BAB III ANALISA PRESSURE DRAWDOWN DRAWDOWN TESTING 3.1. TUJUAN ANALISA
Inform Informasi asi-in -infor formas masii yang yang didapat didapat dari dari hasil hasil analis analisaa pressu pressure re drawdow drawdown n testing ini diantaranya untuk menentukan : a. Perm Permeab eabil ilit itas as for forma masi si (k) (k).. b. Faktor skin (S). c. olume lume pori-por pori-porii yang beris berisii fluida fluida (p). (p).
3.2. DASAR TEORI
Pressu Pressure re drawdown drawdown testing testing adalah adalah suatu suatu pengu!ian pengu!ian yang dilaksan dilaksanakan akan dengan !alan membuka sumur dan mempertahankan la!u produksi tetap selama pengu!ian berlangsung. Sebagai Se bagai syarat awal" sebelum pembukaan sumur tersebut tekanan hendaknya seragam di seluruh reser#oir yaitu dengan menutup sumur sementa sementara ra waktu waktu agar dicapa dicapaii kesera keseragam gaman an tekanan tekanan di reser# reser#oir oirnya nya.. Pada dasarnya pengu!ian ini dapat dilakukan pada : a. Sumur baru b. Sumur-sumur lama yang telah ditutup sekian lama hingga dicapai keseragaman tekanan reser#oir. c. Sumur-sumu Sumur-sumurr produktif produktif yang yang apabila apabila dilakukan dilakukan buil-up buil-up test" test" yang yang punya sumur akan sangat merugi. $erdas $erdasark arkan an pada re!im re!im aliran aliran yang yang ter!adi ter!adi"" maka maka metoda metoda analis analisaa pressure drawdown test dapat dibagi men!adi tiga" yaitu : a. Pada Pada saat saat per perio iode de tra trans nsie ien. n. b. Periode transien lan!ut. c. Periode semi mantap (pseudo (pseudo steady-st steady-state ate atau atau semi semi steady steady state) state)
3.2.1. Analisa Pressure Drawdwn Pada Peride Transien !In"ini#e A$#in%&
%pabila suatu sumur di produksi dengan la!u aliran tetap dan tekanan awal reser#oirnya & Pi" maka persamaan tekanan pada lubang bor (r ' & ) yang dinyatakan dalam #ariabel tidak berdimensi" adalah :
P' & ln (t ') * +.,++ ///////////////////..(0-)
Setelah t' 1 r '2 3 ++ dan setelah efek wellbore storage menghilang" maka akhirnya akan didapat :
P wf = Pi −
62.6 q µ B
k 0 . 227 + . ,6,7 S − + 2 φµ Ctr w
log t + log
kh
............(0 - 2)
'ari persamaan (0b-2)" terlihat bahwa plot antara Pwf #ersus log (t) merupakan garis lurus dengan kemiringan (slope & m) :
m
= −
62.6 qµ B
kh
.....................................................................................(0 - 0)
'alam dunia teknik perminyakan" biasanya orang memilih waktu t & !am dan mencatat Pwf pada saat itu sebagai Phr . 'engan menggunakan konsep ini kita dapat menentukan skin 4S5 menggunakan persamaan :
Pi − P hr S = .7 m
k 0 . 227 − log + 2 φµ Ctr w
..........................................(0 - 8)
%da dua grafik yang selalu harus dilakukan didalam menganalisa pressure drawdown pada periode infinite acting ini" yaitu log-log plot untuk menentukan wellbore storage dan semilog plot untuk menentukan karakteristik formasi.
A. L%'L% Pl# Un#u( )enen#u(an Well*re S#ra%e
9rafik log ( Pi Pwf) #s log (t) ini digunakan untuk menentukan kapan saat berakhirnya efek dari wellbore storage. Saat mencapai garis lurus semi-log dapat diperkirakan dengan :
t >
( 2++"+++ + 2"+++S ) Cs kh
.......... .......... .......... .......... .......... .......... ......(0 - 7)
µ
Cs
=
qB
∆t
28
∆P
..............................................................................................(0 - 6)
Perkiraan besarnya ;s (bbl1psi)" adalah :
dimana ∆t dan ∆P adalah harga yang dibaca dari suatu titik pada garis lurus 4unit slope5 tersebut. B. Se+il% Pl# Un#u( )enen#u(an ,ara(#eris#i( -r+asi
9rafik ini adalah semilog plot antara Pwf #s log (t). 'engan membaca kemiringannya (m)" maka permeabilitas formasi dapat ditentikan" yaitu:
k
= −
62.6 qµ B mh
..................................................................................(0 - )
(catatan : 4m5 akan berharga negatif sehingga menghasilkan permeabilitas yang positif) . Satu hal yang harus dicatat : Phr harus dibaca pada garis lurus semilognya.
Pengembangan teori analisa tekanan pada periode transien lan!ut didasarkan pada persamaan untuk reser#oir silindris yang terbetas dengan melibatkan tambahan penurunan tekanan akibat adanya skin" yaitu : ∞ 2kt r e 0 2 ( ) α α − = + − + + ( ) − Pi P wf ln S 2∑ Bn n " r eD Exp n " t DW 2 2π kh φµ Ctr w r 8 = n w
q µ
.(0 - ,)
%pabila la!u aliran tetap" maka tekanan rata-rata pada reser#oir ini adalah :
Pave
=
Pi
qt
φ Cthr e
.........................................................................................(0 - )
2
P wf
− P = +.,8
− 8.6, kt q µ B Exp ......................................................(0 - +) 2 2π kh φµ Ctr e
atau persamaan (0b-+) tersebut dapat dituliskan sebagai :
log ( P wf − P )
q µ B +.++6,kt = log ,.6 − π 2 kh φµ Ctr e 2
.......... .......... .......... .......... ...(0 - )
'ari persamaan (0b-) grafik log (Pwf-P) #s t harus merupakan garis lurus dengan kemiringan :
β
= +.++6,
kt φµ Ctr e
0
.......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........(0 - 2)
dan titik potong terhadap sumbu tegak (b)" adalah : B
=
,.6
qµ B kh
...........................................................................................(0 - 0)
Plot antara log (Pwf-P) #s t akan linier asalkan P diketahui besarnya. =etapi sayangnya yidak" sehingga pada metoda ini harus dilakukan coba-coba menggunakan suatu harga P. %pabila harga P tadi cocok dengan kondisi yang ada" maka akan didapatkan garis lurus dan apabila garis lurus telah didapatkan" maka permeabilitas dihitung dengan :
k
=
,.6
qµ B bh
.........................................................................................(0 - 8)
olume pori se!auh daerah pengurasan (drainage #olume) sumur yang diu!i dapat diperkirakan (bbl)" yaitu:
Vp
=
+.7
qB
.......................................................................................(0 - 7)
β bC
r Pave − P − ln + +.7 e b r w
S = +.,8
.......... .......... .......... .......... .......... .......(0 - 6)
Faktor skin dapat pula ditentukan" yaitu :
3.2.3. Analisa Pressure Drawdwn Pada Peride Se+i S#ead/'S#a#e
Pengu!ian ini terutama untuk menentukan #olume reser#oir yang berhubungan dengan sumur yang diu!i" oleh sebab itu disebut 4resr#oir limit P ( skin)
=
bS +.,8
............................................................................................(0 - )
testing5. Persamaan dasar yang digunakan adalah :
P wf
= Pi − 8.2
q µ B +.+++72 kt kh
2 e
φµ Ctr
0 + ln r eD − 8
.......... .......... .......... ..........(0 - ,)
'ari persamaan (0b-,)" plot antara Pwf #s t merupakan suatu garis lurus dengan kemiringan :
β L
=
q
πφ Ctr e
2
..............................................................................................(0 - )
>emudian dengan mengetahui kemiringan ini" maka drainage #olume (bbl) dapat ditentukan" yaitu :
Vp
=
+.+8,
qB
β L C
.......................................................................................(0 - 2+)
Ga+*ar 3.1. Peridisasi #e(anan ada en%uian Pressure Drawdwn !Pl# ar#esian& 3.2.0. Penen#uan Ben#u( Reserir Dari Da#a Pressure Drawdwn Tes# Berdasar(an Peride Se+i S#ead/'S#a#e dan In"ini#e A$#in%
Pada umumnya persamaan aliran pada periode semi steady state untuk setiap bentuk reser#oir" adalah :
P d ( t D )
A 2.287, = 2π t DA + 1 2ln 2 + ln C r w A
.......... .......... .................... ...(0 - 2)
'engan mengkombinasikan persamaan diatas pada persamaan :
P D
=
kh Pi
− P wf
8.2 q µ B
.......... .............................. .............................................(0 - 22)
maka akan diperoleh :
Pwf & m?t * Pint /////////////////////... (0-20)
'imana :
P in
= Pi − +.6
q µ B kh
A 2.287, ln 2 S + + ln 2 C A r w
....................................(0 - 28)
m? dan Pint didapat dari plot Pwf #s t (periode semi steady state)" yaitu : m? adalah kemiringan dan Pint didapat dengan mengekstrapolasi garis liniernya ke t & +. Selan!utnya bentuk reser#oir (reser#oir shape) diperkirakan dari :
C A
= 7.876
P − P Exp 2.0+0 hr int .......... .......... .......... .......... .......... .....(0 - 27) m? m m
dimana : m dan Phr diperoleh dari semilog plot Pwf #s log (t) untuk periode infinite acting.
3.3. PROSEDUR ANALISA
=ahapan atau langkah-langkah untuk melakukan analisa pressure drawdown test berdasarkan masing-masing periode yang ter!adi" adalah sebagai berikut : 3.3.1. Analisa Pada Peride Transien
a.
Plot data Pwf #s @og (t) pada kertas semilog.
b.
=entukan saat berakhirnya periode transien yang ditandai dengan telah ter!adinya de#iasi dari garis lurus hasil plot Pwf #s @og (t). saat ini berarti !uga bahwa aliran memasuki periode transien lan!ut dan semi steady-state.
c.
=entukan kemiringan (slope m) pada daerah periode aliran transien (garis lurus).
d.
=entukan besarnya permeabilitas (k) menggunakan persamaan (0-0).
e.
=entukan factor skin (S) menggunakan persamaan (0-8).
3.3.2. Analisa Pada Peride Transien Lanu#
a. Plot data log (Pwf-P) #s t pada kertas semilog. b. =entukan besarnya harga P secara coba-coba sampai memberikan garis lurus pada plot grafik log (Pwf-P) #s t. c. Akstrapolasikan grafik pada harga P yang memberikan garis lurus tersebut sampai harga t & +" sehingga didapatkan harga titik potongnya (harga b). d. =entukan kemiringan (slope" β). e. =entukan permeabilitas (k) menggunakan persamaan (0-). f. =entukan besarnya #olume pori-pori se!auh daerah pengurasan (p) dengan persamaan (0-2). g. =entukan factor skin (S) menggunakan persamaan (0-0). 3.3.3. Analisa Pada Peride Se+i S#ead/'S#a#e
a. Plot antara Pwf #s t pada kertas ;artesian. b. =entukan kemiringan (slope" β) dari grafik tersebut. c. =entukan besarnya #olume pori-pori se!auh daerah pengurasan (p) dengan persamaan (0-). a#a#an 4
p yang didapatkan dengan menganalisa periode transien lan!ut dan periode semi steady-state biasanya akan memberikan harga yang relatif sama. %pabila tidak sama" maka p yang didapatkan dari periode semi steady-state lebih representatif. 3.3.0. Penen#uan Ben#u( Reserir !Reserir S5ae&
a. Plot antara Pwf #s t pada kertas ;artesian" kemudian lakukan ektrapolasi sampai pada t & +" kemudian tentukan titik potongannya (Pint.). b. =entukan kemiringan periode semi steady-state pada grafik tersebut (slope" m?).
c. Plot antara Pwf #s t pada kertas semilog" kemudian tentukan kemiringan periode transien pada grafik tersebut (slope" m). d. =entukan harga P !am pada grafik langkah c. e. =entukan besarnya shape factor (;%) menggunakan (0-22). f. 9unakan =abel 'ietB (=abel I-I) untuk mendapatkan bentuk reser#oir yang mendekati harga shape factor (;%) hasil perhitungan pada langkah e. g. =entukan besarnya harga (t'%)PSS tersebut tentukan bentuk reser#oir yang sesuai dengan table 'ietB tersebut (langkah f).
3.0.
DATA DAN PER6ITUNGAN
3.0.1. Da#a
-C
& bbl1day
- Porositas
& +",
- iscositas
& "7 cp
- ;t
& ,"2 D + 6 psi-
- r w
& +"7 ft
-h
& 77. ft
- $o
& "2 E$1S=$
- Pi
& 0,++ psi
-=
& 22+ F
Ta*el III'1 Da#a Tes# Te(anan Drawdwn !PDD&
Go 2 0 8 7 6 , + 2
t"
Pwf " psi 0,++ 0,+.0 0. 076. 08. 028. 06,7.7 0668.7 068., 060., 0602., 062,.,
∆P" psi + . 2,. 80. 7,.0 7. 8.7 07.7 72.2 6+.2 6.2 .2
0 8 7 6 , 2+ 2 22 20 28 27 26 2 2, 2 0+
2+ 27 0+ 8+ 77 67 + ,+ + 27 2+ 2,+ 08+ 8+ 72+ 60+ + ,+
0626. 0628. 0620., 062., 06 06.7 066., 067., 068., 062.8 06+,., 06+6. 06+8.7 06+2 07 077 07, 07,+
0. 7. 6.2 ,.2 , ,2.7 ,0.2 ,8.2 ,7.2 ,.6 .2 0.0 7.7 , 2+ 2+7 2 22+
3.0.2. Per5i#un%an 1. )enen#u(an 5ar%a s
Ht & +.7 HP & 80. ;s &
QxBo ∆t x"2 +.7 = x x 28 28 80. ∆ P
& +"+0,2, psi- 2. )enen#u(an 5ar%a + !sle& dari %ra"i( l% # s l% 7P
P & 066" psi P2 & 067+. psi m & 066" 067+. & ,.2+ psi1cycle 3. )enen#u(an 5ar%a ( !er+ea*ili#as "r+asi&
k&
62"6 x x"7 x"2 62 "6 xQx µ xβ & & 6,"66, m' ,"2+ x77. mxh
0. )enen#u(an 5ar%a P 1 a+ dari %ra"i( P s #
didapat harga P !am adalah 06++", psi. 8. )enen#u(an 5ar%a S !s(in "a$#r&
S & "7 D
& "7 D
Pi − P hr k − log + 0 " 227 m 2 θ x µ xCtxrw
0,++ − 0677.7 6,"66, log 0 " 20 − + ,"2+ +", x"7 x(,"2 x+ −6 ) x+"72
& "22666 9. )enen#u(an 5ar%a
Ps(in
∆Pskin & +., D m D S & +., D ,"2+ D "22666& 7"6+8 psi :. )enen#u(an 5ar%a 7# ada well*re s#ra%e !# w*s&
twbs & &
2+++++ + 2+++ xS ) xCs ( kxh) 1 µ 2+++++ + 2+++ x8"0,,+0) x +"+0,2, (6,"66, x77") 1 "7
& 7"6+00 !am ;. )enen#u(an 5ar%a Pw" P wf
= P i −
k 62.6Q µ B log(t wbs ) + log 2 kh φµ C t r w
− 0.227 + +.,6,7S
P wf
=
0,++
−
62.6 x- x"7 x" 2 6,"66, D 77"
log(7"6+00) +
< 06,",6 psi =. )enen#u(an 5ar%a -E
FA &
Pi − Pwf − ∆ P SK! P ? − Pwf D ++
FA &
0,++ − 06,",6 − (7"6+8 ) 0,++ − 06,",6
& -2"+068 fraksi 1>. )enen#u(an 5ar%a PI P =
P =
q Pi − P wf
− ∆P s
0,++ − 06,",6 − 7"6+8
& -2"2+, $P'1psi 11. )enen#u(an wa(#u seud s#ead/ s#a#e !# ss& dari %ra"i( l% 7# ?s Pw"
didapat harga tpss adalah 80+ !am 12. )enen#u(an 5ar%a r e
r e &
r e &
+.++7ktpss
φµ Ct
+.++7 x6,"66, x 80+ +., x"7 x (," 2 x+ − 6 )
r e & ++",80 ft 13. )enen#u(an ?lu+e ri !?&
'ari grafik ;artesian Ht #s Pwf dapat ditentukan : δ P wf δ t
=
P − P 2 t
− t 2
= 062"0 − 062" & +"8 + − ++
Jaka dapat dihitung #olume pori : p
&
− +.208qBo C t
−
δ P wf δ t
+.208 x x"2 (,"2 x+ − 6 ) x +"8
p
&
p
& 8262 bbl
3.8. 6ASIL PER6ITUNGAN
'ari analisa Pressure 'rawdown" didapatkan hasil : J
& ,.2+ psi 1 cycle
>
& 6,.66, m'
P !am
& 0677.7 psi
S
& .22666
;s
& +.+0,2,
=wbs
& 7.6+00 !am
dPs
& 7.6+8 psi
Pwf
& 06,.,6 psi
FA
& -2.+068 fraksi
PI
& -2.2+, bpd1psi
=pss
& 80+ !am
Ee
& ++",80 feet
dPwf
& 8" psi
dt
& -++ !am
p
& 8262 bbl
3.9. GRA-I,
3.:. PE)BA6ASAN
Pressure 'radown testing adalah suatu pengu!ian yang dilakukan dengan cara membuka sumur K mempertahankan la!u produksi tetap selama pengu!ian berlangsung" di mana sebagai syarat awal sebelum pembukaan sumur tersebut" tekanan hendaknya seragam di seluruh reser#oir. =ekanan yang seragam ini dapat diperoleh dengan !alan menutup sumur sementara waktu dengan tu!uan agar dicapai keseragaman tekanan ini di reser#oirnya. 'ari pressure drawdown testing ini kita dapat memperoleh informasi di antaranya permeabilitas" skin" #olume pori berisi fluida dan waktu berakhirnya wellbore storage.
Pada P'' K P$L memiliki persamaan dan perbedaan. Persamaannya adalah engu!ian dilakukan dengan !alan memproduksikan sumur dengan la!u produksi tetap dan menutup sumurM sama sama menentukan permeabilitas formasi (>) dan menentukan harga factor skin. Perbedaannya adalah bahwa P$L merupakan proses 4loading5 yaitu pengisian #olume lubang sumur oleh fluida formasi" sedangkan P'' merupakan proses 4unloading" yaitu pengosongan #olume lubang sumur dari fluida formasi dengan !alan memproduksikan fluida formasi tersebut dengan tekanan K la!u alir yang tetap. Nal yang perlu diperhatikan pada P'' adalah mempertahankan la!u produksi selamam pengu!ian berlangsung. Nal ini sangat sulit karena pada kenyataannya di lapangan" seama proses produksi tekanannya akan semakin berkurang" sehingga la!u produksi tidak mungkin konstan. Pada pengu!ian ini" hal utama yang dicari adalah permeabilitas formasi" factor skin dan #olume pori yang berisi fluida. Nal yang paling pertama dilakukan adalah menentukan Ht AO$ yang menun!ukkan selang waktu kapan berakhirnya efek wellbore storage. =idak hanya itum untuk memastikan efek wellbore storage benar benar berakhir makan hasilnya harus ditambah "7 log cycle. $erdasarkan grafik log Ht #s log HP didapatkan harga AO$ sebsar 0+ !am. 'ari erangkaian analisa dan perhitungan" maka hasil yang diperoleh yaitu tekanan !am sebesa 0677"7 psi. berdasarkan hasil percobaan kita mendapakan nilai m yaitu ,"2+ dan harga permeabilitas formasi sebesar 6,"66, m'. 'idapatkan !uga factor skin sebesar "22666. Skin tersebut bernilai positif yang berarti ter!adi keruskana pada formasi. $erdasarkan #olume pori-pori yang berisi fluida sebesar 8262 bbl. Lntuk penentuan besarnya efek wellbore storage bias menggunakan rumus matematis. =wbs yang didapatkan dari analisa sebesar 7"6+00 !am. 'ari garfik log Ht #s Pwf" menghasilkan suatu kur#a karakteristik fluida" di antaranya adalah early transient time denga periode transient" middle transient time dengan periode transient lan!ut dan late transient time denga periode aliran PSS. 'ari grafik log Ht #s log Pwf" kita dapat menentukan =pss dan dari analisa didapatkan tpss 80+ !am. Sebelumy didapatkan !uga harga ;s sebesar +"+0,2, dengan HPs sebesar 7.6+8 psi dan Pwf sebesar 06,"6, psi yang menghasilkan FA sebesar -2" dan
PI sebesar -2"2 bpd1psi. Gilai Fe dan PI negati#e ter!adi karena kurangnya ketelitian dari praktikan. Pengu!ian pada periode PSS disebut !uga reser#oir limit testing yaitu bertu!uan untuk menentukan suatu batas reser#oir dengan !alan mencatat penurunan tekanan lubang sumur terhadap waktu. Eespon tekanan pada periode PSS memperlihatkan reser#oir telah mencapai batasnya. 'idapatkan re sebsar ++",80 ft" sehingga #olume pori yang diisi fluida se!auh !ari-!ari pengurasan dapat ditentukan. Pada percobaan ini besarnya twbs sebesar 7"6+00 !am dan tpss sebesar 80+ !am. Nasil percobaan sesuai dengan teori bahwa twbs Q tpss. %plikasi lapangan dari analisa P'' adalah mengetahui lamanya pengaruh wellbore storage serta dapa emngetahui karakteristik reser#oir serta kemampuan produksi suatu sumur. >elebihan danri P'' adalah dapat men!alankan produksi selama tes berlangsung. >erugian dari P'' adalah sulit mengatur la!u a lir agar tetap konstan.
3.;. ,ESI)PULAN
. 'ari hasil P'' test" didapatkan J & ,"2+ > & 6,"66, m' P !am & 0677"7 psi S & "22666 ;s & +"+0,2, =wbs & 7" 6+00 !am dPs & 7"6+8 psi
Pwf & 06," ,6 psi FA & -2"+068 PI & -2"2+, bpd1psi =pss & 80+ !am Ee & ++",80 ft dPwf & 8" psi dt & -++ !am p & 8262 bll 2. %plikasi lapangan dari P'' adalah dapat mengetahui lamanya pengaruh wallbore storage" serta dapat mengetahui karakteristik reser#oir serta kemampuan produksi suatu sumur. 0. >euntungan P'' adalah dapat men!alankan produksi selama tes berlangsung. >erugian dari P'' adalah sulit mengatur la!u alir agar tetap konstan. 8. Faktor skin bernilai positif menandakan ter!adi kerusakan pada formasi. 7. =wbs adalah selang waktu dari awal efek wellbore storage berakhir. =pss adalah waktu di mana mulainya periode pseudo steady state. Nubungannya adalah =wbs Q =pss dan =wbs Q AO$.
