Coning pada Sumur Vertikal dan Horizontal.doc

WATER DAN GAS CONING C ONING PADA PADA SUMUR HORISONTAL DAN VERTIKAL

Suat Suatu u Sumu Sumurr yang ang belu belum m dipr diprod oduk uksi sika kan n maka maka flui fluida da yang yang terd terdap apat at didalam reservoir yang bersangkutan berada dalam keadaan kesetimbangan statik. Perbedaan densitas antara air, minyak dan gas menyebabkan gas tetap berada diatas zona minyak dan air tetap berada dibawah zona minyak. Pada kondisi statik ini, dalam suatu reservoir homogen, bidang antar fasa minyak-air dan minyak-gas (oil-w (oil-water ater interfa interface ce dan gas-oi gas-oill interf interface) ace) berada berada dalam dalam keadaa keadaan n horison horisontal tal.. pabila pabila sumur sumur tersebut, tersebut, yang diselesaikan diselesaikan secara perforasi, diproduksi diproduksikan kan maka tekana tekanan n diseki disekitar tar lubang lubang sumur sumur akan akan turun turun sehingg sehinggaa gradie gradient nt alir alir (flowin (flowing g gradient) yang ditimbulkan cendrung untuk menurunkan bidang batas gas minyak dan menaik menaikan an bidang bidang batas batas minya minyak k air diseki disekitar tar lubang lubang bor sampai sampai dicapa dicapaii kondisi kesetimbang. Pada kndisi ini dua gradient yang berlawanan, yaitu gradien tekan alir dan gradien hidrostatis (gaya gravitasi) men!adi seimbang. "ika la!u produksi terlalu besar menyebabkan gradien alir yang tinggi disekitar lubang bor mengalahkan gaya gravitasi, sehingga kerucut air dan gas men!adi tidak stabil dan memasuki sumur. Suatu kerucut akan stabil bila # •

Sumur diproduksikan pada la!u yang tetap

•

$radien tekanan pada daerah pengurasan adalah tetap

•

$radien tekanan alir lebih kecil dari gaya gravitasi %ater dan gas coning merupakan masalah yang serius dalam produksi

minya minyak k dilapa dilapanga ngan n baik baik pada pada sumur sumur horiso horisonta ntall dan sumur sumur vertik vertikal. al. Produk Produksi si minyak yang mengalami water dan gas coning dapat mengurangi produksi minyak yang yang cuku cukup p berar berarti ti,, sehi sehing ngga ga perl perlu u untu untuk k memi meminim nimalk alkan an atau atau pali paling ng tida tidak k menunda atau mencagah ter!adinya coning terlalu dini. Pada reservoir dengan dasar air, bila tidak ada gas cap, sumur vertikal secara normal casing produksi diletakan pada bagian atas formasi produktif untuk meminimalkan atau menunda water coning. Pada reservoir gas cap, !ika tidak ada air didasar reservoir, sumur

vertikal di perforasi serendah mungkin sehingga interval perforasi !auh dari gas cap untuk untuk menund menundaa ter!adi ter!adiny nyaa gas coning coning.. &ntuk &ntuk reservo reservoir ir yang yang mempun mempunya yaii kedua kondisi ini yaitu reservoir dengan dasar air dan gas cap, sumur vertikal diperforasi diperforasi di dekat pusat dari tinggi tinggi formasi formasi produktif produktif atau dibawah dibawah pusat dekat formasi yang terisi air. 'al ini disebabkan karena kecendrungan coning adalah berbanding terbalik dengan perbedaan densitas dan berbanding lurus dengan viscositas. viscositas. Perbedaan densitas densitas antara gas dengan dengan minyak minyak lebih besar daripada perbedaan densitas antara air dan minyak. arena itu, gas lebih mempunyai kecendrungan untuk ter!adinya coning dari pada air. iscositas gas lebih rendah daripada viscositas air dan untuk tekanan drawdown yang sama direservoir, la!u alir gas akan lebih tinggi daripada la!u alir air. Salah satu sebab utama ter!adinya coning adalah tekanan drawdown. Pada $ambar $ambar *.+, *.+, sumur sumur vertik vertikal al memper memperliha lihatka tkan n tekana tekanan n drawdo drawdown wn yang yang besar besar didekat didekat lubang lubang sumur. sumur. ekanan ekanan drawdown drawdown yang besar disekitar disekitar lubang lubang sumur sumur yang menyebabkan ter!adinya coning. ebalikan dari itu, tekanan drawdown yang rendah menun!ukan ter!adinya coning cendrung minimum. &ntuk mencapai aliran produksi yang sesuai, harus memberikan tekanan drawdown yang lebih besar pada

reservoir

dengan

permeabilitas

rendah

daripada

reservoir

dengan

permeabilitas tinggi. engan demikian reservoir dengan permeabilitas tinggi kurang kurang memper memperlih lihatk atkan an kecend kecendrun rungan gan ter!adi ter!adiny nyaa coning coning daripa daripada da reservo reservoir ir dengan permeabilitas rendah. Pada tekanan drawdown, besarnya pressure drop di dasar dasar sumur sumur dengan dengan reservo reservoir ir permeab permeabilit ilitas as tinggi tinggi lebih lebih kecil kecil diband dibanding ingkan kan dengan reservoir dengan permeabilitas rendah. engan demikian reservoir dengan permeabilitas tinggi menun!ukan kecendrungan ter!adinya masalah coning rendah karena tekanan drawdown drawdown di sekitar lubang sumur kecil. oning dapat dikurangi dengan meminimalkan tekanan drawdown. /a!u produksi

minyak

sebanding

dengan

tekanan

drawdown,

dan

dengan

meminimalkan tekanan drawdown untuk mencegah ter!adinya coning maka hal ini akan mengurangi la!u produksi. engan sumur horisontal, tekanan drawdown yang dicapai minimum. Produksi per unit pan!ang sumur mungkin kecil tetapi karena pengaruh dari pan!ang bagian horisontalnya hal ini tidak mengurangi la!u

vertikal di perforasi serendah mungkin sehingga interval perforasi !auh dari gas cap untuk untuk menund menundaa ter!adi ter!adiny nyaa gas coning coning.. &ntuk &ntuk reservo reservoir ir yang yang mempun mempunya yaii kedua kondisi ini yaitu reservoir dengan dasar air dan gas cap, sumur vertikal diperforasi diperforasi di dekat pusat dari tinggi tinggi formasi formasi produktif produktif atau dibawah dibawah pusat dekat formasi yang terisi air. 'al ini disebabkan karena kecendrungan coning adalah berbanding terbalik dengan perbedaan densitas dan berbanding lurus dengan viscositas. viscositas. Perbedaan densitas densitas antara gas dengan dengan minyak minyak lebih besar daripada perbedaan densitas antara air dan minyak. arena itu, gas lebih mempunyai kecendrungan untuk ter!adinya coning dari pada air. iscositas gas lebih rendah daripada viscositas air dan untuk tekanan drawdown yang sama direservoir, la!u alir gas akan lebih tinggi daripada la!u alir air. Salah satu sebab utama ter!adinya coning adalah tekanan drawdown. Pada $ambar $ambar *.+, *.+, sumur sumur vertik vertikal al memper memperliha lihatka tkan n tekana tekanan n drawdo drawdown wn yang yang besar besar didekat didekat lubang lubang sumur. sumur. ekanan ekanan drawdown drawdown yang besar disekitar disekitar lubang lubang sumur sumur yang menyebabkan ter!adinya coning. ebalikan dari itu, tekanan drawdown yang rendah menun!ukan ter!adinya coning cendrung minimum. &ntuk mencapai aliran produksi yang sesuai, harus memberikan tekanan drawdown yang lebih besar pada

reservoir

dengan

permeabilitas

rendah

daripada

reservoir

dengan

permeabilitas tinggi. engan demikian reservoir dengan permeabilitas tinggi kurang kurang memper memperlih lihatk atkan an kecend kecendrun rungan gan ter!adi ter!adiny nyaa coning coning daripa daripada da reservo reservoir ir dengan permeabilitas rendah. Pada tekanan drawdown, besarnya pressure drop di dasar dasar sumur sumur dengan dengan reservo reservoir ir permeab permeabilit ilitas as tinggi tinggi lebih lebih kecil kecil diband dibanding ingkan kan dengan reservoir dengan permeabilitas rendah. engan demikian reservoir dengan permeabilitas tinggi menun!ukan kecendrungan ter!adinya masalah coning rendah karena tekanan drawdown drawdown di sekitar lubang sumur kecil. oning dapat dikurangi dengan meminimalkan tekanan drawdown. /a!u produksi

minyak

sebanding

dengan

tekanan

drawdown,

dan

dengan

meminimalkan tekanan drawdown untuk mencegah ter!adinya coning maka hal ini akan mengurangi la!u produksi. engan sumur horisontal, tekanan drawdown yang dicapai minimum. Produksi per unit pan!ang sumur mungkin kecil tetapi karena pengaruh dari pan!ang bagian horisontalnya hal ini tidak mengurangi la!u

produksi minyak. engan demikian sumur horisontal memberikan produksi yang optimum dimana tekanan drawdown dan kecendrungan ter!adinya coning dapat diminimalkan dan la!u produksi yang tinggi dapat diperoleh.

$ambar *.+. Perbandingan ekanan ekanan rawdown di /ubang Sumur 'orisontal dan ertikal

+0)

4.1. Laju Alir Kritis

1eberap 1eberapaa eksper eksperime imen n dan analisi analisiss matemat matematika ika telah telah dilaku dilakukan kan untuk untuk meny menyele elesa saik ikan an prob proble lem m coni coning ng.. Sala Salah h satu satu anan ananli lisis sis adal adalah ah !ika !ika miny minyak ak diproduksikan pada la!u produksi rendah atau !ika tekanan drawdown dikurangi sehi sehing ngga ga wate waterr dan dan gas gas coni coning ng dapa dapatt dihi dihind ndar arii dan dan hany hanyaa miny minyak ak yang ang diproduksikan. /a!u produksi rendah ini disebut la!u alir kritis. engan demikian, la!u alir kritis kritis didefi didefinis nisika ikan n sebaga sebagaii la!u la!u produk produksi si maksim maksimum um dimana dimana hanya hanya minyak yang diproduksikan (air dan atau gas tidak ikut terproduksi).

4.1.1. Laju Alir Kritis Paa Su!ur V"rti#al

/a!u alir kritis tergantung pada permeabilitas minyak effektif, viscositas minyak, perbedaan densitas antara munyak dan air atau minyak dan gas, perbandingan penembusan sumur (hp2h), dan permeabilitas vertikal (kv). &ntuk formasi produktif dengan water-oil-contact (%34) dan atau gas-oil-contact ($34), la!u alir kritisnya didapat dari persamaan berikut ini #

4.1.1.1. M"t$" Cra%t a& Ha'#i&s

raft dan 'awkins memberikan dua persamaan, yaitu persamaan la!u alir kritis dan productivity ratio seperti berikut ini # qo

=

8 5,556567 k o h ( P ws

− P wf )

µ o Bo ln (r e 2 r w )

× PR 9999999999999..(*-

+)



r w

 

; b8 h

PR = b 8  + + 6



cos (b 8 × :5 )  99999999.99999. o

 

(*-;) dimana # qo

< la!u alir kritis (la!u produksi minyak maksimum tanpa ter!adi coning), S12hari

PR

< productivity ratio

P ws=

< tekanan statik sumur terkoreksi pada setengah interval produksi, psi

P wf ’ < tekanan alir dasar sumur pada setengah interval produksi, psi b’

< rasio penembusan, h p2h

h p

< ketebalan interval perforasi, ft

h

< ketebalan kolom minyak, ft

r e

< !ari-!ari pengurasan, ft

r w

< !ari-!ari sumur, ft

μo

< viscositas minyak, cp

Bo

< faktor volume formasi minyak, 412stb

4.1.1.(. M"t$" M")"r* Gar&"r a& Pirs$&

Pada metode ini,

>etode >eyer, $ardner dan Pirson memberikan

persamaan-persamaan untuk gas coning, water coning dan gas-water coning, persaman-persamaan itu adalah sebagai berikut # +.

Persamaan untuk menghitung la!u produksi bila ter!adi gas coning qo

= 5,55+?@?

− ρ g  k o  ; ( h − (h − h p ) ; ) 99999999(*-@)   ln ( r e 2 r w )  µ o Bo  ρ o

dimana # qo

< la!u alir kritis (la!u produksi minyak maksimum tanpa ter!adi gas coning), S12hari

ρo

< densitas minyak, gm2cc

ρg

< densitas gas, gm2cc

μo


Bo


k o

< permeabilitas efektif minyak, md

h p


h


r e


r w


;.

Persamaan untuk menghitung la!u produksi bila ter!adi water coning qo

@.

= 5,55+?@?

ρ w

− ρ o

k o

ln (r e 2 r w ) µ o Bo

(h

;

− h p ; ) 99999999999(*-*)

Persamaan untuk menghitung la!u produksi bila ter!adi gas dan water coning qo

= 5,55+?@?

 ρ − ρ   ρ − ρ   ( − h )   + ( ρ − ρ ) +−   ( ρ − ρ )    

k o h ;

;

;

p

o

µ o Bo ln (r e 2 r w ) 



w

o

;

g

 ρ w − ρ g 

o

o

g

g

 ρ w − ρ g  

............................

(*-?)

4.1.1.+. M"t$" C,a-"r$&

haperon mengembangkan persamaan la!u alir kritis pada reservoir yang ter!adi gas coning, persamaannya sebagai berikut # qo =

@,*70×+5

−?

Bo

k h h

;

[ ∆ρ ] qcA 999999999999999...(*-0)

µ o

dimana # qo


μo


Bo


ρo


ρw

< densitas air, gm2cc

k h

< permeabilitas horisontal, md

k v

< permeabilitas vertikal

h


r e


r w


Δρ

< ρw B ρo, perbedaan densitas, ft

&ntuk &.S. oil field units persamaan diatas men!adi # *,777×+5−

k h h

Bo

µ o

*

qo =

;

[ ∆ρ ] qcA 9999999999999999.(*-

6) variasi la!u alir kritis metode chaperon untuk sumur vertikal dapt dilihat pada A $ambar *.;. &ntuk menghitung q c dapat dilihat pada abel C-+.

'arga

.

qc

∗

dapat dicari dengan persamaan berikut #

qc = 5,6@+++ (+,:*@ 2 dimana #

D α

)

9999999999999999...

(*-7)

α

D

=

( r e 2 h) ( k v 2 k h

abel C.+ A 'ubungan antara EF dan q c

6)

.

/0

qc

*

+,;+@@

+@

5,7:0;

*5

5,6060

$ambar *.;. ariasi /a!u lir ritis Sumur ertikal dengan >etode haperon

+0)

4.1.1.4. M"t$" S,$ls

Pada metode ini, Schols mengembangkan persamaan la!u produksi minyak dimana reservoir ter!adi water coning, persamaannya adalah sebagai berikut # qo

=

( ρ w

− ρ o ) k o (h ; − h p; )   π 5,*@; + [ h 2 r e ] 5,+* 99999.(*-:)   ;5*: µ o Bo ln (r e 2 r w )  

dimana # qo


ρo


ρw


μo


Bo


r e


r w


h

< ketebalan kolom minyak, ft ariasi la!u alir kritis sumur vertikal dengan menggunakan >etode Schols

dapat dilihat pada $ambar *.@.

$ambar *.@. ariasi /a!u lir ritis Sumur ertikal dengan >etode Schols

+0)

4.1.1.2. M"t$" H$)la&* Pa-at3a$s a& S#ja""la&

alam metode ini >etode 'oyland, Papatzacos dan Sk!aeveland mengembangkan persamaan la!u produksi kritis pada reservoir isotropic dan anisotropic, persamaanna adalah sebagai berikut # +. 4eservoir Csotropic qo

=

k o (ρ w

− ρo ) [+ − (h p 2 h) ; ]+,@;? h ;,;@7 [ ln(r e )] −+,::5 999999.. +6@,@? Bo µ o

(*-

+5)

;. 4eservoir anisotropic &ntuk reservoir anisotropic, la!u alir kritis didapat dengan mencari la!u alir tanpa dimensi (qoD), yang diplot versus !ari-!ari tanpa dimensi (r eD), seperti yang terlihat pada $ambar *.*.

$ambar *.*. 'ubungan /a!u Produksi >inyak tak 1erdimensi ( qoD) +0) engan "ari-!ari tak 1erdimensi (r eD)

/a!u alir tanpa dimensi (qoD) dan !ari-!ari tanpa dimensi (r eD) didefinisikan sebagai berikut #

qoD r eD

=

0?+,* µ o Bo qo h ; (ρ w

− ρ o ) k h

999999999999999999. (*-++)

= (r e 2 h) (k v 2 k h ) 5,? 9999999999999999999(*-+;)

dimana # qo


μo


Bo


ρo


ρw


h p


h


r eD

< !ari-!ari tak berdemensi, ft

r e


4.1.(. Laju Alir Kritis Paa Su!ur H$ris$&tal

Pada sumur vertikal tekanan drawdown ter!adi disekitar lubang sumur, dimana tekanan drawdown yang tinggi dapat ter!adi. Pada sumur horisontal, presurre drop relatif seragam di seluruh reservoir dan bagian kecil disekitar lubang sumur. Pressure drop ini relatif sangat kecil dibandingkan dengan sumur vertikal. &ntuk sumur horisontal dengan tekanan drawdown rendah, diharapkan dapt memproduksi minyak yang tinggi tanpa ter!adi coning. Pada reservoir dengan dasar air dan gas pada bagian atas, kenaikan air dan pergerakan downward gas harus dikontrol untuk mendapatkan penyapuan atau pengurasan reservoir yang cukup baik. 4.1.(.1. M"t$" C,a-"r$&

haperon mengembangkan persamaan la!u alir kritis sumur horisontal untuk mencegah ter!adi coning sebagai berikut # qo

+@)

= *,777 ×+5

−*

L ye

∆ ρ

k h h

;

µ o Bo

F 99999999999999.. (*-

untuk + G /0 H 65 dan ;y e H */ dimana # qo

< la!u alir kritis, S12hari

L

< pan!ang sumur horisontal, ft

ye

< setengah !ari-!ari pengurasan, ft

μo


Bo


h


Δρ

< ρw B ρo, perbedaan densitas, ft

ρw


ρo


α”

5 ( ye2h) (k v2k h )0!

F

< fungsi takberdimensi, Pada reservoir dengan tenaga pendorong air, secara normal tekanan

reservoir dipertahankan pada tekanan konstan, sehingga pseudo-steady state atau pressure depletion state tidak ter!adi. "ika reservoir mempunyai dasar air tetapi tidak mempunyai tekanan yang cukup, tekanan reservoir akan berkurang atau menurun se!alan dengan waktu ketika fluida mulai diproduksikan dari reservoir. Iungsi tak berdimensi F dapat dilihat pada abel C-; berikut ini # abel C-; 'ubungan antara EF dan F 6)

/0

6

+

*,55@

;

*,5;0

@

*,57@

*

*,+05

?

*,;*?

6

*,*+6

+5

*,0*5

+@

*,75

;5

?,57

@5

?,@+

*5

?,*7

65

?,6*

'arga F diatas didapat dengan persamaan sebagai berikut # F " @,:0;*:?? J 5,50+0*@7 (EF) B 5,555?* (EF) ;

4.1.(.(. M"t$" E%r$s

Kfros mengembangkan persamaan la!u produksi kritis sumur horisontal sebagai berikut # *,777×+5

−*

∆ ρ k h h ; L qo = 999999999999.. (*-+*) µ o Bo ( ; ye + (; ye ) ; + (h ; 2 @) ) qo


L


#ye

< spasi sumur horisontal, ft

h

< ketebalan formasi produktif, ft

4.1.(.+. M"t$" Gi7"r a& Kar,"r

$iger dan archer mengembangkan persamaan la!u kritis untuk sumur horisontal, sebagai berikut # qo

= *,777 ×+5

−*

 k h   ∆ ρ h    h  µ B   ; y  + − (+ 2 0)  ; y  o o   e    e

+?) qo


L


#ye

< spasi sumur horisontal, ft

h

< ketebalan formasi produktif, ft

4.1.(.+. M"t$" 8$s,i

;

   

  L 99999... (*

"oshi mengembangkan persamaan la!u alir kritis untuk sumur horisontal sebagai berikut #

− ρ g ) k h [ h ; − (h − $ v ) ; ] 999999999.. (* Bo µ o ln (r e − r w )

−@

qo,v

=

+,?@? ×+5 ( ρ o

+0) dimanan # qov

< la!u alir kritis sumur vertikal, S12hari

ρo


ρg

< densitas gas, gm2cc

$ v

< !arak antara permukaan minyak-gas dan perforasi atas dari sumur vertikal, ft

k h

h

< ketebalan kolom minyak, ft /a!u alir kritis untuk sumur horisontal, qoh, dapat dihitung dengan

persamaan sebagai berikut L

q o, h qo,v

− (h − $ h ) ; ln (r e 2 r w ) = ; [h − (h − $ v ) ; ] ln (r e 2 r w8 ) h

;

99999999999999.. (*-

+6) < !arak antara sumur horisontal dan permukaan minyak-gas, ft

$ h 8

< !ari-!ari effektif radius sumur

r w

r w8

=

[

r eh ( L 2 ;)

% + + + − ( L 2 ;%) ;

][ h 2 ;r ]

h2L

9999999999999 (*-

w

+7)

Perhitungan la!u alir kritis untuk sumur horisontal mempunyai beberapa metode yang berbeda, karena asumsi-asumsi yang digunakan berbeda tiap-tiap metode. >etode haperon dan metode "oshi memperlihatkan peningkatan la!u produksi minyak kritis yang berarti pada sumur horisontal dibandingkan dengan sumur vertikal, disamping mengurangi kecendrungan water coning. etuntungan

semur horisontal dibanding sumur vertikal adalah coning yang men!adi kurang berati saat permeabilitas vertikal berkurang. Produksi minyak pada sumur horisontal dengan la!u alir kritis akan mengakibatkan berkurangnya la!u produksi minyak ketika tinggi kolom minyak berkurang selama diproduksikan. ecline curve analisis sumur horisontal yang diproduksikan pada la!u alir kritis dapat dilihat pada $ambar *.?. alam reservoir water drive, baik sumur horisontal maupun sumur vertikal memberikan indeks dicline sebesar b < 5,? saat dioperasikan pada aliran kritis. Pada sumur horisontal la!u produksi kritis lebih besar dibanding sumur vertikal, yang mengakibatkan pengurasan minyak di tempat lebih cepat tanpa ter!adi water coning. engan demikian sumur horisontal tidak hanya memungkinkan untuk diproduksikan pada la!u produksi yang tinggi tetapi !uga memungkinkan untuk pengurasan minyak yang maksimum dalam waktu yang lebih cepat, seperti terlihat pada $ambar *.0.

$ambar *.?. ecline urve Sumur 'orisontal di 3perasikan pada /a!u ritis

+0)

$ambar *.0 Pebandingan /a!u Produksi ritis Sumur ertikal dan 'orisontal >enggunakan >etode haperon

+0)

/a!u produksi kritis pada sumur horisontal selama sumur diproduksikan dapat dicari dengan prosedur sebagai berikut# +. >encari la!u produksi kritis sumur vertikal q o ,v = *,777×+5 −* k h ; ∆ ρ q cA 2( µ o Bo ) 999999999999.. (*-

+:) ;. /a!u produksi kritis sumur horisontal dapat dicari dengan persamaan q o , h = q o ,v F L 2( y e q cA ) 9999999999999999999 (*-

;5) imana F dapat dicari dengan persamaan di depan atau dapat diambil harga F < * dan

A

qc

≈

+

@. Persamaan material balance digunakan untuk menghitung perubahan tinggi kolom minyak !ika sumur diproduksikan pada la!u konstan ( qo), untuk periode waktu t. inggi kolom minyak yang baru sampai akhir periode waktu adalah sebagai berikut # h = ) o

−

∆( (?,0+? Bo ) 9999999999999.(*φ + − ' wc − ' or ) & × *@?05 qo

;+) dimana #  o

< tinggi kolom minyak mula-mula, ft



< waktu produksi, hari

qo

< la!u minyak, S12hari

Bo

< Iaktor folume formasi, 412S1

' wc

< saturasi water connate, takberdimensi

'or < saturasi minyak residual, takberdimensi &

< luas daerah pengurasan



< tinggi kolom minyak baru pada akhir periode waktu (t), ft

4.(. Wa#tu T"rjai&)a Wat"r 9r"a#t,r$u7,

%ater breakthrough adalah mulai terproduksinya air di dalam reservoir akibat diproduksikannya minyak. >inyak yang diproduksikan akan digantikan oleh air yang ada dibawahnya, semakin lama minyak diproduksikan maka semakin banyak daerah yang ditempati air, dan suatu saat air tersebut akan mulai terproduksikan bersama dengan minyak. 1reaktrough time adalah waktu yang diperlukan dari awal diproduksikannya sumur sampai mulai terproduksinya air formasi.

4.(.1. Wat"r 9r"a#t,r$u7, Paa Su!ur V"rti#al.

&ntuk menghindari ter!adinya coning biasanya sumur diproduksikan pada la!u produmsi kritis, tetapi untuk alasan ekonomi, sumur biasanya diproduksikan pada la!u produksi diatas la!u produksi kritis. Cni mengakibatkan cepat terproduksinya air. Sabocinski dan ornelius serta 1ournazel dan "eanson melaporkan hasil penelitian mengenai waktu ter!adinya water breaktrough. >ereka mengukur waktu yang diperlukan sampai air terproduksi (ter!adinya kerucut air) dalam sumur vertikal pada la!u produksi total. alam percobaannya, mereka menemukan bahwa !ika tinggi kerucut vertikal tak berdimensi bernilai rendah maka water breakthrough akan semakin cepat. inggi kerucut tak berdimensi dapat dicari dengan persamaan yang telah mereka kembangkan yang dapat dilihat pada persamaan dibawah ini.

4.(.1.1. M"t$" S$:$i&s#i a& C$r&"lius

>etode yang mereka kembangkan adalah sebagai berikut #

* =

5,55@56 ( ρ w

− ρ o ) k h h (h − h p )

µ o q o Bo

9999999999999(*-;;)

dimana # k h

< permeabilitas horisontal, ft

qo

" la!u produksi minyak, S12hari

μo


Bo

< faktor volume formasi minyak, 412S1

ρo


ρw

< densita sair, gm2cc

h p

< interval perforasi, ft

h


B+ dan dimensionless breakthrough time ( D ) ', , adalah sebagai berikut #

B+ D ',

(( )

=

5,55@56 ( ρ w

− ρ o ) k v

(+ + - α ) ( B+

µ oφ h

9999999999(*-;@)

dimana #  B+

" breakthrough time, hari

φ

< porositas, fraksi

-

< rasio monilitas minyak air < [ µ o (k w ) or 2 µ w (k o ) wc ] , dimana (k w)or adalah permeabilitas efektif untuk air pada saturasi minyak residual dan ( k o)wc adalah permeabilitas efektif untuk minyak pada saturasi air conate.

α

< 5,? untuk - H + L 5,0 untuk + H - H +5

h


Pada persamaan Sobocinski dan ornelius, hubungan anatara tinggi kerucut tak berdimensi dengan waktu breakthrough tak berdimensi (dimensionless breakthrough time), dapat dilihat pada persamaan berikut ini #

* +0 + 6 * − @ *

;

(( D )

B+ ',

=



6 − ; *

*

  99999999999999999 (*

;*) Persamaan tersebut men!elaskan bahwa waktu yang diperlukan untuk ter!adinya water breakthrough akan tak terhinggga !ika angka-angkanya berharga nol, sehingga tidak akan ter!adi breakthrough. Pada persamaan di atas, bila * < @,? atau lebih, maka tidak akan ter!adi water breakthrough, yang digambarkan sebagai# @,?

≤ * =

5,55@56 ( ρ w

− ρ o ) k h h (h − h p )

µ o qo Bo

99999999999 (*-

;?) Prosedur perhitungan breakthrough time menggunakan metode Sobocinski dan ornelius adalah sebagai berikut # +.

>enghitung tinggi kerucut tak berdimensi, z.

;.

B+ >enghitung dimensionless breakthrough time, ( D ) ', .

@.

>enghitung  B+ (waktu ter!adinya breakthrough dalam hari), dengan menggunakan persamaan berikut # ( B+ =

µ o φ h (( D ) B+ ', 5,55+@6 ( ρ w

− ρ o ) k v (+ + - α )

9999999999999

(*-

;0)

4.(.1.(. M"t$" 9$ur&a3"l a& 8"a&s$&

1ournazel dan "eanson dari hasil penelitian dilaboratorium, menghitung B+ tinggi kerucut tak berdimensi (z) dan waktu breakthrough tak berdimensi ( D ) ', ,

sebagai berikut # B+ (( D ) B. =

* @ − 5,6 *

99999999999999999999. (*-;6)

Prosedur penghitungan breakthrough time menggunakan metode 1ournel dan "eanson adalah sebagai berikut # +.

>enghitung tinggi kerucut tak berdimensi, z.

;.

B+ >enghitunga dimensionless breakthrough time, ( D ) B. .

@.

>enghitung  B+ (waktu ter!adinya breakthrough dalam hari), dengan menggunakan persamaan berikut # ( B+ =

µ o φ h (( D ) B+ B. 5,55+@6 ( ρ w

− ρ o ) k v (+ + - α )

999999999999.. (*-;7)

Pada metode 1ournel dan "eanson agar tidak ter!adi breakthrough maka harga z yang diambil adalah sebagai berikut # *,;:

≤ * =

5,55@56 ( ρ w

− ρ o ) k h h (h − h p )

µ o qo Bo

9999999999.. (*-

;:) 1reakthrough time dapat digunakan untuk menghitung permeabilitas efektif vertikal. 'al ini penting untuk penggembangan lapangan baru. i lapangan log sumur dapat mengggambarkan apakah di dalam resevoir terdapat air di dasar formasi atau gas cap. /og sumur biasanya memperlihatkan adanya zone minyak dan beberapa zone shale di antara minyak dan air, seperti ditun!ukkan dalam $ambar *.6. Pada sumur-sumur baru, kadang-kadang sulit untuk memperkirakan komunikasi antara zone minyak dan air, sehingga sulit untuk memperkirakan permeabilitas vertikal. Permeabilitas vertikal dapat dihitung dari data core yang dapat membantu, tetapi permeabilitas vertikal aktual dapat berbeda dari yang diperkirakan dari data core. alam hal ini, sumur dapat diproduksikan pada la!u produksi tertentu untuk !angka waktu tertentu. "ika water breakthrough tidak muncul, la!u produksi minyak dapat ditingkatkan dan memperkirakan waktu ter!adinya. "ika water breakthrough tidak muncul lagi, kemudian la!u produksi !uga ditingkatkan sampai ter!adi breakthrough. 1erdasarkan waktu breakthrough ini, permeabilitas vertikal reservoir dapat diperkirakan.

$ambar *.6. /og Sumur yang >emperlihatkan Mone >inyak dan Mone Shale

+0)

4.(.(. Wat"r 9r"a#t,r$u7, Paa Su!ur H$ris$&tal

4.(.(.1. Wat"r 9r"a#t,r$u7, Su!ur H$ri3$&tal D"&7a& T"&a7a P"&$r$&7 Air

&ntuk reservoir dengan tenaga pendorong air, 3zkan dan 4aghavan mengembangkan teori untuk menghitung waktu ter!adinya water breakthrough untuk sumur horisontal. >ereka mengasumsikan bahwa reservoir dengan tenaga pendorong air dapat digambarkan sebagai batas tekan konstan, misalnya tekanan konstan pada permukaan minyak dan air. %aktu ter!adinya water breakthrough dapat dicari dengan persamaan berikut ini #

( B+ = [ f / h @ 0 s 2 (?,0+? q o Bo )] × (k h 2 k v ) 999999999999 (*@5) dimana# < φ (1 2 ' wc 2 ' o3r )

f /

< efesiensi displacement mikroskopik, tak berdimensi qo

< la!u minyak, S12hari

 s

" effesiensi penyapuan, tak berdimensi

Bo

< Iaktor folume formasi, 412S1

' wc

< saturasi water connate, takberdimensi

'o3r < saturasi minyak residual, fraksi h

" ketebakan kolom minyak, ft $rafik dari fungsi efisiensi pengurasan ( s ), untuk sumur vertikal dan

horizontal dapat dilihat pada $ambar *.7, $ambar *.: dan $ambar *.+5. alam ketiga gambar ini, spasi sumur efektif (%D ), pan!ang sumur tak berdimensi (L D ), rasio penembusan (b), !arak vertikal tak berdimensi (* wD ), dan !ari-!ari sumur tak berdimensi (r wD ) didefinisikan sebagai berikut # k v 2 k h

% D

" (#4 e5h)

L D

" [ L5(#h) ]

b’

" h p 5h

9999999999999999999999. (*-@@)

* wD

" * w 5h

9999999999999999999999. (*-@*)

r wD

" r w 5h

9999999999999999999999. (*-@?)

k v 2 k h

99999999999999999.. (*-@+) 99999999999999999. (*-@;)

dimana # 4e

" setengah spasi sumur, ft

L

< pan!ang sumur, ft

h p

< interval perforasi, ft

* w

< !arak vertikal sumur horisontal dari oil-water contact saat t < 5

r w

" radius sumur, ft

&ntuk sumur horisontal pada $ambar *.: menggambarkan bahwa fungsi efisiensi pengurasan meningkat dengan bertambahnya pan!ang sumur untuk spasi

sumur tetap. Cni menun!ukkan bahwa penambahan pan!ang sumur untuk spasi sumur tetap akan mengakibatkan penundaan ter!adinya water breakthrough pada sumur horisontal. engan demikian sumur yang lebih pan!ang akan memproduksi lebih banyak minyak tanpa terproduksinya air untuk spasi sumur tertentu. $ambar tersebut !uga memperlihatkan bahwa !ika pan!ang sumur tetap, dengan peningkatan spasi sumur, dapat menunda water breakthrough. etapi !ika telah melebihi nilai tertentu, penambahan spasi sumur tidak akan meningkatkan waktu ter!adinya breakthrough selama pan!ang sumur tetap.

$ambar *.7. Kfisiensi Pengurasan untuk Sumur ertikal +0)

$ambar *.:. Kfisiensi Pengurasan untuk Sumur 'orisontal

+0)

$ambar *.+5. Kfisiensi Pengurasan untuk Sumur 'orisontal dan ertikal

+0)

4.(.(.(. 9r"a#t,r$u7, Su!ur H$ris$&tal Paa R"s"r$ir D"&7a& Gas CaAtau 9$tt$! Wat"r

Papatzacos meneliti breakthrough time sumur horisontal yang ditempatkan pada reservoir dengan bottom water atau gas cap. Papatzacos menyelesaikan masalah ini dengan menggunakan metode semi analitik dengan asumsi bahwa sumur horisontal ditempatkan pada bagian atas atau bawah dari formasi produktif untuk meminimalkan ter!adinya gas dan water coning. Penyelesaian dilakukan dengan dua metode. >etode pertama diasumsikan bahwa gas cap atau bottom water dapat digambarkan senagai batas tekanan konstan. enga asumsi ini, perhitungan breakthrough time adalah sebagai berikut #  DB+ " 15(6q D ) 999999999999999999999.. (*-@0)

dimana # q D

=

@;?,70 µ o qo Bo L

k v k h h ( ρ o

− ρ g ) 9999999999999999.. (*-@6)

antara  DB+ dan  B+ mempunyai hubungan sebagai berikut # ( DB+

=

k v ( ρ o

− ρ g )

@0*,6; h φ µ o

( B+ 999999999999999999 (*-

@7) Papatzacos !uga telah memberikan penyelesaian semi analisis dengan memperhatikan kesetimbangan gravity pada kerucut sebagai pengganti batas

tekanan konstan, dengan menghitung besarnya breaktrough time (tak berdimensi) untuk q D N 5,* adalah sebagai berikut # ( DB+ =+ − (@q D

 @q D  − +) ln   999999999999999  @q D − +

(*-

@:) &ntuk q D 7 1, Persamaan *-@0 dan *-@: akan memberikan hasil yang sama. engan demikian breakthrough time dihitung dengan mengasumsikan tekanan konstan pada kontak minyak-air atau dengan kesetimbangan gravity pada kerucut akan sama. 1ottom-water drive dapat disimulasikan sebagai batas tekanan konstan untuk produksi pada la!u tinggi. Papatzacos !uga telah membandingkan penyelesaian semi analitisnya dengan penyelesaian secara numerik. Perbandingan breakthrough pada metode analitik dan numerik dapat dilihat pada $ambar *.++ dan persentase kesalahan dua penyelesaian tersebut diperlihatkan pada $ambar *.+;. Persentase kesalahan antara dua penyelesaian ini adalah, lebih kecil pada vikositas gas yang besar daripada vikositas gas yang rendah. engan demikian penyelesaian analitik dapat digunakan pada setiap vikositas dengan q D ≤ 08. untuk vikositas gas diatas 01! cp digunakan q D ≤ 06 .

$ambar *.++. Perbandingan 1reakthrough ime dengan Oumerik dan nalitik untuk Single-one $as

+:)

$ambar *.+; Persentase esalahan antara Penyelesaian Oumerik dan nalitik +:) untuk Single-one $as 4.(.(.+. 9r"#at,r$u7, Ti!" Su!ur H$ris$&tal Paa R"s"r$ir D"&7a& Gas Ca- Da& 9$tt$! Wat"r

Papatzacos !uga memberikan penyelesaian untuk menghitung waktu ter!adinya breaktrough untuk sumur horisontal pada reservoir dengan bagian atas terdapat gas dan air pada bagian bawah terdapat air. Prosedurnya !uga dapat digunakan untuk menentukan penempatan sumur yang optimum. Penempatan sumur yang optimum pada bidang vertikal adalah elevasi sumur, dimana breaktrouh minyak dan gas ter!adi bersamaan.

Saat breaktrough tak berdimensi ( DB+ ) dan penempatan sumur yang optimum (β ’o p ) dapt dicari dengan $ambar *.+@ dan $ambar *.+*. 'arga  DB+ dan β ’o p dapat !uga dihitung dengan persamaan berikut # < , o 9 , 1: 9 , #: # 9 , 8: 8

99999999999999. (*-*5)

ln( DB+ ) < , o 9 , 1: 9 , #: # 9 , 8: 8

99999999999999.. (*-*+)

β ’o p

dimana # : < ln(q D) dan q D dapt dicari dengan persamaan *-@6. abel C-@ dan abel C-* memberikan daftar koefisien yang digunakan pada Persamaan *-*5 dan Persamaan *-*+. Seperti terlihat pada $ambar *.+@ dan $ambar *.+*,  DB+ dan β ’o p tergantung dari variabel ψ, yang menun!ukan perbedaan perbandingan densitas antara minyak, air dan gas. ariabel ψ, dicari dengan persamaan berikut # ψ <

ρ w − ρo ρo − ρg

9999999999999999999999 (*-*;)

dan

β ’o p < c’5h 99999999999999999999999 (*-*@)

Penampang vertikal dari pengembangan gas dan water cone pada sumur horisontal dapt dilihat pada $ambar *.+?, dimana # c’

" !arak dari sumur ke water-oil contact, ft

/’

< !arak dari sumur ke gas-oil contact, ft

h

< ketebalan kolom minyak, (c 9 /’ ), ft

$ambar *.+@. Penempatan Sumur yang 3ptimum sebagai Iungsi /a!u tak 1erderdimensi (wo-one ase)

+:)

$ambar *.+*. %aktu tak 1erdimensi untuk 1reaktrough yang Simultan Pada $as dan %ater oning (wo-one ase)

abel C-@ oefisien untuk Penampang Sumur yang 3ptimum C$ C1 C( C+

+:)

+:)

5.;

5.?56

- 5.5+;0

5.5+5??

- 5.55;*7@

5.* 5.0 5.7 +.5 +.; +.* +.0 +.7 ;.5

5.?5* 5.?5@ 5.?5; 5.?55 5.*:6 5.*:? 5.*:@ 5.*:5 5.*77

- 5.5+?: - 5.55:? - 5.55*7 - 5.555+ 5.55*; 5.5++0 5.5+67 5.5;@+ 5.5;66

5.5+5+? 5.550;* 5.55;:; 5.5555* - 5.55;05 - 5.55??6 - 5.557++ - 5.5+5;5 - 5.5++7:

- 5.5555:0 - 5.555*;* - 5.555+*7 5.55555: 5.555@7* - 5.555*5? - 5.555:;+ - 5.55+;*; - 5.55+*06

oefisien untuk Persamaan *-*5

abel C-* oefisien 1reaktrough ime,  DB+

C$

C1

C(

+:)

C+

5.;

- ;.:*:*

- 5.:*0?*

- 5.55;7@0:

- 5.5;:76:

5.* 5.0 5.7 +.5 +.; +.* +.0 +.7 ;.5

- ;.:*6@ - ;.:*7* - ;.:**6 - ;.:@?+ - ;.:;+7 - ;.:+0; - ;.:5+6 - ;.7:+6 - ;.77;0

- 5.:@556 - 5.:75? - +.5@@; - +.5067 - +.56+7 - +.56+0 - +.56@+ - +.57?0 - +.++5@

5.5+0;** 5.5?576? 5.56?;@7 5.577;66 5.5:+@6+ 5.5:@:70 5.5:*:*@ 5.5:00?* 5.+55:*

- 5.5*:076 - 5.5*0;?7 - 5.5@77:6 - 5.5@*:@+ - 5.5*56*@ - 5.5*;:@@ - 5.5*7;+; - 5.5*00;+ - 5.5*5:0@

oefisien untuk Persamaan *-*+

$ambar *.+? Skema Penampang ertikal dari Pengembangan +:) $as dan %ater one pada Sumur 'orisontal ari $ambar *.+@, penempang sumur optimum ( β ’o p ) bergerak mendekati water oil contact se!alan dengan meningkatnya ψ. $ambar *.+@ !uga me!elaskan bahwa penempatan sumur optimum( β ’o p ) adalah ditengah dari zona minyak untuk semua harga ψ pada q D 7 +. Pada $ambar *.+*, saat ter!adinya breaktrouh !uga sama untuk semua harga ψ pada q D 7 +.

4.+. P"&7aru, C$&i&7 Paa Su!ur V"rti#al a& H$ris$&tal

>asalah coning ini sering dialami pada lapangan-lapangan diamana reservoirnya merupakan gas yang dibawahnya terdapat pula air, reservoir minyak yang memiliki gas cap dan atau dibagian bawahnya terdapat air. Pada umumnya reservoir minyak yang diproduksikan baik oleh sumur vertikal maupun sumur horisontal pada la!u alir kritis agar fluida yang tidak diinginkan tidak ikut diproduksikan. Produksi air dan gas dari suatu sumur minyak adalah peristiwa yang akan menambah ongkos operasi produksi dan mengurangi effesiensi pendorong minyak sehinggga akan menurunkan produktivitas sumur itu sendiri. Ienomena ini disebabkan oleh adanya coning (cresting pada sumur horisontal). Pada sumur konvensionsal,

besarnya

produktivitasnya

sebanding

dengan

hasil

kali

permeabilitas dengan ketebalan formasi produktifnya. Produktivitas yang rendah berarti disebabkan oleh rendahnya nilai permeabilitas atau tipisnya formasi produktif, atau kedua-duanya. onsep ini !uga berlaku untuk sumur horisontal, dimana hasil kali antara permeabilitas dan pan!ang sumur horisontal merupakan petun!uk besarnya produktivitas. alam hal ini dapat dikatakan bahwa sumur horisontal mempunyai keuntungan yaitu pan!ang sumur horisontal merupakan

variabel yang dapat berubah atau diatur besar kecilnya tidak seperti ketebalan formasi produktif yang tetap pada sumur vertikal. "adi untuk mengatasi ketebalan formasi produktif

yang rendah untuk sumur horisontal dilakukan dengan

menambah pan!ang bagian (bidang) horisontalnya yang menembus formasi tersebut. 'al ini berlaku !uga berpengaruh terhadap coning pada terhadap sumur vertikal dan sumur horisontal. Sumur dalam keadaan awal atau belum diproduksi, kondisi fluida didalam reservoir dalam keadaan kesetimbangan statik. Pada saat sumur mulai diproduksikan maka keadaan kesetimbangan ini terganggu, yaitu tekanan disekitar lubang sumur akan turun dan gradient alir yang ditimbulkan akan menurunkan batas minyak-gas dan menaikan batas minyak-air. "ika la!u produksi sumur sebagai akibat penurunan tekanan dilubang sumur (pressure drawdown) lebih besar dari gaya gravitasi maka coning akan ter!adi. $radien tekan disebabkan oleh aliran fluida dan gaya gravitasi disebabkan oleh perbedaan densitas antara gas, minyak dan air. Secara matematis hal tersebur diatas dapat dinyatakan dalam persamaan berikut # 

Pada kondisi setimbang # ΔP



Pada kondisi coning ΔP



≤ (ρw - ρο ) g hc 9999999999999999999. (*-**)

≥ (ρw - ρο ) g hc

9999999999999999999. (*-*?)

alam satuan lapangan P Q 5,*@@ ( γ w - γ o )R hc 999999999999999999.. (*-*0)

dimana # P

< Pres B Pwell , pressure drawdown, psi

hc

< tinggi kolom minyak, ft

γ w

< spesific gravity air,

γ o

< spesific gravity minyak

Pada kondisi dinamik, yaitu pada saat sumur berproduksi, parameter yang !uga berpengaruh untuk ter!adinya conning adalah sifat mobilitas dari fluida reservoir. oning akan ter!adi dengan cepat !ika mobilitas air terhadapa mobilitas minyak semakain semakin besar dimana air memiliki mobilitas yang lebih besar akan bergerak menembus zona minyak menu!u lubang sumur. 'al ini menyebabkan waktu tembus air (breakthrough) air lebih cepat 2 terlalu dini. Parameter-parameter yang mempengaruhi coning pada sumur vertikal dan horisontal adalah sebagai berikut #

etinggian batas minyak-air (%3) dan minyak-gas ($3) awal.



engan la!u produksi yang sama, reservoir yang memiliki !arak batas minyak-air dan batas minyak-gas terhadap lubang sumur yang semakin besar akan menghasilkan pergerakan batas minyak-air dan batas minyak-gas yang semakin stabil. 'al ini disebabkan oleh tekan fluida yang diakibatkan gaya gravitasi akan semakin besar sebanding dengan tinggi kolom minyak, disamping itu semakin !auh batas minyak-air dan batas minyak-gas terhadap lubang bor pengaruh gaya hisap sumur pada batas minyak-air dan batas minyak-gas semakin kecil. &ntuk sumur

horisontal dan vertikal hal

tersebut diatas

!uga berlaku. "oshi

membandingkan secara matematis pengaruh tinggi %3 dan $3 terhadap posisi

sumur

horisontal

dan

interval

perforasi

sumur

vertikal

dengan

kecendrungan ter!adinya coning, yaitu membandingkan la!u produksi maksimum antara sumur horisontal dan sumur vertikal dengan asumsi r ev < r eh . 

ecendrungan ter!adinya gas coning Persamaan sebagai berikut #

q o, h qo,v 

− (h − $ h ) ; ln (r e 2 r w ) = ; [h − (h − $ v ) ; ] ln (r e 2 r w8 ) 99999999999999.(*-*6) h

;

>enggangap sumur

horisontal terletak pada puncak

perforasi sumur vertikal atau $ h < $ v . engan mensubsitusikan ke Persamaan (*-*6) didapat #

qo , h q o ,v

=

ln (r e 2 r w ) 8

ln (r e 2 r w )

999999999999999999. (*-*7)

arena r=w sumur horisontal selalu lebih besar dari r w sumur vertikal, maka selalu didapatkan hubungan sebagai berikut # qoh N qov . "adi !ika kedua sumur diperforasi pada !arak yang sama ( $ h < $ v) dari batas $3 maka tanpa ter!adinya gas coning, sumur horisontal selalu memberikan rate produksi yang lebih tinggi dibanding sumur vertikal 

>enganggap sumur horisontal diproduksikan pada la!u yang sama dengan sumur verikal (qoh < qov). engan mensubsitusikan ke Persamaan (*-*6) akan diperoleh #

(h − $ h )

;

h;

=h − ;

− (h − $ v ) ;

ln (r e 2 r w8 )

ln (r e 2 r w )

99999999.. (*-*:)

karena r=w N r w dan h N $ v dan $ h maka persamaan tersebut memberikan hubungan $ h H $ v. 'al ini berarti, untuk memproduksikan rate yang sama dengan sumur vertikal , sumur horisontal dapat diletakan pada !arak yang lebih dekat dengan $3 dibandingkan dengan puncak perforasi sumur vertikal. "adi meskipun sumur horisontal diletakan lebih dekat dengan $3

dibanding

sumur

vertikal,

tetapi

sumur

horisontal

tetap

mengeliminasi ter!adinya gas coning. 

ecendrungan ter!adinya water coning engan persamaan sebagai berikut #

q o ,h q o ,v

−

=

;

h ; $ h ln (r e 2 r w )

[h

;

;

]

8 w

$ v ln (r e 2 r )

−

9999999999999999. (*-?5)

Cdentik dengan analisa pada problem gas coning, maka diperoleh # 

&ntuk sumur horisontal terletak pada puncak perforasi sumur vertikal atau $ h < $ v maka dari Persamaan *-05 diperoleh hubungan sebagai berikut # qo , h q o ,v

=

ln (r e 2 r w ) 8

ln (r e 2 r w )

999999999999999999. (*-?+)

'ubungan antara qoh dan qov selalu memberikan qoh N qov , sehinnga dapat dikatakan bahwa sumur horisontal memberikan la!u produksi yang lebih besar daripada sumur vertikal tanpa ter!adinya water coning mesikupun !arak perforasi (posisi sumur) dari kedua sumur dengan %3 adalah sama ( $ h < $ v). 

&ntuk la!u produksi sumur horisontak sama dengan la!u produksi sumur vertikal (qoh < qov), dengan mensubsitusikan ke Persamaan (*-?5) di dapat# h

;

− $ h = ( h − $ v ;

;

;

)

8

ln (r e 2 r w ) ln (r e 2 r w )

9999999999999..(*-?;)

persamaan diatas dapat dibuat hubangan sebagai berikut #

h

;

− $ h ; > h ; − $ v ; atau $ h H $ v

dari persamaan tersebut terlihat bahwa untuk memproduksikan dengan rate yang sama tanpa menyebabkan water coning, posisi sumur horisontal dapat diletakan pada !arak yang lebih dekatat denga %3 dibandingkan dasar perforasi sumur vertikal.



Pan!ang sumur horisontal dan tinggi interval perforasi. elebihan sumur horisontal daripada sumur vertikal adalah pan!ang sumur

horisontal yang merupakan variabel yang dapat diatur besar kecilnya dan menentukan besar kecilnya produktivitas sumur tersebut, tidak seperti sumur vertikal yang sangat tergantung dari tebal formasi produktif. Pan!ang sumur horisontal !uga memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap pergerakan batas minyak-air atau minyak-gas. &ntuk la!u produksi yang sama, semakin pan!ang sumur horisontal akan menghasilkan penurunan tekanan (pressure drowdown) yang semakin kecil disepan!ang lubang sumur. engan semakin kecilnya penurunan tekanan di sepan!ang lubang sumur maka batas minyak-gas dan minyak-air akan semakin stabil. &ntuk lebih !elasnya dapat dilihat pada $ambar *.+0.a,b. ari gambar tersebut terlihat bahwa semakin pan!ang sumur horisontal

semakin kecil kecendrungan ter!adinya water dan gas coning dibandingkan dengan sumur vetikal dan meningkatkan recovery factor ($ambar *.+6).

(a)

(b) $ambar *.+0. Pengaruh Pan!ang Sumur 'orisontal terhadap ;@) (a) $as oning dan (b) %ater oning, di bandingkan dengan Sumur ertikal

$ambar *.+6. Perbandingan Pengaruh Pan!ang Sumur 'orisontal terhadap 4ecovery Iactor dan oning



;@)

/a!u produksi kritis Suatu sumur !ika diproduksikan melebihi la!u produksi kritisnya maka

sumur tersebut cendrung ter!adinya coning. Sumur horisontal mempunyai la!u produksi yang lebih besar dari sumur vertikal, hal ini disebabkan pa!ang sumur horisontal mempengaruhi luas daerah pengurasan yang dapat dilihat pada $ambar *.+7. dimana sumur vertikal sebagai pembanding. Sumur horisontal tidak hanya meningkatkan la!u produksi tetapi !uga meminimalkan pengaruh coning (water dan gas). engan persamaan la!u alir kritis yang telah diberikan sebelumnya bahwa pan!ang sumur horisontal sebanding dengan la!u kritis minyak. Cni berarti semakin pan!ang sumur semakin besar la!u kritisnya. 'al inilah yang membuat sumur horisontal mempunyai perbedaan yang menyolok dari sumur vertikal. engan berkurangnya pengaruh coning pada sumur horisontal hal ini !uga berpengaruh terhadap oil recovery factor (K4), dapat dilihat pada $ambar *.+:. dan $ambar *.;5. dimana sumur vertikal dan horisontal diproduksikan dengan la!u yang sama (tetap).

$ambar *.+7. aerah Pengurasan Sumur ertikal dan 'orisontal ;@)

(a)

(b)

$ambar *.+:. Perbandingan Pengaruh $as oning pada Sumur ertikal dan 'orisontal terhadap (a) $34 dan (b) 4ecovery Iactor (a)

(b)

;@)

Coning pada Sumur Vertikal dan Horizontal.doc

Recommend Documents