BAB IV STUDI KASUS PERHITUNGAN DAN ANALISA EVALUASI PELAKSANAAN HYDRAULIC PELAKSANAAN HYDRAULIC FRACTURING FRACTURING
Ketika sumur mengalami kerusakan akan mengakibatkan laju produksi menurun ini bisa terjadi mungkin karena problem mekanik atau problem reservoir. Problem mekanik disebabkan karena terjadi kerusakan atau kesalahan desain pada peralatan produksi. Sedangkan problem reservoir disebabkan karena pembentukan scale akibat masuknya filtrat dari lumpur lumpur pemboran yang dapat menyumbat menyumbat atau memperkecil permeabilitas formasi. Maka Maka dari itu dilak dilakuk ukan an hydrau hydraulic lic fractu fracturin ring g pada sumur “X” untuk memperbaiki permeabilitas formasi formasi diperlukan datadata yang dbutuhkan untuk melakukan perhitungan hydraulic fracturing seperti data sumur! data reservoir dan data data produk produksi si pada pada sumur sumur “X” sebelu sebelum m dilaks dilaksana anakan kanya ya pekerja pekerjaan an hydraulic fracturing . "ata "ata ters terseb ebut ut saat saat ber berguna guna untu untuk k eval evalua uasi si peke pekerj rjaa aan n hydraulic fracturing pada sumur “X” berhasil atau tidak. Perkerjaan hydraulic fracturing dapat dikatakan berhasil apabila memenuhi beberapa faktor diantaranya faktor skin skin bernila bernilaii negati negatif! f! permea permeabili bilitas tas mening meningkat kat!! laju laju alir alir mening meningkat kat dan laju laju produksi maksimal juga mengalami peningkatan. 4.1 4.1. 4.1.1 1
Data Sumur “X” Data Data Su Sumu murr Sebe Sebelu lum m Dl Dla! a!"a "a#a #a!a !a# # Hydraulic Fracturing Fracturing "ata ata sum sumur seb sebelu elum dilaksan sanakan hydrau hydraulic lic fratur fraturing ing yang
dibutuhkan adalah sebagai berikut # Tabel. 4$1 Data Sumur Sebelum Dla!"a#a!a# Hydraulic Dla!"a#a!a# Hydraulic Fracturing Fracturing N%.
4.1.& 4.1.&
Parameter
$.
%ari%ari Sumur &r'(
-.
%ari%ari Pengurasan &re(
*.
/nterval Perforasi &h(
Nla
Satua#
)!*+,
ft
$)!+-
ft
*)-
ft
Data Data Re"er Re"er'% '%rr Sebel Sebelum um Dla Dla!"a !"a#a! #a!a# a# Hydraulic Hydraulic Fracturing Fracturing
$$$
-
"ata reservoir sebelum dilaksanakanya hydraulic fracturing yang dibutuhkan adalah sebagai berikut # Tabel. 4$& Data Re"er'%r Sebelum Dla!"a#a!a# Hydraulic Fracturing N%.
Parameter
$.
0eservoir "rive
-.
2ekanan 0eservoir &Pr(
*.
Porositas &4(
,.
Nla
Satua#
Solution 1as "rive **3
psi
-)
5
6aktor volume formasi oil &7o(
$!$8
079S27
+.
Permeabilitas efektif &k(
$))
m"
.
6aktor Skin &s(
)!)-+*
8.
Saturasi Minyak &So(
$
5
:.
Saturasi 1as &Sg(
)
5
3.
Saturasi ;ater &S'(
*3
5
$).
2emperatur 0eservoir &2(
-,)
6
$$.
Oil Gravity
*+
$-.
Insitu Stress
+)3)!8+
psi
$*.
%enis 7atuan
$,.
Kedalaman "atum
$+. $.
4.1.(
Sand Stone 8)))
ft
Ketebalan 7ersih 6ormasi
-)!,-+
ft
=iskositas Minyak &>o(
,-8!*
cp
Data Pr%)u!" Sebelum Dla!"a#a!a# Hydraulic Fracturing "ata produksi sebelum dilaksanakanya hydraulic fracturing yang
dibutuhkan adalah sebagai berikut # Tabel. 4$( Data Pr%)u!"
* * *
Sebelum Dla!"a#a!a# Hydraulic Fracturing
4.1.4
N%.
Parameter
Nla
Satua#
$.
P'f Sebelum Perekahan
-+))
psi
-.
?o Sebelum Perekahan
$))
76P"
Data Ha"l *#+ra, Sebelum pelaksanaan Hydraulic
Fracturing !
terlebih
dahulu
dilaksanakan “ Minifrac” untuk memperoleh datadata batuan dan data tambahan yang lain. "ata @asil Minifrac #
Tabel. 4$4 Data Ha"l *#-ra, N%.
Parameter
Nla
Satua#
$.
=olume 2otal 6luida /njeksi
$8
bbl
-.
Aaju Pompa 0atarata &B(
-)
bpm
*.
Leak-off Coefficient &Ct(
D*
ft9menit$9-
,.
Spurt Loss &Sp(
$!$
gal9$)) ft -
+.
Young Modulus &D(
*!+,)DE)
psi
.
oison !atio &v(
)!-+
4.1.
Data Ge%metr Re!a/a# Ber)a"ar!a# S%+t0are FracCADE Setelah datadata dipersiapkan beserta alat dan bahannya! kemudian
dilaksanakan Hydraulic Fracturing . Pada akhir pekerjaan perekahan! kemudian dilakukan pengukuran tinggi rekahan yang terbentuk &h f ( dengan menggunakan alat khusus yang kemudian data tinggi rekahan tersebut digunakan untuk perhitungan suatu soft'are & FracC"#$ ( . @asil dari FracC"#$ kemudian
digunakan
untuk
menghitung
produktivitas sumur tersebut. "ata 1eometri 0ekahan 7erdasarkan Soft'are FracC"#$ #
Tabel. 4$ Data Ge%metr
peningkatan
, , ,
Ber)a"ar!a# S%+t0are FracCADE N%.
4.1.
Parameter
Nla
Satua#
$.
2inggi 0ekahan &hf(
33!:
ft
-.
Aebar 0ekahan &'(
)!)$:-$
ft
*.
Panjang 0ekahan &Xf(
+!$
ft
,.
Konduktivitas Dfektif &kf F '(
+-)
m" ft
Data Pr%)u!" Setela/ Dla!"a#a!a# Hydraulic Fracturing "ata produksi setelah dilaksanakanya hydraulic fracturing yang
dibutuhkan adalah sebagai berikut # Tabel. 4$ Data Pr%)u!" Setela/ Dla!"a#a!a# Hydraulic Fracturing N%.
4.&
Parameter
Nla
Satua#
$.
P'f Setelah Perekahan
-++)
psi
-.
?o Setelah Perekahan
--,
76P"
Ba2a# Alr Pela!"a#aa# Hydraulic Fracturing
Proses evaluasi pelaksanaan Hydraulic fracturing terinci dalam bagan alir berikut ini.
+ + +
4.( 4.(.1
Per/tu#2a# )a# A#al"a Per/tu#2a# -a!t%r S!# 3" Setela/ Pere!a/a#
Gntuk menghitung faktor skin setelah perekahan! diperlukan datadata sebagai berikut #
Tabel. 4$5 Data Per/tu#2a# -a!t%r S!# N%.
Parameter
Nla
Satua#
$.
Konduktivitas Dfektif &kf F '(
+-)
m" ft
-.
Panjang 0ekahan &Xf(
+!$
ft
*.
Permeabilitas Dfektif &K(
$))
m"
,.
%arijari Sumur &r'(
)!*+,
ft
Menghitung #i%ensional Fracture Conductivity #
CFD =
(
W x kf k x Xf
)
=
520 =0,092691622 ≈ 0,1 100 x 56,1
@arga C6" dimasukkan ke 1rafik Korelasi Prat" di ba'ah ini yang menerangkan hubungan antara konduktifitas tidak berdimensi &C 6"( dengan r'H9Xf! sehingga menghasilkan harga r'H9Xf I ).)-:.
)!)-:
Gambar 4$1 Gra+! K%rela" Prat"
r'H I r'H9Xf F Xf I ).)-: J +.$ ft I $.+8): ft Menghitung harga skin semu# S I ln &r'H9r'(
8 8 8
I ln &$.+8): 9 ).*+,( I ln &3,.,*8-::$*( I $.,3
4.(.&
Per/tu#2a# Permeablta" -%rma" Rata$rata 3! a'2 Setela/
Pere!a/a#
Gntuk menghitung permeabilitas formasi ratarata &k avg( setelah perekahan! diperlukan datadata sebagai berikut # Tabel. 4$6 Data Per/tu#2a# Permeablta" -%rma" Rata$rata 3! a'2 Setela/ Pere!a/a# N%.
Parameter
Nla
Satua#
$)!+-
ft
$.
%arijari Pengurasan &re(
-.
%arijari Sumur &r'(
)!*+,
ft
*.
Panjang 0ekahan &Xf(
+!$
ft
,.
Permeabilitas Dfektif &k(
$))
m"
+.
/nterval Perforasi &h(
*)-
ft
.
Konduktivitas Dfektif &kf F '(
+-)
m" ft
kf=
K x h+Kf x Wf 100 x 302+520 = =101,72 mD h 302
( ) ( ) (
log k avg =
re r
) ( )
1 Xf 1 re x log + x log kf r k Xf
: : :
log k avg =
(
(
) ) (
1066!562 r
) (
1 56!1 1 1066!562 xlog + x log 101!72 0!35" 100 56!1
4.(.(
)
=125!765 mD
Perba#)#2a# Pr%)u,t't8 I#)e9 3PI Sebelum )a# Setela/
Pere!a/a#
Gntuk menghitung perbandingan productivity inde& &P/( sebelum dan setelah perekahan! diperlukan datadata sebagai berikut #
Tabel. 4$: Data Per/tu#2a# Perba#)#2a# PI Sebelum )a# Setela/ Pere!a/a# N%.
Parameter
Nla
Satua#
$)!+-
ft
$.
%arijari Pengurasan &re(
-.
%arijari Sumur &r'(
)!*+,
ft
*.
Panjang 0ekahan &Xf(
+!$
ft
Perhitungan rasio P/ menggunakan metode Prats adalah sebagai berikut#
J J o
l#
()
l#
(
=
l# =
l#
4.(.4
r e
rw
re 0,5 Xf
( (
)
1066!562 0!35"
) )
1066!562 0,5 ×56!1
=2!20 kali
Per/tu#2a# Kur'a IPR Sebelum )a# Setela/ Hydraulic
fracturing
3 3 3
Gntuk menghutung kurva /P0 sebelum dan setelah perekahan digunakan Metode V%2el.
4.(.4.1 Per/tu#2a# Kur'a IPR Sebelum Hydraulic Fracturing
Gntuk menghitung kurva /P0 sebelum perekahan! diperlukan data seperti data tekanan alir dasar sumur! laju produksi minyak dan tekanan statis. "apat dilihat sebagai berikut #
Tabel. 4$1; Data Per/tu#2a# Kur'a IPR Sebelum Hydraulic Fracturing N%.
Parameter
Nla
Satua#
$.
2ekanan
-+))
psi
-.
Aaju Produksi Minyak &Bo(
$))
76P"
*.
2ekanan Statis &Ps(
**3
psi
Menghitung laju produksi maksimum &B maF( sebelum perekahan#
( ) ( )
$o
2
&f &f =1%0,2 %0,( $ max &' &'
Maka #
$ max =
$ max =
$
( ) ( )
&f &f 1%0,2 %0,( &' &'
2
100 1%0,2
( ) ( ) 2500 2500 %0,( 3639 3639
2
= 206,1761 )F&D
Menghitung laju produksi minyak &Bo( untuk masingmasing P'f asumsi #
$) $) $)
$ o = $ max
( ( ) ( )) &f &f 1%0,2 %0,( &' &'
2
Bo pada P'f I ** psi 2 $ o =206,1761 ( 1%0,2 ( 0,9992 ) %0,( ( 0,9992 ) ) = 0,305() F &D
Bo pada P'f I *+)) psi 2 $ o =206,1761( 1%0,2 ( 0,961( ) %0,( ( 0,961( ) ) = 13,9350 )F&D
Bo pada P'f I *))) psi 2 $ o =206,1761 ( 1%0,2 ( 0,(2"" ) %0,( ( 0,(2"" ) ) = 60,0(1" )F&D
Bo pada P'f I -++) psi 2 $ o =206,1761( 1%0,2 ( 0,7007 ) %0,( ( 0,7007 ) ) = 96,2((" )F&D
Bo pada P'f I -+)) psi 2 $ o =206,1761 ( 1%0,2 ( 0,6(70 ) %0,( ( 0,6(70 ) ) = 100)F&D
Bo pada P'f I -))) psi 2 $ o =206,1761( 1%0,2 ( 0,5"96 ) %0,( ( 0,5"96 ) ) = 133,690( )F&D
Bo pada P'f I $+)) psi 2 $ o =206,1761 ( 1%0,2 ( 0,"122 )−0, ( ( 0,"122 ) ) = 161,153()F&D
Bo pada P'f I $))) psi 2 $ o =206,1761( 1%0,2 ( 0,27"( ) %0,( ( 0,27"( ) ) = 1(2,3(90 )F&D
Bo pada P'f I +)) psi 2 $ o =206,1761 ( 1%0,2 ( 0,137" ) %0,( ( 0,137" ) ) = 197,3965 )F&D
Bo pada P'f I ) psi 2 $ o =206,1761( 1%0,2 ( 0 ) %0,( ( 0 ) ) = 206,1761 )F&D
@asil perhitungan Bo untuk setiap P'f asumsi dapat dilihat pada Tabel 4$11 di ba'ah ini. Tabel. 4$11 Ha"l Per/tu#2a# <% U#tu! Seta= P0+ A"um" Sebelum Pere!a/a# P0+
P0+>P"
<% 3B-PD
**
)!333-
)!*)+:
$$ $$ $$
*+)) *))) -++) &;; -))) $+)) $))) +)) )
)!3$: )!:-,, )!8))8 ;?65; )!+,3 )!,$-)!-8,: )!$*8, )!))))
$*!3*+) )!):$, 3!-::, 1;; $**!3): $$!$+*: $:-!*:3) $38!*3+ -)!$8$
4.(.4.& Per/tu#2a# Kur'a IPR Setela/ Hydraulic Fracturing
Gntuk menghitung kurva /P0 setelah perekahan! diperlukan datadata sebagai berikut # Tabel. 4$1& Data Per/tu#2a# Kur'a IPR Setela/ Hydraulic Fracturing N%.
Parameter
Nla
Satua#
$.
2ekanan
-++)
psi
-.
Aaju Produksi Minyak &Bo(
--,
76P"
*.
2ekanan Statis &Ps(
**3
psi
Menghitung laju produksi maksimum &B maF( setelah perakahan#
( ) ( )
$o
2
&f &f =1%0,2 %0,( $ max &' &' Maka #
$ max =
$ max =
$
( ) ( )
&f &f 1%0,2 %0,( &' &'
2
22"
( ) ( )
2550 2550 1%0,2 %0,( 3639 3639
2
= "79,6367 )F&D
Menghitung laju produksi minyak &Bo( untuk masingmasing P'f asumsi #
$ o = $ max
( ( ) ( )) &f &f 1%0,2 %0,( &' &'
2
$$$-
Bo pada P'f I ** psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,9992 ) %0,( ( 0,9992 ) ) = 0, 7115 )F&D
Bo pada P'f I *+)) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,961( ) %0,( ( 0,961( ) ) = 32,"176 )F&D
Bo pada P'f I *))) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,(2"" ) %0,( ( 0,(2"" ) ) = 139,7701 )F&D
Bo pada P'f I -++) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,7007 ) %0,( ( 0,7007 ) ) = 22" )F&D
Bo pada P'f I -+)) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,6(70 ) %0,( ( 0,6(70 ) ) = 232,63"5 )F&D
Bo pada P'f I -))) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,5"96 ) %0,( ( 0,5"96 ) ) = 311,0109 )F&D Bo pada P'f I $+)) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,"122 ) %0,( ( 0,"122 ) ) = 37",(993 )F&D
Bo pada P'f I $))) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,27"( ) %0,( ( 0,27"( ) ) = "2",299( )F&D
Bo pada P'f I +)) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0,137" ) %0,( ( 0,137" ) ) = "59 ,2122 )F&D
Bo pada P'f I ) psi 2 $ o ="79,6367 ( 1%0,2 ( 0 ) %0,( ( 0 ) ) = "79,6367 )F&D
@asil perhitungan Bo untuk setiap P'f asumsi dapat dilihat pada Tabel 4$& di halaman selanjutnya. Tabel. 4$1( Ha"l Per/tu#2a# <% U#tu! Seta= P0+ A"um" Setela/ Pere!a/a# P0+
P0+>P"
<% 3B-PD
**
)!333-
)!8$$+
*+))
)!3$:
*-!,$8
*)))
)!:-,,
$*3!88)$
$* $* $*
&;
;?5;;5
&&4
-+))
)!:8)
-*-!*,+
-)))
)!+,3
*$$!)$)3
$+))
)!,$--
*8,!:33*
$)))
)!-8,:
,-,!-33:
+))
)!$*8,
,+3!-$--
)
)
,83!*8
@asil perhitungan kurva /P0 sebelum dan setelah Hydraulic fracturing kemudian dapat dibuat grafik sebagai berikut#
Gambar 4$& Kur'a IPR Sumur “X” Sebelum )a# Setela/ Pere!a/a#
4.4 4.4.1
Ha"l Per/tu#2a# )a# A#al"a Ha"l Per/tu#2a# -a!t%r S!# 3" Setela/
S I ln &r'H9r'( I ln &$.+8): 9 ).*+,( I $.,3
$, $, $,
@asil perhitungan faktor skin sebelum perekahan sebesar )!)-+*! dan faktor skin setelah perekahan menunjukkan adanya perbaikan yaitu $!,3! jadi pekerjaan Hydraulic fracturing pada Sumur “X” berhasil.
4.4.&
Ha"l Per/tu#2a# Permeablta" -%rma" Rata$rata 3! a'2
Setela/ Pere!a/a#
log k avg =
(
(
) ) (
1066!562 r
) (
1 56!1 1 1066!562 xlog + x log 101!72 0!35" 100 56!1
)
= 125!765 mD
"ari perhitungan! diperoleh hasil permeabilitas formasi telah naik setelah dilakukan Hydraulic Fracturing ! yaitu dari permeabilitas formasi efektif &k( I$)) m" menjadi permeabilitas formasi ratarata &k avg( I $-+.8+ m"! sehingga dikatakan bah'a pekerjaan Hydraulic fracturing pada Sumur “X” berhasil.
4.4.(
Ha"l Perba#)#2a# Pr%)u,t't8 I#)e9 3PI Sebelum )a#
Setela/ Pere!a/a#
Perhitungan rasio P/ menggunakan metode Prat".
l#
J J o
=
l#
() r e
l#
rw
(
re 0,5 Xf
)
=
l#
( (
1066!562 0!35"
) )
1066!562 0,5 ×56!1
=2!20 kali
"ari perhitungan tersebut! dapat diketahui bah'a setelah dilakukan Hydraulic Fracturing ! Produktivity /ndeF telah mengalami peningkatan -.-) kali dari sebelumnya sehingga dikatakan bah'a pekerjaan Hydraulic fracturing pada Sumur “X” berhasil.
4.4.4
Ha"l Perba#)#2a# La@u Alr 3<% Sebelum )a# Setela/
Pere!a/a#
$+ $+ $+
2ingkat Keberhasilan
"ari
perhitungan
=
22"%100 x 100* = 55,35 * 22"
tersebut
diperoleh
kesimpulan
bah'a
tingkat
keberhasilan Setelah perekahan laju alir sumur sebesar ++!*+ 5 dari sebelum perekahan hanya $)) 76P" menjadi --, 76P" sehingga dapat dikatakan bah'a pekerjaan Hydraulic fracturing pada Sumur “X” berhasil.
4.4.
Ha"l Per/tu#2a# Kur'a IPR Sebelum )a# Setela/ Hydraulic
fracturing
@asil perhitungan Bo untuk setiap P'f asumsi sebelum dan setelah perekahan dapat dilihat pada Tabel 4$14 di ba'ah ini.
Tabel. 4$14 Ha"l Per/tu#2a# <% U#tu! Seta= P0+ A"um" Sebelum )a# Setela/ Pere!a/a# Sebelum Pere!a/a# P0+ 3P"
Setela/ Pere!a/a#
P0+>P"
<% 3B-PD
P0+>P"
<% 3B-PD
**
)!333-
)!*)+:
)!333-
)!8$$+
*+))
)!3$:
$*!3*+)
)!3$:
*-!,$8
*)))
)!:-,,
)!):$,
)!:-,,
$*3!88)$
-++)
)!8))8
3!-::,
)!8))8
--,
-+))
)!:8)
$))
)!:8)
-*-!*,+
-)))
)!+,3
$**!3):
)!+,3
*$$!)$)3
$+))
)!,$--
$$!$+*:
)!,$--
*8,!:33*
$)))
)!-8,:
$:-!*:3)
)!-8,:
,-,!-33:
+))
)!$*8,
$38!*3+
)!$*8,
,+3!-$--
)
)
-)!$8$
)
,83!*8
$ $ $
@asil perhitungan kurva /P0 sebelum dan setelah Hydraulic fracturing kemudian dapat dibuat grafik pada Gambar 4$( di halaman selanjutnya.
Gambar 4$( Kur'a IPR Sebelum )a# Setela/ Pere!a/a# Sumur “X”
Kurva
/P0
sebelum
dan
setelah
perekahan
pada
Gambar 4$(
menggambarkan perbedaan kemampuan berproduksi Sumur “X” sebelum dan setelah perekahan. 7ila faktor skin dianggap ) &sI)(! maka BomaF sebelum perekahan I -)!$8$ 76P" dan Bo maF setelah perekahan I ,83!*8 76P".