LAPORAN MINGGUAN PRAKTIKUM ANALISA INTI BATUAN PENGUKURAN SATURASI FLUIDA
Disusun oleh: NAMA
: IWAN KURNIAWAN
NIM
: 113150081
PLUG
:H
LABORATORIUM ANALISA INTI BATUAN JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2017
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN MINGGUAN PENGUKURAN SATURASI FLUIDA
Disusun untuk memenuhi persyarat mengikuti Praktikum Analisa Inti Batuan, Tahun Akademik 2017/2018, Jurusan Teknik Perminyakan, Fakultas Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta.
Disusun oleh : NAMA
: IWAN KURNIAWAN
NIM
: 113150081
PLUG
:H
Disetujui untuk Laboratorium Analisa Inti Batuan Oleh : Asisten Praktikum
(INDRA BAYU)
BAB III PENGUKURAN SATURASI FLUIDA
3.1. TUJUAN PERCOBAAN
1. Menentukan besarnya nilai saturasi masing-masing fluida yang terdiri dari saturasi air (Sw), saturasi minyak (So), dan saturasi gas (Sg) dalam batuan reservoir. 2. Mengetahui aplikasi lapangan dari pengukuran saturasi. 3.2. DASAR TEORI
Saturasi fluida batuan didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori-pori batuan yang ditempati oleh suatu fluida tertentu dengan volume pori pori total pada suatu batuan berpori. Pada reservoir minyak, biasanya tidak hanya terdapat minyak saja, tetapi juga gas dan air. Terdapat 3 metode untuk meneliti dan menghitung core formasi, yaitu: 1. Metode Retort Prinsipnya adalah kandungan air dan minyak dalam core diuapkan dengan cara dipanaskan, selanjutnya uap tersebut terkondensasi dan tertampung dalam bejana penampung. Tetapi metode ini memiliki beberapa kekurangan,antara lain :
Ketika core dipanaskan pada temperatur 1000 – 1100oF maka air kristal (SiO2nH2O) yang terdapat dalam core akan ikut menguap dan akan menambah volume air yang terakumulasi dalam bejana penampung.
Ketika minyak dipanaskan pada temperatur tinggi maka akan ada kecenderungan untuk terjadi cracking dan coke, yang hal ini akan mengakibatkan berkurangnya volume fluida.
2. Metode Destilasi Prisip kerja dari metode destilasi ini sama dengan prinsip kerja metode retort, tetapi terdapat sedikit perbedaan, yaitu pada metode ini digunakan solvent untuk mengekstraksi minyak dan air yang ada dalam core, solvent yang digunakan biasanya adalah toluena, gasoline atau napthanela.
3. Metode Centrifuge Metode ini menggunakan gaya putar untuk melepaskan air dan minyak yang terkandung dalam core. Dalam pratikum ini digunakan metode destilasi. Dimana setelah volume fluida dalam core (minyak dan air) diketahui, maka dapat dihitung besarnya saturasi dari masing-masing fluida tersebut dengan persamaan matematis sebagai berikut. 1. Saturasi Air (Sw) Saturasi air adalah perbandingan antara volume pori yang diisi secara efektif oleh air dengan volume pori yang berhubungan. Sw =
Volume pori yang diisi air Volume pori yang berhubungan
2. SaturasiMinyak (So) Saturasi minyak adalah perbandingan antara volume pori yang terisi minyak secara efektif dengan volume pori yang berhubungan. So =
Volume pori yang diisi minyak Volume pori yang berhubungan
3. Saturasi Gas (Sg) Saturasi gas adalah perbandingan antara volume pori yang diisi oleh gas secara efektif dengan volume pori yang berhubungan. Sg =
Volume pori yang diisi gas Volume pori yang berhubungan
Jika pori-pori batuan hanya diisi oleh air dan gas maka berlaku hubungan: Sw + Sg = 1. Sedangkan jika pori-pori batuan diisi oleh air, minyak, dan gas, maka berlaku: Sw + So + Sg = 1. Pengaruh proses geologi, kapilaritas, sifat batuan reservoir dan sifat fluida reservoir mengakibatkan adanya sejumlah fluida yamg tidak dapat dikeluarkan dari dalam reservoir. Volume fluida tersebut dinyatakan dalam saturasi , yaitu :
Swi= Irreducible water saturation, % (yang besarnya ±15 – 30 %)
Sor = Residual oil saturation, % (yang besarnya ±10 – 20 %) Swi juga sering disebut sebagai Swc (Connate water saturation). Irreducible
water saturation terjadi jika saturasi air menjadi tidak bergerak (immobile),
karena selama berlangsungnya akumulasi hidrokarbon (HC) ke dalam batuan reservoir , saturasi air dapat berkurang sampai harga yang berkisar antara 5% 40%. Selanjutnya akan tercapai harga saturasi terkecil yang tidak dapat dikeluarkan dari pori – pori batuan. Faktor-faktor yang mempengaruhi saturasi fluida pada core : 1. Sistem rotary drilling yang menggunakan oil base mud atau water base mud formasi mengalami tekanan yang lebih besar oleh kolom lumpur. Perbedaan tekanan yang melewati dinding sumur ini menyebabkan mud dan mud filtrat masuk ke dalam formasi secara seketika, hal ini memungkinkan terjadinya displacement minyak dan interstitial water . 2. Decreassing Presssure. Terjadinya penurunan tekanan saat proses pengangkatan core dari subsurface formation ke permukaan, hal ini mengakibatkan fluida dalam core dapat berekspansi keluar, terutama fasa gas yang memiliki koefisien ekspansi yang lebih besar dari pada air dan minyak mampu mendorong kuduanya berekspansi keluar dari core. Kegunaan core dalam menentukan saturasi fluida yaitu core yang diperoleh dari rotary drilling menggunakan oil base mud cenderung memberikan hasil water saturation yang lebih akurat, sedangkan coreyang diperoleh dari rotary drilling menggunakan water base mud digunakan untuk menentukan original oil-gas contact dan original oil-water contact .
3.3.
ALAT DAN BAHAN
3.3.1.
ALAT
1. Solvent extractor termasuk reflux condenser (pendingin) water trap dan
pemanas
2. Timbangan analisis 3. Gelas ukur 4. Exicator 5. Oven 6. Labu Dean & Stark 3.3.2.
BAHAN
1. Kerosen 2. Sampel core 3. Air 4. Toluena
3.4. GAMBAR ALAT
1
2 4
5 3
Keterangan : 1. Condenser 2. Water Trap 3. Electrical Oven 4. Thimble and core 5. Solvent
Gambar 3.1.
Dean and Stark Destilation Apparatus ( Laboratorium Analisa Inti Batuan)
Gambar 3.2.
Vacuum Desiccator ( Laboratorium Analisa Inti Batuan)
3.5. PROSEDUR PERCOBAAN
Untuk percobaan pengukuran saturasi fluida, prosedur kerja yang dilakukan adalah dengan metode destilasi, yaitu: 1. Mengambil core yang telah dijenuhkan dengan air dan minyak. 2. Menimbang core tersebut, misal beratnya = a gr. 3. Memasukan core tersebut kedalam labu Dean & Stark yang telah diisi dengan toluena. Kemudian melengkapinya dengan water trap dan reflux condenser. 4. Memanaskan hingga air tidak tampak lagi. 5. Mendinginkan dan membaca air yang tertampung di water trap, misal = b cc = b gr. 6. Mengeringkan sampel dengan oven selama 3 menit (pada suhu 110 0C). Mendinginkan dalam exicator , kemudian menimbang core kering tersebut, misal = c gr. 7. Menghitung berat minyak = (a-b-c) gr = d gr. 8. Menghitung volume minyak =
d
= e cc.
ρ minyak
9. Menghitung saturasi minyak So =
e Vp
;=
b
.
Vp
3.6.
HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN
3.6.1. Hasil Percobaan
Dengan metode destilasi didapat data sebagai berikut. Berat core kering
= 26,99 gr
Berat air
= 0,15 gr
Berat core jenuh
= 29,53 gr
Berat minyak
= 2,39 gr
Volume pori
= 3,175 cc
Volume minyak
= 2,99 cc
Volume air
= 0,15 cc
Sw + So + Sg
=1
3.6.2. Hasil Perhitungan
Volume pori
= volume air + volume minyak = 0,15 cc + 2,99 cc = 3,14 cc
Berat minyak
= berat core jenuh – berat core kering – berat air = 29,53 – 26,99 - 0,15 = 2,39 gr
Volume minyak
= =
massa minyak ρ minyak 2,39 gr 0,8 gr/cc
= 2,99 cc Saturasi Minyak (So)
= =
Vminyak Vpori
2,99 3,14
= 0,95 Saturasi Air (Sw)
= =
Vair Vpori
0,15 3,14
= 0,047 Saturasi Gas (Sg)
= 1 – (So + Sw) = 1 – (0,95 + 0,047) = 0,003
3.7.
PEMBAHASAN
Saturasi fluida didefinisikan dengan tingkat kejenuhan batuan dalam pori pori bahan reservoir. Saturasi fluida merupakan perbandingan antara volume pori yang ditempati oleh suatu fluida tertentu dengan volume pori total pada batuan berpori. Mengetahui saturasi masing-masing fluida sangatlah penting kaitannya untuk menentukan besar kecilnya reservoir. Pengukuran saturasi fluida pada percobaan ini dilakukan dengan metode destilasi di laboratorium dengan menggunakan alat Dean dan Stark. Langkah kerja yang dilakukan pada praktikum ini yaiyu mrlakukan pemanasan terhadap sampel core yang dimasukkan terlebih dahulu ke dalam core holder dan labu Dean & Stark yang telah diisi toluena. Penambahan toluena bertujuan untuk mempercepat proses pemanasan. Kerikil dalam percobaan ini bertujuan untuk meratakan panas. Panas akan menyebabkan fluida pada pori core menguap dan akan mengalami kondensasi di reflux condenser di dalam watertrap akan tertampung air yang terkondensasi. Berdasarkan hasil percobaan diperoleh nilai saturasi fluida yang terdiri dari saturasi minyak (So) sebesar 0.95, saturasi air sebesar 0.047 dan nilai saturasi gas (Sg) sebesar 0.003. Nilai saturasi akan berubah seiring proses produksi yang mengakibatkan ruang fluida di isi oleh fluida lain. Pada percobaan ini terdapat ketidakakuratan data diakibatkan alat yang sudah tidak optimal. Aplikasi lapangannya yaitu dengan diketahuinya saturasi fluida pada reservoir dapat ditentukan estimasi cadangan hidrokarbon dengan menggunakan metode volumetrik yaitu berupa OOIP dan OGIP dan mengetahui WOC.
3.8. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil Praktikum Analisa Inti Batuan acara “Penentuan Saturasi Fluida” maka dapat beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Harga saturasi masing-masing fluida: Saturasi minyak: 0.95 Saturasi air: 0.047 Saturasi gas: 0.003 2. Besarnya saturasi minyak menentukan besarnya cadangan. 3. Harga saturasi fluida berubah pada saat diproduksikan. 4. Aplikasi lapangan pada percobaan ini adalah untuk mengestimasi jumlah cadangan hidrokarbon dengan metode volumetrik berupa OOIP dan OGIP dan mengetahui WOC.
