana :

/ laju alir (luida, ""3det

k / permeabilitas, dar"y 

; / viskositas, "p

dP3d< / gradien tekanan dalam arah aliran, atm3"m

 A / luas penampang, "m&

Besaran permeabilitas satu dar"y dide(inisikan sebagai permeabilitas yang mele%atkan (luida dengan viskositas 1

"entipoises dengan ke"epatan alir 1 ""3det melalui suatu penampang dengan luas 1 "m& dengan penurunan

tekanan 1 atm3"m. Persamaan ) ar"y berlaku pada kondisi :

1. Alirannya mantap !steady state#

Page 4: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 4/22

&. =luida yang mengalir satu (asa

'. iskositas (luida yang mengalir konstan

). ondisi aliran isothermal

+. =ormasinya homogen dan arah alirannya hori>ontal

8. =luidanya in"ompressible

Berdasarkan jumlah (asa yang mengalir dalam batuan reservoir, permeabilitas dibedakan menjadi tiga, yaitu :

? Permeabilitas absolute !abs#

 @aitu kemampuan batuan untuk mele%atkan (luida dimana (luida yang mengalir melalui media berpori tersebut

hanya satu (asa atau disaturasi 10 (luida, misalnya hanya minyak atau gas saja.

? Permeabilitas e(ekti( !e((#

 @aitu kemampuan batuan untuk mele%atkan (luida dimana (luida yang mengalir lebih dari satu (asa, misalnya

!minyak dan air#, !air dan gas#, !gas dan minyak# atau ketiga-tiganya. 9arga permeabilitas e(ekti( dinyatakan

sebagai ko, kg, k%, dimana masing-masing untuk minyak, gas dan air.

? Permeabilitas relati( !rel#

 @aitu perbandingan antara permeabilitas e(ekti( pada kondisi saturasi tertentu terhadap permeabilitas absolute.

9arga permeabilitas relative antara 1 dar"y. apat juga dituliskan sebagai beikut :

Permeabilitas relati( reservoir terbagi berdasarkan jenis (asanya, sehingga didalam reservoir akan terdapat

Permeabilitas relati( air !r%#, Permeabilitas relati( minyak !ro#, Permeabilitas relati( gas !rg# dimana

persamaannya adalah :

imana :

r% / permeabilitas relati( air

ro / permeabilitas relait( minyak 

rg / permeabilitas relati( gas

1.3. Saturasi

Saturasi adalah perbandingan antara volume pori-pori batuan yang terisi (luida (ormasi tertentu terhadap total

 volume pori-pori batuan yang terisi (luida atau jumlah kejenuhan (luida dalam batuan reservoir per satuan

 volume pori. 6leh karena didalam reservoir terdapat tiga jenis (luida, maka saturasi dibagi menjadi tiga yaitu

saturasi air !S%#, saturasi minyak !So# dan saturasi gas !Sg#, dimana se"ara matematis dapat ditulis :

Page 5: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 5/22

5otal saturasi (luida jika reservoir mengandung ' jenis (luida :

4ntuk sistem air-minyak, maka persamaan !1&# dapat disederhanakan menjadi :

Beberapa (aktor yang mempengaruhi saturasi (luida reservoir adalah :

a. 4kuran dan distribusi pori-pori batuan.

 b. etinggian diatas (ree %ater level.

". Adanya perbedaan tekanan kapiler.

idalam kenyataan, (luida reservoir tidak dapat diproduksi semuanya. 9al ini disebabkan adanya saturasi

minimum (luida yang tidak dapat diproduksi lagi atau disebut dengan irredu"ible saturation sehingga berapa

 besarnya (luida yang diproduksi dapat dihitung dalam bentuk saturasi dengan persamaan berikut :

imana :

St / saturasi total (luida terproduksi

S%irr / saturasi air tersisa !iiredu"ible#

Sgirr / saturasi gas tersisa !iiredu"ible#

Soirr / saturasi minyak tersisa !iiredu"ible#

1.4. Resistiviti

Batuan reservoir terdiri atas "ampuran mineral-mineral, (ragmen dan pori-pori. Padatan-padatan mineral

tersebut tidak dapat menghantarkan arus listrik ke"uali mineral "lay. Si(at kelistrikan batuan reservoir

tergantung pada geometri pori-pori batuan dan (luida yang mengisi pori. $inyak dan gas bersi(at tidak

menghantarkan arus listrik sedangkan air bersi(at menghantarkan arus listrik apabila air melarutkan garam.

 Arus listrik akan terhantarkan oleh air akibat adanya gerakan dari ion-ion elektronik. 4ntuk menentukan apakah

material didalam reservoir bersi(at menghantar arus listrik atau tidak maka digunakan parameter resistiviti.

Resistiviti dide(inisikan sebagai kemampuan dari suatu material untuk menghantarkan arus listrik, se"ara

matematis dapat dituliskan sebagai berikut :

Page 6: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 6/22

imana :

2 / resistiviti (luida didalam batuan, ohm-mr / tahanan, ohm

 A / luas area konduktor, m&

< / panjang konduktor, m

onsep dasar untuk mempelajari si(at kelistrikan batuan di(ormasi digunakan konsep C(aktor (ormasiD dari

 Ar"hie yang dide(inisikan :

imana :

Ro / resistiviti batuan yang terisi minyak 

R% / resistiviti batuan yang terisi air

1.5. Wettabiliti

 Eettabiliti dide(inisikan sebagai suatu kemampuan batuan untuk dibasahi oleh (asa (luida atau ke"enderungan

dari suatu (luida untuk menyebar atau melekat ke permukaan batuan. Sebuah "airan (luida akan bersi(at

membasahi bila gaya adhesi antara batuan dan partikel "airan lebih besar dari pada gaya kohesi antara partikel

"airan itu sendiri. 5egangan adhesi merupakan (ungsi tegangan permukaan setiap (asa didalam batuan sehingga

 %ettabiliti berhubungan dengan si(at interaksi !gaya tarik menarik# antara batuan dengan (asa (luidanya.

alam sistem reservoir digambarkan sebagai air dan minyak atau gas yang terletak diantara matrik batuan.

ambar ' memperlihatkan sistem air-minyak yang kontak dengan benda padat, dengan sudut kontak sebesar F.

Sudut kontak diukur antara (luida yang lebih ringan terhadap (luida yang lebih berat, yang berharga o 17o,

 yaitu antara air dengan padatan, sehingga tegangan adhesi !A5# dapat dinyatakan dengan persamaan :

imana :

 A5 / tegangan adhesi, dyne3"m

Gso / tegangan permukaan benda padat-minyak, dyne3"m

Gs% / tegangan permukaan benda padat-air, dyne3"m

Page 7: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 7/22

G%o / tegangan permukaan air-minyak, dyne3"m

F / sudut kontak air-minyak 

1.5.1. Wettin-P!ase Flui" "an #on-Wettin P!ase Flui"

 $. Wettin-P!ase Flui"

=asa (luida pembasah biasanya akan dengan mudah membasahi permukaan batuan. Akan tetapi karena adanya

gaya tarik menarik antara batuan dan (luida, maka (asa pembasah akan mengisi ke pori-pori yang lebih ke"il

dahulu dari batuan berpori. =asa (luida pembasah umumnya sangat sukar bergerak ke reservoir hidrokarbon.

B. #on-Wettin P!ase Flui"

Hon-%etting phase (luid sukar membasahi permukaan batuan. engan adanya gaya repulsive !tolak# antara

 batuan dan (luida menyebabkan non-%eting phase (luid umumnya sangat mudah bergerak.

1.5.2. Batuan Reservoir Water Wet

Batuan reservoir umumnya %ater %et dimana air akan membasahi permukaan batuan. ondisi batuan yang

 %ater %et adalah :

? 5egangan adhesinya bernilai positi( 

? Gs% I Gso, A5 J

? Sudut kontaknya !KL F LMK#

 Apabila F / K, maka batuannya dianggap sebagai strongly %ater %et.

1.+.'. Batuan Reservoir 6il Eet

Batuan reservoir disebut sebagai oil %et apabila (asa minyak membasahi permukaan batuan. ondisi batuan oil

 %et adalah :

? 5egangan adhesinya bernilai negati( 

? Gso I Gs%, A5 L

? Sudut kontaknya !MKL F L17K#

 Apabila F / 17K, maka batuanya dianggap sebagai strongly oil %et.

1.5.4. %mbibisi "an &rainae

mbibisi adalah proses aliran (luida dimana saturasi (asa pembasah !%ater# meningkat sedangkan saturasi non- %etting phase !oil# menurun. $obilitas (asa pembasah meningkat seiring dengan meningkatnya saturasi (asa

pembasah. $isalnya pada proses pendesakan pada reservoir minyak dimana batuan reservoir sebagai %ater %et.

rainage adalah proses kebalikan dari imbibisi, dimana saturasi (asa pembasah menurun dan saturasi non-

 %etting phase meningkat.

 Adapun skema proses imbibisi dan drainage dapat dilihat pada gambar ) berikut :

Page 8: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 8/22

1.'. ekanan a*iler (P+)

5ekanan kapiler pada batuan berpori dide(inisikan sebagai perbedaan tekanan antara (luida yang membasahi

 batuan dengan (luida yang bersi(at tidak membasahi batuan jika didalam batuan tersebut terdapat dua atau lebih

(asa (luida yang tidak ber"ampur dalam kondisi statis. Se"ara matematis dapat dilihat bah%a :

imana :

P" / tekanan kapiler, dyne3"m&

Pn% / tekanan pada permukaan (luida non %etting phase, dyne3"m&

P% / tekanan pada permukaan (luida %etting phase, dyne3"m&

9ubungan tekanan kapiler di dalam rongga pori batuan dapat dilukiskan dengan sebuah sistim tabung kapiler.

imana "airan (luida akan "enderung untuk naik bila ditempatkan didalam sebuah pipa kapiler dengan jari-jari

 yang sangat ke"il. 9al ini diakibatkan oleh adanya tegangan adhesi yang bekerja pada permukaan tabung.

Besarnya tegangan adhesi dapat diukur dari kenaikkan (luida , dimana gaya total untuk menaikan "airan sama

dengan berat kolom (luida. Sehingga dapat dikatakan bah%a tekanan kapiler merupakan ke"enderungan rongga

pori batuan untuk menata atau mengisi setiap pori batuan dengan (luida yang berisi bersi(at membasahi.

5ekanan didalam tabung kapiler diukur pada sisi batas antara permukaan dua (asa (luida. =luida pada sisi konka( 

!"ekung# mempunyai tekanan lebih besar dari pada sisi konvek !"embung#. Perbedaan tekanan diantara dua (asa

(luida terebut merupakan besarnya tekanan kapiler didalam tabung.

Page 9: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 9/22

4ntuk sistem udara-air !gambar +# :

4ntuk sistem minyak-air !gambar +# :

imana :

Pa / tekanan udara, dyne3"m&

P% / tekanan air, dyne3"m&

P" / tekanan kapiler, dyne3"m&

2% / densitas air, gr3""

2o / densitas minyak, gr3""

g / per"epatan gravitasi, m3det&

h / tinggi kolom, m

2. arakteristik ,inak Bumi

Setiap reservoir yang ditemukan, akan diperoleh sekelompok molekul yang terdiri dari elemen kimia 9idrogen

!9# dan arbon !*#. $inyak dan gas bumi terdiri dari kedua elemen ini, yang mempunyai proporsi yang

 beraneka ragam. Apabila ditemukan deposit hidrokarbon disuatu tempat, akan sangat jarang dapat ditemukan di

tempat lain dengan komposisi yang sama, karena daerah pembentukkannya berbeda.

=luida reservoir terdiri dari (luida hidrokarbon dan air (ormasi. 9idrokarbon sendiri terdiri dari (asa "air !minyak 

 bumi# maupun (asa gas, tergantung pada kondisi !tekanan dan temperatur# reservoir yang ditempati. Perubahan

kondisi reservoir akan mengakibatkan perubahan (asa serta si(at (isik (luida reservoir.

=luida minyak bumi dijumpai dalam bentuk "air, sehingga sesuai dengan si(at "airan pada umumnya. Pada (asa

"air, jarak antara molekul-molekulnya relati( lebih ke"il daripada gas. Si(at-si(at minyak bumi yang akan dibahas

adalah densitas dan spesi(ik gra(iti, viskositas, (aktor volume (ormasi, kelarutan gas, kompressibilitas dan

tekanan bubble point.

2.1. &ensitas ,inak ( o ) "an S*esifik /rafit ( 0 )

ensitas dide(inisikan sebagai masa dari satuan volume suatu (luida !minyak# pada kondisi tekanan dan

temperatur tertentu. ari de(inisi tersebut dapat dirumuskan sebagai beikut :

Page 10: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 10/22

imana :

2o / densitas minyak, lb3(t'

m / massa minyak, lb

  / volume minyak, (t'

Sedangkan spesi(ik gra(iti merupakan perbandingan dari densitas suatu (luida !minyak# terhadap densitas air.

Baik densitas air maupun (luida tersebut diukur pada kondisi yang sama !8K = dan 1).N Psia#.

imana :

 Oo / spesi(ik gra(iti minyak 

2o / densitas minyak mentah, lb3(t'

2% / densitas air, lb3(t'

$eskipun densitas dan spesi(ik gra(iti dipergunakan se"ara meluas dalam industri perminyakan, namun AP

gra(iti merupakan skala yang lebih sering dipakai. ra(iti ini merupakan spesi(ik gra(iti yang dinyatakan dengan

rumus :

 AP gra(iti dari minyak mentah pada umumnya memiliki nilai antara )N KAP untuk minyak ringan sampai 1

KAP untuk minyak berat.

2.2. iskositas ,inak ( o )

 iskositas (luida merupakan si(at (isik suatu (luida yang sangat penting yang mengendalikan dan mempengaruhi

aliran (luida didalam media berpori maupun didalam pipa. iskositas dide(inisikan sebagai ketahanan internal

suatu (luida untuk mengalir.

 iskositas minyak dipengaruhi oleh temperatur, tekanan dan jumlah gas yang terlarut dalam minyak tersebut.

enaikan temperatur akan menurunkan viskositas minyak dan dengan bertambahnya gas yang terlarut dalam

minyak maka viskositas minyak juga akan turun. 9ubungan antara viskositas minyak dengan tekanan

ditunjukkan pada ambar 8.

Page 11: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 11/22

ambar 8 menunjukkan bah%a tekanan mula-mula berada di atas tekanan gelembung !Pb#, dengan penurunan

tekanan sampai !Pb#, mengakibatkan viskositas minyak berkurang, hal ini akibat adanya pengembangan volume

minyak. emudian bila tekanan turun dari Pb sampai pada harga tekanan tertentu, maka akan menaikkan

 viskositas minyak, karena pada kondisi tersebut terjadi pembebasan gas dari larutan minyak.

2.3. Faktor olume Formasi ,inak ( Bo )

=aktor volume (ormasi minyak dide(inisikan sebagai volume minyak pada tekanan dan temperatur reservoir yang

ditempati oleh satu sto"k tank barrel minyak dan gas dalam larutan. 9arga ini selalu lebih besar atau sama

dengan satu. 4ntuk minyak tersaturasi, Standing membuat korelasi berdasarkan persamaan :

imana :

Bo / (aktor volume (ormasi minyak, bbl3S5B6

5 / temperature, K=

Rs / kelarutan gas, S*=3S5B6

* / (aktor tambahan seperti perhitungan Rs

=aktor volume (ormasi minyak merupakan (ungsi dari tekanan. ambar N memperlihatkan (aktor volume (ormasi

minyak.

5erdapat dua hal penting dari gambar N diatas, yaitu :1. ika kondisi tekanan reservoir berada diatas Pb, maka Bo akan naik dengan berkurangnya tekanan sampai

men"apai Pb, sehingga volume sistem "airan bertambah sebagai akibat terjadinya pengembangan minyak.

&. Setelah Pb di"apai, maka harga Bo akan turun dengan berkurangnya tekanan, disebabkan karena semakin

 banyak gas yang dibebaskan.

2.4. elarutan /as ( Rs )

elarutan gas bumi dide(inisikan sebagai "u(t gas yang diukur pada keadaan standar !1).N Psi Q 8 K=# didalam

larutan minyak sebanyak satu barrel sto"k tank minyak pada saat minyak dan gas berada pada tekanan dan

temperatur reservoir.

Page 12: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 12/22

elarutan gas dalam minyak !Rs# dipengaruhi oleh tekanan, temperatur dan komposisi minyak dan gas. Pada

temperatur minyak yang tetap, kelarutan gas tertentu akan bertambah pada setiap penambahan tekanan. Pada

tekanan yang tetap kelarutan gas akan berkurang terhadap kenaikan temperatur.

2.5. om*ressibilitas ,inak ( o )

ompressibilitas minyak dide(inisikan sebagai perubahan volume minyak akibat adanya perubahan tekanan.

Se"ara matematis dide(inisikan sebagai berikut:

Pada kondisi tekanan di ba%ah bubble point, *o dide(inisikan sebagai berikut :

engan menggunakan gra(ik korelasi, maka harga kompressibilitas minyak dapat diperoleh dengan persamaan :

ompressibilitas minyak pada kondisi diba%ah bubble point akan "enderung membesar bila dibandingkandengan harga ketika diatas bubble point karena dengan turunnya tekanan, gas membebaskan diri dari larutan.

 olume total minyak yang tertinggal sebenarnya berkurang dengan turunnya tekanan terebut, akibatnya volume

(luida total yang terdiri dari minyak dan gas makin lama menjadi besar seiring dengan turunnya tekanan.

2.'. ekanan Bubble Point (Pb)

5ekanan bubble point !titik gelembung# suatu sistem hidrokarbon dide(inisikan sebagai tekanan tertinggi dimana

gelembung gas mulai pertama kali terbebaskan dari minyak. 9arga ini ditentukan se"ara eksperimen terhadap

minyak mentah dengan melakukan test ekspansi "onstant-"omposition !test (lash liberation#.

 Apabila pengukuran laboratorium tidak tersedia untuk menentukan tekanan bubble point, maka dapat

digunakan korelasi Standing. Se"ara matematis, tekanan bubble point dapat ditentukan dengan menggunakan

persamaan :

3. ,ekanisme Pen"oron Reservoir

Page 13: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 13/22

$inyak bumi tidak mungkin mengalir sendiri dari reservoir ke lubang sumur produksi bila tidak terdapat suatu

energi yang mendorongnya. 9ampir sebagian besar reservoir minyak memiliki energi pendorong yang berbeda-

 beda untuk memproduksikan suatu reservoir. engan turunnya tekanan pada reservoir minyak dapat

mempengaruhi besarnya tenaga pendorong pada reservoir tersebut yang berperan pada pergerakan minyak

mula-mula pada media berpori.

3.1. om*aksi Batuan

5enaga ini berasal dari beban overburden batuan di atas dan selalu berubah akibat diproduksikannya (luida

!minyak# dari reservoir tersebut. 9al tersebut dapat dilihat pada gambar 7 yang memperlihatkan pengaruh

kompaksi batuan terhadap (luida yang berada didalamnya.

3.2. /raviti &rive

ejala alam yang mempengaruhi (luida (ormasi yang menyebabkan terjadinya pemisahan akibat perbedaan berat

 jenis dari (luida reservoir. ambar M. menggambarkan pengaruh gra(itasi terhadap kelakuan (luida yang mana

pada (luida yang mempunyai densitas yang lebih besar akan bermigrasi kebagian ba%ah struktur reservoir

sedangkan (luida yang mempunyai densitas yang lebih ke"il akan bermigrasi kebagian atas reservoir.

3.3. Water &rive

ika air berada diba%ah >ona minyak pada suatu reservoir, maka dengan tekanan yang dimiliki oleh air ini akan

Page 14: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 14/22

membantu minyak bergerak keatas. ika minyak dieksploitasi, tekanan direservoir akan dijaga !mainteained#

oleh gaya hidrostatik air yang masuk menggantikan minyak yang telah terproduksi. nergi ini dihasilkan oleh air

!aui(er# yang berada pada kondisi bertekanan. Pada umumnya reservoir minyak dan gas berasosiasi dengan

aui(er. engan merembesnya air ke reservoir sehingga menjadi suatu tenaga pendorong yang biasa disebut

dengan %ater drive.

9al ini dapat dilihat pada gambar 1. yang memperlihatkan proses pendorongan air terhadap minyak.

Reservoir berpendorong air memiliki "irri-"iri sebagai berikut :

1. Penurunan tekanan reservoir relative ke"il

&. 6R permukaan rendah

'. Produksi air mula-mula sedikit kemudian bertambah banyak karena minyak didorong oleh air

3.4. Solution /as &rive

Solution gas drive atau depletion gas drive adalah mekanisme pendorong yang berasal dari ekspansi larutan gas

 yang berada dalam minyak dan pendesakan terjadi akibat berkurangnya tekanan. Setelah terjadi penurunan

tekanan pada dasar sumur, maka gas yang terlarut dalam minyak akan bebas keluar sebagai gelembung-

gelembung yang tersebar merata dan merupakan (asa yang terdispersi yang tidak kontinu sehingga men"apai

saturasi minimum. Setelah seluruh gas tergabung dan men"apai saturasi kritik, maka gas akan mulai bergerak.

9al tersebut dapat dilihat pada gambar 11.

Reservoir jenis pendorong solution gas drive mempunyai "iri sebagai berikut :

Page 15: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 15/22

1. 5ekanan reservoir turun se"ara "epat dan kontinu

&. Perbandingan komulati( produksi gas !p# dengan komulati( produksi minyak !Hp# meningkat dengan "epat

!6R# meningkat

'. Produksi air hampir tidak ada !relati( sangat ke"il#

3.5. /as a* &rive

nergi alamiah ini berasal dari dua sumber yaitu ekspansi gas "ap dan ekspansi gas yang terlarut kemudian

melepaskan diri. Adanya gas "ap dalam reservoir antara lain disebabkan oleh adanya pemisahan se"ara gravitasi

dari minyak dan (asa gas bebas diba%ah tekanan titik gelembung. arena tekanan reservoir berada diba%ah

tekanan gelembung maka komponen hidrokarbon ringan akan terbebaskan dari (asa "airnya dan membentuk

(asa gas. Penurunan tekanan se"ara kontinu akan membebaskan gas lebih banyak lagi dan akan membentuk gas

"ap pada bagian atas dari minyak. 9al tersebut akan menyebabkan terdorongnya minyak karena pengembangan

dari gas "ap akibat penurunan tekanan se"ara kontinu. amabar 1&. memperlihatkan proses pendorongan gas

"ap terhadap minyak.

Reservoir gas "ap drive mempunyai "irri-"iri sebagai sebagai berikut :

1. 5ekanan reservoir turun perlahan-lahan dan kontinu

&. enaikan 6R sejalan dengan pergerakan permukaan minyak dengan gas kearah ba%ah !meningkat se"ara

kontinu#

'. Produksi air hampir tidak ada !relative ke"il#

3.'. ombination &rive

$ekanisme pendorong dari tipe ini adalah kombinasi dari beberapa tipe pendorong yang telah dijelaskan

sebelumnya. *ombination drive yang paling umum adalah kombinasi antara gas "ap drive dan %ater drive. 9al

ini dapat dilihat pada gambar 1'. diba%ah.

Page 16: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 16/22

4. enis-enis Reservoir

ika terjadi suatu retakan atau perekahan pada batuan induk !sour"e ro"k# maka minyak dan gas akan

mengalami migrasi keluar yang biasa disebut dengan migrasi primer. Setelah itu minyak dan gas bumi akan

 bermigrasi terus sampai terjebak didalam suatu %adah yang tidak bisa dilalui oleh minyak dan gas, yang biasa

disebut dengan reservoir.

Reservoir adalah suatu tempat berkumpulnya minyak dan gas bumi. alam hal ini akan dibahas jenis reservoir

 jenuh dan reservoir tidak jenuh.

4.1. Reservoir enu!

Reservoir jenuh !saturated# biasanya mengandung hidrokarbon dalam bentuk minyak yang dijenuhi oleh gas

terlarut dan dalam bentuk gas bebas yang terakumulasi membentuk gas "ap. Bila minyak dan gas diproduksikan,

kemungkinan akan ada air yang ikut terproduksi, tekanan reservoir akan turun. engan turunnya tekanan

reservoir, maka volume gas yang membentuk gas "ap akan mengembang dan merupakan pendorong keluarnya

(luida dari dalam reservoir. Selain pengembangan volume gas "ap dan pembebasan gas terlarut, mungkin juga

terjadi perembesan air kedalam reservoir.

4.2. Reservoir i"ak enu!

Reservoir tidak jenuh !under saturated# pada keadaan mula-mula tidak terdapat gas bebas yang terakumulasi

membentuk gas "ap. Apabila reservoir diproduksikan, maka gas akan mengalamai pengembangan yang

menyebabkan bertambahnya volume minyak. Pada saat tekanan reservoir men"apai tekanan bubble point maka

gas akan keluar dari minyak.

Page 17: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 17/22

Hampir sebagian besar reservoir minyak dan gas bumi terdapat pada batuan sediment yaitu

pada batupasir (sandstone) dan karbonatlimestone

a. Reservoir batupasir (sandstone reservoir)

sebagian besar (80%) reservoir yang ditemukan berada pada reservoir batupasir dan hampir

60% -nya mengandung minyak bumi.

struktur reservoir ini berlapis - lapis, hal ini sebagai akibat proses pengendapan batupasir seperti

pada daerah pantai, dan delta

b. Reservoir Karbonat (carbonate reservoir)

batuan karbonat terbentuk karena:

- detritial

- constructed, seperti terumbu karang

- chemical, terbentuk oleh pengendapan bicarbonate dan berasal darimarine muds

berikut ini jenis batu pasir dan limestone

KARAKTERISTIK BATUAN RESERVOIRKarakteristik formasi merupakan faktor yang tidak bisa diubah sehingga tidak dapat

dikontro!" Batuan formasi mempunyai sifat#sifat atau karakteristik yang se$ara umum

dike!ompokkan men%adi dua yaitu sifat fisik batuan dan sifat mekanik batuan" Sifat#sifat fisik

batuan me!iputi & porositas saturasi permeabi!itas serta kompressibi!itas sedangkan sifat#

sifat mekanik batuan me!iputi & strength 'kekuatan( batuan hardness 'kekerasan( batuan

abrasi)itas e!astisitas dan tekanan batuan"

1. KOMPOSISI KIMIA BATUAN RESERVOIR

Page 18: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 18/22

Batuan ada!ah kumpu!an dari minera!#minera! sedangkan suatu minera! dibentuk

dari beberapa ikatan komposisi kimia" Banyak sedikitnya suatu komposisi kimia akan

membentuk suatu %enis minera! tertentu dan akan menentukan ma$am batuan"

Batuan reser)oir umumnya terdiri dari batuan sedimen yang berupa batupasir

batuan karbonat dan sha!e atau kadang#kadang )u!kanik"

BATUPASIR

*enurut +etti%ohn batupasir dibagi men%adi tiga ke!ompok yaitu & Ortho,uar-ites

.ray/a$ke dan arkose"

a" Ortho,uar-ites merupakan %enis batuan sedimen yang terbentuk dari proses yang

menghasi!kan unsure si!i$a yang tinggi dengan tidak menga!ami metamorfosa dan

pemadatan terutama terdiri atas minera! k/arsa ',uart-( dan minera! !ainnya yang

stabi!" *ateria! pengikatnya 'semen( terutama terdiri atas $arbonate dan si!i$a"

b" .ray/a$ke merupakan %enis batupasir yang tersusun dari unsur#unsur minera! yang

berbutir besar terutama k/arsa dan fe!dspar serta fragmen#fragmen batuan" *ateria!

pengikatnya ada!ah $!ay dan $arbonate"

$" Arkose merupakan %enis batupasir yang biasanya tersusun dari ,uart- sebagai

minera! yang dominan meskipun seringka!i minera! arkose fe!dspar %um!ahnya !ebih banyak

dari ,uart-"

BATUAN KARBONAT

Terdiri atas !imestone do!omite"

a"  0imestone ada!ah ke!ompok batuan yang mengandung pa!ing sedikit 123 $a!$ium

$arbonate atau magnesium" 4raksi penyusunnya terutama o!eh $a!$ite"b"  5o!omite ada!ah %enis batuan yang merupakan )ariasi dari !imestone yang mengandung

unsure karbonat !ebih besar dari 623" Komposisi kimia do!omite hampir mirip dengan

!imestone ke$ua!i unsure *gO merupakan unsur yang penting dan %um!ahnya $ukup besar"

BATUAN SHALE

+ada umumnya unsur penyusun sha!e ini terdiri dari !ebih kurang 613 si!i$on dio7ide

'SiO8( 963 a!uminium o7ide 'A!8O:( ;3 iron o7ide '4eO( dan 4e8O: 83 magnesium o7ide

'*gO( :3 $a!$ium o7ide '<aO( :3 potassium o7ide 'K 8O( 93 sodium o7ide 'Na8O( dan

63 air '=8O(" sisanya ada!ah meta! o7ide dan anion"

2. SIFAT FISIK BATUAN RESERVOIR

1. POROSITAS

  +orositas '>( merupakan perbandingan antara ruang kosong 'pori#pori( da!am batuan

dengan )o!ume tota! batuan yang diekspresikan di da!am persen"

  atau

 

Page 19: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 19/22

 

dimana & Vp ? )o!ume ruang pori#pori batuan

  Vb ? )o!ume batuan tota! 'bu!k )o!ume(

  Vg ? )o!ume padatan batuan tota! 'grain )o!ume(

  > ? porositas batuan

 

+orositas batuan reser)oir dapat dik!asifikasikan men%adi dua &

a" +orositas abso!ute yang merupakan persen )o!ume pori#pori tota! terhadap )o!ume batuan

tota!"

 

b" +orositas efektif yang merupakan persen )o!ume pori#pori yang sa!ing berhubungan

terhadap )o!ume batuan tota!"

 

Se!ain itu menurut ter%adinya porositas dapat dik!asifikasikan men%adi dua yaitu &

a" +orositas primer merupakan porositas yang terbentuk pada /aktu batuan sediment

diendapkan"

b" +orositas sekunder merupakan porositas batuan yang terbentuk sesudah batuan sediment

terendapkan"

2. WETTABILITAS

@ettabi!itas didefinisikan sebagai suatu ke$enderungan dari adanya f!uida !ain yang

tidak sa!ing men$ampur" Apabi!a dua f!uida bersinggungan dengan benda padat maka sa!ah

satu f!uida akan bersifat membasahi permukaan benda padat tersebut ha! ini disebabkan

adanya gaya adhesi" 5a!am system minyak#air benda padat gaya adhesi AT yang

menimbu!kan sifat air membasahi benda padat ada!ah &

 

dimana

  so ? tegangan permukaan minyak#benda padat dyneC$m

  s/ ? tegangan permukaan air#benda padat dyneC$m  /o ? tegangan permukaan minyak#air dyneC$m

  θ/o ? sudut kontak minyak#air"

Suatu $airan yang dikatakan membasahi -at padat %ika tegangan adhesinya positif 

'θ D 2o( yang berarti batuan bersifat /ater /et sedangkan bi!a air tidak membasahi -at

padat maka tegangan adhesinya negati)e 'θ F 2o( berarti batuan bersifat oi! /et"

+ada umumnya reser)oir bersifat /ater /et sehingga air $enderung untuk me!ekat pada

permukaan batuan sedangkan minyak akan ter!etak diantara fasa air"

3. TEKANAN KAPILER

Page 20: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 20/22

Tekanan kapi!er 'p$( didefinisikan sebagai perbedaan tekanan yang ada antara

permukaan dua f!uida yang tidak ter$ampur '$airan#$airan atau $airan#gas( sebagai akibat

dari ter%adinya pertemuan permukaan yang memisahkan mereka"+erbedaan tekanan dua

f!uida ini ada!ah perbedaan tekanan antara f!uida Gnon /etting fasaH '+n/( dengan f!uida

G/etting fasaH '+/( atau &

  +$ ? +n/ # +/

5i reser)oir biasanya air sebagai fasa yang membasahi '/etting fasa( sedangkan

minyak dan gas sebagai non#/etting fasa atau tidak membasahi"

Tekanan kapi!er da!am batuan berpori tergantung pada ukuran pori#pori dan ma$am

f!uidanya" Se$ara kuantitatif dapat dinyatakan da!am hubungan &

 

dimana &

 

+$ ? tekanan kapi!er 

? tegangan permukaan antara

  dua f!uida

$os θ  ? sudut kontak permukaan

  antara dua f!uida

r ? %ari#%ari !engkung pori#pori

 J ? perbedaan densitas dua f!uida

g ? per$epatan gra)itasi

h ? tinggi ko!om

Page 21: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 21/22

Tekanan kapi!er mempunyai pengaruh yang penting da!am reser)oir minyak maupun

gas yaitu &

  *engontro! distribusi saturasi di da!am reser)oir 

 

*erupakan mekanisme pendorong minyak dan gas untuk bergerak atau menga!ir me!a!ui

pori#pori reser)oir da!am arah )erti$a!"

4. SATURASI

Saturasi f!uida didefinisikan sebagai perbandingan antara )o!ume pori#pori batuan

yang ditempati o!eh f!uida tertentu dengan )o!ume pori#pori tota! pada suatu batuan

berpori" Saturasi dapat dinyatakan da!am persamaan diba/ah ini &

a" Saturasi minyak 'So( ada!ah &

 b" Saturasi air 'Sg( ada!ah &

 

$" Saturasi gas 'Sg( ada!ah &

 

ika pori#pori diisi o!eh gas#minyak#air maka ber!aku hubungan &

  Sg L So L S/ ? 9

ika diisi o!eh minyak dan air sa%a maka &

  So L S/ ? 9

5. PERMEABILITAS

+ermeabi!itas didefinisikan sebagai suatu bi!angan yang menun%ukkan kemampuan

dari suatu batuan untuk menga!irkan f!uida" Teori tersebut dikembangkan o!eh =enry 5ar$y"

5ar$y mengungkapkan bah/a ke$epatan a!ir me!e/ati suatu media yang porous berbanding

!urus dengan penurunan tekanan per unit pan%ang dan berbanding terba!ik terhadap

)iskositas f!uida yang menga!ir"

+ersamaan permeabi!itas &

dimana &

V ? ke$epatan a!iran $mCse$

  M ? )iskositas f!uida yang menga!ir $p

  d+Cd0? penurunan tekanan per unit pan%ang atmC$m

  k ? permeabi!itas dar$y

6. KOMPRESSIBILITAS

Page 22: Punya Dudul 2b

7/23/2019 Punya Dudul 2b

http://slidepdf.com/reader/full/punya-dudul-2b 22/22

*enurut .eertsma terdapat tiga ma$am kompressibi!itas pada batuan yaitu &

a" Kompressibi!itas matriks batuan yaitu fraksiona! perubahan )o!ume dari materia! padatan

batuan 'grain( terhadap satuan perubahan tekanan"

b" Kompressibi!itas batuan kese!uruhan yaitu fraksiona! perubahan )o!ume dari )o!ume batuan

terhadap satuan perubahan tekanan"

$" Kompressibi!itas pori#pori batuan yaitu fraksiona! perubahan )o!ume pori#pori batuan

terhadap satuan perubahan tekanan"

Batuan yang berada pada keda!aman tertentu akan menga!ami dua ma$am tekanan

yaitu

  Interna! stress yang berasa! dari desakan f!uida yang terkandung di da!am pori#pori batuan

'tekanan hidrostatik f!uida formasi(

E7terna! stress yang berasa! dari pembebanan batuan yang ada di atasnya 'tekanano)erburden(