Download - Dasar-dasar Teknik Produksi(Indo)
Pada Bab ini akan memperkenalkan tentang Dasar-Dasar Teknik
Produksi minyak dan gas bumi, yang meliputi :
Reservoir Flow Energy
Oil Well Production Testing
Gas Well Production Testing
Well Service
Dimana permasalahan tersebut merupakan bagian yang
terpenting dalam mengenali karakteristik suatu sumur produksi.
1. Reservoir Flow Energy
1.1 Inflow Performance Relationship (IPR)
IPR adalah hubungan tekanan alir dasar sumur (Pwf) dan
laju alir (q). Hubungan ini menggambarkan kemampuan
suatu sumur untuk mengangkat fluida dari formasi ke
permukaan atau berproduksi. Kurva hubungan ini disebut
kurva IPR. Berdasarkan jenis reservoir, tenaga pendorong
reservoir, tekanan reservoir dan permeabilitas, kurva IPR
dapat berbentuk garis lurus dan garis melengkung, seperti
terlihat pada Gambar 1.
Metoda-metoda pembuatan kurva IPR telah banyak
dikembangkan yang tergantung dari fasa yang mengalir.
Metoda-metoda tersebut diantaranya adalah :
Dasar-dasar Teknik Produksi 1
Gambar 1 Kurva IPR
1.1.1Metoda Gilbert
Hanya memberikan gambaran yang tepat pada
reservoir dengan aliran satu fasa yaitu aliran dengan
kondisi tekanan di atas tekanan jenuh (Pb). Sering
digunakan untuk reservoir water drive.
Dasar-dasar Teknik Produksi 2
Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa hubungan
antara Pwf dan q merupakan persamaan linier, seperti
terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2Grafik IPR Metoda Gilbert
1.1.2Metoda Vogel
Model ini ditulis dalam bentuk fraksi Pwf/Ps vs. q/qmax,
yang dapat dilihat pada Gambar 3. Kira-kira
persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut :
dimana : qmax = laju alir maksimum, bpd
Dasar-dasar Teknik Produksi 3
Gambar 3
Grafik IPR Metoda Vogel
1.2 Productivity Index (PI)
PI adalah indeks yang digunakan untuk menyatakan
kemampuan suatu sumur untuk berproduksi, pada suatu
kondisi tertentu secara kwalitatif. Secara definsi PI adalah
perbandingan antara laju alir produksi (q) suatu sumur pada
suatu harga tekanan alir dasar sumur tertentu (Pwf) dengan
perbedaan tekanan static formasi (Ps) atau
Dasar-dasar Teknik Produksi 4
dimana q dalam STB/day, Ps, Pwf dalam psia, dan PI dalam
STB/day.psia.
Faktor-faktor yang mempengaruhi harga PI dapat ditentukan
dengan penurunan persamaan PI dari persamaan Darcy,
untuk aliran radial dapat berbentuk :
dengan,
k = permeabilitas, md
h = ketebalan formasi, ft
o = viskositas minyak, cp
Bo = faktor volume formasi
rw = jari-jari sumur, ft
re = jari-jeri pengurasan, ft
q = laju produksi, bpd
Sehingga diperoleh suatu persamaan :
Dari persamaan ini, dapat dilihat bahwa harga PI
dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
1. sifat fisik batuan formasi
2. sifat fisik fluida formasi
3. bentuk geometri sumur dan reservoir
Dasar-dasar Teknik Produksi 5
4. besarnya draowdown yang terjadi
Perlu diketahui pula, bahwa persamaan di atas harus
memenuhi syarat-syarat yang diasumsikan oleh Darcy :
fluida satu fasa
aliran mantap
formasi homogen
fluida incompresible
1.3 Flow Efisiensi (FE)
Flow efisiensi didefinisikan sbagai perbandingan antara
selisih tekanan statik reservoir dengan tekanan alir reservoir
jika di sekitar lubang tidak terjadi perubahan permeabilitas
(ideal drawdown).
Secara matematika dinyatakan dengan :
dimana : Pwf‘ = Pwf + Pskin
Untuk memperjelas pengertian mengenai Pwf dapat
diperhatikan Gambar 4.
Dasar-dasar Teknik Produksi 6
Gambar 4
Perilaku Tekanan pada Reservoir yang Mempunyai Damaged
2. Oil Well Production Testing
2.1 Pressure Buid Up Testing
2.1.1Tujuan
Pressure build up adalah suatu teknik pengujian
transien tekanan yang paling dikenal dan banyak
dilakukan orang. Pada dasarnya, pengujian ini
Dasar-dasar Teknik Produksi 7
dilakukan pertama-tama dengan memproduksikan
sumur selama selang waktu tertentu dengan laju alir
yang tetap, kemudian menutup sumur tersebut
(biasanya dengan menutup kepala sumur di
permukaan). Penutupan sumur ini menyebabkan
naiknya tekanan. Kenaikan tekanan tersebut dicatat
sebagai fungsi dari waktu.
Dari dua tekanan yang didapat, kemudian dapat
ditentukan :
a. permeabilitas formasi, (k)
b. faktor skin, (s)
c. efisiensi aliran (flow efficiency)
d. tekanan awal dan tekanan rata-rata reservoir
Dasar analisa pressure buil up ini diajukan oleh
HORNER, yang pada dasarnya adalah mem-plot
tekanan terhadap fungsi waktu. Persamaan dasar
untuk menganalisa pressure build up testing adalah :
2.1.2Presedur Analisa Pressure Buid Up Testing
1. Siapkan data pendukung untuk analisa, yaitu :
a. produksi kumulatif sumur, Np (STB)
b. laju aliran produksi yang ditstabilkan sebelum
pengujian sumur, qo (STB/hari)
c. porositas, (fraksi)
d. kompresibilitas total, Ct (psia)-1
Dasar-dasar Teknik Produksi 8
e. jari-jari lubang bor, re (rt)
f. faktor volume formasi minyak, Bo (BBL/STB)
g. viskositas minyak, o (cp)
h. tebal formasi h (diambil tebal gross dari log
sumur), ft
2. Hitung berapa lama sumur telah berproduksi (tp)
menurut rumus :
tp = 24 Np/qo
3. Buat tabel data uji, tekanan dasar sumur (Pws),
waktu penutupan (t), (tp + t)/t, dan (Pws – Pwf)
4. Plot Pws terhadap (tp + t)/ t pada kertas
semilog. Tarik garis lurus dimulai dari data yang
dipengaruhi oleh wellbore storage. Kemudian
tentukan sudut kemiringan (m) (psi/log cucle) dan
tekanan P* diperoleh dengan
mengekstrapolasikan garis lurus tersebut hingga
harga waktu penutupan (t) tak terhingga atau
harga (tp + t) t)/ t = 1.
5. Hitung harga permeabilitas (k) dari persamaan :
6. Pada garis lurus yang telah ditarik baca tekanan
Pws pada 1 jam atau P1hr
7. Hitung harga faktor skin (S) dari persamaan :
Dasar-dasar Teknik Produksi 9
8. Hitung efisiensi aliran (FE) dengan persamaan-
persamaan berikut :
dimana :
Jnyata = q/(P* - Pwf)
Jideal = q/(P* - Pwf - Pskin)
Pskin = 0.87 (S) (m)
9. Tentukan tekanan rata-rata reservoir
Reservoir tak terbatas (infinite), dan
Reservoir terbatas (finite)
a. Dalam praktek kasus pertama dapat
diberlakukan untuk reservoir yang belum
dikembangkan penuh dimana jumlah sumurnya
masih sangat terbatas, sehingga jari-jari
pengurasannya dapat diketahui seolah-olah tak
terbatas. Dalam hal ini tekanan reservoir rata-
rata (P) sama dengan P*.
b. Dalam kasus kedua, untuk reservoir yang sudah
dikembangkan, bentuk maupun luas daerah
pengurasannya sudah dapat diperkirakan.
Misalnya lingkaran, persegi panjang, bujur
sangkar, dan sebagainya. Lihat Gambar 5, cara
menentukan-nya adalah sebagai berikut :
Dasar-dasar Teknik Produksi 10
Tentukan harga P* seperti pada kasus reservoir
tak terbatas.
Tentukan bentuk dan luas daerah pengurasan,
kemudian tentukan harga tDA.
Dari harga tDA ini gunakan kurva yang sesuai
dengan bentuk daerah pengurasannya, seperti
terlihat pada Gambar 6, 7, 8, dan 9, kemusian
tentukan harga PDMBH pada sumbu tegak.
Dari persamaan :
tekanan reservoir dapat dihitung.
Dasar-dasar Teknik Produksi 11
Gambar 5
Bentuk Pengurasan
Dasar-dasar Teknik Produksi 12
Gambar 5
Bentuk Pengurasan (Lanjutan)
Dasar-dasar Teknik Produksi 13
Gambar 6
Dimensionless Pressure oleh Matthews-Brons-Hazebroek untuk Berbagai Bentuk Daerah Pengurasan
Dasar-dasar Teknik Produksi 14
Gambar 7
Dimensionless Pressure oleh Matthews-Brons-Hazebroek untuk Berbagai Bentuk Daerah Pengurasan
Dasar-dasar Teknik Produksi 15
Gambar 8
Dimensionless Pressure oleh Matthews-Brons-Hazebroek untuk Berbagai Bentuk Daerah Pengurasan
Dasar-dasar Teknik Produksi 16
Gambar 9
Dimensionless Pressure oleh Matthews-Brons-Hazebroek untuk Berbagai Bentuk Daerah Pengurasan
2.2 Pressure Drwdown Testing
2.2.1Tujuan
Dasar-dasar Teknik Produksi 17
Pressure Drawdown Testing adalah suatu pengujian
dengan jalan membuka sumur dan mempertahankan
laju produksi tetap selama pengujian berlangsung.
Sebagai syarat awal, sebelum pembukaan sumur,
tekanan hendaknya seragam di seluruh reservoir,
yaitu dengan menutup sumur sementara waktu agar
dicapai keseragaman tekanan.
Keuntungan ekonomis melakukan pengujian jenis ini
adalah kita masih memperoleh produksi minyak
selama pengujian. Sedangkan keuntungan secara
teknis adalah kemungkinan dapat memperkirakan
volume reservoir. Tetapi kelemahannya adalah sukar
untuk mempertahankan laju alir tetap selama
pengujian berlangsung.
Dari hasil analisa ini dapat ditentukan :
a. permeabilitas formasi (k)
b. menentukan faktor skin (S)
c. menentukan volume pori yang terisi fluida
reservoir
d. menentukan bentuk (shape) daerah pengurasan
Berdasarkan hasil uji drawdown dan uji limit reservoir
butir c dan d dapat dilakukan apabila pengujian ini
mencapai semi mantap.
2.2.2Prosedur Analisa Drawdown Testing
Analisan Pressure Drawdown Periode Transien
1. Siapkan data pendukung untuk analisa, yaitu :
a. viskositas minyak, o (cp)
Dasar-dasar Teknik Produksi 18
b. faktor volume minyak, Bo (bbl/STB)
c. kompresibilitas total, Ct (psi-1)
d. jari-jari lubang bor, rw (ft)
e. perkiraan porositas formasi, (fraksi)
f. perkiraan akhir waktu aliran transien, ti
g. laju alir minyak, Qo (STB/hari)
2. Buat tabel data uji : t, Pwf, dan (Pi – Pwf), dimana
Pi adalah tekanan dasar sumur sesaat sebelum
sumur diproduksikan.
3. Plot Pwf terhadap log t pada kertas semilog. Garis
lurus yang diperoleh pada data yang bebas dari
wellbore storage effect, menunjukkan periode
transien. Tentukan kemiringan garius lurus (m
[psi/log cycle]) tersebut.
4. hitung permeabilitas (k) dari persamaan berikut :
5. Tentukan harga Pws pada waktu t = 1 dari garis
lurus seperti dinyatakan pada butir 3. Kemudian
hitung harga faktor skin (S) dengan rumus :
Analisa pressure drwdown periode transien
lanjut
1. Siapkan data pendukung untuk analisa, yaitu :
a. viskositas minyak, o (cp)
Dasar-dasar Teknik Produksi 19
b. faktor volume minyak, Bo (bbl/STB)
c. kompresibilitas total, Ct (psi-1)
d. jari-jari lubang bor, rw (ft)
e. porositas, (fraksi)
f. tekanan reservoir sesaat sebelum sumur
diproduksikan, Pi (psig)
2. Dari butir 3 (langkah kerja periode transien)
tentukan akhir periode transien t1t.
3. Plot Pwf terhadap t pada kertas grafik kartesian
untuk data setelah t1t. Garis lurus yang diperoleh
menunjukkan periode semi mantap diawali dari
waktu tpss.
Data antara waktu t1t dan tpss (bila ada)
menunjukkan periose transien lanjut.
4. Plot log (Pws – P) sebagai sumbu tegak terhadap
waktu (t1t s/d tpss pada kertas semilog dengan
mengambil beberapa harga P sehingga diperoleh
plot garis lurus. Harga P = Pwf untuk waktu tpss
adalah harga P yang pertama dicoba.
5. Apabila pengandaian harga P terlalu besar akan
menghasilkan kurva yang melengkung ke atas, dan
sebaliknya untuk harg P terlalu kecil akan
menghasilkan kurva yang melengkung ke bawah.
6. Dari garis lurus yang diperoleh pada butir 5,
tentukan harga kemiringan () dan baca harga titik
Dasar-dasar Teknik Produksi 20
potong garis tersebut dengan sumbu dengan
sumbu tegak (b).
7. Berdasarkan harga () dan (b) tentukan harga
permeabilitas (k) menurut persamaan :
8. Hitung harga liquid field pore volume, (Vp)
menurut :
9. Hitung harga faktor skin dengan persamaan :
Analisa Pressurte Drawdown Periode Semi
Mantap
1. Persiapkan data untuk analisa sama seperti analisa
transien lanjut
2. Dari butir 3 (langkah kerja periode transien lanjut)
tentukan harga kemiringan garis tersebut (L)
3. Hitung harga volume pori yang berisi fluida
reservoir (Vp) dengan menggunakan persamaan
Dasar-dasar Teknik Produksi 21
Analisa Penentuan Bentuk Daerah Pengurasan
1. Dari butir 3 (periode transien) tentukan harga Pwf
saat t = 1 jam pada garis lurus
2. Dari butir 3 (periode transien lanjurt) tentukan
harga titik potong perpanjangan garis lurus dengan
sumbu tegak (Pint).
3. Hitung CA dan (tDA)pss dengan persamaan di bawah
ini :
4. Cocokan harga CA dan (tDA)pss hasil perhitungan
dengan harga CA dan (tDA)pss pada tabel untuk
menentukan bentuk daerah pengurasan.
2.3 Production Test
2.3.1Tujuan
Secara teoritis laju produksi jamak dapat dilakukan
dengan merubah laju produksi sumur beberapa kali,
akan tetapi untuk menyederhanakan pelaksanaan uji
ini perubahan laju produksi hanya dilakukan satu kali
saja.
Pengujian ini baik digunakan untuk sumur-sumur yang
laju produksinya tidak dapat diharapkan mantap
selama pengujian drawdown dan tidak diijinkan
Dasar-dasar Teknik Produksi 22
ditutup untuk pressure bild up test. Pengujian ini
sangat peka terhadap ketelitian data produksi. Oleh
karena itu pengukuran laju produksi selama pengujian
perlu lebih diperhatikan.
Pengujian ini dilakukan dengan merekam perubahan
tekanan alir dasar sumur (Pwf). Pengukuran Pwf ini
dilakukan 3 – 4 jam setelah laju produksi diturunkan
dari q1 menjadi q2, setelah sumur diproduksikan
beberapa hari dengan laju tetap sebesar q1.
Berdasarkan hasil uji ini dapat ditentukan :
a. permeabilitas formasi, k
b. faktor skin, S
c. tekanan reservoir rata-rata, P
2.3.2Prosedur
1. Siapkan data pendukung untuk analisan, yaitu :
a. viskositas minyak, o (cp)
b. faktor volume formasi minyak, Bo (Bbl/STB)
c. kompresibilitas total, Ct (psi-1)
d. laju produksi selama pengujian q1 dan q2
(STB/hari)
e. jari-jari sumur (rw), ft
f. porositas batuan, (fraksi)
g. tebal formasi, h (ft)
2. Buat tabel data uji t, Pwf, (t + t)/ t, (q2/q1)log t
3. Plot pada kertas kartesian
Dasar-dasar Teknik Produksi 23
Hasil plot adalah garis lurus. Penyimpangan
biasanya terjadi pada “early time” karena “rate
restabilization” dan pada “late time” oleh karena
pengaruh batas reservoir.
4. Tentukan sudut kemiringan garis (m[psig/log
cycle]) dan hitung harga permeabilitas (k) menurut
rumus berikut :
5. Tentukan harga Pw dan P1jam, dimana
Pw = tekanan alir dasar sumur saat perubhanan
laju produksi
P1jam = tekanan alir dasar sumur setelah
perubahan laju produksi berjalan 1 jam
pada perpanjangan garis lurus.
6. Hitung harga skin faktor (S), menggunakan
persamaan berikut :
7. Tekanan reservoir (PI) dihitung dengan
menggunakan persamaan :
8. Hitung harga Pskin dengan persamaan :
Dasar-dasar Teknik Produksi 24
Pskin = 0.87 m S, untuk q1
Pskin = 0.87 (q2/q1) m S, untuk q2
3. Gas Well Testing
Well testing adalah menentukan kemampuan suatu lapisan
reservoir atau formasi untuk berproduksi. Apabila pengujian ini
dirancang secara baik dan memadai, kemudian hasilnya
dianalisa secara tepat, banyak sekali informasi yang sangat
berharga akan diperoleh, seperti permeabilitas, faktor skin,
tekanan reservoir, kemampuan suatu reservoir dan lain
sebagainya.
3.1 Deliverability
Suatu penurunan antara penurunan laju produksi dengan
tekanan reservoir, sebagai akibat berlangsungnya proses
“depletion” dari suatu reservoir gas diperlukan dalam
perencanaan pengembangan lapangan. Hubungan ini
(deliverability) bersifat relatif konstan selama masa produksi
dari sumur.
Pada masa awal dari test penentuan deliverability ini sudah
dikenal persamaan empiris yang selaras dengan hasil
pengamatan. Persamaan ini menyatakan hubungan antara
qsc terhadap P2 pada kondisi aliran yang stabil..
Dasar-dasar Teknik Produksi 25
dimana :
qsc = laju produksi pada keadaan standard
PR = tekanan reservoir rata-rata pada waktu sumur
ditutup
Pwf = tekanan alir dasar sumur
C = konstanta tergantung pada satuan dari qsc dan p
n = harga konstan berkisar antara 0.5 – 1.0
harga ini mencerminkan derajat pengaruh faktor inersia
turbulensi atas aliran. Bila harga n sama dengan 1, sehingga
dapat disimpulkan bahwa aliran yang laminer akan
memberikan harga n =1. Sebaliknya bila faktor inersia
turbulensi berperan pula dalam aliran, maka n < 1.
Pembuatan grafik dengan sistem koordinat log-log
berdasarkan persamaan di atas akan menghasilkan
hubungan yang linier.
Contoh grafik tersebut dapat dilihat pada Gambar 10. Harga
C dicari secara grafis, yaitu berdasarkan titik perpotongan
grafik dengan sumbu mendatar (qsc) dan satuannya dapat
dinyatakan dalam :
Dasar-dasar Teknik Produksi 26
Gambar 10
Kurva Back Pressure untuk Kondisi Laminer dan Turbulen
Harga n diperoleh dari sudut kemiringan grafik dengan
sumbu tegak (p2). Satuan ukuran lain yang digunakan
dalam analisa deliverability adalah absolut open flow
potential” (OAFP). Besar potensial ini diperoleh, bila ke
dalam persamaan berikut dimasukan harga Pwf sama
dengan nol.
Permeabilitas dari reservoir gas akan mempengaruhi lama
waktu aliran mencapai kondisi stabil. Pada reservoir yang
agak ketat kestabilan dicapai pada waktu yang lama. Sesuai
dengan keadaan ini, maka ada 3 macam test yang dapat
digunakan untuk memperoleh deliverability, yaitu :
a. Back pressure
b. Isochronal
Dasar-dasar Teknik Produksi 27
c. Modified Isochronal
3.1.1Back Pressure
Pierce dan Rawlins (1929) merupakan orang pertama
yang mengusulkan suatu metoda tset sumur gas
untuk mengetahui kemampuan sumur berproduksi
dengan memberikan tekanan balik (back pressure)
yang berbeda-beda. Pelaksanaan dari test yang
konvensional ini dimulai dengan menstabilkan tekanan
reservoir dengan jalan menutup sumur, dari mana
ditentukan harga PR. Selanjutnya sumur diproduksi
dirubah-rubah empat kali dan setiap kali sumur itu
dibiarkan berproduksi sampai tekanan mencapai
stabil, sebelum diganti dengan laju produksi lainnya.
Setiap perubahan laju produksi tidak didahului dengan
penutupan sumur. Gambar skematis dari proses “back
pressure test” diperlihatkan oleh Gambar 11.
Analisa deliverability didasarkan pada kondisi aliran
yang stabil. Untuk keperluan ini diambil tekanan alir
dasar sumur, Pwf pada akhir dari periode suatu laju
produksi. Pada gambar sebelumnya dinyatakan oleh
Pwf4. Analisa data untuk keperluan pembuatan grafik
deliverability didasarkan kepada metoda konvensional
atau LIT.
Dasar-dasar Teknik Produksi 28
Gambar 11
Back Pressure Test
Dasar-dasar Teknik Produksi 29
Tabel 1
Analisa Konvensional dan Analisa Lift
Berdasarkan grafik ini ditentukan absolut open flow
potential (AOF) dengan memberikan harga Pwf sama
dengan nol.
Lama waktu pencapaian kondisi stabil dipengaruhi
oleh permebilitas batuan. Makin kecil permeabilitas
batuan, makin lama waktu yang diperlukan untuk
mencapai kestabilan. Ini dapat diperkirakan
berdasarkan waktu mulai berlakunya aliran semi
mantap.
tD = 0,25 reD
Dasar-dasar Teknik Produksi 30
Berdasarkan definisi tD, yaitu :
maka harga waktu pencapaian kondisi stabil, ts, adalah
3.1.2Isochronal Test
Penyelesaian test “back pressure” akan membutuhkan
waktu yang lama, bila untuk masing-masing harga laju
produksi yang direncanakan membutuhkan waktu
stabilisasi yang lama. Untuk mengatasi hal ini
Cullender (1955) mengusulkan suatu cara test
berdasarkan anggapan, bahwa jari-jari daerah
penyerapan yang efektif (rd), adalah fungsi dari tD dan
tidak dipengaruhi oleh laju produksi. Ia mengusulkan
bahwa suatu seri test produksi dengan menggunakan
laju yang berbeda tetapi dengan selang waktu yang
sama, akan memberikan grafik log p2 vs. qsc yang
linier dengan harga eksponen n yang sama, seperti
untuk kondisi aliran stabil. Diagram dari laju produksi
dan tekanan di dasar sumur selama test diberikan
pada Gambar 12.
Analisa data dilaksanakan dengan mencatat harga
tekanan alir dasar sumur untuk jangka waktu alir yang
Dasar-dasar Teknik Produksi 31
sama bagi masing-masing laju produksi yang
direncanakan. Berdasarkan Gambar 8, maka data
yang dicatat ditabulasikan. Setelah data diolah, sesuai
dengan jenis analisa yang digunakan, maka dibuat
grafik log p2 vs. log qsc. Seperti dapat dilihat masing-
masing pada Gambar 9 dan 13. Pengolahan untuk
penentuan deliveravbility sama seperti ditunjukkan
oleh tabel berikut ini.
Dasar-dasar Teknik Produksi 32
Gambar 12 Isochronal Test
Dasar-dasar Teknik Produksi 33
Gambar 13 Kurva Isochronal
Dari Gambar 14, bahwa harga C berubah-ubah, bila
keadaan stabil belum dicapai. Deliverability pada
keadaan stabil diperoleh dengan membuat garis lurus
yang sejajar dengan grafik untuk t1 dan t2 melalui titik
Dasar-dasar Teknik Produksi 34
yang diperoleh pada keadaan stabil. Hasil dari
isochronal test dapat dilihat pada Tabel 2.
Gambar 14
Kurva Isochronal untuk Berbagai Waktu Penutupan
Walaupun digunakan ukuran jepitan yang sama,
mungkin laju produksi yang diamati tidak sama. Bila
perbedaanya tidak besar, maka harga q tidak dirata-
ratakan bagi keperluan pembuatan grafik
deliverability.
Tabel 2
Data Untuk Analisa Deliverability
Dasar-dasar Teknik Produksi 35
3.1.3Modified Isochronal
Pada reservoir yang ketat, penggunaan test isochronal
belum tentu menguntungkan bila diinginkan
penutupan sumur sampai mencapai keadaan stabil.
Katz, dkk. (1959) telah mengusulkan suatu metoda
untuk memperoleh hasil yang mendekati hasil test
Dasar-dasar Teknik Produksi 36
isochronal. Metoda ini dikenal sebagai modified
isochronal. Perbedaan antara metoda ini dengan
metoda isochronal terletak pada persyaratan bahwa
penutupan sumur tidak perlu mencapai stabil. Selain
dari itu, selang waktu penutupan dan pembukaan
sumur dibuat sama besar. Diagram tekanan dan laju
produksi dari modified isochronal dapat dilihat pada
Gambar 15.
Pengolahan data untuk analisa deliverability sama
seperti pada metoda isochronal, kecuali untuk harga
PR diganti dengan Pws, yaitu harga tekanan yang
dibaca pada akhir dari setiap massa penutupan sumur.
Dari Gambar 10 terlihat bahwa untuk semua harga q
diperoleh persamaan p2 atau dengan kombinasi
sebagai berikut :
q1 = (Pws1)2 – (Pwf1)2
q2 = (Pws2)2 – (Pwf2)2
q3 = (Pws3)2 – (Pwf3)2
q4 = (Pws4)2 – (Pwf4)2
Dasar-dasar Teknik Produksi 37
Gambar 15 Modified Isochronal Test
3.1.4Analisan Non-Konvensional
Pada dasarnya hubungan natara log p2 dengan log qsc
atau log ( - b qsc) vs. log qsc tidak berubah. Apabila
perubahan sifat fisik batuan dan fluida diperkirakan
setelah sumur berproduksi untuk selang waktu
tertentu, maka penentuan deliverability yang baru
hanya memerlukan satu test produksi yang stabil.
Hasil test deliverability yang baru hanya memerlukan
Dasar-dasar Teknik Produksi 38
satu test produksi yang stabil. Hasil test deliverability
yang lalu akan memberikan harga n (analisan
konvensional) atau b (analisa LIT) bagi penentuan
deliverability yang baru.
Dalam hal yang khusus dimana test aliran yang stabil
tidak dapat dilakukan, maka persamaan deliverability
yang stabil dapat diperkirakan dengan menggunakan
persamaan berikut. Dalam hal ini yang diperlukan
adalah menentukan harga a (analisa LIT), sedangkan
harga b diperoleh dari hasil test sebelumnya.
dengan,
T = temperatur (oR)
k = permeabilitas formasi (md)
r = jari-jari (ft)
S = skin faktor, tidak berdimensi
3.1.5Perencanaan Test
Perencanaan test meliputi pula pemilihan test yang
cocok untuk reservoir yang akan dipelajari. Pemilihan
jenis test didasarkan pada perkiraan waktu untuk
mencapai kondisi stabil. Waktu stabil ini, ts, dihitung
berdasarkan persamaan berikut :
Dasar-dasar Teknik Produksi 39
dengan,
= viskositas pada PR
ts = waktu mencapai kestabilan, jam
k = permeabilitas, md
re = batas luar dari daerah penyerapan, ft
lama produksi direncanakan sedemikian sehingga
pengaruh dari produksi sudah melampaui daerah de
sekeliling sumur yang mengalami perubahan
permeabilitas. Sebagai pegangan digunakan angka
jari-jari, dimana perubahan permeabilitas terjadi
sebesar 100 ft. Waktu yang diperlukan untuk
penambahan impuls sampai sejauh 100 ft, t100,
dihitung berdasarkan persamaan berikut :
Selain itu perlu pula diperhatikan lamanya pengaruh
wellbore storage berlangsung, hal mana ditentukan
berdasarkan di bawah ini :
dimana :
= viskositas, cp, pada harga tekanan rata-
rata tubing
k = permeabilitas, md
h = ketebalan formasi, ft
Vws = volume tubing (+ volume annulus bila
tidak ada penyekat), ft
Cws = kompresibilitas fluida, psi-1
Dasar-dasar Teknik Produksi 40
Harga minimum dari lama berlangsungnya suatu
harga laju produksi adalah harga yang terbesar dari tws
dan ts. Lama waktu yang memadai adalah 4 kali dari
harga minimum tadi.
Besar laju produksi yang dipilih hendaknya bervariasi
antara 0.1 – 0.75 AOF. Besar AOF ini diperkirakan dari
persamaan aliran stabil yang dinyatakan oleh
persamaan berikut ini dengan mengabaikan faktor
turbulensi.
3.2 Test Penentuan Parameter Reservoir
Sebenarnya prinsip dasar pengujian ini sangat sederhana
yaitu dengan memberikan suatu gangguan kesetimbangan
tekanan terhadap sumur yang diuji. Ini dilakukan dengan
memproduksi laju aliran yang konstan (drawdown) atau
penutupan sumur (buid up). Dengan adanya gangguan ini,
impuls perubahan tekanan (pressure transien) akan disebar
ke seluruh reservoir dan ini diamati setiap saat dengan
mencatat tekanan lubang bor selama pengujian
berlangsung.
3.2.1Pressure Build Up
Dasar-dasar Teknik Produksi 41
Pressure buid up adalah suatu teknik pengujian
transien yang paling dikenal dan banyak dilakukan
orang. Pada dasarnya, pengujian ini dilakukan
pertama-tama dengan memproduksi sumur selama
selang waktu tertentu dengan alju aliran tetap,
kemudian menutup sumur tersebut. Penutupan sumur
tersebut mengakibatkan naiknya tekanan yang dicatat
sebagai fungsi dari waktu.
Berdasarkan data yang didapat, kemudian ditentukan
permeabilitas formasi pada daerah pengurasan pada
saat itu, adanya karakteristik kerusakan atau
perbaikan formasi, batas reservoir bahkan
keheterogenan suatu formasi. Dasar analisa pressure
build up ini diajukan oleh HORNER yang pada
dasarnya memplot tekanan terhadap fungsi waktu.
Secara skematis sejarah produksi dan tekanan suatu
sumur dapat dilihat pada Gambar 16. Pada mulanya
sumur diproduksikan dengan laju tetap selama waktu
tp, kemudian ditutup selama selang waktu dt.
Persamaan yang memperlihatkan bahwa Pws2, shut-in
BHP yang dicatat selama penutupan sumur adalah :
dimana tp merupakan waktu produksi yang ditentukan
dengan menggunakan persamaan seperti berikut :
Dasar-dasar Teknik Produksi 42
Bila tekanan shut in BHP, Pws2 diplot terhadap
alan memberikan suatu garus lurus dengan
kemiringan m. Untuk menentukan harga permeabilitas
formasi, dapat dipergunakan persamaan berikut :
dimana Pws1 diperoleh dari kurva linier untuk dt = 1
jam, dan Pwfo diperoleh dari Pws sebelum ditutup.
Jika dihasilkan harga faktor skin yang positif, berarti
adanya kerusakan (formastion damage) yang
umumnya disebabkan adanya filtrat lumpur pemboran
yang meresap di sekeliling lubang bor. Jika harga S
negatif, berarti menunjukkan adanya perbaikan
(stimulated), dan biasanya terjadi setelah
pengasaman atau fracturing.
Dasar-dasar Teknik Produksi 43
Gambar 16 Build Up Test
3.2.2Drawdown Test
Pressure drawdown test adalah suatu pengujian yang
dilaksanakan dengan jalan membuka sumur dan
mempertahankan laju produksi tetap selama
pengujian berlangsung. Sebagai syarat awal, sebelum
Dasar-dasar Teknik Produksi 44
pengaliran, tekanan hendaknya seragam di seluruh
reservoir, yaitu dengan menutup sementara waktu
agar dicapai keseragaman tekanan di reservoir
tersebut, lihat Gambar 17.
Waktu yang ideal untuk melakukan drawdown test
adalah pada saat pertama suatu sumur berproduksi.
Namun test ini tidak hanya terbatas pada sumur-
sumur baru saja, tetapi dapat juga dilakukan pada
sumur-sumur lama yang telah ditutup sekian lama
sehingga dicapai suatu keseragaman tekanan
reservoir, dan sumur-sumur produktif yang apabila
dilakukan dengan build up test, maka pemilik sumur
tersebut sangat merugi.
Apabila didesain secara memadai, persoalan dari
pengujian ini mencakup banyak informasi penting,
seperti permeabilitas formasi, faktor skin dan volume
pori-pori yang berisi fluida.
Idealnya sumur diuji ditutup sampai tekanan mencapai
tekanan statik reservoir. Tuntutan ini bisa terjadi pada
reservoir-reservoir yang baru, tetapi jarang dapat
dipenuhi pada reservoir-reservoir yang telah lama
atau tua. Masalah kedua adalah laju produksi saat
drawdown harus dipertahankan tetap selama
pengujian. Jika tuntutan di atas tidak dapat dipenuhi,
maka cara lain adalah dengan menggunakan model
“multi rate testing”.
Dasar-dasar Teknik Produksi 45
Gambar 17 Drawdown Test
Keuntungan yang diperoleh dari pengujian ini adalah
kita masih memperoleh produksi selama test
dilangsungkan, sedangkan secara teknis adalah
kemungkinan dapat memperkirakan volume reservoir.
Tetapi kelemahan yang utama adalah sukar sekali
mempertahankan laju aliran tetap selama berlangsung
pengujian.
Dasar-dasar Teknik Produksi 46
Untuk menentukan permeabilitas formasi pada
reservoir gas diperoleh dari pengolahan data test
dengan menggunakan plot semilog antara Pwf2 vs. log
t. Dari plot dapat diperoleh harga m (slope). Kemudian
harga permeabilitas (k) dapat diperkirakan dengan
persamaan :
Dengan menggunakan harga permeabilitas di atas,
selanjutnya dapat kita ketahui besarnya faktor skin
dari persamaan :
3.2.3Multiple Rate Test
Multiple rate testing adalah test pada sumur yang
dilakukan dengan laju alir yang bervariasi. Multiple
rate test dapat berupa :
Laju aliran yang bervariasi tanpa kontrol
Serentetan laju aliran yang masing-masing tetap
besarnya
Laju aliran dengan perubahan kontinyu pada
tekanan sumur tetap
Dasar-dasar Teknik Produksi 47
Pengukuran laju alir dan tekanan yang teliti
merupakan sesuatu hal yang penting untuk
berhasilnya analisa pada setiap transien well test.
Pada multiple rate test, pengukuran laju aliran lebih
kritis dibandingkan dengan pengukuran pada test
yang konvensional atau pada test dengan laju aliran
yang tetap, seperti drawdown dan build up.
Keuntungan dari test ini adalah :
a. Dapat memberikan data test transien selama
produksi masih berlangsung dan mengurangi
pengaruh perubahan-perubahan well bore storage
dan phase segregasi
b. Dapat memberikan hasil yang baik, sementara
pengujian drawdown dan build up tidak dapat
dilakukan
Dasar-dasar Teknik Produksi 48