BAB III PENGUKURAN SATURASI DENGAN METODE DESTILASI
3.1. TUJUAN 1. Mengetahui pengertian saturasi. 2. Mengetahui fungsi saturasi. 3. Mengetahui metode pengukuran saturasi. 4. Mengetahui nilai S g, Sw, dan So di dalam sampel batuan. 5. Mengetahui kandungan apa yang paling banyak pada sampel core.
3.2. 3.2. TE TEOR ORII DAS DASAR AR
Dalam Dal am bat batuan uan rese reservo rvoir ir min minyak yak umu umumny mnyaa ter terdap dapat at leb lebih ih dar darii satu macam fluida, kemungkinan terdapat air, minyak, dan gas yang tersebar ke seluruh seluru h bagia bagian n reservo reservoir. ir. Ruang poripori-pori pori batua batuan n reservo reservoir ir menga mengandun ndung g fluida yang biasanya terdiri dari air, minyak, dan gas. Untuk mengetahui umlah masing-masing fluida, maka perlu diketahui saturasi masing-masing fluida tersebut. Satura Sat urasi si flui fluida da bat batuan uan did didefin efinisik isikan an seba sebagai gai per perban bandin dingan gan ant antara ara volume pori-pori batuan yang ditempati oleh suatu fluida tertentu dengan volume pori-pori total pada suatu batuan berpori. Saturasi minyak !So" adalah # So
volume pori pori yang diisi oleh min yak −
=
volume pori pori total −
Saturasi air !Sw" adalah # Sw
volum volumee pori pori =
−
pori pori yang yang diisi diisi air air
volum volumee pori pori
−
pori pori total total
Saturasi gas !Sg" adalah # Sg
volume volume pori pori =
−
pori pori yang yang diisi diisi oleh oleh gas
volum volumee pori pori
%$−
pori pori total total
$&
'ika pori-pori batuan diisi oleh gas-minyak-air maka berlaku hubungan # Sg So Sw / & 'ika diisi oleh minyak dan air saa maka # So Sw / & (erdapat tiga faktor yang penting mengenai saturasi fluida, yaitu # &. Saturasi fluida akan bervariasi dari satu tempat ke tempat lain dalam reservoir, saturasi air cenderung untuk lebih besar dalam bagian batuan yang kurang porous. )agian struktur reservoir yang lebih rendah relatip akan mempunyai Sw yang tinggi dan S g yang relatip rendah. Demikian uga untuk bagian atas dari struktur reservoir berlaku sebaliknya. *al ini disebabkan oleh adanya perbedaan densitas dari masing-masing fluida. $. Saturasi fluida akan bervariasi dengan kumulatip produksi minyak. 'ika minyak diproduksikan maka tempatnya di reservoir akan digantikan oleh
air
dan
atau
gas
bebas, sehingga
pada
lapangan
yang
memproduksikan minyak, saturasi fluida berubah secar a kontinyu. +. Saturasi minyak dan saturasi gas sering dinyatakan dalam istilah pori pori yang diisi oleh hidrokarbon. 'ika volume contoh batuan adalah , ruang pori-porinya adalah ., maka ruang pori-pori yang diisi oleh hidrokarbon adalah # So. . Sg. . / !&-Sw" . .
$$
Gambar 3.1 Variasi P !"r#a$a% S& a'
U(!)* Sis!"m ba!)a( +a(, Sama $"(,a( -)i$a +a(, b"rb"$a.
b'
U(!)* Sis!"m -)i$a +a(, Sama $"(,a( Ba!)a( +a(, B"rb"$a.
Dalam proses produksi selalu ada seumlah minyak dan gas yang tidak dapat diambil dengan teknik produksi yang paling mau yang dikenal dengan istilah residual oil saturation !S or " atau critical oil saturation !S oc", sedangkan untuk gas dikenal dengan S gr atau Sgc. 0ir yang selalu terdapat di dalam ruang pori-pori batuan atau 1ona transisi disebut dengan air connate. Dalam proses produksi air tersisa disebut Swr atau S wc atau Swir . St / & 2 !S wirr Sgirr Soirr " Dimana# St
/ saturasi total fluida terproduksi
Swirr / saturasi water tersisa !irreducible" Sgirr
/ saturasi gas tersisa !irreducible"
Soirr
/ saturasi oil tersisa !irreducible"
$+
Di dalam suatu reservoir, arang sekali minyak terdapat &%%3 menenuhi lapisan reservoir. )iasanya air terdapat sebagai interstitial water yang berkisar dari beberapa persen sampai kadang-kadang lebih dari 4%3 tetapi biasanya antara &% sampai +%3. Dengan demikian batas fluida antara air dan minyak tidak selalu elas. )esarnya penenuhan air di dalam reservoir
minyak
menentukan
dapat
tidaknya
lapisan
minyak
itu
diproduksikan. 5enenuhan air dinyatakan sebagai S w !water saturation". 'ika Sw lebih besar dari 4%3, minyak masih dapat keluar6 akan tetapi pada umumnya harus lebih kecil dari 4%3. 5enenuhan air tidak mungkin kurang dari &%3 dan dinamakan penenuhan air yang tak terkurangi !irreducible water saturation". *al ini biasanya terdapat pada reservoir dimana airnya membasahi butir. 'uga harus diperhatikan bahwa kedudukan minyak terhadap air tergantung sekali daripada apakah reservoir tersebut basah minyak !oil wet" atau basah air !water wet". 5ada umumnya batuan reservoir bersifat basah air. 0ir antar butir selalu terdapat dalam lapisan minyak, malah pernah ditemukan pada ketinggian lebih dari 74% meter di atas batas minyak-air. 5ori 2 pori batuan Reservoir selalu berisi fluida dan fluida tersebut bisa berupa minyak dan 8as !dead oil". 8as-Minyak-0ir atau 8as-0ir-Minyak. 0tau air selalu berada didalam reservoir sebab air lebih dulu ada sebelum minyak atau gas datang9bermigrasi. 5ada umumnya lebih sarang !porous" batuan reservoir, lebih kecil penenuhan air. :adar air yang tinggi dalam reservoir minyak mengurangi daya pengambilannya !recoverability". 0ir ini biasanya merupakan selaput tipis yang mengelilingi butir-butir batuan reservoir dan dengan demikian merupakan pelumas untuk bergeraknya minyak bumi, terutama dalam reservoir dimana butir-butirnya bersifat basah air. Salah satu metode yang popular untuk menghitung saturasi fluida adalah dengan retort method. 5rinsip dasar dari metode ini adalah dengan memanaskan core sampel yang telah dienuhkan, sehingga air dan minyak yang ada didalamny menguap dan kemudian terkondensasi. :endensasi air
$;
dan minyak ini dikumpulkan dalam tabung penampung kecil. 0lat yang digunakan dalam metode ini adalah Retor Distillation 0pparatus. (etapi metode ini memiliki beberapa kelemahan. 5erlu diperhatikan bahwa untuk menguapkan seluruh minyak yang ada didalam sampel core dibutuhkan suhu sekitar &%%%-&&%% %<. sedangkan pada suhu itu sifat dari kristalisasi air dapat rusak. 0kibatnya nilai water-recovery akan lebih besar dari nilai interstitial waternya, sehingga volume air hasil pengukuran akan meleset dari nilai saturasi air sebenarnya. =fek buruk yang lain dapat disebabkan adalah pada suhu itu struktur hidrokarbon dari minyak cenderung akan berubah sehingga volume air fluida dapat berkurang. Minyak pada akhirnya uga dapat melapisi dinding bagian dalam dari sampel core. Metode lain adalah dengan cara ekstraksi dengan solvent. 5rinsip keranya adalah dengan meletakkan core diatas toluene yang berperan sebagai solvent kemudian mendidihkan solvent sehingga fluida dalam core akan menguap. Uap terkondensasi sehingga atuh dan ditampung oleh graduated tube. 5roses ini terus berlanut hingga volume uap air dalam graduated tube telah konstan. Sehingga perhitungan saturasi minyak dengan cara metode ekstraksi ini akan lebih sempurna apabila kita gunakan sochlet e>traction. 5rinsip keranya sama dengan metode diatas hanya saa sochlet tidak memiliki wadah penampung hasil kondensasi. *asil kondensasi atuh di core. Metode lain dalam memutuskan saturasi adalah dengan menggunakan sentrifugal. Metode ini menggunakan alat yang diebut centrifuge. 5rinsip dasar dari metode ini adalah dengan mengineksikan solvent !?at pelarut" ditengah centrifuge. :emudian gaya sentrifugal yang disebabkan oleh centrifuge akan menyebabkan ?at pelarut bergerak ke luar pusat lingkaran. 8erakan dari ?at pelarut inilah yang nantinya akan mendorong keluar fluida yang ada didalam sampel core.
$4
3.3. PERALATAN DAN BA/AN 3.3.1.
P"raa!a(
&. Retort $. 8elas ukur +. =>icator ;. @ven 4. (imbangan dengan anak timbangan 7. Solvent e>tractor termasuk reflu> condensor !pendingin, water trap, dan pemanas listrik.
Gambar 3.2 R"!0r!
Gambar 3.3 G"as U*)r
$7
Gambar 3.4 Eia!0r
Gambar 3. S*"ma S!ar* D"a( Dis!ia!i0( A%%ara!)r
$A
Gambar 3.5 O"(
3.3.2.
Ba#a(
1.
3.4. PROSEDUR PEROBAAN
&. 0mbil fresh core yang telah dienuhi dengan air dan minyak. $. (imbang core tersebut, misal beratnya / a gram. +. Masukkan core tersebut ke dalam labu Dean C Stark yang telah diisi dengan toluena. ;. engkapi dengan water trap dan reflu> condenser. 4. 5anaskan selama E $ am hingga air tidak nampak lagi. 7. Dinginkan dan baca air yang tertampung di water trap, misalnya / b cc / b gram.
$F
A. Sampel dikeringkan dalam oven E &4 menit !pada suhu &&% oB". Dinginkan dalam e>icator E &4 menit, kemudian timbang core kering tersebut, misalnya / gram. F. *itung berat minyak / a 2 !b c" gram / $ gram G. *itung volume minyak# V o
=
d e cc BJ minyak =
&%. *itung saturasi minyak# So
=
e Vp
&&. *itung saturasi air# Sw
=
b Vp
3.5. /ASIL PEROBAAN DAN PER/ITUNGAN
gr cc
a. ).' minyak
/ %,AG+
b. (imbangan Bore :ering
/ +4,4 gr
c. (imbangan Bore 'enuh
/ +A,7 gr
d. olume pori
/ &+,;G cc
e. olume air yang didapat
/ %,74 cc
f.
/ %,74 gr
)erat air yang didapat
g. )erat minyak
/ )erat core enuh - )erat core kering - )erat air / +7,A - +;,4 - %,; / &,F gr
h. olume minyak
/
berat minyak BJ minyak
$G
/
1,45 gr gr 0,793 cc
/ &,F$F cc i.
Saturasi Minyak, 0ir dan 8as •
So /
volume minyak x 100 volume pori 1,828 cc
/
13,49 cc
x 100
/ &+,44&3
•
Sw /
/
volume air x 100 volume pori 0,65 cc x 100 13,49 cc
/ ;,F&F3 •
Sg / &%%3 - !So Sw" / &%%3 - !&+,44&3 ;,F&F3" / F&,7+&3
3.. PEMBA/ASAN
Dalam menentukan saturasi fluida dengan metode destilasi pertamatama kita harus menghitung berat core kering yang telah dienuhi air dan minyak dengan menggunakan timbangan. )erdasarkan data, didapatkan berat core kering sebesar +4,4 gr dan berat core yang telah dienuhi air sebesar +A,7 gr. Sehingga dari angka-angka tersebut dapat ditentukan besarnya volume pori pada sample core sebesar &+,;G cc. Sedangkan volume air yang didapat sesuai dengan petunuk pada prosedur kera adalah %,74 cc, yang besarnya sama dengan berat air tersebut,
+%
berat air sebesar %,74 gr yang didapat dari hasil kali antara Massa enis air !H" dan olume air !". Sedangkan untuk 5enentuan volume minyak dapat dilakukan dengan memasukkan nilai berat minyak dan harga ).' minyak ke dalam perbandingan sehingga didapatkan volume sebesar &,F$F cc Setelah semua data didapatkan maka kita dapat menentukan Saturasi @il !So" sebesar &+,44&3, Saturasi Iater !Sw" sebesar ;,F&F3. 5ada Saturasi 8as !Sg" dapat dihasilkan dengan memasukkan harga saturasi oil dan harga saturasi water ke dalam persamaan S o Sw Sg / & / &%%3. Didapat nilai Sg-nya sebesar F&,7+&3.
+&
3.. KESIMPULAN
&. Saturasi adalah cara untuk mengetahui volume pori yang terisi oleh fluida. $. Dengan menghitung besarnya saturasi, kita dapat menentukan distribusi suatu fluida pada suatu reservoir atau mendapatkan gambaran mengenai perbandingan fluida pada reservoir tersebut. +. Salah satu metode pengukuran saturasi adalah dengan metode destilasi. ;. Dari hasil perhitungan, diperoleh nilai# So / &+,44&3 Sw / ;,F&F3 Sg / F&,7+&3 5.
Dari hasil perhitungan saturasi masing-masing fluida, maka dapat disimpulkan bahwa sampel core reservoir yang diteliti lebih banyak mengandung gas.
