Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Komplesi Sumur

Tiap-tiap jenis komplesi sumur mempunyai fungsi yang berbeda-beda sehingga

faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan jenis komplesi sumur juga berbeda.

1. Kekompakan Batuan

Kekompakan batuan merupakan salah satu dasar pemilihan jenis formation

completion sehubungan dengan pencegahan keguguran formasi dan

terproduksinya pasir. Adapun analisa kondisi formasi dan parameter peralatan

yang digunakan untuk perhitungan dalam pemilihan metode penyelesaian sumur

meliputi : kestabilan formasi, butir pasir dan ukuran celah (lubang screen liner).

Untuk analisa kestabilan formasi dan analisa butiran pasir diperlukan data logging

dan coring dari lapisan produktif yang akan diproduksikan, sedangkan ukuran

lubang screen liner dipilih berdasarkan besarnya fluida reservoir yang diinginkan

untuk mengalir ke dalam sumur.

Kekompakan batuan dapat diperkirakan dari faktor sementasi yang diberikan dari

persamaan Archie, yaitu:

F = φ−m............................................................................................ (4-1)

Sementara Humble memberikan persamaan:

F =0 , 62 φ−0 .25 ......................................................................... (4-2)

dimana:

F = faktor formasi, yaitu perbandingan antara Ro (resistivitas minyak

pada saturasi air 100%) dan Rw (resistivitas air formasi).

Ø = porositas batuan.

m = faktor sementasi.

Gambar 4.1.Korelasi Faktor Formasi Dengan Porositas20)

Hasil plot antara faktor sementasi (F) terhadap porositas (Ø) ditunjukkan

pada Gambar 4.1. Dari gambar tersebut terlihat bahwa semakin besar harga faktor

sementasi (m), maka semakin tinggi pula tingkat penyemenannya yang berarti

makin kuat atau kompaknya formasi. Dengan mengetahui besarnya faktor

sementasi dari faktor formasi produktif, dapat ditentukkan jenis komplesi formasi

yang paling sesuai untuk lapisan produktif tersebut. Lihat Tabel IV-1. Faktor

Sementasi (m) dan Lithologi.

Dalam masalah kepasiran, Texier et. al. berpendapat bahwa kekuatan

formasi terhadap kepasiran tergantung dari dua hal, yaitu "intrinsic strength of

formation" atau kekuatan dasar formasi dan kesanggupan pasir untuk membentuk

lingkungan stress yang ditentukan oleh tekanan pori-pori dan tekanan overburden,

bentuk dan sorting butiran serta sementasi diantara butiran yang kadang-kadang

diperkuat oleh clay.

Tabel IV-1.Lithologi Dan Faktor Sementasi20)

Rock Description m, values

Unconsolidated rock (loose sands, oolitic lime stone)

Very slightly cemented (Gulf Coast typesand, except Wilcox)

Slightly cemented (most sands with 20% porosity or more)

Moderately cemented (highly consolidated sands of 15 percent porosity

or less)

Highly cemented (low porosity sand, quartzite, limestone, dolomite of

intergranular porosity, chalk)

1.3

1.4 – 1.5

1.6 – 1.7

1.8 – 1.9

2.0 – 2.2

Harga intrinsic strength suatu batuan dapat dihitung dengan persamaan

yang disusun dari data sonic log dan density log, yaitu:

GCb

=1 .34×1010 . A . B [ ρb

( Δtc )2 ] ........................................................ (4-3)

G=1 . 34 × 1010A . ρb

(Δtc )2 .................................................................... (4-4)

1Cb

=1 .34 × 1010B . ρb

( Δtc )2 .................................................................. (4-5)

dimana:

A= 1−2 U2 (1−U ) dan

B= 1+U3 (1−U )

q = kadar shale, faksi.

ρb = densitas bulk, gr/cc.

U = poison ratio, tak berdimensi = 0.125 Vclay + 0.27

G = shear modulus, psi.

1/Cb = bulk modulus, psi.

Cb = bulk compresibilitas, 1/psi.

G/Cb = kriteria kekuatan dasar formasi, psi.

tc = transite time, sec/ft.

Untuk menentukan suatu formasi stabil atau tidak stabil dari suatu

lapangan dikenal kriteria kritis. Misalnya, untuk lapangan Gulf Coast digunakan

kriteria kritis G/Cb = 0.8 x 1012 psi2. Ini berarti untuk formasi tersebut akan

memproduksikan pasir dan bila formasi dengan G/Cb lebih besar dari harga

tersebut, maka formasi tersebut tidak akan memproduksikan pasir.

Untuk formasi yang kompak atau tidak mudah gugur maka digunakan

metode open hole completion. Sedangkan untuk formasi yang mudah gugur atau

kurang kompak digunakan perforated casing completion. Sand exlucion

completion digunakan untuk sumur yang mempunyai masalah kepasiran dan

kurang kompak.

2. Jumlah Lapisan Produktif

Apabila suatu reservoir mempunyai lapisan produktif yang lebih dari

satu maka kondisi masing-masing zona berbeda sehingga cara menyelesaikannya

pun berbeda pula. Untuk sumur yang hanya mempunyai satu lapisan produktif,

maka produksi dilakukan melalui production string yang dikenal dengan single

completion. Sedangkan yang mempunyai lapisan produktif lebih dari satu, dapat

pula menggunakan satu tubing yang biasa disebut comingling completion. Cara ini

dilakukan bila kondisi reservoir untuk masing-masing lapisan produktif hampir

sama dan jarak antara lapisan tersebut tidak terlalu jauh. Namun bila kondisi dari

setiap lapisan berbeda, maka masing-masing lapisan produktif diproduksikan

melalui tubing yang berbeda. Jenis ini dikenal sebagai multiple completion.

Apabila suatu sumur memiliki lebih dari satu lapisan produktif dengan

perbedaan tekanan formasi cukup besar, Pzu (tekanan upper zona) lebih besar dari

Pzl (tekanan lower zona) dilakukan single completion, maka perbedaan tekanan

tersebut berpengaruh terhadap kemampuan produksi dari lapisan yang bertekanan

lebih rendah karena adanya "interflow".

Terjadinya interflow akibat Pzu lebih besar dari Pzl dapat dijelaskan

sebagai berikut :

Pwfl = Pwfu + Gf . h ......................................................................... (4-6)

Drawdown pressure untuk upper zona = Pzu - Pwfu

Drawdown pressure untuk lower zona = Pzl - Pwfl

Pzl - Pwfu - Gf . h

karena,

(Pzu - Pwfu) = (Pzl - Pwfu - Gf . h)

maka perbedaan tekanan yang menyebabkan interflow adalah :

Pif = Pzu - Pzl + Gf . h ................................................................ (4-7)

dimana :

Pif = perbedaan tekanan yang menyebabkan interflow, psig.

Pzu = tekanan formasi upper zona, psig.

Pzl = tekanan formasi lower zona, psig.

Pwfu = tekanan alir dasar sumur upper zona, psig.

Pwfl = tekanan alir dasar sumur lower zona, psig.

Gf = gradient tekanan fluida produksi, psi/ft.

h = perbedaan kedalaman antara upper zona dan lower zona, ft.

Fenomena interflow tidak akan terjadi, bila cara komplesi yang

digunakan adalah multiple completion, sehingga setiap lapisan atau zona

produktif dapat diproduksikan sesuai dengan produktivitas formasinya.

3. Produktivity Indeks

Productivity index sangat erat kaitannya dengan laju produksi.

Produktivity index yang besar menggambarkan laju produksi yang besar pula. Hal

ini dikarenakan nilai produktivity index berbanding lurus dengan nilai laju

produksi.

Productivity index sangat erat hubungannya dengan mekanisme

pendorong dan pressure loss. Produktivity Index (PI) yang terlalu besar dapat

mengakibatkan penurunan tekanan reservoir yang cepat dan pressure loss yang

besar pula. Pressure loss yang besar dapat dikurangi dengan mengatur laju

produksi dan pemilihan ukuran tubing yang tepat, yang pada akhirnya akan

menentukan metode komplesi sumur yang tepat sehingga didapatkan laju

produksi yang optimum.

Productivity Index (PI) merupakan standart yang dipakai pada open hole

yang menembus seluruh lapisan produktif dimana tidak ada gangguan

permeabilitas disekitar lubang bor.

4. Sifat Fluida Formasi

Komposisi kimia dan fisika fluida formasi sangat besar pengaruhnya

pada pemilihan metode komplesi sumur yang akan digunakan. Hal ini disebabkan

oleh sifat fisik dan kimia fluida formasi yang merupakan salah satu faktor

penyebab terjadinya problem pada komplesi sumur seperti korosi, scale dan

parafin.

Problem ini akan sangat sulit ditanggulangi bila sumur dengan beberapa

zona produktif diproduksikan secara comingling, karena treatment akan dilakukan

pada semua lapisan sehingga biayanya besar. Oleh karena itu sebaiknya sumur

diproduksikan secara multiple completion meskipun perbedaan kedalaman

lapisan-lapisan produktif sangat kecil sehingga hal ini akan mempermudah operasi

treatment atau workover dan menghemat biaya.

5. Kemungkinan Pemakaian Artificial Lift

Kemungkinan pemakaian artificial lift dimasa mendatang sangat

mempengaruhi pemilihan metode completion yang akan digunakan untuk

menyelesaikan suatu sumur. Pertimbangan ini diperlukan guna mempermudah

pemasangan peralatan-peralatan artificial lift pada sumur tersebut bila tiba saatnya

sumur tersebut untuk di artificial lift. Sebagai contoh jika suatu sumur

diproduksikan secara multiple completion maka sumur tersebut tidak akan

menemui kesulitan bila masing-masing zona akan diproduksikan sendiri secara

gas lift, tetapi bila sumur tersebut diproduksikan secara comingling maka gas lift

akan dilakukan secara bersama-sama untuk semua zona produktif sehingga setiap

zona akan kurang dapat berproduksi pada kapasitasnya.

6. Kemungkinan Operasi Treatment dan Workover

Besarnya laju produksi dipermukaan diatur dengan menggunakan choke,

maka bila besarnya laju produksi berkurang sedangkan ukuran choke yang dipakai

tetap, kemungkinan terjadi kerusakan pada lapisan produktifnya atau

peralatannya. Untuk itu perlu pemeriksaan terhadap penyebab terjadinya

penurunan laju produksi tersebut.

Pada multiple completion dapat diketahui rendahnya laju produksi dari

tiap-tiap zona produktif, sehingga perbaikan atau treatment dapat dilakukan tanpa

mengganggu lapisan produktif lainnya. Sedangkan untuk sumur yang

menggunakan metode commingle completion untuk mengetahui atau menentukan

lapisan produktif yang mengalami kerusakan adalah dengan melakukan test

produksi dipermukaan. Dasar test ini adalah dengan merubah THP dan

mengawasi laju produksi dipermukaan dan dapat dilakukan apabila IPR dari

masing-masing zona produktif diketahui.

Rendahnya laju produksi dapat disebabkan oleh turunnya tekanan

reservoir dan permeabilitas batuan disekitar lubang sumur. Untuk treatment atau

perbaikan dapat dilakukan dengan injeksi gas, air atau miscible fluid injection

dapat dilakukan juga hydraulic fracturing, acidizing maupun steam stimulation

(injeksi uap panas kedalam reservoir). Metode yang aman mengatur distribusi

tekanan maupun jumlah zat untuk treatment dalam operasi acidizing maupun

fracturing pada sumur commingle adalah menggunakan multiple injection packer.

Penyebab kerusakan alat di dalam sumur adalah:

- Tersumbatnya peralatan oleh adanya scale, parafin atau pasir yang terkandung

di dalam fluida reservoir.

- Adanya pasir yang terkandung dalam fluida reservoir yang terproduksi

bersifat abrasif dan fluida korosif menyebabkan peralatan menjadi aus.

Untuk memperbaiki atau mengganti peralatan yang rusak selama masih

bisa dilakukan dari permukaan dengan menggunakan wire line melalui production

string. Akan tetapi bila kerusakan cukup berat kemungkinan harus dilakukan

perbaikan dengan jalan mencabut (pulling off) sebagian tubing produksi yang

mengalami kerusakan.

Pada multiple completion kerusakan peralatan produksi dari suatu zona

produktif dapat diketahui dan operasi workover-nya dapat dilakukan tanpa

menggangu jalannya produksi dari zona produktif yang lain. Untuk mengetahui

adanya kerusakan peralatan produksi secara commingle adalah dengan mengatur

besarnya THP, yaitu apabila laju produksi besarnya tetap berarti ada kerusakan

pada peralatan produksi. Untuk menanggulanginya dapat dilakukan seperti pada

multiple completion adalah dengan menggunakan wire line atau small diameter

tubing akan tetapi bila kerusakan cukup berat misalnya kebocoran packer, maka

dilakukan pencabutan tubing produksi.

Pada umumnya kerusakan alat-alat produksi dibawah permukaan pada

sumur yang diproduksikan secara commingle lebih kecil dibandingkan pada

sumur yang diproduksikan secara multiple completion. Keadaan ini disebabkan

peralatan-peralatan produksi sumur commingle lebih sedikit dan lebih sederhana

dibandingkan dengan multiple completion.