perkiraan perkiraan reservoir

8/18/2019 Perkiraan Perkiraan Reservoir

1/30

PERKIRAAN PERKIRAAN RESERVOIR ~ SATU

KALIMAT SEJUTA MANFAAT

Setelah operasi pemboran selesai dilakukan dan berhasil dan menemukan adanya akumulasi

hidrokarbon, maka tahap selanjutnya adalah memperkirakan jumlah cadangan hidrokarbon yangterdapat dalam reservoir, produktivitas formasi dan performance reservoir.

3.1. Perkiraan Cadangan

Untuk memperkirakan besarnya cadangan hidrokarbon yang terdapat dalam reservoir, Arps

membagi kegiatan suatu reservoir menjadi tiga perioda10), yaitu :

Perioda Perbandingan

Perioda Volumetrik

Perioda Penurunan Produksi

3.1.1. Perioda Perbandingan

Meliputi tahap kegiatan sebelum pemboran eksplorasi dilakukan. Cadangan pada perioda ini

ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :

Cadangan = (A) x (RF) (3-1)

Dimana : A : Luas proyeksi reservoir atas bidang horizontal , Acre

RF : Recovery factor, STB/Acre

Perkiraan Luas jebakan diperoleh dari data geologi dan data geofisik. Sedang harga RF diperoleh

dari perbandingan dengan reservoir atau cekungan produktif yang berdekatan. Harga A dan RF

mempunyai beberapa kemungkinan (mempunyai distribusi harga kemungkinan).

3.1.2. Perioda Volumetrik

Meliputi tahap kegiatan setelah diadakan pemboran terhadap satu sumur atau lebih, maka dianggapbahwa formasi yang ditembus itu bersifat produktif. Pada perioda ini belum terjadi produksi minyak

(hidrokarbon) dari sumur yang telah dibor dan batas reservoir hidrokarbonnya belum diketahui

dengan pasti. Adapun cadangan pada perioda volumetrik dapat ditentukan dengan :

Cadangan = (Vb) x ( RF)…………...……..…………………….…(3-2)

Dimana :

Vb = Bulk volume, Acre-ft

RF = Recovery factor, STB/Acre-ft

Harga Vb ditentukan dari peta Isopach (dikembangkan berdasarkan data ketebalan yang

mengandung hidrokarbon). Penentuan harga Vb dari peta Isopach dapat dilakukan secara analitis


2/30

dan grafis.

1). Penentuan Volume Bulk Batuan Secara Analitis

Langkah pertama yang dilakukan dalam menentukan volume bulk batuan adalah membuat peta

kontur bawah permukaan dan peta Isopch. Peta kontur bawah permukaan merupakan peta yang

menggambarkan garis-garis yang menghubungkan titik-titik dengan kedalaman yang sama pada tiap

puncak formasi. Sedangkan peta isopach merupakan peta yang menggambarkan garis-garis yangyang menghubungkan kedalaman yang sama dari formasi produktif.

Gambar 3-1.

Peta Isopach Gas dan Oil Sand.13)

Gambar 3.2.

Penampang Melintang dan Peta Isopach

dari Reservoir yang Ideal.10)

Setelah peta isopach dibuat, maka luas daerah setiap garis isopach dapat dihitung dengan

menggunakan planimeter dan diplot pada kertas, yaitu luas lapisan produktif versus kedalaman. Jika

peta isopach telah dibuat, maka perhitungan volume bulk batuan dilakukan dengan :

a) Metoda Pyramidal

Metoda ini digunakan apabila perbandingan antara luas garis isopach yang berurutan 0,5, yang

secara matematis dituliskan :


3/30

…………….………………………………………..……....(3-3)

……......…………………………..…..(3-4)

………………………………………………………...(3-5)

dimana :

Vbi = Volume antara dua garis isopach yang berurutan, acre-ft

Vb = Volume bulk batuan, acre-ft

h = Interval peta isopach, ft Ai = Luas yang dibatasi oleh garis isopach i , acre

Ai+1 = Luas yang dibatsi oleh garis isopach i+1, acre

b) Metoda Trapezoidal

Metoda ini digunakan apabila perbandingan antara luas garis isopach yang berurutan > 0,5, yang

secara matematis dituliskan :

> 0,5………….……………………………………………………..(3-6)……….…………………...(3-7)

dimana :

hI = ketebalan rata-rata diatas isopach teratas, ft

c) Metoda Simpson

Metoda ini digunakan bila interval kontur dan isopach tidak sama (tidak teratur) dan hasilnya akan

lebih teliti jika dibandingkan dengan metoda trapezoidal. Secara matematis dituliskan :

Vb = …...…….(3-8)

2. Penentuan Volume Bulk Batuan Secara Grafis

Penentuan volume bulk batuan secara grafis dilakukan dengan cara membuat plot antara ketebalan

yang ditunjukkan oleh tiap-tiap garis kontur terhadap luas daerah masing-masing, seperti terlihat

pada gambar (3-3). Dari gambar (3-3), terlihat bahwa volume bulk batuan merupakan luas daerah

yang ditunjukkan dibawah kurva.

Gambar 3-3.


4/30

Contoh Grafik untuk Menentukan Volume Bulk

Batuan dari Peta Isopach.2)

Harga RF (Recovery Factor) pada perioda volumtrik dipengaruhi oleh mekanisme pendorong, sifat

fisik fluida, sifat fisik fluida reservoir serta tekanan akhir dari tahap produksi primer.

• Harga RF (Recovery Factor) pada Depletion Drive RF = 7758 ……………….……...…..(3-9)

• Harga RF pada Water Drive RF = 0,11403 + 0,2719 Log K + 0,255 Log Sw – 0,1355 Log o –1,5380 - 0,00035 h ……………………………………...(3-10)

Harga RF dapat pula diperoleh dari Homograf (didasarkan pada studi statistik dari efisiensi

perolehan minyak).

3.1.3. Perioda Penurunan Produksi

Merupakan perioda setelah suatu lapangan berproduksi. Pada perioda ini batas reservoir sudah

dapat ditentukan dengan lebih pasti. Penentuan cadangan pada perioda ini dapat dilakukan dengan

tiga metoda, yaitu : Metoda Volumetris

Metoda Material Balance

Metoda Decline Curve

3.1.3.1. Metoda Volumetris

Metoda volumetris digunakan untuk memperkirakan besarnya cadangan reservoir pada suatu

lapangan minyak atau gas baru, dimana data-data yang tersedia belum lengkap. Data-data yang

diperlukan untuk perhitungan perkiraan cadangan dengan metoda volumetris adalah porositas rata-

rata, saturasi fluida rata-rata, faktor volume formasi minyak dan gas, serta volume bulk batuan.Untuk menentukan besarnya Original Oil In Place dapat ditentukan dengan :

OOIP = , STB …………………..……..(3-11)

Sedangkan untuk menentukan besarnya Original Gas In Place (OGIP) dapat ditentukan dengan

persamaan :

OGIP = , SCF ...……………………(3-12)

Dimana :

Ø = Porositas rata-rata, fraksi

Vb = Volume bulk, Acre-ftSw = Saturasi air rata-rata, fraksi

Boi = Faktor volume formasi minyak mula-mula, Bbl/STB

Bgi = Faktor volume formasi gas mula-mula, Cuft/SCF

Harga Recovery Factor yang dipengaruhi oleh mekanisme pendorong dapat ditentukan dengan

persamaan Arps10) :

Harga RF pada Water Drive Reservoir (reservoir batu pasir)RF = 0,54898

…………………..……(3-13)

Harga RF pada Depletion Drive Reservoir (reservoir batu pasir dan batu kapur) :


5/30

RF = 0,41815

……………………….(3-14)

Dimana :

Ø = Porositas batuan, fraksi

Sw = Saturasi air, fraksi

Boi = Faktor volume formasi minyak mula-mula, Bbl/STB

K = Permeabilitas batuan , mDoi = Viscositas minyak mula-mula, cp

wi = Viscositas air mula-mula, cp

Pi = Tekanan mula-mula, Psi

Pa = Tekanan abandonment, Psi

Pb = Tekanan bubble point, Psi

3.1.3.2. Metoda Material Balance

Metoda material balance digunakan untuk memperkirakan besarnya cadangan reservoir pada suatulapangan minyak atau gas yang telah dikembangkan, dimana data-data produksi yang diperoleh

sudah cukup banyak. Prinsip penurunan persamaannya didasarkan pada persamaan Schilthuis

(1936), yang berdasarkan hukum kekekalan massa, dimana jumlah massa dalam sistem adalah

tetap atau terjadinya kesetimbangan volume antara produksi komulatif terhadap pengembangan

fluida reservoir.10)

Asumsi yang digunakan dalam konsep material balance, adalah:

1. Reservoir merupakan suatu kesatuan, sehingga perhitungannya tidak tergantung pada jumlah

sumur produksi.2. Proses produksi dianggap proses isothermal.

3. Kesetimbangan antara semua fasa adalah sempurna.

4. Hubungan antara tekanan dan volume tidak tergantung pada masing-masing fluida reservoir.

Penggunaan metoda material balance dalam menghitung cadangan di reservoir disesuaikan dengan

jenis tenaga pendorong yang bekerja pada reservoir tersebut.

A) Persamaan Material Balance Untuk Reservoir Minyak

Persamaan material balance untuk suatu reservoir yang mempunyai gas cap mula-mula danbertenaga pendorong air dapat dinyatakan

………………..(3-15)

Jika persamaan (3-15) disusun kembali, maka akan diperoleh besarnya initial oil in place (NI), yaitu :

…………….(3-16)


6/30

dimana :

Ni = Jumlah minyak mula-mula, Bbl

Np = Produksi minyak komulatif, Bbl

We = Besarnya perembesan air, Bbl

Wp = Produksi air komulatif, Bbl

Bti = Faktor volume formasi total mula-mula, Bbl/STB

Bt = Faktor volume formasi total saat t, Bbl/STB

= Bo + Bg (Rsi – Rs)

Bo = Faktor volume formasi minyak saat t, Bbl/STB

Bgi = Faktor volume formasi gas mula-mula, Cuft/SCF

Bg = Faktor volume formasi gas saat t, Cuft/SCF

Bw = Faktor volume formasi air saat t, Bbl/STB

Rsi = Jumlah gas yang terlarut dalam minyak mula-mula, SCF/STB

Rs = Jumlah gas yang terlarut dalam minyak saat t, SCF/STBRp = Perbandingan gas komulatif dengan minyak komulatif, SCF/STB

m = Perbandingan jumlah volume gas cap mula-mula dengan volume

minyak mula-mula, SCF/STB

Untuk reservoir undersaturated, maka We = 0 dan tidak ada gas cap mula-mula (m = 0) , sehingga

persamaan (3-16) menjadi :

……………………(3-17)Untuk Depletion Drive reservoir, dimana tenaga pendorongnya adalah pengembangan gas yang

terlarut dalam minyak,maka penurunan persamaan material balancenya dilakukan dua tahap, yaitu :

1. Bila tekanan reservoir diatas tekanan jenuh :

……………………………….….(3-18)

2. Bila tekanan reservoir dibawah tekanan jenuh :

…………………..(3-19)

B ) Persamaan Material Balance Untuk Reservoir Gas

Persamaan material Balance untuk reservoir gas di dasarkan pada kesetimbangan mol gas , dengan

anggapan komposisi gas tetap selama produksi berlangsung.

1. Untuk Water Drive reservoir , persamaannya :

………..…………….(3-20)

2. Untuk Depletion Drive reservoir, persamaannya :………………………..……………..(3-21)

dimana :

G = Jumlah gas mula-mula, SCF


7/30

Gp = Produksi komulatif gas , SCF

Bgf = Faktor volume formasi gas akhir , Cuft/SCF

Adanya perembesan air (water influx) sering menjadi problem untuk reservoir yang berbatasan

dengan aquifer, oleh karena itu pada bagian ini akan sedikit dibicarakan mengenai persamaan water

influx (We), yaitu :

Schilthuis (1936), menurunkan persamaan dengan anggapan bahwa kondisi steady state,penurunan tekanan teratur dan bertahap, viscositas, permeabilitas, dan geometri aquifer konstan,

maka :

atau ……..(3-22)

dimana :

k = Konstanta water influx, Bbl/D/Psi

Pi – P = Penurunan tekanan, Psi

Hurst (1943), menurunkan persamaan pengembangan dari persamaan Schilthuis, yaitu :We = c ………….………………………………………….(3-23)

Dimana :

c = konstanta water influx, bbl/D/psi

a = konstanta konversi waktu

Van Everdingen dan Hurst (1949), menurunkan persamaan dengan anggapan bahwa kondisi steady

state, yaitu :

We = ………..……………………………………..…….(3-24)

Dimana :B = Konstanta water influx , Bbl/psi

= 1,119 Ce rw h ( / 360 )

= Porositas rata-rata, fraksi

Ce = Kompresibilitas air formasi, psi-1

rw = Jari-jari sumur, ft

h = Ketebalan lapisan, ft

= Sudut yang dibentuk oleh lingkaran reservoir

Q(t) = Water influx yang merupakan fungsi dari tD, tak berdimensitD = Waktu perembesan air, tak berdimensi = 6,323 x 10-3

k = Permeabilitas, mD

t = Waktu perembesan air, hari

= Viskositas air formasi, cp

3.1.3.3. Metoda Decline Curve

Metoda decline curve merupakan penentuan perkiraan cadangan hidrokarbon yang dilakukan

berdasarkan data-data produksi atau grafik penurunan produksi, yang biasanya menunjukkanhubungan antara laju produksi versus waktu atau produksi komulatif, seperti terlihat pada Gambar

(3-4).

Dari gambar (3-4) terlihat bahwa laju produksi mula-mula stabil dan kemudian mengalami


8/30

penurunan.

Analisa decline curve merupakan suatu interpolasi data-data produksi yang telah diperoleh

sebelumnya tampa memperhatikan hukum-hukum kimia dan fisika tentang aliran minyak atau gas

dalam reservoir.

Gambar 3-4.

Type Plot Laju Produksi vs Produksi Komulatif.17)

Syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam memperkirakan besarnya cadangan hidrokarbon denganmetoda decline curve, adalah :

Produksi telah turun,

Sumur diproduksi pada kapasitasnya, dan

Tidak terjadi perubahan metoda produksi.

Berdasarkan bentuk penurunannya, ada tiga jenis decline curve, yaitu Exponential, Hyperbolic dan

Harmonic Decline.

A. Exponential Decline

Exponential decline sering disebut constant persentage decline, dimana kurvanya mempunyai hargapenurunan laju produksi per satuan waktu sebanding dengan laju produksinya, yang secara

matematis dituliskan :

atau - ……………………….…..…(3-25)

Apabila persamaan (3-25) diintegralkan, dimana q adalah laju mula-mula ,dan qt adalah laju produksi

pada saat t, maka :

………………………………………………………(3-26)

a t = ln qi – ln qt = ln

qt = qi exp (-a t) ……………………………………………………..(3-27)dimana :

q = Laju produksi

a = Decline rate

q/ t = Perubahan laju produksi terhadap waktu

Bentuk grafik hubungan antara laju produksi versus waktu pada kertas semi-log adalah garis linier,

seperti terlihat pada Gambar (3-5c).

Jika Np adalah produksi komulatif, maka besarnya dapat ditentukan dengan persamaan :Np = ………………………………………………………..(3-28)

Dengan mensubstitusikan persamaan (3-25) ke dalam persamaan (3-28), maka :

Np = …………………………………………………...…(3-29)


9/30

Np = ..…..……………………………………………….. (3-30)

Apabila persamaan (3-27) disubstitusikan kedalam persamaan (3-30) untuk produksi sampai batas

ekonomisnya (economic limit), maka akan diperoleh persamaan :

…………………………………………………(3-31)

B. Hyperbolic Decline

Besarnya decline rate pada hyperbolic decline adalah berubah-rubah, yang secara matematisdituliskan :

…………………………………………………………...(3-32)

dimana : n = konstanta yang menyatakan nomor antara 0 – 1. Apabila persamaan (3-25)

disubstitusikan kedalam persamaan (3-32), maka :

atau ……………….. (3-33)

Apabila persamaan (3-33) diintegralkan, dimana qi adalah laju mula-mula, dan qt adalah laju

produksi pada saat t, maka :

………………………………..(3-34)atau

……………………………………………(3-35)

Hubungan antara produksi komulatif dengan laju produksi, seperti pada persamaan (3-29), adalah :

………………………………(3-36)

………………………….…..(3-37)

Hubungan antara produksi komulatif dengan laju produksi hasil persamaan (3-37), apabila diplot

pada kertas grafik semi-log, maka akan berbentuk garis linier, seperti terlihat pada Gambar (3-5d).

Gambar 3-5.

Grafik Hubungan Laju Produksi vs Waktu dan Produksi

Komulatif untuk Beberapa Harga Decline Curve.17)

C. Harmonic Decline

Harmonic decline merupakan bentuk khusus dari hyperbolic decline, dimana penurunan laju produksi

persatuan waktu berbanding lurus terhadap laju produksinya, karena harga n = 1.Secara matematis, bentuk persamaan harmonic decline sama dengan persamaan (3-35), untuk

harga n = 1, yaitu :

…………………………………………………......(3-38)


10/30

Hubungan antara produksi komulatif dengan laju produksi, seperti pada persamaan (3-29), adalah :

…..……………………………….….(3-39)

…………………………………………....(3-40)

3.2. Perkiraan Produktivitas Formasi

Pada umumnya sumur yang baru ditemukan mempunyai tenaga pendorong alamiah yang mampumengangkat fluida hidrokarbon dari reservoir sampai ke permukaan. Kemampuan tersebut tidak

dapat berlangsung terus hingga seluruh fluida yang terdapat dalam reservoir habis, tetapi akan

menurun sejalan dengan menurunnya tekanan reservoir. Kemampuan reservoir untuk mengalirkan

fluida tersebut disebut produktivitas formasi.

Berikut ini akan dibicarakan hal-hal yang berhubungan dengan produktivitas formasi, yaitu aliran

fluida dalam media berpori, productivity index dan kurva IPR.

3.2.1. Aliran Fluida Dalam Media Berpori

Mengenai aliran fluida dalam media berpori telah dipelajari oleh Henry Darcy (1865) yang

mengemukakan suatu hubungan empiris dalam bentuk differential, yaitu:

…………………………………………………...(3-41)

dimana :

q = Laju aliran fluida, cc/sec A = Luas media penampang media berpori, cm2

v = Kecepatan aliran fluida, cm/sec

k = Permeabilitas, Darcy

P/ L = Gradien tekanan dalam arah aliran, atm/cm

Tanda negatif pada persamaan (3-41) menunjukkan bahwa bila terdapat penambahan tekanan

dalam satu arah, akan mempunyai arah aliran yang berlawanan dengan arah penambahan tekanan

tersebut.

Pemakaian persamaan Darcy mempunyai beberapa asumsi, yaitu : Aliran mantap (steady state)

Fluida yang mengalir satu fasa dan incompressible

Viscositas fluida yang mengalir konstan

Kondisi aliran isothermal

Formasi homogen dan arah alirannya horisontal

Persamaan (3-41) dapat dikembangkan untuk kondisi aliran fluida dari formasi ke lubang sumur,

yang merupakan aliran radial, yaitu :

…...……………………………(3-42)

dimana :

qo = laju aliran minyak dipermukaan, STB/D


11/30

ko = permeabilitas efektif minyak, mD

h = ketebalan lapisan, ft

o = viscositas minyak, cp

Bo = faktor volume formasi minyak, Bbl/STB

Pe = Tekanan reservoir pada jari-jari re, psi

Pwf = Tekanan alir dasar sumur, psi

re = jari-jari pengurasan, ftrw = jari-jari sumur, ft

Untuk laju aliran gas dimana sangat dipengaruhi oleh besarnya tekanan (oleh karena itu perhitungan

dilakukan pada tekanan rata-rata), yaitu :

.....…………………………(3-43)

dimana :

qg = laju aliran gas dipermukaan, SCF/D

g = Viskositas gas, cpkg = permeabilitas efektif gas, mD

T = temperatur reservoir, F

Z = faktor kompresibilitas gas

3.2.2. Productivity Index

Productivity index (PI) merupakan index yang digunakan untuk menyatakan kemampuan suatu

sumur untuk berproduksi pada suatu kondisi teretntu.

Secara definisi, PI merupakan perbandingan antara laju produksi yang dihasilkan oleh suatu sumur pada suatu harga tekanan alir dasar sumur tertentu dengan perbedaan antara tekanan dasar sumur

pada keadaan statik (Ps) dan tekanan dasar sumur pada saat terjadi aliran (Pwf), yang secara

matematis dapat dituliskan :

, bbl/D/Psi ……………………………….…(3-44)

dimana : Ps = Tekanan statik, Psi

Pwf = Tekanan alir dasar sumur, Psi

Dengan mensubstitusikan persamaan (3-44), maka PI dapat ditentukan brdasarkan sifat fisik batuan

dan fluida serta geometri reservoir, yaitu :

………...……………………………………(3-45)

Persamaan (3-45) hanya dapat digunakan untuk aliran fluida satu fasa, sehingga tidak dapat

dipenuhi apabila dalam aliran fluida terdapat air formasi, Tetapi dalam praktek keadaan semacam ini

masih dianggap berfasa satu, sehingga persamaan (3-44) dapat diperluas dengan memasukkan laju

alir kedalam persamaan tersebut yaitu :

………………………………………………...…(3-46)dimana : qw = laju aliran air dipermukaan, STB/D

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi harga productivity index , ada beberapa macam yaitu :


12/30

Sifat fisik batuan reservoir

• Permeabilitas

Apabila permeabilitas batuan turun maka PI turun

• Saturasi

Apabila So turun (akibat diproduksikannya minyak ) maka Sg bertambah (karena makin banyak gas

yang terbebaskan) sehingga Keff terhadap minyak berkurang akibatnya PI turun.

Sifat fisik fluida reservoir • Kelarutan gas dalam minyak (Rs)

Jika tekanan reservoir turun sampai < Pb, maka gas yang terbebaskan dari minyak semakin

bertambah (Rs turun, Sg bertambah, Keff terhadap minyak berkurang), akibatnya PI turun. • Faktor

volume formasi minyak (Bo) Kalau Bo naik maka PI turun • Viscositas minyak ( o) Kalau o naik

maka PI turun Ketebalan lapisan Makin tebal zona produksi, PI makin besar. 3.2.3. Inflow

Performance Relationships (IPR) Productivity index (PI) yang diperoleh dari hasil test atau perkiraan,

hanya merupakan gambaran secara kualitatif mengenai kemampuan sumur untuk berproduksi.

Dalam kaitan dengan perencanaan suatu sumur untuk berproduksi, maka harga PI dapat dinyatakansecara grafis yang disebut Inflow Performance Relationship (IPR). Umumnya grafik Inflow

Performance Relationships (IPR) ini dibuat untuk melihat kelakuan formasi produktif terhadap

penurunan tekanan reservoir, yang dibuat dalam bentuk hubungan (plot) antar laju produksi dengan

perubahan tekanan reservoirnya. Grafik IPR ini sangat penting untuk mengetahui produktivitas

formasi karena akan dapat digunakan untuk menentukan ukuran tubing dan choke serta dapat

menentukan pula laju produksi optimum yang dapat diperoleh. Dalam membuat grafik IPR harus

diperhatikan aliran fluida dalam media berpori apakah aliran tersebut satu fasa, dua fasa atau tiga

fasa. Berdasarkan definisi PI pada persamaan (3-44) untuk suatu saat tertentu, dimana Ps dan PIkonstan, maka variabelnya adalah q dan Pwf, sehingga persamaan (3-44) dapat dituliskan menjadi :

………………………………………………...…(3-47) Berdasarkan asumsi persamaan (3-47), maka

bentuk grafiknya adalah garis lurus seperti terlihat pada Gambar (3-6). Gambar 3-6. Grafik IPR

Linier.26) Gambar (3-6) menunjukkan bahwa harga PI menyatakan kemiringan garis IPR yang dalam

hal ini besarnya selalu konstan. Muskat (1942) menyatakan bahwa apabila yang mengalir adalah

fluida dua fasa (minyak dan gas), maka bentuk kurva IPR-nya berbentuk lengkungan, dan harga PI

tidak konstan, karena kemiringan kurva IPR akan berubah secara kontinue untuk setiap harga Pwf.

Dalam hal ini persamaan (3-47) tidak berlaku lagi. Pembuatan kurva IPR untuk aliran dua fasa padamulanya dikembangkan oleh Weller (1966) yang menurunkan persamaan PI untuk solution gas drive

dengan anggapan : 1. Bentuk reservoir adalah lingkaran, terbatas dan sumur tepat berada ditengah-

tengah.. 2. Media berpori adalah uniform dan isotropis serta harga saturasi air konstan disetiap titik.

3. Pengaruh gradien tekanan diabaikan 4. Kompresibilitas air dan batuan diabaikan 5. Komposisi

minyak dan gas konstan 6. Tekanan pada minyak dan gas sama 7. Kondisi semi steady state,

dimana laju desaturasi minyak sama disetiap titk pada saat tertentu. Tetapi pemecahannya sangat

rumit dan tidak praktis. Selanjutnya Vogel (1968) mengemukakan suatu cara yang lebih sederhana

dibandingkan metode Weller. Vogel membuat kurva IPR untuk beberapa harga : Recovery komulatif tertentu Viscositas minyak tertentu Permeabilitas relatif dan kondisi lain. Gambar (3-7) menunjukkan

bentuk kurva IPR untuk beberapa harga recovery. Oleh vogel, kurva IPR pada Gambar (3-7) diubah

dalam bentuk plot dimensionless IPR, yaitu tekanan untuk tiap titik pada kurva IPR dibagi dengan


13/30

tekanan maksimum pada saat sumur ditutup (shut in) untuk setiap grafik (Pwf/Ps). Sesuai dengan hal

tersebut, maka rate produksinya juga dibagi dengan rate maksimum (100% draw down) untuk kurva

yang sama, akan diperoleh grafik seperti terlihat pada gambar (3-8). Grafik IPR yang dikembangkan

oleh vogel ini berlaku untuk aliran dua fasa dengan tampa memperhitungkan faktor skin. Aliran dua

fasa dapat terjadi pada saturated reservoir maupun undersaturated reservoir. Gambar 3-7. Kurva

IPR untuk Beberapa Harga Recovery.26) Hal yang sama dilakukan oleh vogel untuk kurva IPR yang

dipengaruhi oleh viscositas dan GOR seperti ditunjukkan pada gambar (3-9). Kurva B digunakanuntuk minyak dengan viscositas ½ dari viscositas kurva A, dan digunakan untuk minyak dengan

GOR 2 kali dari GOR kurva A. Semakin berkurangnya viscositas minyak B, maka produktivitas

akan lebih besar dari viscositas yang lebih tinggi. Kemudian kurva IPR tersebut dirubah dalam bentuk

plot dimensionless IPR yang hasilnya seperti terlihat pada gambar (3-10). Berdasarkan kurva IPR tak

berdimensi yang kemudian dilakukan perhitungan pada berbagai macam viscositas minyak, GLR,

permeabilitas, spasi sumur, sumur yang direkahkan, dan sumur yang mengalami skin effect, Vogel

membuat dasar kurva IPR yang mewakili semua kondisi yang diamati dan merupakan perata-rataan

kurva IPR tak berdimensi yang diperoleh, seperti terlihat pada gambar (3-11). Gambar 3-8. KurvaIPR Tak Berdimensi Untuk Beberapa Harga Recovery. 26) Gambar 3-9. Kurva IPR yang Dipengaruhi

Oleh Viscositas dan GOR.26) Bentuk dasar dari kurva IPR tak berdimensi tersebut merupakan

penyelesaian umum dari persamaan aliran pada solution gas drive reservoir reservoir dengan

konstanta tergantung pada kondisi reservoir dan untuk tekanan di bawah tekanan jenuh (Pb). Untuk

tujuan praktism maka vogel menyatakan bentuk empiris dari bentuk dasar kurva IPR tak berdimensi

tersebut, yaitu : Gambar 3-10. Kurva IPR Tak Berdimensi yang Dipengaruhi Oleh Viscositas dan

GOR.26) .………………………………….(3-48) dimana : qmax = laju aliran minyak pada saat Pwf = 0

atau laju aliran minyak maksimum , STB/D. Persamaan (3-38) hanya dapat digunakan pada kondisiPs < Pb, sedangkan apabila Ps > Pb, bentuk kurva IPR-nya sebagian berbentuk linier dan

selanjutnya melengkung, seperti terlihat pada gambar (3-12). Untuk kondisi ini, maka pembuatan

kurva IPR dapat dilakukan dengan perluasan persamaan Vogel, yaitu :

.….………….……………..(3-49)

dimana : qb = laju aliran minyak pada saat Pwf = Pb atau laju aliran jenuh, STB/D.

Gambar 3-11.Bentuk Dasar Kurva IPR Tak Ber-dimensi dari Vogel.26)

Dalam praktek dilapangan, biasanya perlu dilakukan perkiraan bagaimana bentuk kurva IPR dimasa

yang akan datang, pada suatu harga tekanan statistik tertentu. Perkiraan ini selalin masih

menggunakan perluasan persamaan Vogel, juga memerlukan data sifat fisik fluida reservoir dan

pengukuran PI.

Apabila persamaan (3-48) dituliskan dalam bentuk lain, yaitu :

……………….…………....(3-50)Substitusikan persamaan (3-44) kedalam persamaan (3-50) maka akan diperoleh persamaan :

………….…………………………………..(3-51)

Jika didefinisikan PI* sebagai PI pada kondisi dimana saturasi fluida sama disetiap titik, sehingga


14/30

kondisi drawdown (Ps – Pwf) = 0, maka dapat ditentukan besarnya harga PI* dengan persamaan :

………………………………………..…(3-52)

Apabila persamaan (3-51) dibandingkan terhadap persamaan (3-52), maka :

……………………………………………...(3-53)Harga PI* dapat diperoleh dari harga PI pada persamaan (3-45). Selanjutnya PI* masa yang akan

datang ( PI* )f, dapat ditentukan dengan cara membandingkan (PI*)f terhadap PI* masa sekarang

(PI*)p , sehingga akan diperoleh persamaan :

………………………………………..(3-54)

Kemudian jika qmax dari persamaan (3-50) digantikan oleh qmax dari persamaan (3-52) maka akan

diperoleh persamaan :

………..…………..……….(3-55)

Dari persamaan – persamaan tersebut di atas, dapat diketahui bahwa untuk meramalkan kurva IPRmasa mendatang ( Metoda Standing dengan anggapan S = 0) diperlukan data :

Viscositas minyak sebagai fungsi tekanan.

Faktor volume formasi minyak sebagai fungsi tekanan.

Grafik permeabilitas relatif minyak sebagai fungsi saturasi minyak, dimana perkiraan saturasi minyak

untuk masa mendatang dapat dilakukan dengan metode Tarner.

Apabila grafik permeabilitas relatif minyak versus saturasi minyak tidak tersedia, maka harga Krodapat dilakukan pendekatan dengan metoda Corey, yaitu :

……………………………………………...……(3-56)

dimana :

SL = S o + Swi

SLr = Sor + Swi

n = Konstanta yang tergantung dari distribusi ukuran pori-pori batuan (untuk consolidated sandstone

dan angular limestone, harga n = 4 ).

Untuk peramalan kurva IPR masa mendatang dwngan anggapan faktor skin tidak sama dengan nol,

dapat digunakan beberapa metode. Salah satunya adalah metoda Pudjo Sukarno. Asumsi-asumsi

yang digunakan dalam metoda Pudjo Sukarno adalah :

Untuk aliran semi mantap

Tidak ada aliran dibatas reservoir

Faktor skin tidak sama dengan nol

Adapun persamaan aliran dalam media berpori (dalam bentuk pseudo pressure function) dapat

dituliskan sebagai :

Dimana :

dan


15/30

Laju produksi maksimum pada Pwf = 0 berdasarkan persamaan diatas dapat dinyatakan :

Dengan anggapan re, rw, dan S konstan maka :

Berdasarkan hasil simulasi reservoir dan analisa regresi hubungan m(Prf) dengan m(Pri) dapat

dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

1. Untuk minyak dengan ºAPI < 40 :

2. Untuk minyak dengan ºAPI 40 :

Dengan diketahuinya perbandingan pseudo pressure function maka Qmaxf

(waktu yang akan datang) dapat diperkirakan, setelah Qmaxi ditentukan terlebih dahulu berdasarkan

data uji tekanan data uji produksi pada waktu (ti). Akhirnya kurva IPR pada waktu yang akan datang

dapat ditentukan berdasarkan metoda Pudjo Sukarno untuk aliran dua fasa dengan faktor skin tidak

sama dengan nol. Adapun persamaannya sebagai berikut :

Dimana :

Pd = Pwf / Pr

a1 s/d a5 = Konstanta persamaan dan dihitung dengan persamaan :

an = C1 Exp (C2S) + C3 Exp (C4S)

S = Faktor skin3.3. Perkiraan Perilaku Reservoir

3.3.1. Pengertian Perilaku Reservoir

Perilaku reservoir merupakan suatu ulah kerja reservoir yang dinyatakan dengan data-data reservoir

sebagai akibat proses produksi. Data-data tersebut antara lain :

Produksi harian : gas (qg), minyak (qo) dan air (qw)

Produksi kumulatif : gas (Gp), minyak (Np) dan air (Wp)

Perbandingan produksi komulatif : gas dan minyak (GOR)

air dan minyak (WOR) Adapun data-data yang diperlukan dalam peramalan, yaitu :

Tekanan, temperatur awal reservoir

Harga Rs, Bo, Bg sebagai fungsi tekanan

Harga kejenuhan air connat, Swc

Harga viskositas dan permeabilitas terhadap kejenuhan

Jumlah minyak mula-mula yang terdapat dalam reservoir.

Kegunaan dari peramalan perilaku reservoir ini adalah untuk memperkirakan apakan suatu reservoir

itu masih layak untuk diproduksikan dengan suatu metode tertentu, yang berarti memungkinkansecara teknis dan menguntungkan secara ekonomis. Perkiraan perilaku reservoir dapat dilakukan

dengan metode material balance dan decline curve.


16/30

3.3.2. Metode Material Balance

Perkiraan dengan metode material balance dilakukan dengan cara pendekatan persamaan material

balance (3-16) yang didukung dengan persamaan GOR dan persamaan kejenuhan minyak serta

cara perhitungannya disesuaikan dengan kondisi masing-masing mekanisme pendorongnya.

3.3.2.1. Depletion Drive Reservoir

Metode material balance yang digunakan untuk perkiraan performance depletion drive reservoir,antara lain metode Tarner, Muskat, Pirson, dan Tracy, yang masing-masing mempunyai cara

pendekatan yang berbeda-beda, sehingga hasil perkiraannya sedikit berbeda.

Dalam menggunakan metode tersebut, terdapat beberapa batasan yang harus dipenuhi, yaitu :

Reservoir tertutup ( bounded reservoir )

Tidak ada water influx dan injeksi air ,

Tidak ada injeksi gas ,

Tidak ada proses pemisahan secara gravitasi,

Tidak ada ekspansi batuan dan air , Saturasi air dalam kondisi tidak bergerak ,

Sifat fisik batuan dan fluida reservoir adalah uniform dan homogen ,

Distribusi saturasi fluida adalah uniform dan homogen ,

Tidak terjadi variasi tekanan dan temperatur dalam reservoir

Tekanan statik konstan ,

Komposisi gas konstan , dan

Pada kondisi awal reservoirnya saturated , yaitu tidak terdapat tudung gas awal .

Sedangkan faktor-faktor yang belum diketahui dalam hubungannya dengan perkiraan performance

reservoir , adalah saturasi minyak ( So) , produksi minyak komulatif (Np), produksi gas komulatif

(Gp), perbandingan permeabilitas gas terhadap permeabilitas minyak (Kg/Ko), tekanan reservoir dan

sifat fisik fluida reservoir. faktor-faktor tersebut dapat diketahui dengan persamaan :

…………………………….…….(3-57)

..…………...…………….………………….(3-58)

…………………………………(3-59)

Sedangkan sifat fisik fluida reservoir merupakan fungsi tekanan yang diperoleh dari hasil test

laboratorium atau korelasi yang mendekati.

3.3.2.1.1. Metode Tarner

Metode ini berdasarkan persamaan material balance Schilthuis, persamaan GOR sesaat dan

persamaan kejenuhan minyak pada suatu waktu tertentu.

Prosedur perkiraannya adalah :1. Pilih harga P < P* (P*sebelumnya diambil sembarang)

2. Tentukan besarnya produksi minyak komulatif pada harga tekanan yang dipilih.

3. Hitung besarnya pertambahan minyak yang sesuai dengan penurunan tekanan, dengan


17/30

persamaan : Np = Np + Np* sebagai langkah awal, harga Np* = 0

4. Hitung harga Rp dengan persamaan (3-59).

5. Hitung produksi gas komulatif dengan persamaan : Gp = Np Rp

6. Hitung besarnya pertambahan gas dengan persamaan : Gp = Gp – Gp*

7. Tentukan harga So dengan persamaan (3-57)

8. Tentukan harga perbandingan permeabilitas gas dan minyak sebagai fungsi saturasi.

9. Hitung GOR sesaat dengan persamaan (3-58)10. Hitung GOR rata-rata dengan persamaan : R = (R + R*) /2

11. Hitung pertambahan produksi gas Gp’ = Np. R

12. Bandingkan Gp dengan Gp’

13. Toleransi yang diijinkan berkisar antara 1 % - 2 %. Apabila harga toleransi tidak terpenuhi, maka

perhitungan harus diulang dari prosedur nomor 3.

3.3.2.1.2. Metode Muskat

Metode ini berdasarkan metode Tarner, tetapi langsung menggunakan persamaan yang berkaitandengan perubahan minyak in place dan gas in place sesuai dengan penurunan tekanan, yaitu :

Minyak Sisa = Minyak Mula-mula – Minyak Terproduksi

…………….…….…………………….……(3-60)

Gas Sisa = Gas Terlarut dalam Minyak + Gas Bebas

…………….………….…………………….(3-61)

Kemudian persamaan tersebut diturunkan sesuai dengan kondisi tekanan, yaitu :

…………………………………..(3-62)

...……(3-63)

Bila GOR dinyatakan sebagai : ,maka :

……………..(3-64)

Sedangkan harga So diperoleh dengan persamaan :

……...………………..(3-65)

dimana : Sg = 1 – Sw – So

Apabila harga So dan R telah diketahui, maka besarnya produksi minyak komulatif (Np) dan GOR

dapat dihitung dengan persamaan (3-59) dan (3-58).

3.3.2.1.3. Metode Pirson

Metode ini menggunakan persamaan material balance yang khusus dikembangkan untukmenghitung satu bagian (unit) oil in place dalam bentuk perbedaan yang terbatas, yaitu :

.…………..…………..(3-66)

dimana :


18/30

Harga So dapat dihitung dengan persamaan (3-57), maka besarnya produksi minyak komulatif (Np)

dan GOR dapat dihitung dengan persamaan (3-66) dan (3-58).

3.3.2.1.4. Metoda Tracy

Pada dasarnya metode ini sama dengan metode Tarner, yaitu menghitung produksi gas dalamselang waktu tertentu dengan menggunakan trial & error. Perbedaannya hanya mengenai anggapan

yang digunakan.

Tracy mengelompokkan variable-variable menjadi dua, kelompok fungsi PVT dan kelompok fungsi

produksi kumulatif. Dari dua kelompok tersebut, menghasilkan persamaan material balance, yaitu :

Ni = Np o + Gp g …………………….…………………………..(3-67)

Dimana :

o =

g =

Harga So dapat dihitung dengan persamaan (3-57), maka besarnya produksi minyak komulatif (Np)

dan GOR dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3-67) dan (3-58).

3.3.2.2. Gas Cap Drive Reservoir Metode pendekatan yang dilakukan untuk perkiraan performance gas cap drive reservoir, adalah

metode dispersed gas displacement dan frontal gas displacement.

3.3.2.2.1. Metode Dispersed Gas Displacement

Metode ini menggunakan anggapan bahwa ekspansi gas cap terdistribusi secara ke seluruh zona

minyak, sehingga membutuhkan suatu anggapan yang menyatakan batas gas-minyak (GOC) tetap

pada tingkat semula.

Jika persamaan (3-59) akan digunakan pada gas cap drive reservoir, maka perlu dilakukan

modifikasi pada term gas capnya, sehingga dapat digunakan untuk menghitung harga Rp, yaitu :……………(3-68)

Dalam metode ini ternyata persamaan untuk menentukan GOR tidak mengalami perubahan.

3.3.2.2.2. Metode Frontal Gas Displacement

Metode ini beranggapan bahwa oil bank didesak oleh adanya ekspansi gas cap. Harga total saturasi

gas rata-rata sama untuk kedua metode ini. Perbedaannya terletak pada metode frontal gas

displacement dimana akan terjadi perbedaan yang sangat menyolok pada saturasi gas, yaitu antara

bidang batas GOC bagian bawah dan GOC mula-mula dan berikutnya. Perbedaan ini dapatdimanfaatkan untuk menghitung GOR terbawah dan recovery minyak sesuai dengan tekanan

reservoir yang terjadi.

Anggapan yang diperlukan pada metode frontal gas displacement, sesuai dengan reservoir depletion


19/30

drive dan dengan beberapa tambahan, yaitu :

Adanya gas cap mula-mula

Mekanisme yang terjadi adalah pendesakan gas secara frontal

Saturasi fluida merata disetiap bagian zone

Saturasi minyak konstan pada zone yang terinvasi oleh gas, dan

Tidak terdapat pembebasan gas atau penyusutan minyak pada zona yang terinvasi gas.

Berdasarkan anggapan tersebut, maka harga Sor dibelakang front adalah konstan. Besarnya volumepori zona yang terinvasi oleh gas adalah :

…………………………………(3-69)

Dan besarnya volume minyak yang tertinggal dalam zone yang terinvasi gas adalah :

…..……………………………………………….(3-70)

Jadi besarnya volume minyak yang tertinggal dalam zona minyak adalah :

……………………….(3-71)

Volume pori zona minyak dapat dihitung dengan persamaan :

…………...….…(3-72)

Dengan demikian besarnya saturasi minyak dalam zona minyak dapat dihitung dengan persamaan :

……………(3-73)

Prosedur perkiraannya adalah :

1. Pilih harga P < P* (P* sebelumnya diambil sembarang)

2. Tentukan data PVT sebagai fungsi tekanan3. Tentukan besarnya produksi minyak komulatif pada harga tekanan yang dipilih

4. Hitung besarnya pertambahan minyak yang sesuai dengan penurunan tekanan, dengan

persamaan : Np = Np + Np*.

Sebagai langkah awal , harga Np* = 0

5. Hitung harga Rp dengan persamaan (3-59)

6. Hitung produksi gas komulatif dengan persamaan : Gp = Np Rp

7. Hitung besarnya pertambahan gas dengan persamaan : Gp = Gp – Gp*

8. Tentukan harga Soo dengan persamaan (3-73)9. Tentukan harga perbandingan permeabilitas gas dan minyak sebagai fungsi saturasi

10. Hitung GOR sesaat dengan persamaan (3-58)

11. Hitung GOR rata-rata dengan persamaan : R = (R + R*)/2

12. Hitung pertambahan produksi gas Gp’ = Np R

13. Bandingkan Gp dengan Gp’

Toleransi yang diijinkan berkisar antara 1 % - 2 %. Apabila harga toleransi tidak terpenuhi, maka


3.3.2.3. Water Drive Reservoir

Metode yang dilakukan untuk perkiraan performance water drive reservoir, adalah metode dispersed

water displacement dan frontal water displacement.


20/30

3.3.2.3.1. Metode Dispersed Water Displacement

Perkiraan dengan metode ini, memanfaatkan persamaan material balance yang mengandung term

air, GOR, WOR dan persamaan saturasi untuk tiap fasa, yaitu :

…………………(3-74)

Jika Rp = Gp/Np, maka persamaan tersebut dapat dituliskan menjadi :

…………………(3-75)

Saturasi minyak dihitung dengan persamaan :

…………………………………..(3-76)

Sedangkan saturasi air dihitung dengan anggapan bahwa air tersebar merata keseluruh reservoir,

sehingga volume pori dapat dihitung dengan persamaan :

……………………………………..……………(3-77)

Volume air total dihitung berdasarkan keseimbangan volume air, yaitu :

Air Air Water Air= + -

Total Mula-mula Influx Terproduksi

Wt = Wi + We - Wp.Bw

Besarnya volume air mula-mula adalah :

……………………...………………………(3-79)

Bila persamaan (3-79) disubstitusikan ke dalam persamaan (3-78), maka akan diperoleh :

.………………………………….(3-80)

Sedangkan saturasi air dapat dihitung dengan persamaan :

. (3-81)

atau dapat disederhanakan menjadi :

…………………...…………….(3-82)persamaan WOR diperoleh dengan jalan yang sama seperti pada persamaan GOR, yaitu :

…………………………………………………..(3-83)


1. Pilih harga pertambahan waktu ( t), sehingga : t = t* + t

2. Pilih harga laju produksi minyak (qo) pada tekanan Pt*

3. Pilih harga WOR rata-rata (Fwo) untuk interval waktu t, sehingga

Fwo = Fwo*.

4. Hitung pertambahan produksi minyak, dengan persamaan :Np = qo x t

5. Hitung produksi air komulatif, dengan persamaan :

Wp = Wp* + Np Fwo


21/30

6. Pilih harga tekanan P < P*

7. Tentukan data PVT sebagai fungsi tekanan

8. Hitung harga Sw dengan persamaan (3-81) atau (3-82)

9. Hitung harga So dengan persamaan (3-76)

10. Hitung harga Sg dengan persamaan : Sg = 1 – Sw – So


12. Hitung GOR rata-rata dengan persamaan : R = ( R + R*)/213. Hitung produksi gas komulatif dengan persamaan

Gp = Np R

14. Hitung besarnya pertambahan gas dengan persamaan :

Gp = Gp – Gp*

15. Hitung besarnya produksi minyak komulatif dengan persamaan (3-75)

16. Hitung pertambahan produksi minyak dengan persamaan :

Np’ = Np + Np*

Sebagai langkah awal, harga Np* = 017. Bandingkan Np dengan Np’



3.3.2.3.2. Metode Frontal Water Displacement

Metode ini, sama dengan metode dispersed water displacement, yaitu menghitung besarnya Np

dengan persamaan (3-75), hanya dalam persamaan saturasi minyak dan WOR harus disesuaikan,

karena pada metode ini distribusi saturasi fluida tidak merata.Besarnya volume pori zone yang terinvasi oleh air adalah :

.……………………………………………..(3-84)

Sedangkan volume zone minyak sama dengan volume pori total dikurangi volume volume pori pada

zone yang terinvasi air, yang dapat dituliskan :

……...……………………..(3-85)

Jadi besarnya volume minyak yang tertinggal dalam zone minyak adalah :…………...………………..(3-86)

Dengan demikian besarnya saturasi minyak dalam zone minyak dapat dihitung dengan persamaan :

.………………………(3-87)

PI untuk air dapat dihitung dengan persamaan :

……………………….……………………..(3-88)

Dan PI untuk minyak dapat dihitung dengan persamaan :…………………………….…….(3-89)

dimana :

C = konstanta


22/30

Hw = ketebalan total interval yang diproduksi dalam zone yang terinvasi air

ht = ketebalan total interval yang diproduksi

Sehingga WOR produksi pada setiap saat merupakan perbandingan antara Jw dan Jo, yaitu :

...……………………………………………………….(3-90)

Volume batuan pada zone yang terinvasi air dapat dihitung dengan persamaan :

……..……………………………………….(3-91)


1. Pilih harga pertambahan waktu ( t), sehingga :

t = t* + t

2. Pilih harga laju produksi minyak (qo) pada Pt*, hitung harga Jo dengan persamaan (3-89)

3. Pilih harga WOR rata-rata (Fwo) untuk interval waktu t, sehingga :

Fwo = Fwo*


5. Hitung produksi air komulatif, dengan persamaan :

Wp = Wp* + Np Fwo



8. Hitung harga We dengan persamaan (3-25)

9. Hitung harga Soo dengan persamaan (3-87)

10. Hitung GOR sesaat dengan persamaan (3-58)11. Hitung GOR rata-rata dengan persamaan :

R = ( R + R* )/2

12. Hitung produksi gas komulatif dengan persamaan :

Gp = Np R


Gp = Gp – Gp*


15. Hitung pertambahan produksi minyak dengan persamaan :Np’ = Np + Np*

Sebagai langkah awal, harga Np* = 0

16. Bandingkan Np dengan Np’.


perhitungan harus diulang dari prosedur 6

17. Hitung harga Vrw dengan persamaan (3-91)

18. Dapatkan WOC sehubungan dengan besarnya harga Vrw

19. Hitung harga hw dan Fwo dengan persamaan (3-90).

3.3.2.4. Segregation Drive Reservoir

Metode ini merupakan pengembangan dari metode frontal gas displacement untuk gas cap drive


23/30

reservoir, dengan anggapan :

Tidak ada gas yang terbebaskan pada zone yang terinvasi gas.

Saturasi minyak yang tertinggal (Sor) pada zone yang terinvasi gas, adalah konstan, dan

Tidak terjadi pengurangan dari zone yang terinvasi gas

Volume gas bebas pada zone yang terinvasi gas merupakan penjumlahan dari pengembangan gas

pada tudung gas mula-mula dan volume segregated gas dapat dihitung dengan persamaan :

………………………………...…………………….…(3-92)Vs = Gs Bg ………………………………...……………………….(3-93)

Dimana :

Gs = standart volume of segregation gas

Vs = reservoir volume of segregation gas

Volume gas yang mengalami pengembangan adalah :

…………………………….………………..(3-94)

Volume pori dalam zone yang terinvasi gas adalah :

…………………………………….……..…….(3-95)

Volume minyak yang terdapat dalam zone yang terinvasi gas adalah :

………………………………………..(3-96)

Sehingga volume pori dalam zone minyak adalah :

…………………………(3-97)

Jadi besarnya volume minyak yang tertinggal dalam zone minyak adalah :

…………………………………..(3-98)

Dengan demikian besarnya saturasi minyak dalam zone minyak dapat dihitung dengan persamaan :

….……………………(3-99)

Persamaan material balance yang mengandung term gas cap juga digunakan untuk perhitungan

perkiraan performance gravity segregation drive reservoir, yaitu :

……………..…(3-100)


1. Pilih harga pertambahan waktu ( t), sehingga :

t = t* + t

2. Pilih harga laju produksi minyak (qo) pada tekanan Pt*

3. Hitung harga Qt = Qt* (qo/qo*) dan untuk periode waktu awal, yaitu :

Qt = qo.Boi





24/30

7. Hitung harga Qsg dalam hubungannya dengan saturasi, yang merupakan fungsi t*

8. Hitung volume segregated gas dalam kondisi standart dengan persamaan (3-92), dan volume

komulatif segregated gas reservoir dengan persamaan (3-93)

9. Hitung volume pengembangan gas cap dengan persamaan (3-94)

10. Hitung harga Soo dengan persamaan (3-99)


12. Hitung GOR rata-rata dengan persamaan :R = (R + R*)/2

13. Hitung produksi gas komulatif dengan persamaan :

Gp = Np R


Gp = Gp – Gp*


16. Hitung pertambahan produksi minyak dengan persamaan :

Np’ = Np + Np*17. Bandingkan Np dengan Np’



18. Bila prosedur nomor 17 sudah benar, maka harga Qt* dapat dihitung dengan persamaan :

(3-101)

3.3.2.5.Combination Drive Reservoir

Pirson pertama kali menyusun persamaan material balance untuk menerangkan konsep drive index.Persamaan (3-16) dapat dituliskan dalam bentuk drive index, yaitu :

.…..……...(3-102)

dimana : D = Np (Bo – Rs Bg) + Gg Bg

Dari persamaan (3-102), suku pertama merupakan Depletion Drive Index (DDI), suku kedua

merupakan Segregation (Gas Cap) Drive Index (SDI) dan ketiga merupakan Water Drive Index

(WDI).

Water drive yang efektif, biasanya akan memberikan recovery maksimum, oleh karena itu apabila

memungkinkan reservoir dioperasikan untuk memberikan water drive index maksimum dan depletiondrive serta gas cap drive index minimum. Tetapi sebaliknya, bila water drive lemah, maka mekanisme

pendesakan sebaiknya dari pengembangan gas cap dan secepat mungkin untuk menjaga agar

depletion drive index tetap kecil, karena merupakan mekanisme pendorong yang tidak efisien.

Hasil perhitungan volume pori fluida reservoir akan memberikan harga saturasi minyak pada zone

minyak persatuan volume pori, yang ditunjukkan dengan persamaan :

…………..…....(3-103)

dimana :Sorw = saturasi minyak sisa pada zona yang terinvasi air

Sorg = saturasi minyak sisa pada zona yang terinvasi gas

PI untuk minyak, air dan gas dapat dinyatakan dengan persamaan :


25/30

………………………………….…………(3-104)

……………………………………..……...(3-105)

………….…………………………………(3-106)

dimana :

ho = interval produksi total pada zona minyakhw = interval produksi total pada zona yang terinvasi air

hg = interval produksi total pada zona yang terinvasi gas

ht = interval produksi total

3.3.3. Metode Decline Curve

Laju produksi decline curve merupakan cara yang umum digunakan dalam operasi produksi untuk

masa mendatang. Perkiraan dengan metode ini didasarkan secara perhitungan statistik dan tidak

mendasar pada hukum-hukum fisika dan kimia untuk aliran fluida dalam reservoir, sehingga hasilyang diperoleh mungkin akan mengalami banyak kekurangan.

Decline curve dibuat berdasarkan penurunan produksi sebagai akibat diproduksikannya fluida

reservoir, sehingga decline curve selalu dibuat berdasarkan hubungan penurunan suatu variable

dengan waktu atau produksi komulatifnya. Sedangkan grafik yang dihasilkan, berupa :

1) Tekanan Terhadap Produksi Kumulatif

Kurva hubungan antara tekanan versus produksi kumulatif, seperti terlihat pada gambar (3-12) ini

penting untuk reservoir dengan mekanisme depletion drive dan gas cap drive reservoir. Penurunan

tekanan yang besar terjadi setelah tekanan reservoir berada dibawah tekanan jenuhnya, karenaproses pengembangan gas berlangsung cepat. Sedangkan pada tekanan reservoir yang berada

diatas tekanan jenuhnya, proses penurunan tekanan relatif konstan, karena diimbangi oleh adanya

pengembangan volume minyak.

Dari gambar (3-12) terlihat bahwa untuk reservoir dengan mekanisme depletion drive, proses

penurunan tekanannya berlangsung cepat dan hanya mendapatkan recovery minyak yang kecil.

2) Persen Minyak Terhadap Produksi Kumulatif

Kurva persen produksi versus produksi kumulatif, seperti terlihat pada gambar (3-13) ini pentinguntuk reservoir dengan mekanisme water drive, terutama bila data persen produksi minyak kumulatif

versus waktu tidak diketahui. Karena ruangan yang ditinggalkan minyak akan diisi oleh air formasi

yang masuk kedalam zona minyak, sehingga persen produksi minyak akan menurun dengan

meningkatnya air yang ikut terproduksi.

Gambar 3-12.

Perubahan Tekanan Reservoir vs Produksi Minyakuntuk Tiga Jenis Mekanisme Pendorong.11)


26/30

Gambar 3-13.

Persen Produksi Minyak vs Produksi Kumulatif.11)

3) Produksi Gas Kumulatif Terhadap Produksi Minyak Kumulatif

Seiiring dengan penurunan tekanan reservoir, akan mengakibatkan terbebaskannya sejumlah gas

dari larutannya, yang kemudian akan menggantikan minyak yang telah terproduksi, sehingga dapat

dikatakan bahwa volume gas yang terbebaskan akan semakin meningkat sejalan dengan semakinlamanya waktu produksi. Gambar (3-14) menunjukkan plot hubungan antara produksi gas kumulatif

versus produksi minyak kumulatif.

Gambar 3-14.

Produksi gas kumulatif vs produksi minyak kumulatif. 11)

4) Productivity Index (PI) Terhadap Produksi Kumulatif

Pada umumnya penurunan harga PI digambarkan sebagai harga PI pada saat abandonment

dibandingkan dengan harga PI mula-mula. Oleh Muskat dan Evinger (1943), hubungan tersebut

dinyatakan dengan persamaan :

…………………...……….(3-107)

dimana : st menyatakan kondisi standart (14,7 psi dan 60 F)

Gambar (3-15) menunjukkan hubungan PI terhadap waktu berbagai jenis mekanisme pendorong.

Dari gambar (3-15) terlihat bahwa untuk water drive reservoir relatif konstan jika dibandingkandengan reservoir yang mempunyai mekanisme pendorong lainnya.

Gambar 3-15.

Hubungan PI vs Waktu untuk Berbagai

Jenis Mekanisme Pendorong.2)

Pada reservoir yang mempunyai mekanisme pendorong bukan water drive, penurunan harga PIrelatif cepat, karena pengaruh adanya tekanan dan perubahan gas, yaitu :

Terjadinya aliran turbulen dengan membesarnya laju produksi

Penurunan permeabilitas efektif minyak yang diakibatkan oleh adanya aliran gas bebas yang

terbentuk karena menurunnya tekanan dasar sumur.

Meningkatnya viscositas yang diakibatkan karena menurunnya tekanan sampai dibawah tekanan

jenuh.

Berkurangnya permeabilitas efektif yang disebabkan adanya kompresibilitas formasi.

3.6. Uji Produksi

Uji produksi adalah kegiatan produksi sumur yang dilakukan secara rutin. Choke manifold atau orifice

digunakan dalam uji produksi untuk mendapatkan data laju produksi gas. Laju produksi minyak


27/30

diperoleh dari separator atau tangki pengumpul. Sedangkan basic sediment and water (BS & W)

didapatkan melalui centrifuge.

3.6.1. Peralatan Produksi

Peralatan uji produksi dipermukaan antara lain : choke manifold, separator, tangki pengumpul dan

centrifuge, yang dipakai untuk mengukur besaran-besaran produksi.

1. Choke Manifold

Choke manifold mempunyai dua fungsi, yaitu :

a). Mengatur aliran fluida dari wellhead. Untuk keperluan ini choke manifold memiliki tiga cabang,

yaitu :

• Manifold bypass (tengah) digunakan untuk mengalirkan fluida pada saat clean up period.

• Choke manifold (kiri dan kanan) digunakan untuk mengatur kapasitas aliran fluida yang masuk

separator pada saat flowing period dengan mengganti-ganti ukuran-ukuran choke yang telah

dipersiapkan. Penggantian ukuran choke menyebabkan perubahan tekanan dan temperatur kepalasumur.

b). Menutup aliran fluida dari wellhead bila diperlukan. Misalnya, untuk memperoleh data tekanan

dan temperatur di kepala sumur pada waktu tutup sumur.

2. Separator

Fungsi utama separator adalah untuk memisahkan gas, minyak dan air yang datang dari sumur

minyak atau gas, sehingga dapat dilakukan pengukuran data laju produksi gas, minyak dan air. Laju

produksi dapat berubah jika ukuran choke yang dipasang di manifold dirubah. Bentuk separator adatiga macam, yaitu : vertikal,horisontal dan spherical. Bagian-bagian pemisahan pada separator dapat

dilihat pada Gambar 3.18.

Tangki Pengumpul

Tangki pengumpul digunakan untuk menampung minyak dan air yang keluar dari separator dengan

maksud untuk mengambil tambahan sampel fluida, jika oil meter atau water meter tidak berfungsi

dengan baik untuk mengukur laju produksi minyak atau air dan untuk kepentingan kalibrasi kapasitas

minyak atau air dapat ditentukan pada tangki pengumpul. Caranya dengan mengukur waktu yangdibutuhkan untuk pengisian satu satuan volume tangki pengumpul yang sudah diberi tanda

(misalnya, 1 bbl), kemudian dilakukan perhitungan kapasitas produksinya.

Gambar 3.18

Peralatan Pemisahan dalam Separator Vertikal23)

3.6.2. Laju Produksi Minyak, Gas dan AirLaju produksi dari sumur bisa terdiri dari tiga macam, yaitu laju produksi minyak, gas dan air.

Besarnya ketiga laju produksi sangat penting dalam uji produksi. Laju produksi minyak (Qo)

ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :


28/30

Qo = …..………………………(3-127)

dimana :

Qo = laju produksi minyak pada keadaan standart, STBO/D

Fm = koefisien oil meter

ditentukan dari kalibrasi oil meter dan umumnya diambil Fm =1

K = koreksi volume ke temperatur standart (600F)Shr = faktor penyusutan minyak, ditentukan dari shrinkage meter.

BSW= basic sediment and water, ditentukan dari centrifuge

R = selisih pembacaan oil meter, bbl untuk interval T jam

T = interval waktu alir, jam.

Untuk mengukur minyak bersih memakai meteran aliran, maka faktor meteran harus ditetapkan dulu

melalui kalibrasi. Jika meteran dengan konpresator temperatur dan gravity otomatis, maka

pembacaan sudah dikonversikan untuk suatu volume minyak pada 600F.

Laju produksi air (Qw) dihitung dengan persamaan sebagai berikut :Qw = ……………………………………………………(3-128)

Laju produksi gas (Qg) dihitung berdasarkan pembacaan tekanan, temperatur, gas gravity dan

ukuran jepitan atau orifice yang digunakan :

1. Perhitungan melalui jepitan (dikepala sumur) untuk temperatur alir dan gas gravity diketahui :

Qg = …………………………………………………..(3-129)

2. Perhitungan melalui jepitan untuk temperatur alir dan gas gravity tidak diketahui:

Qg = ………………………………………………………(3-130)

dimana :Qg = laju produksi gas, MSCF/D

C = koefisien jepitan

P = tekanan masuk, psia

g = specific grafity gas

T = temperatur alir, 0R (T0R = 460 + T0R).

3. Perhitungan melalui orific meter (diseparator)

Qg = ………………………………………………(3-131)

dimana :Qg = laju produksi gas pada kondisi reservoir, cuft/d

C1 = konstanta aliran orific. Yaitu kapasitas aliran dalam cuft/jam

pada kondisi reservoir jika pressure extension,

hw = beda tekanan, in. udara

Pf = tekanan statik, psia

Harga C1 dapat diperoleh dari hasil kali beberapa faktor yang dinyatakan

sebagai berikut

C1 = Fb Fr Y Fpb Ftb Ftf FgFpv Fm …………………………………….(3-132)dimana :

Fb = faktor dasar aliran orific

Fr = faktor bilangan Reynolds


29/30

= 1 + ………………………………………………….(3-133)

Y = faktor ekspansi

Fpb = faktor tekanan dasar sumur

Ftb = faktor temperatur dasar sumur

= ………………………………………………………….(3-134)

Tb = temperatur dasar sumur absolut

Fg = faktor specific gravity gasFtf = faktor temperatur alir gas yang diukur bukan pada 600F

= ………………………………………………………….(3-135)

Tf = temperatur alir absolut sebenarnya

Fm = faktor meteran (hanya alat ukur jenis merkuri)

Fpv = faktor superkompresibilitas.

3.6.3. Gas Oil Ratio, Water Oil Ratio dan Gas Liquid Ratio

Selama berlangsungnya produksi terjadi penurunan tekanan reservoir terus-menerus. Setelahmelewati tekanan titik gelembung, maka gas yang semula terlarut dalam minyak terbebaskan. Gas

yang terbebaskan ini ikut terproduksi bersama minyak. Rasio gas/minyak (GOR) adalah

perbandingan gas bebas atau gas terlarut dalam minyak dan gas tanpa adanya air yang ikut

terproduksi, maka minyak dan gas ikutan mengalir bersama-sama ke permukaan. Secara matematis,

GOR dinyatakan sebagai perbandingan antara laju produksi gas (Qg) dan laju produksi minyak (Qo)

dalam kondisi reservoir sebagai berikut:

GOR = …………………………………………..(3-136)

Untuk menyatakan kondisi permukaan, maka persamaan (3-136) berubah menjadi :(GOR)PERMUKAAN = …………………………..(3-137)

dimana :

GOR = Rs = rasio gas/minyak pada kondisi reservoir, SCF/STB

Qg = laju produksi gas, cuft/d

Qo = laju produksi minyak, bbl/d

Kg = permeabilitas effektif gas, md

Ko = permeabilitas effektif minyak, md

g = viscositas gas, cpo = viscositas minyak, cp

(GOR)PERMUKAAN = Rp = GOR Produksi, SCF/STB

Bo = faktor volume formasi minyak, bbl/STB

Bg = faktor volume formasi gas, cuft/SCF

Untuk Ps dan Pb, maka produksi fluida belum menghasilkan gas bebas, sehingga harga GOR sama

dengan keluaran gas dalam minyak mula-mula (Rsi). Dengan naikknya produksi kumulatif, maka Pssampai di bawah Pb dan gas bergerak kepermukaan sehingga Sg sumur naik dan Ko turun,

selanjutnya menaikkan GOR produksi.

Rasio air/minyak (WOR) adalah perbandingan antara laju produksi air (Qw) terhadap laju produksi


30/30

minyak (Qo). Jika reservoir berproduksi minyak dan air tanpa adanya gas yang ikut terproduksi,

maka minyak dan air mengalir bersama-sama ke permukaan. Pada kondisi reservoir besarnya WOR

dapat ditulis sebagai berikut :

WOR = ………………………………………...(3-138)

Untuk kondisi permukaan WOR dinyatakan sebagai berikut :

(WOR)PERMUKAAN = ………………………………(3-139)

dimana harga faktor volume formasi air (Bw) = 1.0 bbl/STB.Jika aliran minyak yang bercampur dengan air dan gas, maka diturunkan persamaan ratio gas/cairan

(GLR). GLR didefinisikan sebagai perbandingan antara laju produksi gas (Qg) dan laju produksi

cairan total (Qo + Qw). Persamaan GLR dinyatakan sebagai berikut :

GLR = ……………………(3-140)

Dimana :

w = viscositas air (cp)

Kw = permeabilitas effektif air (md)

Bw = 1.0 bbl/STB.

3.6.4. Basic Sediment and Water

Penentuan kadar air sedimen (BS & W) dari minyak mentah dilakukan memakai centrifuge yang

terdiri dari centrifuge, centrifuge tube 100 ml dan transformer. Sampel BS & W diambil di kepala

sumur, choke manifold atau keluaran separator jika dimungkinkan.

Caranya adalah sebagai berikut :

1. Mengambil 100 ml sampel minyak dari kepala sumur sebanyak 4 kali.2. Memasukkan sampel ke dalam centrifuge tube dalam posisi berpasangan.

3. Centrifuge tube dimasukkan ke dalam centrifuge.

4. Menghubungkan centrifuge dengan transformer.

5. Mengatur timer dalam 10 menit.

6. Mengatur regulator pada posisi 0 dan membaca putaran tiap menit (rpm).

7. Setelah berhenti, mengambil centrifuge tube dan melaporkan BS & W dalam prosen.

8. Jika minyak beremulsi tinggi, maka sampel ditambahkan emulsion breaker 3 tetes.

Informasi yang bisa didapatkan dari analisa BS & W adalah identifikasikandungan sedimen/padatan dalam minyak mentah, emulsi, korosi dan scale.

perkiraan perkiraan reservoir

Documents