Sifat Fisik Fluida Reservoir

Sifat Fisik Fluida Reservoir

Beberapa sifat fisik fluida yang perlu diketahui adalah : densitas, viskositas, faktor volume formasi, kompresibilitas, dan kelarutan gas.

2.3.1.Densitas2.3.1.1. Densitas Minyak

Densitas minyak (o) biasanya dinyatakan dalam specific gravity (SG). Hubungan antara densitas minyak (o) dengan SG minyak didasarkan pada densitas air (w), ditulis sebagai berikut :SG minyak

(2-20)

SG minyak umumnya dinyatakan dalam derajat API. Hubungan SG minyak dan OAPI adalah :

OAPI

(2-21)

2.3.1.2. Densitas Gas

Densitas didefinisikan sebagai massa tiap satuan volume dan dalam hal ini

massa dapat diganti oleh berat gas, m. Sesuai dengan persamaan gas ideal, maka rumus densitas untuk gas ideal adalah :

(2-22)

dimana :

m= berat gas, lb

V= volume gas, cuft

M= berat molekul gas, lb / lb mole

P= tekanan reservoir, psia

T= temperatur, oR

R= konstanta gas = 10.73 psia cuft / lb mole oR

Persamaan 2-21 hanya berlaku untuk gas berkomponen tunggal. Sedangkan untuk gas campuran digunakan rumus sebagai berikut :

(2-23)

dimana :

z=faktor kompresibilitas gas

Ma=berat molekul tampak = ( yi Mi

yi=fraksi mol komponen kei dalam suatu campuran gas

Mi=berat molekul untuk komponen kei dalam suatu campuran gas.2.3.2. Viskositas

2.3.2.1. Viskositas Minyak

Viskositas minyak adalah suatu ukuran tentang besarnya keengganan minyak untuk mengalir.

Viskositas dinyatakan dengan persamaan :

(2-24)

Dimana :

(= viskositas, gr / (cm.sec)

F= shear stress

A= luas bidang paralel terhadap aliran, cm2

= gradient kecepatan, cm / ( sec.cm ).

Viskositas minyak dipengaruhi oleh P, T, dan Rs. Hubungan antara viskositas minyak ( (o ) terhadap P dan T dapat dilihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7

Pengaruh Viscositas Minyak terhadap berbagai Tekanan 12)2.3.2.2. Viskositas Gas

Viscositas gas () tergantung dari tekanan, temperatur dan komposisi gas. Viskositas gas sangat sukar diukur di dalam laboratorium secara tepat, terutama pada tekanan dan temperatur tertentu. Oleh karena itu digunakan cara estimasi dengan berbagai korelasi.

Salah satu cara untuk menentukan viskositas gas yaitu dengan korelasi grafis (Carr et al), dimana cara ini untuk menentukan viskositas gas campuran (1) pada tekanan 1 atmosfer dan temperatur yang diinginkan, dengan memperhatikan adanya gas-gas ikutan, seperti H2S, CO2 dan N2, seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.8. Adanya gas-gas non hidrokarbon tersebut akan memperbesar viskositas gas campuran. Untuk viscositas pada tekanan yang lebih besar, 1 dapat menggunakan Gambar 2.9 yang kemudian dihubungkan dengan Gambar 2.8. Prosedurnya adalah sebagai berikut :

1. Menghitung tekanan dan temperatur pseudoreduce dengan

;

2. Dari Gambar 2.9 didapatkan /1

3. Dengan harga SG yang sudah diketahui maka dari Gambar 2.8 dapat diperoleh 1.

4. Viskositas gas dapat dihitung, dengan

g = (1) (/1)

Gambar 2.8

Viscositas Gas pada Tekanan Atmosfir 1)

Gambar 2.9Korelasi Viscosity Ratio dengan Reduce Temperature 1)2.3.3.Faktor Volume Formasi Fluida 2.3.3.1. Faktor Volume Formasi Minyak

Faktor volume formasi minyak adalah perbandingan relatif antara volume minyak awal (reservoir) terhadap volume minyak akhir (tangki pengumpul), bila dibawa ke keadaan standart.

Faktor volume formasi dihitung dengan Standings correlation:

a. Untuk p pbBo = 0.972 + 0.000147 F1.175 (2-25)

(2-26)

dimana :

Bo=faktor volume formasi, res. Barrel/ STB

F=corelation number

Rs= kelarutan gas dalam minyak, SCF / STB

(o=specific gravity minyak, lb / cuft

(g=specific gravity gas, lb / cuft

T=temperatur, oF

Gambar 2.10

Volume formasi minyak sebagai Fungsi Tekanan 12)b. Untuk p > pb

Bo = Bob exp [Co(pb p)] (2-27)

Harga Bo dipengaruhi oleh tekanan, dimana :

a. Tekanan dibawah Pb ( P < Pb ), Bo akan turun akibat sebagian gas terbebaskan.

b. Tekanan diantara Pi dan Pb ( Pb < P < Pi ), Bo akan naik sebagai akibat terjadinya pengembangan gas.

2.3.3.2. Faktor Volume Formasi Gas

Faktor volume formasi gas (Bg) didefinisikan sebagai volume dalam barrel yang ditempati oleh satu standart cubic feet gas pada tekanan dan temperatur reservoir, harga Bg dapat ditentukan berdasarkan hukum gas sebagai berikut :

cuft/scf (2-28)

atau dalam satuan lapangan ( 1 bbl = 5.62 cuft)

bbl/scf (2-29)

dimana :

Zr=faktor kompresibilitas gas

Tr=temperatur reservoir, OR

Pr=tekanan reservoir, psia

Pada kondisi standar Psc = 14.7 psia. Tsc = 528 OR, dan Zsc = 1

2.3.4. Kompresibilitas Fluida

2.3.4.1. Kompresibilitas Minyak

Kompresibilitas minyak didefinisikan sebagai perubahan volume minyak akibat adanya perubahan tekanan, secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

(2-30)

dapat ditulis juga sebagai :

(2-31)

dimana :

V1=volume cairan pada tekanan P1, bbl

V2=volume cairan pada tekanan P2, bbl

Tanda minus dimaksudkan untuk memperoleh harga Co yang positif, karena (V1 V2) / (P1 P2) adalah negatif.

2.3.4.2. Kompresibilitas Gas

Kompresibilitas gas didefinisikan sebagai fraksi perubahan volume per unit perubahan tekanan, atau dapat dinyatakan dengan persamaan :

(2-32)

Apabila volume gas dinyatakan dengan persamaan,

(2-33)

dan

(2-34)

Persamaan 2-33 dan Persamaan 2-34 disubtitusikan ke Persaamaan 2-32, maka akan dihasilkan persamaan,

(2-35)

Apabila disederhanakan akan menjadi :

(2-36)

2.3.5.Kelarutan Gas dalam Minyak

Kelarutan gas ( Rs ) dalm minyak di definisikan sebagai banyaknya volume gas yang terlarut dalam minyak pada tekanan dan temperatur reservoir.

Apabila tekanan diturunkan ternyata gas yang terlarut pada tekanan tertentu akan mulai melepaskan diri dari larutannya dan tekanan pada saat keluar dari larutannya disebut tekanan titik gelembung / bubble point pressure (Pb). Hubungan antara kelarutan gas dengan tekanannya dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Dari Gambar 2.11 terlihat bahwa kurva kelarutan gas naik sebelum Pb tercapai karena gas terus keluar dari larutannya dan setelah Pb tercapai kelarutan gas konstans karena tidak ada lagi gas yang terbebaskan.

Gambar 2.11 Kelarutan gas sebagai Fungsi Tekanan 12)P0 P1 P2 P3

Pressure, psia

PAGE 1

_1110740793.unknown

_1110748363.unknown

_1133038051.unknown

_1133206282.bin

_1133209889.unknown

_1110749768.unknown

_1110750467.unknown

_1110750641.unknown

_1110750244.unknown

_1110749643.unknown

_1110744945.unknown

_1110746615.unknown

_1110740975.unknown

_1090068594.unknown

_1109535030.unknown

_1109535130.unknown

_1090068596.unknown

_1090068590.unknown

_1090068589.unknown