acidizing

TEKNIK PRODUKSI

JUDUL

: PERENCANAAN STIMULASI

SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur

NO : TP.05.03 Halaman : 1 / 69 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003

MERENCANAKAN DAN MENGOPTIMALKAN PENGASAMAN SUMUR

1. TUJUAN

! Merencanakan pengasaman untuk mengembalikan atau meningkatkan produktivitas su mur. ! Mengoptimalkan pengasaman dengan memakai diverter busa. 2. METODE DAN PERSYARATAN

2.1. METODE Perhitungan berdasarkan metode SPE-AIME Monograph volume 6. Tekanan injeksi maksimum dan properti diverter. 2.2. PERSYARATAN 1. Yakinkan bahwa sumur itu adalah kandidat yang cocok untuk pengasaman dengan pertimbangan bahwa sumur itu memang mengalami kerusakan. kerusakan. 2. Menetapkan penyebab kerusakan dan jenis kerusakan serta lokasinya. 3. Memilih fluida stimulasi, stimulasi, termasuk aditif yang akan digunakan sehingga pengasaman bisa memperbaiki kerusakan tanpa menyebabkan kerusakan sekunder. Misalnya pengendapan sekunder, untuk hal ini dibutuhkan pengujian laboratorium sebelum mengambil keputusan. 4. Penetapan laju aliran aliran dan tekanan maksimum maksimum yang masih masih di bawah tekanan kritis matriks. matriks. 5. Ditetapkan volume stimulasi per stimulasi per foot dan interval perforasi. 6. Pada kasus reservoir reservoir yang mempunyai mempunyai banyak lapisan yang banyak atau tebal ditetapkan teknik penempatan untuk lebih meyakinkan kesempurnaan injeksi. 7. Penetapan shut-in Penetapan shut-in time, diverter cleanup dan rekomendasi penginjeksian kembali. 8. Diperkirakan keuntungan operasi atau aspek aspek keekonomian sesuai dengan laju produksi produksi yang dihasilkan dari hasil pengasaman tersebut dan dilihat kelayakannya berdasarkan harga minyak dan berbagai komponen ekonomi.

3. LANGKAH KERJA

3.1 MERENCANAKAN PENGASAMAN 1. Siapkan data pendukung sebagai sebagai berikut: a. Permeabilitas, k b. Tebal lapisan, h c. Panjang selang perforasi, L perforasi, L Manajemen Produksi Hulu

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.

















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




d. Tekanan reservoir, Pr reservoir, Pr e. Kedalaman perforasi, D perforasi, D f. Overburden gradient, g gradient, g o g. Radius pengurasan, r e h. Radius sumur, r w i. Viskositas asam pada suhu reservoir, " atau atau dari gambar 1. j. Gradien tekanan rekah sumur terdekat, g terdekat, g fi k. Gradien tekanan overburden daerah tersebut, g tersebut, g o l. Kedalaman perekahan di sumur sumur terdekat, D terdekat, D1 m. Gradien tekanan statik asam gsa atau dari Gambar 2 n. Kapasitas tubing atau drill pipe, K pipe, K t t o. Temperatur reservoir, °F p. Tekanan reservoir sumur terdekat, P terdekat, P r1 r1

2. Hitung gradien tekanan formasi. Terbaik dari pengurasan langsung pada saat terjadi perekahan, g f . Kalau tidak ada maka dapat dikorelasikan dari sumur terdekat sebagai berikut : a. Cari korelasi a sebagai berikut : g fi

# go

a$ 1#

P r 1 D1

P r 1

(1)

D1

b. Cari gradien tekanan rekah formasi yang akan diasam, g diasam, g f Pr gf $ a % ( go # a ) D

(2)

3. Perkirakan harga injeksi maksimal agar tidak terjadi perekahan:

i

(bbl / menit )

$

4.917 x10 #6 Kh( gfxD # Pr)

(3)

















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




4. Untuk menghindari terjadinya rekahan, harga imax tersebut pada langkah 3 dikurangi 10% untuk mendapatkan qi, bbl/menit.

qi

$ 0.9i max

(4)

Khusus untuk batuan pasir qi sekitar 3-5 bbl/menit, maksimal. 5. Hitung tekanan injeksi maksimal maksimal di permukaan permukaan P (P max max) dengan mengabaikan kehilangan tekanan di tubing : P max $ ( g f # g sa ) D

(5)

Kalau awal injeksi tak dapat dilakukan pada tekanan di bawah Pmax ini maka boleh dilakukan di atasnya asal kemudian dikurangi bila injeksi telah berjalan. 6. Hitung jumlah volume asam yang dipompakan sebagai berikut berikut : - Untuk batuan gamping (limestone). Biasanya 50 - 150 gallon/ft, diambil rata-rata 100 gallon/ft perforasi Jadi volume asam yaitu HCl (Q (Q) Q = L = L & 100 gallon

(6)

- Untuk batuan pasir (sandstone). Dibagi dalam 3 tahap : a. Preflush a. Preflush,, HCl sekitar 50 gal/ft, b. Injeksi asam, HCl + HF , 100 gal/ft c. Afterflush c. Afterflush,, HCl atau solar, 100 gal/ft Catatan: Injeksi asam ataupun preflush ataupun preflush//afterflush biasanya afterflush biasanya disertai dengan bermacam macam additives. additives. Test core perlu dilakukan seperti uji: - Petrografic - Kelarutan - Immersia - efek terhadap porositas - aliran

















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




Q D = K t t & D

(7)

- Untuk batuan gamping, volume pendorong sekitar 10 & diatas Q D - Untuk batuan pasir, fluida pendorong completion fluid diukur sama denganQ dengan Q D

3.2 MENGOPTIMALKAN PENGASAMAN DENGAN DIVERTER BUSA DIVERTER BUSA 1. Siapkan data penunjang a. Kedalaman formasi, D formasi, D mula-mula, g fi b. Gradien rekah mula-mula, g c. Permeabilitas, k d. Tebal lapisan, h e. Porositas batuan

'

f. Tekanan reservoir, Pr reservoir, Pr g. Tekanan reservoir initial, Pi initial, Pi h. Overburden gradient, g gradient, g o i. Viskositas asam pada suhu reservoir, " atau atau dari gambar 1. j. Gradien tekanan statik asam g asam g sa k. Temperatur dasar sumur l. Oil Viscosity pada BHT " o m. Skin faktor, S n. Tubing ID 2. Menentukan Tekanan Maksimum di Dasar Sumur BHTP = FG & D D

(8)

- Tentukan poisson ratio (() dengan persamaan :

FG

/ +. Pr + Pr $ . , ), g o # ) % D * D - 1 # / *-

- Tentukan Tekanan Gesek Dalam Tubing

P

0,039 f 0 Lv 2

(9)

















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




Ph $ Gra Hidrostati . k & h

(11)

4. Tentukan Tekanan Maksimum di Permukaan

P ti

$ 1 P e # P h # P fr 2 #

141.2q i " 9 kh

. k + r f 6 . r + 7ln,, d )) % S o % ,, # 1)) ln 4 78 - r w * - k f * r w 45

(12)

5. Menentukan Laju Injeksi Maksimum di Awal Pengasaman

q i max

$

4.92 & 10 #6 1 P f # P r 2 & 0.9 & k & h

. . r + + " , ln,, d )) % S o ) , ) - - r w * *

(13)

6. Penentuan Laju Injeksi Maksimum untuk Pengasaman Diverter Pengasaman Diverter Busa Busa

q i max

$

4.92 & 10 #6 1 P f # P r 2 & 0.9 & k & h

. . r + + " , ln,, d )) % S o % S f ) , ) - - r w * *

(14)

7. Penentuan Perubahan Laju Injeksi Akibat Perubahan Skin

q i max

$

4.92 & 10 #6 1 P f # P r 2 & 0.9 & k & h

. . r + + " , ln,, d )) % S o ) , ) - - r w * *

(15)

8. Penentuan Volume Busa Yang Diinjeksikan

V f

$ ' & 3 &

r f

2

# r w 2

(16)

9. Laju Injeksi Untuk Pengasaman Memakai Busa Sebagai Diverter

qi max

$

4.92 & 10 #6 1 P f # P r 2& 0.9 & k & h

. . r + . k + r f +) ) " , ln,, d )) % S o % , , k f # 1) ln r w ) , - r w * - * - *

(17)

10. Penentuan Volume Asam Vasam = Qi & t & 42 42

(18)

















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




4. DAFTAR PUSTAKA

1. Bertaux, J., “Treatment “Treatment Fluid Selection for Sandstone Acidizing: Permeability Impairment in Potassic Mineral Sandstone”. Sandstone”. SPE paper no 15884, SPE SPE European Petr. Petr. Conf, London, 1986. 2. Brown. D. S. , “ Handbook of Acidizing ”, ”, AOGC, Dallas (1986). 3. Craft, B.C. Holden, W.R., & Graves, E.D., Jr., “Well “Well Design Drilling & Production”, Production”, PrenticeHall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, (1962). 4. Dowell Schlumberger, “ Handbook of Acidizing ”, ”, 1970. 5. Frick, T.C., et al., “ Petroleum Production Handbook ”, McGraw-Hill Book, Co., New York (1962). 6. Haliburton, “ Modern Completion Practices”. Practices”. Duncan, Okla. (1984). 7. Haliburton, “Services “Services Technical Data”, Data”, 1983. 8. Williams, B. B. , Gidley, J. L. , and Schechter, R. S., “ Acidizing Acidizing Fundamentals”, Fundamentals”, SPE Monograph Vol. 6, Dallas (1979). Media”, Kluwer 9. Kovscek A.R., Bertin H.J.: “ Foam Mobility In Heterogeneous Porous Media”, Academic Publishers (2003). 10. McLeod H.O.Jr.: “ Matrix Acidizing ”, ”, SPE 13752 (December 1984). 11. Kovscek A.R. Radke C.J.: “ Fundamental Of Foam Transport in Porous Media”, Media”, University of Califomia,Barkeley (1994). 12. Paccaloni G., Tambini M : “ Advances in Matrix Acidizing Technology”, Technology”, JPT (March 1993)258262. Petroleum Production System”, System”, 13. Economides Michael J., Hill A. Daniel, Economides C.Ehlig: “ Petroleum PTR Prentice Hall (347-385).



















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur 5. DAFTAR SIMBOL

a = konstanta tanpa dimensi D = kedalaman formasi, ft D1 = kedalaman formasi sumur referensi, referensi, ft g f = gradien rekah formasi, psi/ft g f1 = gradien rekah formasi sumur referensi, referensi, psi/ft go = gradien overburden, psi/ft g sa = gradien statik asam, psi/ft h = ketebalan formasi, ft imax = harga injeksi asam maksimal, bbl/menit k = permeabilitas, md Kt = kapasitas tubing atau drill pipe untuk injeksi asam, asam, gal/ft. L = panjang selang perforasi, ft P max max

= tekanan maksimum injeksi di permukaan, psig

Pr = tekanan formasi/reservoir, formasi/reservoir, psig Pri = tekanan formasi/reservoir sumur referensi, psig Q = volume asam total, gallon Q D = volume zat pendorong asam, gallon r e = radius pengurasan, ft r w = radius sumur, ft " = viskositas asam, cp


















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




6. LAMPIRAN

6.1 LATAR BELAKANG DAN RUMUS Pengasaman dilakukan untuk memperbaiki kerusakan di sekitar lubang sumur sehingga dapat meningkatkan produktivitas sumur. Dalam hal ini sangat penting untuk mengetahui jenis kerusakan sumur yang sedang terjadi dan hal-hal yang mungkin menyebabkan kerusakan tersebut. Kerusakan dikarakterisasi dengan dua parameter utama yaitu komposisi dan lokasi. Parameter-parameter ini akan menentukan jenis fluida yang akan diinjeksikan dan teknik injeksi yang akan dilakukan untuk menghilangkan kerusakan formasi tersebut. Lokasi kerusakan penting untuk diketahui karena fluida yang diinjeksikan akan kontak dengan beberapa substrat lain seperti karat dari casing atau material karbonat dari semen formasi. sebelum kerusakan diperbaiki. Hal ini harus dilakukan secara efektif sehingga asam dapat menjangkau semua daerah yang rusak dan sebagai tambahan teknik pendispersian harus dilakukan. Kuantifikasi kerusakan formasi ditunjukkan dengan factor skin dan panjang daerah tersebut di representasikan dengan zona skin. Idealisasi dari konsep zona kerusakan diillustrasikan seperti gambar berikut:

















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




Gambar 6.2 Skemtik Daerah Damage Disekitar Sumur (Fambrough, AEPT)

Persamaan hubungan antara efek skin dengan variable di atas dinyatakan oleh Hawkins (1956) dan disebut sebagai formula Hawkins. Gambar 6.1 membuktikan pengertian yang mudah untuk mengembangkan hubungan antar variabel tersebut.

. k

+ r # 1)) ln s - k s * r w

S $ ,,

Harga skin ini kemudian akan mempengaruhi nilai produktivitas sumur seperti dinyatakan dalam persamaan di bawah ini:

J damaged

. r e + ) r w *) - $ . + ln,,

















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




Faktor lain yang tak kalah penting adalah fluida injeksi harus sesuai dengan batuan. Kesesuaian ini ditunjukkan dengan tidak terjadinya penurunan permeabilitas ketika fluida kontak dengan formasi. Konsep kesesuaian ini diterapkan terutama pada batuan pasir dimana kemungkinan banyak terjadi reaksi yang merusak. Kesuksesan pengasaman matriks tergantung pada respon yang baik dan formasi terhadap fluida. Jadi fluida injeksi harus memperbaiki kerusakan dan sesuai dengan batuan formasi dan fluidanya. Sensivitas formasi terhadap fluida yang diberikan termasuk semua reaksi yang dapat bersentuhan dengan permukaan batuan. Dekonsolidasi dan penghancuran batuan akan menimbulkan butiran halus dan pengendapan pada formasi. Formasi dikatakan sensitif apabila reaksi antara mineral batuan dan fluida injeksi menyebabkan kerusakan yang lebih parah pada formasi.

Prinsip kerja asam adalah melarutkan baik batuan reservoir atau material yang asli disitu maupun yang masuk kesitu. Pada mulanya aciding hanya untuk batuan limestone. Dengan berkembangnya waktu maka pengasaman pada lapisan sandstone mulai dilakukan untuk menghilangkan material damage yang ditimbulkan waktu pemboran maupun completion, workover dan untuk menghancurkan fines yang timbul dari formasi itu sendiri.

Ada tiga syarat agar asam bisa digunakan untu k stimulasi: 1.

Harus bisa bereaksi dengan karbonat dan mineral lain untuk menghasilkan produk yang bisa

















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




Gambar 6.3a Pemilihan Fluida Injeksi pada Pengasaman Batu Pasir: kerusakan silt dan clay selama produksi (migrasi butiran halus).



















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL






















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur 6.1.1


Sebab-sebab kerusakan formasi Sebelum melaksanakan operasi pengasaman, merupakan hal yang sangat penting untuk

menganalisa penyebab kerusakan formasi. Apakah kerusakan disebabkan oleh penyumbatan oleh partikel padat, perubahan sifat kebasahan (wettability), (wettability), atau mungkin karena densitas perforasi yang rendah atau hanya restriksi pada aliran dua fasa.

Ada tiga hal utama yang menentukan kesuksesan pengasaman matiks yaitu: 1. Persiapan sumur 2. Pemilihan pelarut untuk meghilangkan kerusakan 3. Respon batuan formasi terhadap asam.

Pemilihan bahan kimia untuk pengasaman tergantung pada jenis kontaminan yang menyumbat pori pori batuan.HCl tidak akan bisa melarutkan kotoran pada pipa, parafin dan asphaltenes. Untuk menghilangkan kerusakan seperti ini dibutuhkan pelarut organik seprti



















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




3. Perforasi

Kerusakan juga dapat terjadi pada saat operasi perforasi overbalance. Permeabilitas batuan di sekitar lubang perforasi berkurang sekitar 2% - 20% dari permeabilitas awalnya. Perforasi overbalance juga overbalance juga akan mengurangi permeabilitas karena menyebabkan kompaksi dan menyumbat pori-pori batuan dengan partikel formasi yang hancur, dan kontaminan yang ada pada fluida perforasi. Kerusakan karena perforasi pada batu pasir biasanya dihilangkan dengan perlakuan HF dan untuk formasi karbonat diberikan HCl. 4. Gravel Packing

Kerusakan yang berat pada gravel packing dapat disebabkan oleh pemompaan slurry yang berdensitas tinggi ke dalam lubang perforasi. Pemompaan ini bisa menyebabkan pengotor pada pipa tubing dan kontaminan lain ikut masuk ke dalam lubang perforasi. Untuk menghindari masalah seperti ini maka sebaiknya dilakukan pembersihan pengotor dinding tubing sebelum melakukan pengasaman karena asam tidak akan bisa masuk ke dalam lubang perforasi apabila lubang tersebut sudah tersumbat.



















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




6.2 SELEKSI ASAM Pemilihan fluida asam didasarkan pada hal yang sederhana, yaitu fluida harus efisien untuk memperbaiki kerusakan dan meningkatkan permeabilitas, seperti kerusakan yang disebabkan oleh hasil pengendapan. Mineral kompleks dari berbagai batuan pasir cenderung menyebabkan kerusakan formasi. Kerusakan yang disebabkan oleh pengendapan tergantung pada beberapa factor: a. Faktor kimiawi Kelarutan endapan dalam fluida afterflush dan afterflush dan fluida reservoir. b. Faktor kristalografi Akan mengendap dengan tidak berbentuk (amorf) atau mengkristal. c. Faktor morfologi Berhubungan dengan pelepasan butiran pasir yang dapat bermigrasi d. Faktor konsentrasi Konsentrasi yang tinggi akan cukup u ntuk menutupi sistem pori



















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




surfaktan, alkohol dan/atau gas (busa). Pada kasus lain terjadi reaksi antara asam dengan minyak formasi atau air formasi maka dianjurkan untuk hanya menggunakan formulasi asam yang diperuntukkan secara khusus. c. Kondisi fisik sumur

Temperatur formasi merupakan faktor yang sangat penting karena mempengaruhi efisiensi reaksi zat kimia dan pencegah korosi. Umumnya fluida yang diinjeksikan berkurang laju reaksinya pada temperatur yang t inggi dan memberikan laju penetrasi asam yang tinggi. d. Mekanisme perbaikan kerusakan

Tipe umum reaksi asam batu pasir yaitu : - Asam hanya melarutkan kerusakan dan butiran halus, seperti formula HF dal HCl (mud acid). acid). - Fluida melarutkan dan/atau mendispersikan kerusakan dan butiran halus, tergantung pada formulanya apakah acid based atau tidak. - Asam melarutkan dam menstabilkan, tidak melarutkan butiran halus, seperti formula asam fluoborik.





















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




Tabel 6.1 Kelarutan dan luas permukaan dari mineral batuan pasir.

12

Kelarutan Mineral

Luas Permukaan

Kuarsa

HC1

HCl-HF

Rendah

Tidak ada

Sangat rendah

Chert

Sedang ke tinggi

Tidak ada

Rendah

Feldspar

Rendah ke sedang

Sangat rendah

Rendah ke sedang





















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




1. Asam Hidroklorida (HC1)

Asam hidroklorida merupakan suatu jenis asam yang pertama kali digunakan dan paling sering dipakai dalam operasi pengasaman untuk sumur minyak dan gas. Asam hidroklorida yang paling banyak dipergunakan di lapangan dengan konsentrasi 15% HC1, dan dikenal dengan nama regular acid. Dimana regular acid biasanya acid biasanya dipergunakan untuk pengasaman formasi batu gamping dan dolomit. Sedangkan untuk pengasaman batuan pasir dapat digunakan 5-7 % HC1.





















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




Tabel 6.2. Density Versus Konsentrasi Asam HCl Pada Air Murni.

Asam

Konsentrasi

HCl HCl HCl

% 5 10 15

Specific Grafity

Baume

Densitas lb/gal

o

1.0246 1.0494 1.0745

Be 3.48 6.83 10.05

8.545 8.752 8.961

Gradien Hidrostatik psi/ft 0.4444 0.4551 0.4659





















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




Sebagai contoh kalau 1000 gal asam 32% SG = 1.1628 akan diencerkan menjadi 15%, maka volume asam 15% adalah:

1000 $

V da (0.15)1.0745 (0.32)(1.1628)

atau Vda = 2309 gal. 15% HCl

Gambar 6.4 memperlihatkan kelarutan limestone murni di asam.





















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




formasi batuan dolomit yang akan bereaksi dengan karbonat dan membentuk endapan kalsium fluorida seperti ditunjukkan pada reaksi kimia berikut: 2HF

+

CaCO3

CaF2

+

H2O

+

CO2

Pada campuran kedua asam ini biasanya digunakan corrosion inhibitor, wetting agent, dan emulsion preventer. Kadang-kadang juga dimasukkan sequestering dimasukkan sequestering agent agar ion besi (Fe)























TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


























TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


























TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


























TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


























TEKNIK PRODUKSI

JUDUL




















































































































































































































































































































































































































































































































TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur TABEL 9 MATERIAL FRACTURING “OTHER FRACTUIRNG FLUIDS”


















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur TABEL 10 “SURFACTANTS DAN ADDTIVES”


















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur TABEL 11 “OTHER ADDITVES ”


















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur TABEL 11 (SAMBUNGAN) “OTHER ADDITVES ”


















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur TABEL 12 “FLUID LOSS ADDITVES”




















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur TABEL 13 “MATERIAL DIVERTING”


















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur TABEL 14 DISAIN PENGASAMAN


















TEKNIK PRODUKSI

JUDUL


SUB JUDUL : Merencanakan Merencanakan Dan Mengoptimalkan Pengasaman Sumur TABEL 15 PENGERJAAN PENGASAMAN


acidizing

Recommend Documents