stimulasi reservoir (kuliah-1)

STIMULASI RESERVOIR (MP-XXX)

STIMULASI RESERVOIR(MPP-302 K, KELAS D)

By

DJUNAEDI AGUS WIBOWO

KESEPAKATAN

Kehadiran mahasiswa minimal 70% (Bila ada yang lebih dari 70% akan dapat point 5).

Keterlambatan masuk kelas maksimal 15 menit, bila lebih tidak dapat absen tetapi boleh mengikuti perkuliahan.

Ketua Kelas : Utama Galang Akbar

NIM : 07112216,

No. HP : 08973332193

Email : [email protected].

RENCANA PERKULIAHAN

RENCANA PERKULIAHAN

RENCANA PERKULIAHAN

RENCANA PERKULIAHAN

RENCANA PERKULIAHAN

RENCANA PERKULIAHAN

Textbooks

Economides, M. J. and K. G. Nolte, Reservoir Stimulation, Third Edition, Wiley Publishing, 2000.

Schechter, R. S., Oil Well Stimulation, Prentice hall, New Jersey, 1992.

9

PENDAHULUAN

Aktivitas utama production engineer :

Stimulasi reservoir

Artificial lift

Persoalannya :

Rendahnya produksi sumur.

Penyebabnya:

Tekanan reservoir kecil

Permeabilitas nya kecil

Viskositas minyak tinggi

Tujuan stimulasi: mempercepat produksi fluida reservoir dan/atau meningkatkan ultimate recovery

Matrix stimulation dan hydraulic fracturing dimaksudkan untuk memperbaiki, atau bahkan meningkatkan, koneksi alami dari lubang sumur dengan reservoir, yang dapat menunda penerapan artificial lift.

TUJUAN

Flowchart pemilihan kandidat sumur

Decision tree stimulasi

13

Kondisi diatas dapat diketahui dari : - pengukuran tekanan sumur - core analysis - analisa fluida Bila sumur mempunyai reservoir yang masih mampu berproduksi tetapi produksi yang dihasilkan rendah maka yang termudah adalah dengan merangsang produksinya (stimulasi) dengan asam atau dengan hydraulic fracturing.

Jika qo < tetapi dari PBU Pr >; k cukup dan viskositas kecil , kemungkinan yg ada: - Formation Damage - Emulsion blocking - Water blocking(Emulsion blocking dan Water blocking tidak dapat diatasi dengan Stimulasi)

Terjadi bila konduktivitas fluida disekitar formasi berkurang akibat turunnya permeabilitas disekitar sumur dari harga semula di formasiType penyebabnya :- swelling clay- particle plugging- pengendapan asphaltene atau paraffin

FORMATION DAMAGE

K

Ke

Kd

DAMAGED ZONE

Kd < Ke

SWELLING CLAY

Disebabkan oleh filtrat lumpur pemboran yang masuk ke formasi dan bereaksi dengan shale yang ada dalam formasi (montmorillonit). Mengatasinya : dengan mengganti sistim lumpur yg digunakan ke salt water mud

PARTICLE PLUGGING

Partikel lumpur pemboran atau semen yg menutup pori batuan.

Mineral clay yang terlepas (kaolinite, illite)

Terbentuknya scale CaCO3, CaSO4, BaSO4

Karena perubahan tekanan, temperatur dan pH. Dapat terjadi juga di formasi selain pada peralatan yg terpasang.

PENGENDAPAN ASPHALTENE DAN PARAFFIN

Dapat terjadi karena penurunan temperatur dan tekanan, menyebabkan menurunnya konduktivitas akibat buntunya pori pori batuan dan perubahan wettability

MENGHILANGKAN DAMAGE

Adanya damage dapat diketahui dari PBU test

Effeknya adalah pada kehilangan tekanan terutama disekitar lubang sumur sehingga produksi akan menurun

Suatu formasi tidak perlu di asam kalau tidak mengalami kerusakan atau damage.

Selain ada damage juga pseudo skin lainnya seperti perforasi terlalu kecil, tidak dilakukan pada seluruh tebal formasi,sumur tidak tepat ditengah, gas dgn laju ali tinggi, tubing colapse, semen pecah dll

WATER BASE MUD :Jenis dan konsentrasi asam tergantung darimekanisme damage lumpurnya. Ada yg bisa dgn HCl : HF; dan bila tidak dialirkan jauh dari lubang borOIL BASE MUD :Xylene preflush dengan water wet surfactant(Bila banyak lumpur yg masuk ke formasi dapat digunakan suspanding surfactant)COMPLETION FLUID :Adanya kontaminasi dan proses filtrasi yang kurang teliti menyebabkan damage.MIGRATING FINES:Fines dapat dihilangkan dgn HCl:HF atau dgn Fluoboric acidSWELLING CLAY :Clay swelling dapat dihilangkan dgn mud acid.SCALE :Dapat dihilangkan dgn CaSO4 atau dicegah dgn scale inhobitor

THEORITICAL PRODUCTIVITY IMPROVEMENT FROM ACIDIZATION

Perkiraan kenaikan productivity ini pada sumur yang mengalami damage dgn menurunnya permeability sekitar lubang sumur (ks) yang mempunyai radius kerusakan dari jarak radius sumur (rw) sampai rs. Radius pengurasan sumur re, stimulasi yang dilakukan dgn matrix acidizing:

Jo : PI undamage

Jd : PI damage

MAXIMUM INJECTION RATE

Untuk memperkirakan laju injeksi maximum yg harus dilakukan pada suatu sumur yg distimulasi dengan tekanan alir dasar sumur Pwf, tekanan reservoir Pr dan radius drainage re,digunakan persamaan :

Minggu Pokok Bahasan Materi Tujuan Instruksional

Khusus

Aktivitas

(K/R/X/U)

1 Pengenalan

Stimulasi

Kerusakan formasi (sebab

dan akibat, diagnosa dan

cara penghilangan)

Tujuan dan peran stimulasi

Kondisi reservoir yang perlu

distimulasi

Teknik-teknik stimulasi

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan kerusakan

formasi di sekitar lubang

sumur dan sebab-sebabnya

Mengerti definisi dan

istilah yang berhubungan

dengan stimulasi reservoar

Memahami teknik

pemilihan kandidat sumur

yang perlu distimulasi

K

2 Pengasaman:

Pendahuluan

Tujuan pengasaman

Metode pengasaman: matrix

acidizing, acid fracturing,

acid washing

Jenis-jenis asam yang

dipakai

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan tujuan

pengasaman

Mengerti metode-metode

pengasaman

Mengetahui jenis-jenis

asam yang digunakan

K

3 Reaksi Asam dan

Batuan

Reaksi asam-batuan

Gravimetric dan volumetric,

dissolving power, derajat

reaksi, koefisien reaksi,

kecepatan transfer,

kecepatan reaksi

Perhitungan preflush volume

Kinetika reaksi asam dengan

mineral batuan

HCl dan asam lemah dengan

batuan karbonat; HF dengan

sandstone

Transpor asam ke

permukaan mineral (difusi

dan konveksi)

Pengendapan hasil reaksi

(jumlah dan lokasi

pengendapan)

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan reaksi asam-

batuan



dengan reaksi asam-batuan

Melakukan perhitungan

preflush volume

Memahami kinetika reaksi

dan transpor asam


pengendapan reaksi

K dan PR

4 Pengasaman Batuan

Sandstone

Konsentrasi asam, kecepatan

konveksi, konsumsi asam,

Dmkohler number, acid

capacity number

Model pengasaman: two-

mineral model, two-acid

three-mineral model

Teknik dan desain

pengasaman

Mahasiswa dapat:

Mengerti tujuan, definisi

dan terminologi

pengasaman batuan

sandstone

Mengerti model-model

yang digunakan pada

pengasaman


dan desain pengasaman

K dan PR

5 Pengasaman Batuan

Karbonat

Proses fisik pengasaman

Wormhole, radius penetrasi,

wormholing efficiency,

pelarutan, parameter kinetika

Model perhitungan

pengasaman: Mechanistic

model, Network model,

Fractal/stochastic model,

Daccords model,

Volumetric model

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan perbedaan

pengasaman batuan

sandstone dan karbonat



dengan pengasaman batuan

karbonat

Mengerti proses

pengasaman batuan

karbonat



K dan PR

6 Perekahan dengan

Asam

Proses perekahan

Penetrasi asam, conductivity,

productivity, Peclet number

Jarak penetrasi (persamaan

kesetimbangan dan solusi

pendekatan)

Conductivity (pendekatan

empiris, perata-rataan

konduktivitas rekahan, lebar

rekahan ideal, korelasi

Nierode dan Kruk)

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan pokok-pokok

perekahan dengan asam



dengan perekahan sumur

dengan asam


dan desain perekahan

dengan asam

K dan PR

7 Acid Additives Dibahas masing-masing

kegunaan utama, waktu

penggunaan, konsentrasi dan

kerugian penambahan additive,

seperti: surfactant, corrosion

inhibitor, iron control additive,

clay stabilizer, diverting

agents, nitrogen

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan fungsi dari

masing-masing additive

Melakukan desain

pemilihan additive

K

8 Pemilihan Kandidat

Sumur

Metode evaluasi

Perbandingan produksi

Sejarah produksi

Pressure transient testing

Analisis sistem komplesi

Analisis sistem produksi

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan pentingnya

melakukan evaluasi sumur

Mengerti cara dan teknik

pemilhan sumur

K

9 Desain Proyek

Pengasaman

Desain pengasaman

sandstone

Desain pengasaman batuan

karbonat

Perhitungan pada desain

pengasaman

Mahasiswa dapat:



K, PR dan

Class

Project

10 UTS U

11 Perekahan Hidraulik

Prepad, proppant, flush,

TSO, fracpac, gravel pack

Kenaikan productivitas

Komunikasi sumur-rekahan

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan tujuan

perekahan hidraulik


terminologi yang

berhubungan dengan

perekahan hidraulik

K

12 Mekanika Batuan

dan Fluida pada

Perekahan Hidraulik

Komponen proses perekahan

(fluida, rekahan dan batuan)

Fracture width, net pressure,

fracture height, stress, strain,

Poisson ratio, breakdown

pressure, in situ stress,

overburden stress

Flow regime (rheology)

Fluid loss

Kehilangan tekanan pada

pipa

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan komponen

proses perekahan



dengan mekanika

perekahan

Menyatakan kuantitas

proses perekahan

Memahami mekanika

fluida pada operasi

perekahan

K dan PR

13 Proppant

Fungsi, jenis dan spesifikasi

Konduktivitas rekahan vs

karakteristik proppant

Transportasi dan carry

distance

Pengendapan

Penjadwalan injeksi

Perhitungan ukuran rekahan

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan fungsi, jenis

dan spesifikasi proppant



dengan proppant

Melakukan desain

proppant


ukuran rekahan

K dan PR

14 Model Geometri

Rekahan

Model PKN dan KGD

Kombinasi efek non

Newtonian dan fluid loss

Model 3D

Rekahan horizontal

Mahasiswa dapat:



dengan geometri rekahan

Mengetahui model-model

yang digunakan

Melakukan perhitungan-

perhitungan menggunakan

model yang ada

K dan PR

15 Analisis Tekanan

Perekahan

Persamaan dasar

Penentuan closure pressure

Analisis tekanan untuk

mendeteksi geometri rekahan

Analisis tekanan selama

penutupan rekahan

Analisis tekanan kombinasi

selama pemompaan dan

penutupan rekahan

Mahasiswa dapat:

Mengerti ulah tekanan

selama proses perekahan



dengan ulah tekanan

Melakukan analisis

tekanan selama tahap-

tahap operasi perekahan

K dan PR

16 Evaluasi Perekahan

Analisis kenaikan indeks

produktivitas: metode Prats,

metode Tinsley, metode

McGuire-Sikora, metode

Tarnich-Nierode

Perhitungan panjang rekahan

dengan analisis tekanan

transient (linear dan bilinear

flow)

Pengukuran fracture height

(logging, seismic, borehole

televiewer, formation

microscanner)

Mahasiswa dapat:

Menjelaskan proses

evaluasi perekahan

Mengerti pentingnya

evaluasi perekahan

Mengerti metode-metode

analisis kenaikan indeks

produktivitas


dimensi rekahan

K dan PR

ACID USE GUIDELINES

CARBONAT ACIDIZING

Perforating Fluid5% acetic acid

Damaged perforationsa9% formic acid

b10% acetic acid

c15% HCl

Deep wellbore damagea15% HCl

b28% HCl

cEmulsified HCl

SANDSTONE ACIDIZING

High solubility > 20%Use HCl only

High Permeability (100 mD plus)

-High Quartz(80%), low clay ( 20%)13.5% HCl - 1.5% HFprfl 15% HCl

-High Clay (> 10%)6.5% HCl - 1% HFprfl sequestered 5% HCl

-High iron chlorite clay3% HCl - 0.5% HFprfl sequestered 5% HCl

Low Permeability (10 mD or less)

Low Clay (< 5%)6% HCl - 1.5% HFprfl 7.5% HCl-10% CH3COOH

High Chlorite3% HCl - 0.5% HFprfl 5% CH3COOH

SITUATION

Sheet1ACID USE GUIDELINESSITUATIONCARBONAT ACIDIZINGPerforating Fluid5% acetic acidDamaged perforationsa9% formic acidb10% acetic acidc15% HClDeep wellbore damagea15% HClb28% HClcEmulsified HClSANDSTONE ACIDIZINGHigh solubility > 20%Use HCl onlyHigh Permeability (100 mD plus)-High Quartz(80%), low clay ( 20%)13.5% HCl - 1.5% HFprfl 15% HCl-High Clay (> 10%)6.5% HCl - 1% HFprfl sequestered 5% HCl-High iron chlorite clay3% HCl - 0.5% HFprfl sequestered 5% HClLow Permeability (10 mD or less)Low Clay (< 5%)6% HCl - 1.5% HFprfl 7.5% HCl-10% CH3COOHHigh Chlorite3% HCl - 0.5% HFprfl 5% CH3COOH

Sheet2

Sheet3

stimulasi reservoir (kuliah-1)

Documents