BAB II KARAKTERISTIK RESERVOIR
2.1. Karakteristik Batuan Dan Fluida Reservoir 2.1.1. Batuan Reservoir
Reserv Reservoir oir adalah bagian bagian kerak kerak bumi bumi yang yang mengan mengandung dung minyak minyak dan gas bumi. Cara terdapatnya minyak bumi di bawah permukaan haruslah memenuhi beberapa syarat, yang merupakan unsur-unsur suatu reservoir minyak bumi. Unsurunsur tersebut, yaitu : 1. Batuan reservoir, sebagai wadah yang diisi dan dijenuhi oleh minyak dan gas bumi. Biasanya batuan reservoir berupa lapisan batuan yang berongga-rongga ataupun berpori-pori. . !apisan !apisan penutup "#ap ro#k$, ro#k$, yaitu yaitu suatu lapisan lapisan yang tidak permeable permeable terdapat terdapat di atas suatu suatu reservoir reservoir dan penghalang penghalang minyak minyak dan gas bumi yang akan keluar dari reservoir. . %erangkap %erangkap reservoir reservoir "reservoir "reservoir trap$, trap$, merupakan merupakan suatu unsur pembentuk pembentuk yang bentuknya sedemikian rupa sehingga lapisan beserta penutupnya merupakan bentuk konkav ke bawah dan dan menyebabkan minyak dan gas bumi berada dibagian teratas reservoir.
2.1.1.1. Komposisi Kimia Batuan Reservoir
Batu Batuan an rese reserv rvoi oirr umum umumny nyaa terd terdir irii dari dari batua batuan n sedi sedime men, n, yang yang berup berupaa batupasir, batuan karbonat, dan shale atau kadang-kadang vulkanik. &asing-masing batuan tersebut mempunyai komposisi kimia yang berbeda, begitu pula si'at 'isiknya. Unsur atau atom-atom atom-atom penyusun batuan reservoir reservoir perlu diketahui diketahui mengingat ma#am dan jumlah atom-atom tersebut akan menentukan si'at-si'at mineral yang terbentuk, baik si'at-si'at 'isik 'isik maupun si'at-si'at kimiawinya.
2.1.1.1.1. Batu asir
&enur &enurut ut %ett %ettij ijohn ohn,, batu batupa pasi sirr diba dibagi gi menj menjad adii tiga tiga kelom kelompo pok, k, yait yaitu u : (rtho)uart*ites, +raywa#ke, dan rkose. %embagian tersebut didasarkan pada jumlah kandungan mineralnya. a. Ort!o"uart#ites
(rtho)uart*ites merupakan jenis batuan sedimen yang terbentuk dari proses yang menghasilkan unsur sili#a yang tinggi, dengan tidak mengalami meta'ormosa "perubahan bentuk$ dan pemadatan, terutama terdiri atas mineral kwarsa ")uart*$ dan miner mineral al lainny lainnyaa yang yang stabil stabil.. &ateri &aterial al pengika pengikatny tnyaa "semen "semen$$ teruta terutama ma terdir terdirii atas atas #arbonate dan sili#a. (rtho)uart*ites merupakan jenis batuan sedimen yang relatip bersih yaitu bebas dari kandungan shale dan #lay. "abel "abel -1$ menunjukkan komposisi kimia ortho)uart*ites.
Ta$el Ta$el II%1. Komposisi Kimia Batupasir Ort!o"uart#ites. 1&'
$. (ra)*a+k
+raywa +raywa#ke #ke merup merupakan akan jenis jenis batupas batupasir ir yang yang tersus tersusun un dari dari unsurunsur-uns unsur ur mineral yang berbutir besar, terutama kwarsa dan 'eldspar serta 'ragmen-'ragmen batuan. &aterial pengikatnya adalah #lay dan #arbonate. /e#ara lengkap mineralmineral penyusun graywa#ke terlihat terlihat pada "abel "abel -$.
Ta$el II%2. Komposisi ,ineral (ra)*a+ke. 1&'
0omposisi graywa#ke tersusun dari unsur sili#a dengan kadar lebih rendah dibandingkan dengan rata-rata batupasir, dan kebanyakan sili#a yang ada ber#ampur dengan silikat "sili#ate$. /e#ara terperin#i komposisi kimia graywa#ke dapat dilihat pada "abel -$.
Ta$el II%-. Komposisi Kimia (ra)*a+ke. 1&'
$. Arkose
rkose merupakan jenis batupasir yang biasanya tersusun dari )uart* sebagai mineral yang dominan, meskipun seringkali mineral arkose 'eldspar jumlahnya lebih banyak dari )uart*. /edangkan unsur-unsur lainnya, se#ara berurutan sesuai prosentasenya ditunjukkan pada "abel -2$. 0omposisi kimia arkose ditunjukkan pada "abel -3$, dimana terlihat bahwa arkose mengandung lebih sedikit sili#a jika
dibandingkan dengan ortho)uart*ites, tetapi kaya akan alumina, lime, potash, dan soda.
Ta$el II%. Komposisi ,ineral dari Arkose /0'. 1&'
Ta$el II%. Komposisi Kimia dari Arkose /0'. 1&'
2.1.1.1.2. Batuan Kar$onat
4alam hal ini yang dimaksud dengan batuan karbonat adalah limestone, dolomite, dan yang bersi'at diantara keduanya. !imestone adalah istilah yang biasa dipakai untuk kelompok batuan yang mengandung paling sedikit 567 #al#ium #arbonate atau magnesium. stilah limestone juga dipakai untuk batuan yang mempunyai 'raksi #arbonate melebihi unsur non-#arbonate-nya. %ada
limestone
'raksi disusun terutama oleh mineral #al#ite, sedangkan pada dolomite mineral penyusun utamanya adalah mineral dolomite. "abel -8$ menunjukkan komposisi kimia limestone se#ara lengkap. Ta$el II%. Komposisi Kimia 3imestone. 1&'
4olomite adalah jenis batuan yang merupakan variasi dari limestone yang mengandung unsur #arbonate lebih besar dari 367, sedangkan untuk batuan-batuan yang mempunyai komposisi pertengahan antara limestone dan dolomite akan mempunyai nama yang berma#am-ma#am tergantung dari unsur yang dikandungnya. Untuk batuan yang unsur #al#ite-nya melebihi dolomite disebut dolomite limestone, dan yang unsur dolomite-nya melebihi #al#ite disebut dengan limy, #al#iti#, #al#i'erous atau #al#iti# dolomite. 0omposisi kimia dolomite pada dasarnya hampir mirip dengan limestone, ke#uali unsur &g( merupakan unsur yang penting dan jumlahnya #ukup besar. "abel -9$ menunjukkan komposisi kimia unsur penyusun dari dolomite. Ta$el II%4. Komposisi Kimia Dolomite. 1&'
2.1.1.1.-. S!ale
%ada umumnya unsur penyusun shale ini terdiri dari lebih kurang 357 sili#on dioide "/i($, 137 alumunium oide "l($, 87 iron oide ";e($ dan ;e(, 7 magnesium oide "&g($, 7 #al#ium oide "Ca($, 7 potasium oide "0 ($, 17 sodium oide "
Ta$el II%&. Komposisi Kimia S!ale. 1&'
2.1.1.2.
Si5at%Si5at Fisik Batuan Reservoir
%ada dasarnya semua batuan dapat menjadi batuan reservoir asalkan mempunyai porositas dan permeabilitas yang #ukup, namun pada kenyataannya hanya batuan sedimen yang banyak dijumpai sebagai batuan reservoir, khususnya reservoir minyak. (leh karena itu dalam penilaian batuan reservoir selanjutnya akan
banyak berhubungan dengan si'at-si'at 'isik batuan sedimen, terutama yang porous dan permeable.
2.1.1.2.1. orositas
%orositas "φ$ dide'inisikan sebagai 'raksi atau persen dari volume ruang pori-pori terhadap volume batuan total "bulk volume$. Besar-ke#ilnya porositas suatu batuan akan menentukan kapasitas penyimpanan 'luida reservoir. /e#ara matematis porositas dapat dinyatakan sebagai :
− V s
V p
φ =
V b
? b
@
volume batuan total "bulk volume$.
?s
@
volume padatan batuan total "volume grain$.
? p
@
volume ruang pori-pori batuan.
V b
=
V b
>..>>>>>>>>>>>>>>>>........."-1$
dimana :
%orositas batuan reservoir dapat diklasi'ikasikan menjadi dua, yaitu: 1. %orositas absolut, adalah persen volume pori-pori total terhadap volume batuan total "bulk volume$. φ =
Volume pori total ×1667 bulk volume
..>>>>>>>>>>>>>>> "-
$ . %orositas e'ekti', adalah persen volume pori-pori yang saling berhubungan terhadap volume batuan total "bulk volume$. φ =
Volume pori yang berhubunga n ×1667 bulk volume
..>>>>>>>>>. "-
$ Untuk selanjutnya porositas e'ekti' digunakan dalam perhitungan karena dianggap sebagai 'raksi volume yang produkti'. 4isamping itu menurut waktu dan #ara terjadinya, maka porositas dapat juga diklasi'ikasikan menjadi dua, yaitu :
1. %orositas primer, adalah porositas yang terbentuk pada waktu batuan sedimen diendapkan. . %orositas sekunder, adalah porositas batuan yang terbentuk sesudah batuan sedimen terendapkan. ipe batuan sedimen atau reservoir yang mempunyai porositas primer adalah batuan konglomerat, batupasir, dan batu gamping. %orositas sekunder dapat diklasi'ikasikan menjadi tiga golongan, yaitu : 1. %orositas larutan, adalah ruang pori-pori yang terbentuk karena adanya proses pelarutan batuan. . Rekahan, #elah, kekar, yaitu ruang pori-pori yang terbentuk karena adanya kerusakan struktur batuan sebagai akibat dari variasi beban, seperti : lipatan, sesar, atau patahan. %orositas tipe ini sulit untuk dievaluasi atau ditentukan se#ara kuantitatip karena bentuknya tidak teratur. . 4olomitisasi, dalam proses ini batugamping "CaC($ ditrans'ormasikan menjadi dolomite "Ca&g"C($$ atau menurut reaksi kimia :
CaC( A &gCl
→ Ca&g"C($ A CaCl
&enurut para ahli, batugamping yang terdolomitasi mempunyai porositas yang lebih besar dari pada batugampingnya sendiri. Besar-ke#ilnya porositas dipengaruhi oleh beberapa 'aktor, yaitu : ukuran butir "semakin baik distribusinya, semakin baik porositasnya$, susunan bu tir "susunan butir berbentuk kubus mempunyai porositas lebih baik dibandingkan bentuk rhombohedral$, kompaksi, dan sementasi.
2.1.1.2.2. 6etta$ilit)
pabila dua 'luida bersinggungan dengan benda padat, maka salah satu 'luida akan bersi'at membasahi permukaan benda padat tersebut, hal ini disebabkan adanya gaya adhesi. 4alam sistem minyak-air benda padat "+ambar .1$, gaya adhesi yang menimbulkan si'at air membasahi benda padat adalah :
@ σso - σsw @ σwo. #os θwo
>..>>>>>>>>>>>>>> "-2$
dimana :
σso @ tegangan permukaan minyak-benda padat, dyne#m. σsw @ tegangan permukaan air-benda padat, dyne#m. σwo @ tegangan permukaan minyak-air, dyne#m. θwo @ sudut kontak minyak-air.
(am$ar 2.1. Kesetim$an7an (a)a%(a)a ada Batas Air%,in)ak%adatan. 2'
/uatu #airan dikatakan membasahi *at padat jika tegangan adhesinya positip "θ D6E$, yang berarti batuan bersi'at water wet. /edangkan bila air tidak membasahi *at padat maka tegangan adhesinya negatip "θ F D6E$, berarti batuan bersi'at oil wet. %ada umumnya reservoir bersi'at water wet, sehingga air #enderung untuk melekat pada permukaan batuan sedangkan minyak akan terletak diantara 'asa air. Gadi minyak tidak mempunyai gaya tarik-menarik dengan batuan dan akan lebih mudah mengalir. 4istribusi #airan dalam sistem poriHpori batuan tergantung pada kebasahan, 4istribusi 'luida tersebut ditunjukkan pada "+ambar .$. 4istribusi pendulair ring
adalah keadaan dimana 'asa yang membasahi tidak kontinyu dan 'asa yang tidak membasahi ada dalam kontak dengan beberapa permukaan butiran batuan. /edangkan distribusi 'uni#ulair ring adalah keadaan dimana 'asa yang membasahi kontinyu dan se#ara mutlak terdapat pada permukaan butiran.
(am$ar 2.2. Distri$usi Ideal Fasa Fluida 86ettin78 Dan 89on 6ettin78 :ntuk Kontak Antar Butir ; Butir Batuan
ekanan kapiler "%#$ dide'inisikan sebagai perbedaan tekanan yang ada antara permukaan dua 'luida yang tidak ter#ampur "#airan-#airan atau #airan-gas$ sebagai akibat dari terjadinya pertemuan permukaan yang memisahkan mereka. %erbedaan tekanan dua 'luida ini adalah perbedaan tekanan antara 'luida Inon-wetting 'asaI "%nw$ dengan 'luida IJetting 'asaI "%w$ atau : %# @ %nw - %w
>...>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-3$
ekanan permukaan 'luida yang lebih rendah terjadi pada sisi pertemuan permukaan 'luida immis#ible yang #embung. 4i reservoir biasanya air sebagai 'asa yang membasahi "wetting 'asa$, sedangkan minyak dan gas sebagai non-wetting 'asa atau tidak membasahi.
ekanan kapiler dalam batuan berpori tergantung pada ukuran pori-pori dan ma#am 'luidanya. /e#ara kuantitati' dapat dinyatakan dalam hubungan sebagai berikut P c
=
.σ . #os θ
r
= ∆ ρ . g . h
>>>>>>>>>>>>>>>>..
"-8$ dimana : %#
@
tekanan kapiler.
σ
@
tegangan permukaan antara dua 'luida.
#os θ @
sudut kontak permukaan antara dua 'luida.
r
@
jari-jari lengkung pori-pori.
∆K
@
perbedaan densitas dua 'luida.
g
@
per#epatan gravitasi.
h
@
tinggi kolom.
4ari %ersamaan "-8$ dapat dilihat bahwa tekanan kapiler berhubungan dengan ketinggian di atas permukaan air bebas "oil-water #onta#t$, sehingga data tekanan kapiler dapat dinyatakan menjadi plot antara h versus saturasi air "/w$, seperti pada "+ambar .$. %erubahan ukuran pori-pori dan densitas 'luida akan mempengaruhi bentuk kurva tekanan kapiler dan ketebalan *ona transisi. 4ari %ersamaan "-8$ ditunjukkan bahwa h akan bertambah jika perbedaan densitas 'luida berkurang, sementara 'aktor lainnya tetap. =al ini berarti bahwa reservoir gas yang terdapat kontak gas-air, perbedaan densitas 'luidanya bertambah besar sehingga akan mempunyai *ona transisi minimum. 4emikian juga untuk reservoir minyak yang mempunyai % gravity rendah maka kontak minyak-air akan mempunyai *ona transisi yang panjang.
Ukuran pori-pori batuan reservoir sering dihubungkan dengan besaran permeabilitas yang besar akan mempunyai tekanan ka piler yang rendah dan ketebalan *ona transisinya lebih tipis dari pada reservoir dengan p ermeabilitas yang rendah.
(am$ar 2.-. Kurva Tekanan Kapiler.14' 2.1.1.2.. Saturasi
4alam batuan reservoir minyak umumnya terdapat lebih dari satu ma#am 'luida, kemungkinan terdapat air, minyak, dan gas yang tersebar ke seluruh bagian reservoir. /aturasi 'luida batuan dide'inisikan sebagai perbandingan antara volume pori-pori batuan yang ditempati oleh suatu 'luida tertentu dengan volume pori-pori total pada suatu batuan berpori. /aturasi minyak "/o$ adalah : So =
− pori yang diisi oleh volume pori − pori total
volume pori
"-9$ /aturasi air "/w$ adalah :
min yak
>..>>>>>>...
S w
=
volume pori − pori yang diisi air >.>>>>>>>>>>.. "volume pori − pori total
5$ /aturasi gas "/g$ adalah : S g
=
volume pori − pori yang diisi oleh gas volume pori − pori total
>.>>>>>>>.... "-
D$ Gika pori-pori batuan diisi oleh gas-minyak-air maka berlaku hubungan : /g A /o A /w @ 1
>..>>>>>>>>>>>>>>>>>>... "-16$
Gika diisi oleh minyak dan air saja maka : /o A /w @ 1
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-11$
(am$ar 2.. Variasi + Ter!adap S*.1' a$ :ntuk Sistem Batuan
erdapat tiga 'aktor yang penting mengenai saturasi 'luida, yaitu :
a. /aturasi 'luida akan bervariasi dari satu tempat ke tempat lain dalam reservoir, saturasi air #enderung untuk lebih besar dalam bagian batuan yang kurang porous. Bagian struktur reservoir yang lebih rendah relatip akan mempunyai /w yang tinggi dan /g yang relatip rendah. 4emikian juga untuk bagian atas dari struktur reservoir berlaku sebaliknya. =al ini disebabkan oleh adanya perbedaan densitas dari masing-masing 'luida ditunjukkan pada gambar .2. b. /aturasi 'luida akan bervariasi dengan kumulatip produksi minyak. Gika minyak diproduksikan maka tempatnya di reservoir akan digantikan oleh air dan atau gas bebas, sehingga pada lapangan yang memproduksikan minyak, saturasi 'luida berubah se#ara kontinyu. #. /aturasi minyak dan saturasi gas sering dinyatakan dalam istilah pori-pori yang diisi oleh hidrokarbon. Gika volume #ontoh batuan adalah ?, ruang pori-porinya adalah φ.?, maka ruang pori-pori yang diisi oleh hidrokarbon adalah : /o.φ.? A /g.φ.? @ "1-/w$.φ.?
>.>>>>>>>>>>>>>> "-1$
2.1.1.2.. ermea$ilitas
%ermeabilitas dide'inisikan sebagai suatu ukuran yang menunjukkan kemampuan batuan berpori untuk meluluskan suatu 'luida. %erhitungan permeabilitas pertama kali dikembangkan oleh =enry 4ar#y "1583$, yang memberikan hubungan empiris dalam bentuk di'erensial dengan persamaan sebagai berikut : v
=
q A
= − k ∂ P >.>>>>>>>>>>>>>>>>>>... "-1$ µ ∂ L
dimana : v
@
ke#epatan aliran, #mse#.
)
@
laju aliran 'luida, ##se#.
@
luas penampang media berpori, #m.
k
@
permeabilitas, dar#y.
µ
@
viskositas 'luida, #p.
∂%∂!
@
gradien tekanan dalam arah aliran, atm#m.
anda negati' pada %ersamaan "-1$ menunjukkan bahwa bila terdapat penambahan tekanan dalam satu arah, maka akan mempunyai arah aliran yang berlawanan dengan arah penambahan tekanan tersebut. %emakaian persamaan 4ar#y mempunyai beberapa asumsi, yaitu :
− aliran mantap "steady state$ − 'luida yang mengalir satu 'asa dan in#ompressible − viskositas 'luida yang mengalir konstan − tidak terjadi reaksi antara batuan dengan 'luidanya − kondisi aliran isotermal − 'ormasi homogen dan arah alirannya horisontal. %ori-pori batuan reservoir umumnya berisi lebih dari satu ma#am 'luida, sehingga permeabilitas dibedakan menjadi tiga, yaitu sebagai berikut : 1. %ermeabilitas absolut, adalah permeabilitas dimana 'luida yang mengalir didalamnya adalah satu 'asa dan harganya tidak tergantung dari ma#am 'luida yang mengalir. . %ermeabilitas e'ekti', adalah permeabilitas dimana 'luida yang mengalir didalamnya lebih dari satu ma#am, misalnya minyak dan air, air dan gas, gas dan minyak, atau ketiganya mengalir bersama-sama. . %ermeabilitas relati', adalah perbandingan permeabilitas e'ekti' batuan terhadap permeabilitas absolut batuan.
(am$ar 2.. Dia7ram er+o$aan en7ukuran ermea$ilitas. 2'
4asar penentuan permeabilitas oleh 4ar#y ditunjukkan oleh gambar .3. pabila %ersamaan "-1$ diintegralkan dengan batas tekanan %1 sampai % dan batas panjang nol sampai ! serta ke#epatan aliran sama dengan laju aliran volumetrik per satuan luas penampang, maka : k =
qµ L A( P 1 − P )
..>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>..."-12$
dimana : k
@
permeabilitas absolut, dar#y.
!
@
panjang batuan, #m.
%1, % @
tekanan pada titik 1 dan , atm.
/eperti yang telah disebutkan sebelumnya, pada kenyataannya jarang sekali ditemukan reservoir yang didalamnya hanya terdapat satu ma#am 'luida, tetapi kemungkinan terdiri dari dua atau tiga ma#am 'luida. Berdasarkan hal tersebut, maka dikembangkan konsep permeabilitas e'ekti' dan permeabilitas relati'. %ermeabilitas e'ekti' untuk masing-masing
'luida dapat ditentukan dengan menggunakan
persamaan-persamaan sebagai berikut : K o
=
qo µ o L A( P1
− P )
, K w
=
qw µ w L A( P 1 − P )
dan K g
=
q g µ g L A( P1
− P )
>>>>.... .."-
13$ /edangkan permeabilitas relati' untuk masing-masing 'luida adalah : K ro
=
K o k
, K rw
=
K w k
dan K rg
=
K g k
2.1.1.2.. Kompresi$ilitas Batuan
&enurut +eerstma "1D39$ terdapat tiga konsep kompressibilitas batuan, antara lain : a. 0ompressibilitas matriks batuan, yaitu 'raksi perubahan volume material padatan "grains$ terhadap satuan perubahan tekanan. b. 0ompressibilitas bulk batuan, yaitu 'raksi perubahan volume bulk batuan terhadap satuan perubahan tekanan. #. 0ompressibilitas pori-pori batuan, yaitu 'raksi perubahan volume pori-pori batuan terhadap satuan perubahan tekanan. 4iantara konsep diatas, kompressibilitas poriHpori batuan dianggap yang paling penting dalam teknik reservoir khususnya. Batuan yang berada pada kedalaman tertentu akan mengalami dua ma#am tekanan, antara lain : 1. ekanan hidrostatik 'luida yang terkandung dalam pori-pori batuan . ekanan-luar "eternal stress$ yang disebabkan oleh berat batuan yang ada diatasnya "overburden pressure$. %engosongan
'luida
dari
ruang
pori-pori
batuan
reservoir
akan
mengakibatkan perubahan tekanan-dalam dari batuan, sehingga resultan tekanan pada batuan akan mengalami perubahan pula. danya perubahan tekanan ini akan mengakibatkan perubahan pada butir-butir batuan, pori-pori dan volume total "bulk$ batuan reservoir. Untuk padatan "grains$ akan mengalami perubahan yang serupa apabila mendapat tekanan hidrostatik 'luida yang dikandungnya. %erubahan
bentuk
volume
bulk
batuan
dapat
dinyatakan
sebagai
kompressibilitas Cr atau : C r
=
1 dV r . V r dP
.>..>>>>>>>>>>>>>>>>>>....."-18$
/edangkan perubahan bentuk volume pori-pori batuan dapat dinyatakan sebagai kompressibilitas C p atau :
C p
=
1
.
dV p
V p dP L
.>..>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-19$
dimana : ?r
@
volume padatan batuan "grains$.
? p
@
volume pori-pori batuan.
%
@
tekanan hidrostatik 'luida di dalam batuan.
%L
@
tekanan luar "tekanan overburden$.
2.1.2. Fluida Reservoir
;luida reservoir yang terdapat dalam ruang pori-pori batuan reservoir pada tekanan dan temperatur tertentu, se#ara alamiah merupakan #ampuran yang sangat kompleks dalam susunan atau komposisi kimianya. /i'at-si'at dari 'luida hidrokarbon perlu dipelajari untuk memperkirakan #adangan akumulasi hidrokarbon, menentukan laju aliran minyak atau gas dari reservoir menuju dasar sumur, mengontrol gerakan 'luida dalam reservoir dan lain-lain. ;luida reservoir minyak dapat berupa hidrokarbon dan air "air 'ormasi$. =idrokarbon terbentuk di alam, dapat berupa gas, *at #air ataupun *at padat. /edangkan air 'ormasi merupakan air yang dijumpai bersama-sama dengan endapan minyak.
2.1.2.1.
Komposisi Kimia Fluida Reservoir
;luida reservoir
terdiri
dari hidrokarbon
dan
air
'ormasi. 4alam
pembahasannya akan dibi#arakan mengenai si'at-si'at kimia dan 'isika kedua jenis 'luida reservoir tersebut.
2.1.2.1.1. =idrokar$on
=idrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon dan hidrogen. /enyawa karbon dan hidrogen mempunyai banyak variasi yang terdiri dari hidrokarbon rantai terbuka, yang meliputi hidrokarbon jenuh dan tak jenuh serta hidrokarbon rantai tertutup "susunan #in#in$ meliputi hidrokarbon #y#li# aliphati# dan
hidrokarbon aromati#. 0eluarga hidrokarbon dikenal sebagai seri homolog, anggota dari seri homolog ini mempunyai struktur kimia dan si'at-si'at 'isiknya dapat diketahui dari hubungan dengan anggota deret lain yang si'at 'isiknya sudah di ketahui /edangkan pembagian tingkat dari seri homolog tersebut didasarkan pada jumlah atom karbon pada struktur kimianya.
A. (olon7an =idrokar$on >enu!
/eri homolog dari hidrokarbon ini mempunyai rumus umum Cn=nA1 dan mempunyai #iri dimana atom-atom karbon diatur menurut rantai terbuka dan masingmasing atom dihubungkan oleh ikatan tunggal, dimana tiap-tiap valensi dari satu atom C berhubungan dengan atom C disebelahnya. /eri homolog hidrokarbon ini biasanya dikenal dengan nama alkana "nggris : alkene$ dimana penamaan anggota seri homolog ini disesuaikan dengan jumlah atom karbon dalam sebutan Munani dan diakhiri dengan akhiran IanaI "nggris : IaneI$. /enyawa dari golongan ini "alkana$ disebut juga sebagai hidrokarbon golongan para''in. abel -D menunjukkan #ontoh#ontoh nama-nama anggota alkana sesuai dengan jumlah atom karbonnya.
Ta$el II%?. Alkana /@n=2n2'.1' 9o. Kar$on n
9ama
1 2 3 8 9 5 D 16 6 6
ðane Nthane %ropane Butane %entane =eane =eptane (#tane
%ada tekanan dan temperatur normal empat alkana yang pertama merupakan gas. /ebagai hasil meningkatnya titik didih "boiling point$ karena penambahan jumlah atom karbon maka mulai pentana "C3=1$ sampai hepta dekana "C19=8$ merupakan #airan. /edangkan alkana yang mengandung 15 atom karbon atau lebih merupakan padatan "solid$. lkana dengan rantai ber#abang memperlihatkan gradasi si'at-si'at 'isik yang berlainan dengan n-alkana, dimana untuk rantai ber#abang memperlihatkan si'at-si'at 'isik yang kurang beraturan. %erubahan dalam struktur menyebabkan perubahan didalam gaya antar molekul "inter molekuler 'or#e$ yang menghasilkan perbedaan pada titik lebur dan titik didih diantara isomer-isomer alkana. /eri n-alkana yang diberikan pada abel -16 memperlihatkan gradasi si'at-si'at 'isik yang tidak begitu tajam.
Ta$el II%1C. Si5at ; Si5at Fisik n%Alkana. 1' 9
9ame
Boilin7 oint o F
,eltin7 oint o F
Spe+i5i+ (ravit) CoC oF
1 2 3 8 9 5 D 16 11 1 13 6 6
ðane Nthane %ropane Butane %entane =eane =eptane (#tane
-35.9 -19.3 -2.9 1.1 D8.D 133.9 6D. 35. 6.2 23.3 52.8 21. 31D.1 825.D 53.3
-D8.8 -D9.D -63.5 -19.6 -61.3 -1D.8 -11.1 -96. -82. -1.2 -13 12 36 DD 131
6.365 6.352 6.81 6.882 6.855 6.969 6.9 6.92 6.926 6.92D 6.98D
B. (olon7an =idrokar$on Tak >enu!
=idrokarbon ada yang mempunyai ikatan rangkap dua ataupun rangkap tiga "triple$, yang digunakan untuk mengikat dua atom C yang berdekatan. (leh karena itu, valensi yang semula tersedia untuk mengikat atom hidrokarbon telah digunakan untuk mengikat atom C yang berdekatan, dengan #ara ikatan rangkap dua atau rangkap tiga yang mengikat dua atom C, maka hidrokarbon seperti ini disebut hidrokarbon tak jenuh atau disebut juga sebagai keluarga alkena "nggris : alkene$ dengan rumus umum Cn=n. 4alam keadaan yang menguntungkan, hidrokarbon tak jenuh dapat menjadi jenuh dengan penambahan atom-atom hidrokarbon pada rantai ikatan tersebut.
Ta$el II%11. Si5at%Si5at Fisik Alkena. 1'
9ame Nthylene %ropylene 1-butene 1-pentene 1-heene 1-heptene 1-o#tene 1-nonene 1-de#ene
Formula C= @ C= C= @ C=C= C= @ C= C=C= C= @ C="C=$C= C= @ C="C=$C= C= @ C="C=$2C= C= @ C="C=$3C= C= @ C="C=$8C= C= @ C="C=$9C=
Boilin7 oint o F
,eltin7 oint o F
-132.8 -3.D 6.9 58 128 1DD 3 D3 26
-9.3 -61.2 -61.8 -83.2 -18 -15 -133
Spe+i5i+ (ravit) CoC oF
6.861 6.828 6.893 6.8D5 6.918 6.91 6.92
/e#ara garis besar, si'at-si'at 'isik alkena sama seperti si'at-si'at 'isik alkana, sebagai bahan perbandingan si'at-si'at 'isik alkena, dapat dilihat pada "abel -11$. /ebagaimana pada alkana, maka untuk alkena terjadi juga peningkatan titik didih dengan bertambahnya kandungan atom karbon, dimana peningkatannya mendekati 6 - 6 oC untuk setiap penambahan atom karbon. /e#ara kimiawi, karena alkena merupakan ikatan rangkap, maka alkena lebih reaktip bila dibandingkan dengan alkana. /enyawa hidrokarbon tak jenuh yang telah
dijelaskan diatas hanya mempunyai satu ikatan rangkap yang lebih dikenal dengan deretan ole'in, tetapi ada juga diantara senyawa-senyawa hidrokarbon yang mengandung dua atau lebih ikatan ganda "double bond$, seperti alkadiena, alkatriena, serta alkatetraena. /elain ikatan ganda, senyawa hidrokarbon tak jenuh ada juga yang mempunyai ikatan rangkap tiga "triple bond$ yang dikenal sebagai deretan asetilen. Rumus umum deretan asetilen adalah Cn=n-, dimana dalam tiap molekul terdapat ikatan rangkap tiga yang mengikat dua atom karbon yang berdekatan. %emberian nama untuk deret ini sama dengan untuk deret alkena dengan memberi akhiran IunaI "nggris : IyneI$. /i'at-si'at 'isik deret asetilen ini hampir sama dengan alkana dan alkena, sedang si'at-si'at kimianya hampir sama dengan alkena, dimana keduanya lebih reaktip dari alkana. @. (olon7an 9a5tena Aromat )an7 olisiklis
/enyawa golongan ini merupakan senyawa hidrokarbon, dimana susunan atom karbonnya berbentuk #in#in. +olongan ini termasuk hidrokarbon jenuh tetapi rantai karbonnya merupakan rantai tertutup. Mang umum dari golongan ini adalah sikloalkana atau dikenal juga sebagai na'tena, siklopara'in atau hidrokarbon alisiklik. 4isebut siklopara'in karena si'at-si'atnya mirip dengan para'in sebagaimana terlihat pada "abel -1$. pabila dalam keadaan tidak mengikat gugus lain, maka rumus golongan na'tena atau siklopara'in ini adalah Cn=n. Rumus ini sama dengan rumus untuk seri alkena, tetapi si'at 'isik keduanya jauh berbeda karena strukturnya yang sangat berbeda.
Ta$el II%12. Si5at%Si5at Fisik =idrokar$on 9a5tena Aromat
Boilin7 oint o F
,eltin7 oint o F
Spesi5i+ (ravit) CoC oF
Cy#lopropane Cy#lobutane Cy#lopentane Cy#loheane Cy#loheptane Cy#loo#tane &etyl#y#lopentane Cis-1, -dimethyl#y#lopentane rans-1, -dimethyl#y#lopentane ðyl#y#loheane Cy#lopentene 1, -#y#lopentadiene Cy#loheene 1,-#y#loheadiene 1,2-#y#loheadiene
-9 33 11 199 22 66 181 16 1D5 12 113 165 151 199 15D
-1D9 -11 -19 22 16 39 -2 -56 -152 -1D8 -13 -11 -133 -122 -38
6.936 6.95 6.516 6.56 6.932 6.99 6.936 6.992 6.992 6.9D5 6.516 6.526 6.529
D. (olon7an Aromatik
%ada deret ini hanya terdiri dari ben*ena dan senyawa-senyawa hidrokarbon lainnya yang mengandung ben*ena. Rumus umum dari golongan ini adalah Cn=n-8, dimana #in#in ben*ena merupakan bentuk segi enam dengan tiga ikatan tunggal dan tiga ikatan rangkap dua se#ara berselang-seling. danya tiga ikatan rangkap pada #in#in ben*ena seolah-olah memberi petunjuk bahwa golongan ini sangat reakti'. etapi pada kenyataannya tidaklah demikian, walaupun golongan ini tidak sestabil golongan para'in. Gadi deretan ben*ena tidak menunjukkan si'at reaktip yang tinggi seperti ole'in. /e#ara sederhana dapat dikatakan bahwa si'at ben*ena ini pertengahan antara golongan para'in dan ole'in. katan-ikatan dari deret hidrokarbon aromatik terdapat dalam minyak mentah yang merupakan sumber utamanya. %ada suatu suhu dan tekanan standard, hidrokarbon aromatik ini dapat berada dalam bentuk #airan atau padatan. Ben*ena merupakan *at #air yang tidak berwarna dan mendidih pada temperatur 198 E;.
2.1.2.1.2. Air Formasi
ir 'ormasi mempunyai komposisi kimia yang berbeda-beda antara reservoir yang satu dengan yang lainnya. (leh karena itu analisa kimia pada air 'ormasi perlu sekali dilakukan untuk menentukan jenis dan si'at-si'atnya. 4ibandingkan dengan air laut, maka air 'ormasi ini rata-rata memiliki kadar garam yang lebih tinggi. /ehingga studi mengenai ion-ion air 'ormasi dan si'at-si'at 'isiknya ini menjadi penting artinya karena kedua hal tersebut sangat berhubungan dengan terjadinya plugging "penyumbat$ pada 'ormasi dan korosi pada peralatan di bawah dan di atas permukaan. ir 'ormasi tersebut terdiri dari bahan-bahan mineral, misalnya kombinasi metal-metal alkali dan alkali tanah, belerang, oksida besi, dan aluminium serta bahan bahan organis seperti asam na'ta dan asam gemuk. /edangkan komposisi ion-ion penyusun air 'ormasi seperti terlihat pada "abel -1$ terdiri dari kation-kation Ca, &g, ;e, Ba, dan anion-anion #hlorida, C(, =C(, dan /(2. ir 'ormasi mempunyai kation-kation dan anion-anion dengan jumlah tertentu yang biasanya dinyatakan dalam satuan part per million "ppm$ seperti yang ditunjukkan pada "abel -1$. 0ation-kation air 'ormasi antara lain adalah : Cal#ium "CaAA$, &agnesium "&gAA$,
Ta$el II%1-. Komposisi Kimia Air Formasi. 2C' @onnate 6ater
@omposition Ion
From 6ell2-
Sea 6ater
Stover Faria
arts er ,illion
,+Kean @ountr)a. arts er ,illion CaAA &gAA
1,86 1,D26 1,D36 836
26 1,66 16,916 >>..
/(2 O Cl Br -
96 99,26 6 16
,966 1D,216 ........ ........
Total
18,66
2,326
2.1.2.2. Si5at Fisik Fluida Reservoir
Beberapa si'at 'isik 'luida yang perlu diketahui adalah : berat jenis, viskositas, 'aktor volume 'ormasi, dan kompresibilitas.
2.1.2.2.1. (as 1. Viskositas (as
?iskositas gas akan naik dengan bertambahnya suhu, dalam hal ini tabiat gas akan berlainan dengan #airan, untuk gas sempurna viskositasnya tidak tergantung dari tekanan. +as sempurna berubah menjadi gas tidak sempurna bila tekanannya dinaikkan dan tabiatnya mendekati tabiat *at #air. /alah satu #ara untuk menentukan viskositas gas yaitu dengan korelasi gra'is "Carr et. al.$, dimana #ara ini untuk menentukan viskositas gas #ampuran pada sembarang tekanan maupun suhu dengan memperhatikan adanya gas-gas ikutan, seperti =/, C(, dan <. danya gas-gas non-hidrokarbon tersebut akan memperbesar viskositas gas #ampuran.
(am$ar 2.. Vis+ositas (as ada Tekanan Atmosp!ire. 1'
2. Densitas (as
4ensitas dide'inisikan sebagai massa tiap satuan volume dan dalam hal ini massa dapat diganti oleh berat gas, m. /esuai dengan persamaan gas ideal, maka rumus densitas untuk gas ideal adalah : ρ g
m
=
V
=
P RT
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-15$
dimana : m @
berat gas, lb.
? @
volume gas, #u't.
& @
berat molekul gas, lblb mole.
%
tekanan reservoir, psia.
@
@
temperatur, ER.
R @
konstanta gas @ 16.9 psia #u'tlbmole ER.
Rumus di atas hanya berlaku untuk gas berkomponen tunggal. /edangkan untuk gas #ampuran digunakan rumus sebagai berikut : ρ g
=
P a ! RT
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>..
dimana : *
@
'aktor kompresibilitas gas.
&a @
berat molekul tampak @ Σ yi &i.
yi
'raksi mol komponen ke-i dalam suatu #ampuran gas.
@
"-1D$
&i
@
berat molekul untuk komponen ke-i dalam suatu #ampuran gas.
-. Faktor volume Formasi (as
;aktor volume 'ormasi gas adalah perbandingan volume dari sejumlah gas pada kondisi reservoir dengan kondisi standard, dapat dituliskan: " g
=
" g
=
V res V sc
.>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>..... "-6$
atau : 6.65
! T cu. #t P sc#
>.>>>>>>>>>>>>>>>... "-
1$ . Kompressi$ilitas (as
0ompressibilitas gas dide'inisikan sebagai 'raksi perubahan volume per unit perubahan tekanan, atau dapat dinyatakan dengan persamaan : C g
$
=−
1 dv V dp
>..>>>>>>>>>>>>>>>>>>>..
"-
(am$ar 2.4. Koreksi =ar7a # /deviation 5aktor' Kat# Dan Standin7. 1' . Faktor Deviasi
4engan diketahuinya harga % p# dan p#, maka harga %r dan r dapat dihitung. Untuk menentukan harga * "deviation 'aktor$, 0at* dan /tanding telah membuat korelasi berupa gra'ik * @ '"%r ,r $ dapat dilihat pada gambar .9.
2.1.2.2.2. ,in)ak 1. Vis+ositas ,in)ak
?iskositas minyak adalah suatu ukuran tentang besarnya keengganan minyak untuk mengalir. ?iskositas dinyatakan dengan persamaan : µ =
$ B A dv
...>>>>>>>>>>>>>>>>>>>.......... "-$
dy
dimana :
µ
@
viskositas, gr"#m.se#$.
;
@
shear stress.
@
dv
dy
luas bidang paralel terhadap aliran, #m. @
gradient ke#epatan, #m"se#.#m$.
?iskositas minyak dipengaruhi oleh %, , dan R s. =ubungan antara viskositas minyak "µo$ terhadap % dan dapat dilihat pada gambar .5.
(am$ar 2.&. en7aru! Vis+ositas ,in)ak Ter!adap Ber$a7ai Tekanan. 1'
2. Densitas ,in)ak
4ensitas adalah perbandingan berat masa suatu substansi dengan unit dari volume tersebut. Cara penentuan diantaranya dengan men#ari hubungan antara densitas minyak dengan pengaruh +(R "dikembangkan oleh 0at*$. 4engan #ara ini ketelitian berbeda 7 dari hasil per#obaan.
(am$ar 2.?. (ra5ik enentuan (ravit) (as Bila Diketa!ui Rs Dan CAI.'
=ubungan tersebut dapat dituliskan : ρ o
=
γ sc "8,2$ + γ g "6,6982$ Rs "o
>.>>>>>>>>>>>........ "-
2$ dimana :
ρo
@
γ s# @
densitas minyak, lbm#u't. 121,3 11,3 + o AP%
>..>>>>>>>>>>>>>>>...... "-3$
/pesi'i# gravity gas yang terlarut dalam minyak ini dapat di#ari hubungan R s "+ambar .9.$. Bila harga kelarutan gas dan komposisi gas diketahui, maka untuk menghitung ρ6 dapat digunakan korelasi /tanding, yaitu mengoreksi adanya C=2 C=8 yang masih berupa gas "+ambar .D$. -. Faktor Volume Formasi ,in)ak
;aktor volume 'ormasi minyak adalah perbandingan relatip antara volume minyak awal "kondisi reservoir$ terhadap volume minyak akhir "kondisi tangki pengumpul$, bila dibawa ke keadaan standart.
/tanding melakukan perhitungan Bo se#ara empiris : Bo @ 6.D9 A 6.666129.;1.193
γ g + 1.3T γ o
$ = R s .
>..>>>>>>>>>>>>>... "-8$
>..>>>>>>>>>>>>>>>>... "-9$
dimana : R s @
kelarutan gas dalam minyak, s#'stb.
γ o @ spe#i'i# gravity minyak, lb#u't. γ g @ spe#i'i# gravity gas, lb#u't. @
temperatur, E;.
=arga Bo dipengaruhi oleh tekanan, dimana : a. ekanan dibawah % b "% % b$, Bo akan turun akibat sebagaian gas terbebaskan. b. ekanan diantara %i dan % b "% b % %i$, Bo akan naik sebagai akibat terjadinya pengembangan gas. +ra'ik hubungan Bo terhadap tekanan dapat dilihat pada gambar .16.
(am$ar 2.1C. Bo Se$a7ai Fun7si Tekanan. ' . Kompressi$ilitas ,in)ak
0ompressibilitas minyak dide'inisikan sebagai perubahan volume minyak akibat adanya perubahan tekanan, se#ara matematis dapat dituliskan sebagai berikut: C o
dv >..>>>>>>>>>>>>>>>>>>>... "= − 1 v dp
5$ %ersamaan "-5$ dapat dinyatakan dalam bentuk yang lebih mudah dipahami, sesuai dengan aplikasi di lapangan, yaitu :
C o =
"ob − "oi "oi ( P i − P b )
.>.>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-D$
dimana : Bob @
'aktor volume 'ormasi pada tekanan bubble point, bblstb.
Boi @
'aktor volume 'ormasi pada tekanan reservoir, bblstb.
%i
@
tekanan reservoir. psi.
% b
@
tekanan bubble point, psi.
. Kelarutan (as dalam ,in)ak
0elarutan gas "R s$ adalah banyaknya volume gas yang terbebaskan "pada kondisi standart$ dari suatu minyak mentah di dalam reservoir, yang di permukaan volumenya sebesar satu sto#k tank barrel ditunjukkan pada gambar .11. ;aktor H 'aktor yang mempengaruhi R s adalah : -
ekanan, pada suhu tetap, kelarutan gas dalam sejumlah *at #air tertentu berbanding lurus dengan tekanan .
-
0omposisi minyak dalam gas, kelarutan gas dalam minyak semakin besar dengan menurunnya spe#i'i# gravity minyak.
-
emperatur, R s akan berkurang dengan naiknya temperatur.
(am$ar 2.11. Rs Se$a7ai Fun7si Tekanan. 1?'
2.1.2.2.-. Air Formasi 1. Viskositas Air Formasi
?iskositas air 'ormasi "µw$ akan naik terhadap turunnya temperatur dan terhadap kenaikkan tekanan seperti terlihat pada gambar .1, yang merupakan hubungan antara kekentalan air 'ormasi terhadap tekanan dan temperatur. 0egunaan mengetahui perilaku kekentalan air 'ormasi pada kondisi reservoir terutama untuk mengontrol gerakan air 'ormasi di dalam reservoir.
(am$ar 2.12. Vis+ositas Air Formasi Se$a7ai Fun7si Temperatur. 1'
2. Densitas Air Formasi
4ensitas air 'ormasi "brine$ pada kondisi standart yang merupakan 'ungsi total padatan. Berat jenis 'ormasi "ρw$ pada reservoir dapat ditentukan dengan membagi ρw pada kondisi standart dengan 'aktor volume 'ormasi "Bw$ dan perhitungan itu dapat dilakukan bila air 'ormasi jenuh terhadap gas alam pada kondisi reservoir. -. Faktor Volume Formasi Air Formasi
;aktor volume 'ormasi air 'ormasi "Bw$ menunjukkan perubahan volume air 'ormasi dari kondisi reservoir ke kondisi permukaan. ;aktor volume 'ormasi air 'ormasi ini dipengaruhi oleh pembebasan gas dan air dengan turunnya tekanan, pengembangan air dengan turunnya tekanan dan penyusutan air dengan turunnya suhu. "+ambar .1$. menunjukkan hubungan 'aktor volume 'ormasi air-'ormasi dengan tekanan.
(am$ar 2.1-. Tipe Faktor Volume Formasi Air Formasi Se$a7ai Fun7si Tekanan. 1'
;aktor volume 'ormasi air-'ormasi bisa ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Bw @ "1 A ∆?wp$"1 A ∆?wt$
>..>>>>>>>>>>>>>..... "-6$
dimana :
∆?wt @ penurunan volume sebagai akibat penurunan suhu, 'aktor ini ditentukan dengan menggunakan "+ambar .12$.
∆?wp @ penurunan volume selama penurunan tekanan, 'aktor ini ditentukan dengan menggunakan "+ambar .13$.
(am$ar 2.1. V*t Se$a7ai Fun7si Su!u Reservoir. 1'
(am$ar 2.1. V*p Se$a7ai Fun7si Tekanan Reservoir.1'
;aktor volume 'ormasi air 'ormasi meningkat, hal ini disebabkan oleh pengembangan air 'ormasi pada tekanan dibawah tekanan jenuh, gas keluar dari larutan tetapi karena rendahnya kelarutan gas dalam air 'ormasi, maka penyusutan 'asa #air relatip ke#il. 4an biasanya penyusutan ini tidak #ukup untuk mengimbangi pengembangan air 'ormasi pada penurunan tekanan, sehingga 'aktor volume 'ormasi air-'ormasi terus meningkat dibawah tekanan jenuh. . Kompresi$ilitas Air Formasi
0ompresibilitas air murni tergantung pada suhu, tekanan, dan kelarutan gas dalam air. 0ompresibilitas air murni tanpa adanya gas terlarut didalamnya ditunjukkan pada gambar .18.
0ompresibilitas air murni pada suhu konstan dinyatakan dalam persamaan berikut C wp
1 ∆V = − >..>>>>>>>>>>>>>>>>>>.. "-1$ v ∆ P
dimana : Cwp
@
kompressibilitas air murni, psi-1.
?
@
volume air murni, bbl.
∆?
@
perubahan volume air murni, bbl.
∆%
@
perubahan tekanan, psi.
/elain itu kompresibilitas air 'ormasi dapat ditentukan dengan persamaan : Cw @ Cwp"1 A 6.6655 R sw$
>..>>>>>>>>>>>>>>> "-$
dimana : R sw
@
kelarutan gas dalam air 'ormasi.
Cwp
@
kompressibilitas air murni, psi-1.
Cw
@
kompressibilitas air 'ormasi, psi.
(am$ar 2.1. Kompresi$ilitas Air Formasi Se$a7ai Fun7si Tekanan Dan Temperatur. 4'
(am$ar 2.14. Faktor Koreksi Ter!adap (as
0elarutan gas dalam air 'ormasi akan lebih ke#il bila dibandingkan dengan kelarutan gas dalam minyak di reservoir pada tekanan dan temperatur yang sama. %ada temperatur tetap, kelarutan gas dalam air 'ormasi akan naik dengan naiknya tekanan. /edangkan pada tekanan tetap, kelarutan gas dalam air 'ormasi mula-mula menurun sampai harga minimum kemudian naik lagi terhadap naiknya suhu, dan kelarutan gas dalam air 'ormasi akan berkurang dengan bertambahnya kadar garam "+ambar .15$. 4engan demikian kelarutan gas dalam air 'ormasi juga dipengaruhi oleh kegaraman air 'ormasi, maka harga kelarutan gas dalam air 'ormasi perlu dikoreksi, seperti yang ditunjukkan pada gambar .1D.
(am$ar 2.1&. Kelarutan (as Dalam Air Formasi Se$a7ai Fun7si Temperatur Dan Tekanan. '
(am$ar 2.1?. Koreksi Ter!adap Ke7araman :ntuk Kelarutan (as Dalam Air Formasi. ' 2.2. Kondisi Reservoir
ekanan dan temperatur merupakan besaran-besaran yang sangat penting dan berpengaruh terhadap keadaan reservoir, baik pada batuan maupun 'luidanya "air, minyak, dan gas$. ekanan dan temperatur lapisan kulit bumi dipengaruhi oleh adanya gradient kedalaman, letak dari lapisan, serta kandungan 'luidanya.
2.2.1. Tekanan Reservoir
ekanan reservoir dapat terjadi oleh salah satu atau kedua sebab-sebab berikut: a. ekanan hidrostatik, yang disebabkan oleh 'luida "terutama air$ yang mengisi pori-pori batuan diatasnya. b. ekanan overburden, yang disebabkan oleh berat batuan diatasnya serta kandungan 'luidanya. %ada prinsipnya tekanan reservoir adalah bervariasi terhadap kedalaman. =ubungan antara tekanan dengan kedalaman ini disebut dengan gradient tekanan. +radient tekanan hidrostatik air murni adalah 6.2 psi't, sedangkan untuk air asin berkisar antara 6.2 - 1 psi't. %enyimpangan dari harga tersebut dianggap sebagai tekanan abnormal. +radient tekanan overburden adalah : . 6.2 psi't @ 1 psi't /etelah akumulasi hidrokarbon didapat, maka salah satu test yang harus dilakukan adalah test untuk menentukan tekanan reservoir, yaitu tekanan awal reservoir, tekanan statik sumur, tekanan alir dasar sumur, dan gradient tekanan reservoir. 4ata tekanan tersebut akan berguna didalam menentukan produktivitas 'ormasi produktip serta metode produksi yang akan digunakan, sehingga dapat diperoleh re#overy hidrokarbon yang optimum tanpa mengakibatkan kerusakan 'ormasi. ekanan awal reservoir adalah tekanan reservoir pada saat pertama kali diketemukan. ekanan dasar sumur pada sumur yang sedang berproduksi disebut tekanan aliran "'lowing$ sumur. 0emudian jika sumur tersebut ditutup maka selang waktu tertentu akan didapat tekanan statik sumur.
2.2.2. Temperatur Reservoir
Berdasarkan anggapan bahwa bumi berisi magma yang sangat panas, maka dengan bertambahnya kedalaman temperatur juga akan naik. Besar ke#ilnya kenaikan temperatur tergantung pada gradien temperaturnya. +radien temperatur ini disebut juga dengan gradien geotermal, yaitu bilangan yang menunjukkan besarnya kenaikan temperatur tiap turun kedalam bumi se#ara tegak lurus sedalam satu 't. +radien geotermal ini biasanya berkisar 1.8 E; tiap 166 't. /e#ara matematik temperatur 'ormasi dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : 4 @ p A "g × 4$
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-$
dimana : 4
@
temperatur pada kedalaman 4, E;.
p
@
temperatur permukaan rata-rata, E;.
g
@
gradien temperatur, E;'t.
4
@
kedalaman, 't.
2.-. >enis%>enis eran7kap
Genis-jenis reservoir dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu : berdasarkan 'asa 'luida, perangkap reservoir, dan mekanisme pendorong.
-.-.1. Berdasarkan eran7kap (eolo7i
Genis reservoir berdasarkan perangkap reservoir dapat dibagi menjadi tiga, yaitu perangkap struktur, perangkap stratigra'i, dan perangkap kombinasi struktur dan stratigra'i.
2.-.1.1. eran7kap Struktur
%erangkap struktur merupakan perangkap yang paling orisinil dan sampai dewasa ini merupakan perangkap yang paling penting. Gelas di sini berbagai unsur perangkap yang membentuk lapisan penyekat dan lapisan reservoir sehingga dapat menangkap minyak, disebabkan gejala tektonik atau struktur, misalnya pelipatan dan pematahan. /ebetulnya kedua unsur ini merupakan unsur utama dalam pembentukan perangkap. %erangkap yang disebabkan perlipatan merupakan perangkap utama. Unsur yang mempengaruhi perangkap ini adalah lapisan penyekat dan penutup yang berada diatasnya dan dibentuk sedemikian sehingga minyak tidak dapat lagi kemana-mana, seperti yang ditunjukkan pada gambar .6. Untuk mengevaluasi suatu perangkap lipatan terutama mengenai ada tidaknya tutupan "batas maksimal wadah dapat diisi oleh 'luida$, jadi tidak dipermasalahkan apakag lipatan itu ketat atau landai, yang penting adalah adanya tutupan. /uatu lipatan sehingga tidak dapat disebut suatu perangkap. 4isamping itu ada tidaknya tutupan tergantung pada 'aktor struktur dan posisinya ke dalam. Contohnya, pada permukaan didapatkan struktur tutupan tetapi makin ke dalam makin menghilang. Gadi untuk mengevaluasi perangkap pelipatan selain dari adanya tutupan juga harus dievaluasi apakah tutupan tersebut terdapat pada lapisan reservoir.
(am$ar 2.2C.
rinsip ene$akan ,in)ak Dalam eran7kap Struktur. 1-' %erangkap patahan sering juga terdapat dalam berbagai reservoir minyak dan
gas. +ejala patahan "sesar$ dapat bertindak sebagai unsur penyekat dalam penyaluran minyak. /ering dipermasalahkan apakah patahan itu merupakan penyekat atau penyalur. /mith "1D88$ mengemukakan bahwa persoalan patahan sebagai penyekat sebetulnya tergantung dari tekanan kapiler. /e#ara teoritis, memperlihatkan bahwa patahan dalam batuan yang basah air tergantung pada tekanan kapiler dari medium dalam jalur patahan tersebut. Besar-ke#ilnya tekanan yang disebabkan oleh pelampungan minyak atau kolom minyak terhadap besarnya tekanan kapiler, menentukan sekali apakah patahan itu bertindak sebagai penyalur atau penyekat. Gika tekanan tersebut lebih besar daripada tekanan kapiler maka minyak masih dapat tersalurkan melalui patahan, tetapi jika lebih ke#il maka patahan tersebut bertindak sebagai suatu penyekat. %atahan yang berdiri sendiri tidaklah dapat membentuk suatu perangkap. da beberapa unsur lain yang harus dipenuhi untuk terjadinya suatu perangkap yang betul-betul hanya disebabkan karena patahan, yaitu : 1. danya kemiringan wilayah . =arus paling sedikit dua patahan yang berpotongan . danya suatu pelengkungan lapisan atau suatu pelipatan 2. %elengkungan dari patahan itu sendiri dan kemiringan wilayah 4alam prakteknya jarang sekali terdapat perangkap patahan yang murni. %atahan biasanya hanya merupakan suatu pelengkung daripada suatu perangkap struktur.
(am$ar 2.21. Be$erapa :nsur :tama Dalam eran7kap Strati7ra5i en7!alan7%ermea$ilitas Dan Kedudukan Struktur. 1-'
2.-.1.-. eran7kap Strati7ra5i
%rinsip perangkap stratigra'i ialah minyak dan gas terjebak dalam perjalanannya ke atas, terhalang dari segala arah terutama dari bagian atas dan pinggir, karena batuan reservoir menghilang atau berubah 'asies menjadi batuan lain atau batuan yang karakteristik reservoir menghilang sehingga merupakan penghalang permeabilitasnya. Beberapa unsur utama perangkap stratigra'i "+ambar .1$ ialah : 1. danya perubahan si'at lithologi dengan beberapa si'at reservoir, ke satu atau beberapa arah sehingga merupakan penghalang permeabilitas. . danya lapisan penutuppenyekat yang menghimpit lapisan reservoir tersebut ke arah atas atau ke pinggir. . 0eadaan struktur lapisan reservoir yang sedemikian rupa sehingga dapat menjebak minyak yang naik. 0edudukan struktur ini sebetulnya melokalisasi posisi tertinggi daripada daerah potensial rendah dalam lapisan reesrvoir yang telah tertutup dari arah atas dan pinggir oleh beberapa unsur tersebut di atas. 0edudukan struktur ini dapat disebabkan oleh kedudukan pengendapan atau juga karena kemiringan wilayah. %erubahan si'at litologi si'at reservoir ke suatu arah daripada lapisan reservoir dapat disebabkan : 1. %embajian, dimana lapisan reservoir yang dihimpit di antara lapisan penyekat menipis dan menghilang, dapat dilihat pada gambar ..
. %enyerpihan "shale-out$, dimana ketebalan tetap, akan tetapi si'at litologi berubah "+ambar .$. . %ersentuhan dengan bidang erosi.
(am$ar 2.22. em$aian 3apisan Reservoir Se$a7ai :nsur eran7kap Strati7ra5i. 1-'
%ada hakekatnya, perangkap stratigra'i didapatkan karena letak posisi struktur tubuh batuan sedemikian sehingga batas lateral tubuh tersebut merupakan penghalang permeabilitas ke arah atas atau ke pinggir. Gika tubuh batuan reservoir itu ke#il dan sangat terbatas, maka posisi struktur tidak begitu pe nting, karena seluruhnya atau sebagian besar dari tubuh tersebut merupakan perangkap. %osisi struktur hanya menyesuaikan letak hidrokarbon ada bagian tubuh reservoir "+ambar .2$.
(am$ar 2.2-. en)erpi!an 3apisan Reservoir />ari%>emari'
Se$a7ai :nsur eran7kap Strati7ra5i. 1-'
(am$ar 2.2. enampan7 Be$erapa Tu$u! asir ,emperli!atkan osisi Akumulasi ,in)ak Bumi Karena Kedudukan Struktur. 1-'
Gika tubuh reservoir memanjang atau meluas, maka posisi struktur sangat penting. %erangkap tidak akan terjadi jika tubuh reservoir berada dalam keadaan horisontal. Gika bagian tengah tubuh terlipat, maka perangkap yang terjadi adalah perangkap struktur "antiklin$. Untuk terjadinya perangkap stratigra'i, maka posisi struktur lapisan reservoir harus sedemikian sehingga salah satu batas lateral tubuh reservoir "yang dapat berupa unsur di atas tadi$, merupakan penghalang permeabilitas ke atas. !evorsen "1D32$, membagi perangkap stratigra'i sebagai berikut : 1. ubuh batuan reservoir terbatas "lensa$ : a. Batuan reservoir klastik detritus dan volkanik. b. Batuan reservoir karbonatP terumbu, bioherm . %embajian, perubahan 'asies ataupun porositas dari lapisan reservoir ke suatu arah regional ataupun lokal dari : a. Batuan reservoir klastik detritus b. Batuan reservoir karbonat. . %erangkap ketidak-selarasan.
2.-.1.-. eran7kap Kom$inasi
%erangkap reservoir kebanyakan merupakan kombinasi perangkap struktur dan perangkap stratigra'i dimana setiap unsur struktur merupakan 'aktor bersama dalam membatasi bergeraknya minyak dan gas. Beberapa kombinasi antara unsur stratigra'i dan unsur struktur adalah sebagai berikut : 1. 0ombinasi antara lipatan dengan pembajian 4alam gambar .3, dapat dilihat bahwa kombinasi lipatan dengan pembajian dapat terjadi karena salah satu pihak, pasir menghilang dan di lain pihak hidung antiklin menutup arah lainnya. &aka jelaslah hal ini sering terjadi pada perangkap stratigra'i normal. . 0ombinasi antara patahan dan pembajian %embajian yang berkombinasi dengan patahan jauh lebih biasa daripada pembajian yang berdiri sendiri. 0ombinasi ini dapat terjadi karena terdapat suatu kemiringan wilayah yang membatasi bergeraknya ke suatu arah dan diarah lain ditahan oleh adanya suatu patahan dan pada arah lainnya lagi ditahan oleh pembajian "+ambar .8$.
(am$ar 2.2. Kom$inasi eran7kap Strati7ra5i Dan Struktur 3ipatan Dimana Di Satu i!ak 3apisan Reservoir ,em$ai. 1-'
(am$ar 2.2. eta Struktur eran7kap Kom$inasi ata!an Dan em$aian. 1-'
2.-.2. Berdasarkan Kelakuan Fasa
Genis reservoir berdasarkan 'asa 'luida reservoir dapat dibagi menjadi lima, yaitu reservoir minyak berat, reservoir minyak ringan, reservoir gas kondensat, reservoir gas basah, dan reservoir gas kering.
2.-.2.1. Reservoir ,in)ak Berat
4iagram 'asa dari minyak berat "low shrinkage #rude oil$ diperlihatkan pada gambar .9. /ebagai #atatan disini adalah bahwa daerah dua 'asa men#akup kisaran tekanan yang lebar dan juga bahwa temperatur kritik dari minyak adalah lebih tinggi dari temperatur reservoir.
(am$ar 2.24. Dia7ram Fasa Dari ,in)ak Berat. 1'
+aris
vertikal
1--
memperlihatkan
pengurangan
tekanan
dengan
temperatur konstan yang terjadi apabila minyak tersebut diproduksikan. +aris yang putus-putus memperlihatkan kondisi tekanan-temperatur yang terjadi apabila minyak meninggalkan reservoir dan mengalir melewati tubing menuju ke seperator. itik 1 menunjukkan bahwa keadaan reservoir dikatakan tidak jenuh "undersaturated$, sedangkan titik menunjukkan keadaan reservoir jenuh "saturated$ dimana minyak mengandung gas sebanyak-banyaknya dan suatu pengurangan tekanan akan menyebabkan pembentukan 'asa gas. %ada titik 'luida yang tetap berada di reservoir terdiri dari 937 mol #airan atau 37 mol gas. itik yang menunjukkan tekanan dan temperatur di dalam seperator terletak hampir dekat dengan garis titik gelembung yang diperkirakan 537 mol minyak diproduksikan tetap sebagai #airan pada kondisi seperator. 0arena mempunyai prosentase #airan yang #ukup tinggi, maka minyak ini disebut Ilow shrinkage #rude oilI. pabila diproduksikan maka minyak berat ini biasanya menghasilkan gas oil ratio permukaan sebesar 366 s#'stb dengan gravity 6E% atau lebih. Cairan produksi biasanya berwarna hitam dan lebih pekat lagi.
(am$ar 2.2&. Dia7ram Fasa Dari ,in)ak Rin7an. 1'
2.-.2.2. Reservoir ,in)ak Rin7an
4iagram 'asa dari minyak ringan "high shrinkage #rude oil$ diperlihatkan pada gambar .5. +aris vertikal menunjukkan pengurangan tekanan dengan temperatur tetap selama produksi. itik 1 dan titik mempunyai pengertian yang sama dengan diagram sebelumnya, bedanya apabila tekanan diturunkan di bawah garis titik gelembung, prosentase gas akan lebih besar. itik reservoir mengandung 267 mol #airan. 4iperkirakan 837 'luida tetap sebagai #airan pada kondisi separator. (leh karenanya minyak disebut sebagai minyak ringan "high shrinkage #rude oil$. Gadi minyak ini mengandung relatip sedikit molekul berat bila dibandingkan dengan minyak berat. pabila diproduksikan maka minyak ringan ini biasanya menghasilkan gas oil ratio permukaan sebesar kurang lebih 5666 s#'stb dengan gravity sekitar 36o%. Cairan produksi biasanya berwarna gelap.
2.-.2.-. Reservoir Kondensat
dakalanya temperatur reservoir terletak diantara titik kritis dengan #ri#ondenterm dari 'luida reservoir "+ambar .D$. /ekitar 37 mol 'luida produksi tetap sebagai #airan di permukaan. Cairan yang diproduksikan dari #ampuran hidrokarbon ini disebut Igas kondensatI.
(am$ar 2.2?. Dia7ram Fasa Dari (as Kondensat. 1'
%ada titik 1 reservoir hanya terdiri dari satu 'asa dan dengan turunnya tekanan reservoir selama produksi berlangsung, terjadi kondensasi retrograde dalam reservoir. %ada titik "titik embun$ #airan mulai terbentuk dan dengan turunnya tekanan dari titik ke titik , jumlah #airan dalam reservoir bertambah. %ada titik ini merupakan titik dimana jumlah maksimum #airan yang bisa terjadi. %enurunan selanjutnya menyebabkan #airan menguap. +as oil ratio produksi dari reservoir kondensat dapat men#apai sekitar 96.666 s#' stb dengan gravity #airan sebesar 86 E%. Cairan produksi biasanya berwarna #erah.
2.-.2.. Reservoir (as Basa!
4iagram 'asa dari #ampuran hidrokarbon terutama mengandung molekul lebih ke#il, umumnya terletak dibawah temperatur reservoir. Contoh dari diagram 'asa untuk gas basah diberikan "+ambar .6$.
(am$ar 2.-C. Dia7ram Fasa Dari (as Basa!. 1'
4alam kasus ini 'luida berbentuk gas se#ara keseluruhan dalam pengurangan tekanan reservoir. 0arena kondisi seperator terletak di dalam daerah dua 'asa, maka #airan akan terbentuk di permukaan. Cairan ini umumnya dikenal sebagai IkondensatI atau gas yang dihasilkan disebut Igas kondensatI. 0ata basah menunjukkan bahwa gas mengandung molekul-molekul hidrokarbon ringan yang pada kondisi permukaan membentuk 'asa #air. %ada kondisi seperator, gas biasanya mengandung lebih banyak hidrokarbon menengah. 0adangkadang gas ini diproses untuk dipisahkan #airan butana dan propanannya. +as basah di#irikan dengan gas oil ratio permukaan lebih dari 166.666 s#'stb. sosiasi minyak tangki pengumpul biasanya adalah air sebagai gravity lebih besar daripada 36 E%.
(am$ar 2.-1. Dia7ram Fasa Dari (as Kerin7. 1' 2.-.2.. Reservoir (as Kerin7
4iagram 'asa untuk gas kering diperlihatkan pada gambar .1. Untuk #ampuran ini, baik kondisi reservoirnya maupun kondisi seperator terletak di luar daerah dua 'asa. idak ada #airan yang dapat dibentuk dalam reservoir atau di permukaan dan gasnya disebut Igas alamI. 0ata kering menunjukkan bahwa 'luida tidak #ukup mengandung molekul hidrokarbon berat untuk membentuk #airan di permukaan. etapi perbedaan antara gas kering dan gas basah tidak tetap, biasanya sistem yang gas oil ratio-nya lebih dari 166.666 s#' stb dipertimbangkan sebagai gas kering.
-.-.2.
Berdasarkan ,ekanisme endoron7
elah diketahui bahwa minyak bumi tidak mungkin mengalir sendiri dari reservoirnya ke lubang sumur produksi bila tidak terdapat suatu energi yang mendorongnya. Genis reservoir berdasarkan mekanisme pendorong reservoir dibagi menjadi lima, yaitu : solution gas drive reservoir, gas #ap drive reservoir, water drive reservoir, gravitational segregation drive reservoir, dan #ombination drive reservoir.
(am$ar 2.-2. Solution (as Drive Reservoir. ' 2.-.-.1. Solution (as Drive Reservoir
Reservoir jenis ini disebut solution gas drive disebabkan oleh karena energi pendesak minyaknya adalah terutama dari perubahan 'asa pada hidrokarbonhidrokarbon ringannya yang semula merupakan 'asa #air menjadi gas. 0emudian gas yang terbentuk ini ikut mendesak minyak ke sumur produksinya pada saat penurunan tekanan reservoir karena produksi tersebut."+ambar .$. /etelah sumur selesai dibor menembus reservoir dan produksi minyak dimulai, maka akan terjadi suatu penurunan tekanan di sekitar lubang bor. %enurunan tekanan ini akan menyebabkan 'luida mengalir dari reservoir menuju lubang bor melalui pori-pori batuan. %enurunan tekanan disekitar sumur bor akan menimbulkan terjadinya 'asa gas. %ada saat awal, karena saturasi gas tersebut masih ke#il "belum membentuk 'asa yang kontinyu$, maka gas tersebut terperangkap pada ruang antar butiran reservoirnya, tetapi setelah tekanan reservoir tersebut #ukup ke#il dan gas sudah terbentuk banyak atau dapat bergerak maka gas tersebut turut serta terproduksi ke permukaan "+ambar .$.
(am$ar 2.--. Karakteristik Tekanan I dan (OR ada Solution (as Drive Reservoir. '
%ada awal produksi, karena gas yang dibebaskan dari minyak masih terperangkap pada sela-sela pori batuan, maka gas oil ratio produksi akan lebih ke#il jika dibandingkan dengan gas oil ratio reservoir. +as oil ratio produksi akan bertambah besar bila gas pada saluran pori-pori tersebut mulai bisa mengalir, hal ini terus-menerus berlangsung hingga tekanan reservoir menjadi rendah. Bila tekanan telah #ukup rendah maka gas oil ratio akan menjadi berkurang sebab volume gas di dalam reservoir tinggal sedikit. 4alam hal ini gas oil produksi dan gas oil ratio reservoir harganya hampir sama. Re#overy yang mungkin diperoleh sekitar 37 - 67. 4engan demikian untuk reservoir jenis ini pada tahap teknik produksi primernya akan meninggalkan residual oil yang #ukup besar. %roduksi air hampir-hampir tidak ada karena reservoirnya terisolir, sehingga meskipun terdapat #onnate water tetapi hampirhampir tidak dapat terproduksi.
2.-.-.2. (as @ap Drive Reservoir
4alam beberapa tempat dimana terakumulasinya minyak bumi, kadangkadang pada kondisi reservoirnya komponen-komponen ringan dan menengah dari minyak bumi tersebut membentuk suatu 'asa gas. +as bebas ini kemudian melepaskan diri dari minyaknya dan menempati bagian atas dari reservoir itu membentuk suatu tudung. =al ini bisa merupakan suatu energi pendesak untuk mendorong minyak bumi dari reservoir ke lubang sumur dan mengangkatnya ke permukaan. Bila reservoir ini dikelilingi suatu batuan yang merupakan perangkap, maka energi ilmiah yang menggerakkan minyak ini berasal dari dua sumber, yaitu ekspansi gas #ap dan ekspansi gas yang terlarut lalu melepaskan diri. &ekanisme yang terjadi pada gas #ap reservoir ini adalah minyak pertama kali diproduksikan, permukaan antara minyak dan gas akan turun, gas #ap akan berkembang ke bawah selama produksi berlangsung. Untuk jenis reservoir ini, umumnya tekanan reservoir akan lebih konstan jika dibandingkan dengan solution gas drive. =al ini disebabkan bila volume gas #ap drive telah demikian besar, maka tekanan minyak akan jadi berkurang dan gas yang terlarut dalam minyak akan melepaskan diri menuju ke gas #ap, dengan demikian minyak akan bertambah ringan, en#er, dan mudah untuk mengalir menuju lubang bor "+ambar .2$.
(am$ar 2.-. (as @ap Drive Reservoir. 4'
0enaikan gas oil ratio juga sejalan dengan pergerakan permukaan ke bawah, air hampir-hampir tidak diproduksikan sama sekali. 0arena tekanan reservoir relatip ke#il penurunannya, juga minyak berada di dalam reservoirnya akan terus semakin ringan dan mengalir dengan baik, maka untuk reservoir jenis ini akan mempunyai umur dan re#overy sekitar 67 - 267, yang lebih besar jika dibandingkan dengan jenis solution gas drive. /ehingga residu oil yang masih tertinggal di dalam reservoir ketika lapangan ini ditutup adalah lebih ke#il jika dibandingkan dengan jenis solution gas drive "+ambar .3$.
(am$ar 2.-. Karakteristik Tekanan I Dan (OR ada (as @ap Drive Reservoir. '
2.-.-.-. 6ater Drive Reservoir
Untuk reservoir jenis water drive ini, energi pendesakan yang mendorong minyak untuk mengalir adalah berasal dari air yang terperangkap bersama-sama dengan minyak pada batuan reservoirnya. pabila dilihat dari terbentuknya batuan reservoir water drive, maka air merupakan 'luida pertama yang menempati pori-pori reservoir. etapi dengan adanya migrasi minyak bumi maka air yang berada disana tersingkir dan digantikan oleh minyak. 4engan demikian karena volume minyak ini terbatas, maka bila dibandingkan dengan volume air yang merupakan 'luida pendesaknya akan jauh lebih ke#il "+ambar .8$. +as oil ratio untuk reservoir jenis ini relati' lebih konstan jika dibandingkan dengan reservoir jenis lainnya. =al ini disebabkan karena tekanan reservoir relatip akan konstan karena dikontrol terus oleh pendesakan air yang hampir tidak mengalami penurunan.
(am$ar 2.-. 6ater Drive Reservoir.4'
%roduksi air pada awal produksi sedikit, tetapi apabila permukaan air telah men#apai lubang bor maka mulai mengalami kenaikan produksi yang semakin lama semakin besar se#ara kontinyu sampai sumur tersebut ditinggalkan karena produksi minyaknya tidak ekonomis lagi "+ambar .9$. Untuk reservoir dengan jenis pendesakan water drive maka bagian minyak yang terproduksi akan lebih besar jika dibandingkan dengan jenis pendesakan lainnya, yaitu antara 37 - 937 dari volume minyak yang ada. /ehingga minyak sisa "residual oil$ yang masih tertinggal didalam reservoir akan lebih sedikit.
2.-.-.. Se7re7ation Drive Reservoir
/egregation drive reservoir atau gravity drainage merupakan energi pendorong minyak bumi yang berasal dari ke#enderungan gas, minyak, dan air membuat suatu keadaan yang sesuai dengan massa jenisnya "karena gaya gravitasi$. +ravity drainage mempunyai peranan yang penting dalam memproduksi minyak dari suatu reservoir. /ebagai #ontoh bila kondisinya #o#ok, maka re#overy dari solution gas drive reservoir bisa ditingkatkan dengan adanya gravity drainage ini. 4emikian pula dengan reservoir-reservoir yang mempunyai energi pendorong lainnya.
(am$ar 2.-4. Karakteristik Tekanan I Dan (OR ada 6ater Drive Reservoir. '
/eandainya dalam reservoir itu terdapat tudung gas primer "primary gas #ap$ maka tudung gas ini akan mengembang sebagai proses gravity drainage tersebut. Reservoir yang tidak mempunyai tudung gas primer segera akan mengadakan penentuan tudung gas sekunder "se#ondary gas #ap$. %ada awal dari reservoir ini, gas oil ratio dari sumur-sumur yang terletak pada struktur yang lebih tinggi akan #epat meningkat sehingga diperlukan suatu program penutupan sumur-sumur tersebut. 4iharapkan dengan adanya program ini perolehannya minyaknya dapat men#apai maksimum. Besarnya gravity drainage dipengaruhi oleh gravity minyak, permeabilitas *ona produktip, dan juga dari kemiringan dari 'ormasinya. ;aktor-'aktor kombinasi seperti misalnya, viskositas rendah, spe#i'i# gravity rendah, mengalir pada atau sepanjang *ona dengan permeabilitas tinggi dengan kemiringan lapisan #ukup #uram, ini semuanya akan menyebabkan perbesaran dalam pergerakan minyak dalam struktur lapisannya "+ambar .5$.
(am$ar 2.-&. (ravit) Draina7e Drive Reservoir. '
4alam reservoir gravity drainage perembesan airnya ke#il atau hampir tidak ada produksi air. !aju penurunan tekanan tergantung pada jumlah gas yang ada. Gika produksi semata-mata hanya karena gas gravitasi, maka penurunan tekanan dengan berjalannya produksi akan #epat. =al ini disebabkan karena gas yang terbebaskan dari larutannya terproduksi pada sumur struktur sehingga tekanan #epat akan habis Re#overy yang mungkin diperoleh dari jenis reservoir gravity drainage ini sangat bervariasi. Bila gravity drainage baik, atau bila laju produksi dibatasi untuk mendapatkan keuntungan maksimal dari gaya gravity drainage ini maka re#overy yang didapat akan tinggi. %ernah ter#atat bahwa re#overy dari gravity drainage ini melebihi 567 dari #adangan awal "(%$. %ada reservoir dimana bekerja juga solution gas drive ternyata re#overy-nya menjadi lebih ke#il "+ambar .D$.
(am$ar 2.-?.
Kelakuan (ravit) Draina7e Reservoir. 4'
(am$ar 2.C. @om$ination Drive Reservoir. 4'
(am$ar 2.1.
Kelakuan @om$ination Drive Reservoir. 4' 2.-.-.. @om$ination Drive Reservoir
/ebelumnya /ebelumnya telah dijelaskan dijelaskan bahwa reservoir reservoir minyak minyak dapat dibagi dalam beberapa jenis sesuai dengan jenis energi pendorongnya. idak jarang dalam d alam keadaan sebena sebenarny rnyaa energ energi-e i-ener nergi gi pendor pendorong ong ini bekerj bekerjaa bersam bersamaan aan dan simult simultan. an. Bila Bila demiki demikian, an, maka maka energi energi pendoro pendorong ng yang yang bekerja bekerja pada pada reserv reservoir oir itu merupak merupakan an kombinasi beberapa energi pendorong, sehingga dikenal dengan nama #ombination drive reservoir. 0ombinasi yang umum dijumpai adalah antara gas #ap drive dengan water drive. /ehingga si'at-si'at reservoirnya jadi lebih kompleks jika dibandingkan dengan energi pendorong tunggal "+ambar .26$. Untuk reservoir minyak jenis ini, maka gas yang terdapat pada gas #ap akan mendesak kedalam 'ormasi minyak, demikian pula dengan air yang berada pada bagian bawah dari reservoir tersebut. %ada saat produksi minyak tidak sempat berubah 'asa menjadi gas sebab tekanan reservoir masih #ukup tinggi karena dikontrol oleh tekanan gas dari atas dan air dari bawah. 4engan demikian peristiwa depletion untuk reservoir jenis ini dikatakan tidak ada, sehingga minyak yang masih tersis tersisaa di dalam dalam reserv reservoir oir semaki semakin n ke#il ke#il karena karena re#over re#overy y minya minyakny knyaa tinggi tinggi dan e'esi e'esiens ensii produk produksin sinya ya lebih lebih tinggi tinggi.. "+amba "+ambarr .21$ .21$ merupak merupakan an salah salah satu satu #ontoh #ontoh kelakuan dari #ombination drive dengan water drive yang lemah dan tidak ada tudung gas pada reservoirnya. +as oil ratio yang konstan pada awal produksi dimungkinkan bahwa tekanan reservoir masih di atas tekanan jenuh. 4i bawah tekanan jenuh, gas akan bebas sehingga gas oil ratio akan naik.
2.. erkiraan%erkiraan Reservoir
/ejalan /ejalan dengan dengan produks produksi, i, maka maka studi studi berlan berlanjut jut menjad menjadii perama peramalan lan ulah ulah reservoir yang ada, meliputi : perkiraan #adangan, produktivitas 'ormasi dan perilaku reservoir.
2..1. enaksiran @adan7an =idrokar$on
Mang dimaks dimaksud ud dengan dengan penaks penaksira iran n #adanga #adangan n adalah adalah penent penentuan uan jumlah jumlah #adangan hidrokarbon yang terkandung didalam reservoir. %enaksi %enaksiran ran #adangan #adangan dapat dibagi dibagi
menjad menjadii tiga tiga metode metode,, yaitu yaitu metode
volumetris, metode material balan#e dan metode de#line #urve.
2..1.1. en7ertian @adan7an
stilah stilah #adangan #adangan mempunyai mempunyai beberapa pengertian. pengertian. Beberapa istilah yang berhubungan dengan pengertian #adangan adalah : -
nitial nitial oilgas oilgas in pla#e, pla#e, yaitu yaitu jumlah jumlah total total hidrokarbon hidrokarbon yang yang mula-mula mula-mula ada di dala dalam m
rese reserv rvoi oir, r, baik yang yang bisa bisa dipr diprod oduk uksi sikan kan maupu maupun n yang yang tida tidak k dapa dapatt
diproduksikan. -
Re#overable Re#overable reserve reserve,, yaitu yaitu jumlah #adangan #adangan hidrokar hidrokarbon bon yang mungkin mungkin dapat dapat diproduksikan sesuai dengan teknologi yang ada pada saat itu.
-
Ultimate Ultimate re#overy re#overy,, yaitu yaitu jumlah hidrokarbo hidrokarbon n yang dapat diproduksi diproduksikan kan sampai sampai batas ekonomisnya.
-
Re#ove Re#overy ry 'a#tor 'a#tor,, yaitu yaitu angka angka perband perbanding ingan an antara antara hidrokar hidrokarbon bon yang dapat dapat diproduksi diproduksi "re#overable "re#overable reserve$ reserve$ dengan jumlah jumlah minyak minyak mula-mula mula-mula di dalam reservoir.
2..1.2. ,etode Volumetris
%erkiraan #adangan hidrokarbon dengan menggunakan metoda volumetrik merupak merupakan an salah salah satu satu metoda metoda yang yang paling paling sederh sederhana, ana, dimana dimana dilaku dilakukan kan sebelum sebelum tahap pengembangan dan data-data yang dibutuhkan juga belum banyak, hanya datadata geologi serta sebagian data-data batuan dan 'luida reservoir. %ersamaan untuk menghitung initial oil in pla#e "jika tidak ada gas$ adalah: & i
=
9935 × V b
× φ × "1 − S wi $ "oi
>..>>>>>>>>>>>>......"-2$
/edangkan untuk initial gas in pla#e "dalam tudung gas$ adalah : 'i =
2386 × Vb × φ × "1 − S wi $ " gi
>..> >..>>> >>>> >>>> >>> >>>>> >>>>.. ..
"-3 -3$$
dimana :
@
jumlah minyak mula-mula di reservoir, /B.
+i
@
jumlah gas mula-mula di reservoir, /C;.
? b
@
volume bulk reservoir, #re-'t.
Boi @
'aktor volume 'ormasi minyak mula-mula, BB!/B.
Bgi @
'aktor volume 'ormasi gas mula-mula, Cu't/C;.
φ
porositas batuan, 'raksi.
@
/wi @ 4enga 4engan n
saturasi air mula-mula, 'raksi. meli melihat hat persa persama maanan-pe pers rsam amaa aan n
diat diatas as,,
maka maka
data data-d -dat ataa
yang yang
dibutuhkan untuk memperkirakan #adangan adalah ? b, φ, / wi, B oi, dan Bgi. 4ata si'atsi'at 'isik batuan dan 'luida reservoir diperoleh dari hasil laboratorium, sedangkan untuk menentukan ? b diperlukan data-data geologi yang representati'. Untuk menghitung bulk volume, terlebih dahulu harus dibuat peta isopa#h. %eta isopa#h adalah suatu peta yang menggambarkan garis-garis yang menghubungkan titiktitik-tit titik ik dengan dengan ketebal ketebalan an yang yang sama sama dari dari lapisa lapisan n produk produkti' ti'.. 4ari 4ari peta peta isopa# isopa#h h tersebut, selanjutnya dapat dilakukan perhitungan bulk volume dengan menggunakan metoda-metoda yang akan dibahas dalam sub bab berikut ini. 1. ,etoda Tr Trape#oidal ape#oidal
%ersyaratan %ersyaratan utama dalam melakukan melakukan perhitungan perhitungan dengan metoda metoda ini adalah perbandingan antara luas garis kontur yang berurutan harus lebih besar dari 6.3. /e#ara matematik, persamaannya dapat dituliskan dalam bentuk sebagai berikut : ? b @ Q × h × "o A × 1 A ..... A × n−1 A n$ A tavg × n >> >>> dimana : ? b
@
volume bulk batuan, a#re-'t.
"-8$
h
@
interval kontur peta isopa#h, 't.
o
@
luas daerah yang dibatasi oleh garis isopa#h "kontur$ ke nol "J(C$, a#re.
1, , ..., n
@
luas daerah yang dibatasi oleh garis kontur se#ara berurutan, a#re.
tavg
@
ketebalan rata-rata diatas kontur teratas, 't.
2. ,etoda )ramidal
%ersyaratan utama metoda ini adalah perbandingan antara luas garis kontur yang berurutan harus kurang atau sama dengan 6.3. %ersamaannya adalah :
∆? b @
1
× h × "n A nA1 A
An
× An + $ 1
>..>>>>>>>>...
"-
9$ dimana :
∆? b @ volume bulk batuan tiap bagian 'rustum piramid, a#re-'t. n
@
nA1 @
luas daerah yang dibatasi oleh garis kontur terendah, a#re. luas daerah yang dibatasi oleh garis kontur teratas, a#re.
2..1.-. ,etode ,aterial Balan+e
&etoda material balan#e dapat digunakan untuk memperkirakan besar #adangan reservoir, dimana data-data produksi yang diperoleh sudah #ukup banyak. %rinsip dari metoda material balan#e ini didasarkan pada prinsip kesetimbangan volumetrik yang menyatakan bahwa : Iapabila volume suatu reservoir konstan, maka jumlah aljabar dari perubahan-perubahan volume minyak, gas bebas dan air dalam reservoir harus sama dengan nolI. Untuk mempermudah penjabarannya, perubahan volume minyak, gas bebas dan air dapat dinyatakan dengan persamaan-persamaan sebagai berikut : a. eru$a!an volume min)ak
− ?olume minyak mula-mula di reservoir @ < × Boi, Cu't − ?olume minyak pada waktu t dan tekanan % @ "< − < p$ × Bo, Cu't − %engurangan volume minyak @ < × Boi − "< − < p$ × Bo, Cu't >>>> "-5$ $. eru$a!an volume 7as $e$as
− Rasio gas bebas mula-mula dengan volume minyak mula-mula "m$ @ − ?olume gas mula-mula @ + × Bgi @ m × < × Boi
gSC$ asbeas gSC$ asbeasmula gS yC$ as ng gSC y$ as ngtersia
= − − p ad aktu tw g+SC$ asterlaut diproduksi an dires voir −
' #
m&"oi = + &R si − [ & p R p ] − [( & − & p ) R s ] " gi
' × " gi & × "oi
−
SC$ gas bebas di re − servoir pada waktu t =
m&"oi + &R si − [ & p Rp ] − [ ( & − & p ) Rs ] "g " gi − %engurangan volume gas @ m × < × Boi −
m&"oi " gi
A < × R si − < p × R p − "< − < p$ × R sS × Bg > " - D$
+. eru$a!an volume air
− ?olume air mula-mula di reservoir @ J, Cu't − %roduksi air kumulati' @ J p × Bw, Cu't − ?olume air yang merembes kedalam reservoir @ Je, Cu't − %ertambahan volume air @ "J A Je − J p × Bw$ − J @ Je − J p × Bw
>>>>>>>>..... "-26$
4engan menggabungkan %ersamaan "-5$, "-D$ dan "-26$, dan kemudian disederhanakan dengan harga Boi @ Bti dan Bt @ Bo A "R si − R s$ Bg, maka persamaan untuk < adalah :
& =
& p "t + R p − R si " g − ( e − ( p "w "t − "ti +
m"ti " gi
( " g − " gi )
>>>>>>>>>> "-21$
2..1.. ,etode De+line @urve
4e#line #urve merupakan suatu metoda yang menggambarkan penurunan
kondisi reservoir dan produksinya terhadap waktu. %ada prinsipnya, metoda de#line #urve adalah membuat gra'ik hubungan antara laju produksi terhadap waktu atau laju produksi terhadap produksi kumulati'. Bentuk kurva penurunan laju produksi dapat dibagi menjadi tiga, yaitu eponential de#line, hyperboli# de#line dan harmoni# de#line. A. EGponential /@onstant er+enta7e' De+line @urve
Bentuk de#line #urve ini mempunyai harga laju penurunan produksi per satuan waktu sebanding dengan laju produksinya. %ersamaan dasar dari eponential de#line #urve adalah sebagai berikut :
q dq dt >.>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-21$
d
−b =
dt
4engan mengintegrasikan %ersamaan "-21$ diatas, maka diperoleh :
−( bt + a ) =
q dq dt
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-2$
dimana : )
@
laju produksi, /Bday.
d)dt
@
perubahan
laju
produksi
terhadap
perubahan
waktu,
/Bdaymonth. a
@
loss ratio "de#line rate$, month.
b
@
konstanta positi'.
Untuk eponential de#line, besarnya penurunan "de#line rate$ adalah konstan, sehingga harga b @ 6, dan persamaan "-2$ menjadi :
−a =
q dq dt
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-2$
4engan mengintegrasikan persamaan "-2$ tersebut, dimana )i adalah laju produksi mula-mula dan )t adalah laju produksi pada saat t, maka se#ara matematik dapat dibuat hubungan sebagai berikut : qt
= qi e − t a
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>"-22$
=arga < p "produksi kumulati', /B$ diperoleh dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : t
& p
= ∫ q t dt
>..>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-23$
6
4engan mensubstitusikan %ersamaan "-22$ kedalam %ersamaan "-23$, maka diperoleh persamaan sebagai berikut : & p
= a( qi − q t ) >.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>..."-28$
B. =)per$oli+ De+line @urve
Besarnya laju penurunan "de#line rate$ pada hyperboli# de#line tidak konstan, melainkan selalu berubah, dimana besarnya laju penurunan akan menunjukkan suatu deret hitung dan harga b akan berkisar antara nol hingga satu. 4engan #ara yang sama dengan eponential de#line #urve, maka persamaan produksi kumulati' adalah : b
& p
=
qi a
− q −q − ) ( 1− b 1 b i
1 b t
.>.>>>>>>>>>>>>>>>. "-29$
@. =armoni+ De+line @urve
%ada harmoni# de#line, penurunan laju produksi per satuan waktu berbanding lurus terhadap laju produksinya. Bentuk kurva harmoni# de#line merupakan bentuk khusus dari hyperboli# de#line, yaitu untuk harga b @ 1. Gadi persamaan laju produksi kumulati'nya adalah sebagai berikut : & p
= aqi ln
qi qt
>..>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "H25$
2..2. erkiraan roduktivitas Formasi
%roduktivitas 'ormasi dapat dinyatakan sebagai kemampuan suatu akumulasi hidrokarbon dalam batuan porous dan permeabel untuk memproduksikan 'luida yang dikandungnya.
2..2.1. Aliran Fluida Dalam ,edia Berpori
;luida yang mengalir dari 'ormasi produkti' ke lubang sumur dipengaruhi oleh beberapa 'aktor, yaitu sebagai berikut : a. Gumlah 'asa yang mengalir. b. /i'at-si'at 'isik 'luida reservoir. #. /i'at-si'at 'isik batuan reservoir. d. 0on'igurasi disekitar lubang bor, yaitu adanya lubang per'orasi, skin "kerusakan 'ormasi$, gravel pa#k dan rekahan hasil perekahan hidrolik. e. 0emiringan lubang sumur pada 'ormasi produkti'. '. Bentuk daerah pengurasan. 0eenam 'aktor tersebut diatas, se#ara ideal harus diwakili dalam setiap persamaan perhitungan kelakuan aliran 'luida dari 'ormasi masuk ke lubang sumur. etapi hingga saat ini belum tersedia suatu persamaan praktis yang memperhitungkan keenam 'aktor diatas se#ara serentak. /ampai saat ini tersedia banyak persamaan untuk memperkirakan kelakuan aliran 'luida dari 'ormasi ke dasar lubang sumur, dimana masing-masing persamaan mempunyai anggapan-anggapan tertentu sesuai dengan teknik pengembangannya. Gadi perlu diperhatikan tentang anggapananggapan tersebut sebelum menggunakan suatu persamaan pada suatu sumur. liran 'luida dalam media berpori telah dikemukakan oleh 4ar#y "1538$ dalam persamaan "-1$. %ersamaan tersebut selanjutnya dikembangkan untuk kondisi aliran radial, dimana dalam satuan lapangan persamaan tersebut berbentuk : q
= 9.65 × 16−
kh P e
− P w#
µ o "o Ln( r e r w )
>..>>>>>>>>>>>>>
2D$ dimana : )
@
laju produksi, /Bhari.
k
@
permeabilitas e'ekti' minyak, md.
"-
h
@
ketebalan 'ormasi produkti', 't.
%e
@
tekanan 'ormasi pada jarak r e dari sumur, psi.
%w' @
tekanan alir dasar sumur, psi.
µo
@
viskositas, #p.
Bo
@
'aktor volume 'ormasi, BB!/B.
r e
@
jari-jari pengurasan sumur, 't.
r w
@
jari-jari sumur, 't.
%ersyaratan yang harus dipenuhi untuk menggunakan %ersamaan "-2D$ tersebut adalah : a. 'luida ber'asa tunggal b. aliran mantap "steady state$ #. 'ormasi homogen d. arah alirannya hori*ontal e. 'luida in#ompressible. 4engan demikian apabila variabel-variabel dari persamaan "-2D$ diketahui, maka laju produksi "potensi$ sumur dapat ditentukan.
2..2.2. roduktivit) IndeG
ndek produktivitas adalah indek yang digunakan untuk menyatakan kemampuan suatu sumur pada kondisi tertentu untuk berproduksi. /e#ara matematik, indek produktivitas "G$ adalah perbandingan antara laju produksi yang dihasilkan oleh suatu sumur pada suatu harga tekanan alir dasar sumur tertentu dengan perbedaan tekanan dasar sumur dalam kondisi statik "%s$ dan tekanan dasar sumur pada saat terjadi aliran "%w' $, atau : ) =
q
P s
− P w# , BB!haripsi
>>>>>>>>>>>>>>>. "-36$
4engan melakukan substitusi persamaan "-2D$ kedalam persamaan "-36$, maka G dapat pula ditentukan berdasarkan si'a'-si'at 'isik 'luida reservoir, batuan reservoir, serta geometri sumur dan reservoir, yaitu :
) = 9.65 × 16
kh
−
µ o "o Ln( r e r w )
>.>>>>>>>>>>>>>...."-
31$ entunya penggunaan persamaan "-31$ tersebut harus memperhatikan persyaratan yang harus dipenuhi dalam persamaan "-2D$. %ersyaratan persamaan "-36$ tidak selalu dipenuhi, misalkan yang paling sering ditemui dalam praktek adalah adanya gas dalam aliran tersebut. =al ini akan dijumpai apabila tekanan reservoir dibawah tekanan bubble point minyak. %ada kondisi ini G tidak dapat ditentukan dengan persamaan "-36$ atau "-31$, dan harga G untuk setiap harga %w' tertentu tidak sama dan selalu berubah. /ehubungan dengan perubahan tersebut, maka persamaan G diperluas menjadi : dq
) =
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>. "-3$
dP w#
%ersyaratan ber'asa tunggal untuk persamaan "-36$ dapat pula tidak terpenuhi apabila dalam aliran 'luida tersebut terdapat air 'ormasi. etapi dalam praktek, keadaan ini masih dapat dianggap ber'asa satu, sehingga persamaan "-36$ dapat lebih diperjelas dengan memasukkan laju produksi air kedalam persamaan tersebut: ) =
+ qw P s − P w# qo
>..>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-3$
/esuai dengan persamaan 4ar#y "%ersamaan "-2D$$, persamaan "-3$ dapat ditulis kembali dalam bentuk : ) = 9.65 × 16
−
h Ln( r e
k o k + w r w ) µ o "o µ w "w
..>>>>>>>>>>
"-
32$ Bentuk lain yang sering digunakan untuk menghitung produktivitas sumur adalah indek produktivitas spesi'ik, yang dide'inisikan sebagai perbandingan an tara G dengan ketebalan, yaitu : ) s
=
) h
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>. "-33$
Gs sering digunakan untuk membandingkan produktivitas sumur yang berbeda dalam satu lapangan. !ewis dan =orner menunjukkan bahwa G dapat pula ditentukan dengan persamaan berikut : ) = 3.D × 16 −2
kh µ o "o
>..>>>>>>>>>>>>>>>>.. "-38$
dimana : k dalam md.
2..2.-. In5lo* er5orman+e Relations!ip /IR'
ndek produktitas yang diperoleh dari hasil tes ataupun dari perkiraan, hanya merupakan gambaran se#ara kualitati' mengenai kemampuan sumur untuk berproduksi. 4alam kaitannya dengan peren#anaan suatu sumur, ataupun untuk melihat kelakuan suatu sumur untuk berproduksi, maka harga G tersebut dapat dinyatakan se#ara gra'is, yang disebut dengan gra'ik kurva %R. Berdasarkan de'inisi G pada persamaan "-36$, untuk suatu saat tertentu dimana %s konstan dan G juga konstan, maka variabelnya adalah laju produksi ")$ dan tekanan aliran dasar sumur "%w' $. %ersamaan "-36$ dapat diubah menjadi : P w#
= P s −
q )
>.>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> "-39$
Berdasarkan anggapan diatas, maka bentuk garis dari persamaan "-36$ adalah merupakan garis lurus "+ambar .2$.
(am$ar 2.2. Kurva IR 3inear.2'
itik adalah harga %w' pada saat ) @ 6, dan sesuai dengan persamaan "-39$, maka %w' @ %s. /edangkan titik B adalah harga ) pada saat %w' @ 6, dan sesuai dengan persamaan "-39$, maka ) @ G × %s, dan harga laju produksi ini merupakan harga laju produksi maksimum. =arga laju produksi maksimum ini disebut sebagai potensial sumur, dan merupakan batas laju produksi yang diperbolehkan dari suatu sumur.
pabila sudut (B adalah θ, maka : tanθ =
*" *A
=
P s ) P s
= ) >>>>>>>>>>>>>>>>>.. "-35$
4engan demikian G menyatakan 1kemiringan dari garis kurva %R. Bentuk dari %R akan linear bila 'luida yang mengalir satu 'asa, &uskat menyatakan apabila yang mengalir adalah 'luida dua 'asa "minyak dan gas$, maka bentuk kurva %R membentuk kelengkungan dan harga G tidak lagi merupakan harga yang konstan, karena kemiringan garis %R akan berubah se#ara kontinyu untuk setiap harga %w' . 4alam hal ini persamaan "-36$ tidak lagi berlaku, dan se#ara umum de'inisi yang tepat adalah persamaan "-3$. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan oleh ?ogel terhadap sumur-sumur yang berproduksi dari reservoir solution gas drive, maka diperoleh suatu hasil disebut Idimensionless %RI. Untuk tujuan praktis gra'ik %R tak berdimensi tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan matematis :
qo qma:
=
1 -
% w' − %s
% 6.5 w' %s
>..>>>>>>>>>>.......
"-3D$ %ersamaan diatas hanya dapat digunakan untuk %w' yang lebih ke#il dari % b. /edangkan bila %s diatas % b maka sebagian dari kurva %R merupakan garis linear dan selanjutnya melengkung seperti terlihat pada "+ambar .2$. Untuk kondisi tersebut diatas, maka perubahan %R dapat dilakukan dengan perluasan persamaan ?ogel, yaitu :
− qb = qma: − qb qo
1 -
%w' − %s
%w' 6.5 %s
>>>>>>>>>>>..
"-86$
dimana : )o
@
rate produksi minyak "data test$, bblhari.
)ma
@
rate produksi maksimum pada %w' @ 6, B(%4.
)b
@
rate produksi pada saat %w' @ % b, bblhari.
%w'
@
tekanan alir dasar sumur, psi.
%s
@
tekanan bubble point, psi.
Gadi harga G atau gra'ik %R akan mengalami perubahan sesuai dengan lamanya produksi.
