TM 2209 MODUL VI : PENENTUAN PERMABILITAS GAS/OIL – GAS/WATER GAS/WATER DENGAN METODE PENDESAKAN LAPORAN PRAKTIKUM
NAMA
: Kevin Tamara
NIM
: 12213075
SHIFT
: Rabu 1
DOSEN
: Prof. Ir. Pudji Permadi, M.Sc.,Ph.D.
ASISTEN
: 1. Wardana Saputra 2. Ilham
(12211031) (12211056)
TANGGAL PENYERAHAN : 01 April 2015
LABORATORIUM ANALISIS PETROFISIKA PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2015
DAFTAR ISI
Daftar Isi ................................................................................................................................2 Daftar Gambar .......................................................................................................................3 Bab I
Tujuan dan Prinsip Percobaan .................................................................................4
Bab II
Data dan Pengolahan Data ......................................................................................6
Bab III Analisis dan Kesimpulan .......................................................................................12 Daftar Pustaka ......................................................................................................................16
DAFTAR GAMBAR, TABEL, DAN GRAFIK
Gambar 1.3.1 VMS ...................................................................................................................5 Gamabr 1.3.2 Hassler Core Holder ...........................................................................................5 Tabel 2.1.1 Data 1 ......................................................................................................................6 Tabel 2.1.2 Data 2 ......................................................................................................................6 Tabel 2.1.3 Data 3 ......................................................................................................................6 Tabel 2.1.4 Data 4 ......................................................................................................................6 Tabel 2.1.5 Data 5 .....................................................................................................................6 Tabel 2.2.1 Pengolahan Data 1 ..................................................................................................9 Tabel 2.2.2 Pengolahan Data 2 ................................................................................................10 Tabel 2.2.3 Pengolahan Data 3 ................................................................................................10 Tabel 2.2.4 Pengolahan Data 4 ................................................................................................11 Grafik 2.2.1 Kg/Ko vs S ..........................................................................................................11 Grafik 3.1.1 Saturasi Air vs Permeabilitas Relatif ...................................................................13 Grafik 3.1.2 Kg/Ko vs S ..........................................................................................................13 Grafik 3.1.3 Sgt vs krg dan Sot vs kro .....................................................................................14 Tabel 3.2.1 Kesimpulan 1 ........................................................................................................14 Grafik 3.2.2 Sgt vs krg dan Sot vs kro ....................................................................................15
BAB I TUJUAN DAN TEORI DASAR
1.1 Judul Praktikum
Penentuan Permeabilitas Gas/Oil – Gas/Water dengan Metode Pendesakan
1.2 Tujuan Praktikum
-
Menentukan permeabilitas relatif K rg/K ro dengan sistem gas-minyak dan permeabilitas relatif K rg/K rw dalam sistem gas air,
-
Menentukan hubungan antara saturasi dengan permeabilitas relatif.
1.3 Prinsip Percobaan
Permeablitias merupakan sifat batuan yang didefinisikan sebagai kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida melalui pori-pori yang berhubungan tanpa merusak dinding pori-pori battuan. Berdasarkan banyaknya fasa fluida yang mengalir melalui kerangka batuan, permeabilitas dibahi menjadi tiga jenis yaitu : -
Permeabilitas absolut
-
Permeabilitas efektif
-
Permeabilitas relatif
Permeabilitas relatif merupakan perbandingan antara permeabilitas ef ektif suatu fluida dengan permeabilitas abasolutnya. Hubungan antara ketiga jenis permeabilitas di atas secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut (sistem gas-air) :
=
, =
+ = 1
Dimana,
K rw, dan K rg
= Permeabilitas relatif air, dan gas
K w, dan K g
= Permeabilitas efektif air, dan gas
K
= Permeabilitas absolut
Pada percobaan kali ini akan ditentukan harga permeabilitas efektif dari suatu sampel core dengan metode pendesakan. Core yang telah dijenuhi oleh fluida satu fasa akan didesak oleh fluida dari fasa lain sehingga diharapkan akan terjadi aliran fluida multifasa dalam core. Berdasarkan laju aliran masing-masing fasa dapat ditentukan harga permeabilitas relatif dari masing-masing fasa untuk setiap harga saturasi tertentu. Berdasarkan harga-harga tersebut selanjutnya akan ditentukan hubungan antara permeabilitas relatif setiap fasa dengan harga saturasinya dengan menggunakan grafik. Prinsip percobaannya yaitu pendesakan pada core yang terlah terjenuhi fasacair oleh fasa gas untuk mendesak air dalam Volumetric Measurement System (VMS) yang ekivalen dengan jumlah fasa gas yang telah melewati pori-pori core. Pada tiap waktu tercatat untuk tiap interval volume air ter-displace, dicatat pula volume fasa cair terdisplace pada flask berskala.
Gambar 1.3.1 VMS
Gambar 1.3.2 Hassler Core Holder
BAB II DATA DAN PENGOLAHAN DATA
2.1 Data Percobaan Wpicno (g)
Wpicno+paraffin (g)
Volume (cc)
Densitas paraffin (g/cc)
24.99
46.87
25
0.8752
Wcorekering (g) 27.2
Wcorejenuh (g) 29.013
Tabel 2.1.2 Data 2
Tabel 2.1.1 Data 1 Diameter, D (cm) 3
Panjang, L (cm) 2.58
Ppcp (atm) Proom (atm) ΔP (atm) C1
Luas, A Vbulk (cm2) (cc) 5.007404 12.9191
Tabel 2.1.3 Data 3 μo (cp)
22.49
μg (cp)
0.0185
T (˚C)
28
Ka (mD)
23
C2
0.261889
2.2 Pengolahan Data
Formula paraffine
paffin e
W picnometer par afiine W picnometer V picnometer
17 12,1 5
2. Dimensi Core A 1
4
D
2
1
30 14.7 15.3 0.657718
Tabel 2.1.4 Data 4
Tabel 2.1.5 Data 5
1.
4
2.61
2
5.3502cm
V bulk A t 5.3502 3,98 21,3938cc
2
Vpori (cc) 2.071527
0.98 gr cc
V pori
3.
W satura ted W dry para ffine
43,9 41,5 0.98
2,4490cc
Vi Dari data pendesakan core oleh udara kering pada Hassler Permeameter dan VMS terdapat 11 interval produksi dari 11 data yang diperoleh. Proses pengolahan data mulai dari langkah ini dan selanjutnya hanya akan dipakai interval produksi kedua (dari selang waktu 10s – 53s). Hasil perhitungan untuk selang-selang produksi berikutnya akan ditampilkan pada bagian akhir pengolahan data dalam bentuk tabel. V 1 V 2 V 1
4.
Oi O1 O2 O1
5.
Gi G1 V 1 O1
6. Ri
R1
7.
G1 O1
P
P P PCP P room 8. Cl C 1
14.7
14.7 P 2
9. Rfi
R fi R1 C 1 10. Kg/Ko
k g
V O1 C 1 g 1 k o O1 o
11. ( V1)ave
V ave 0.414 V 1
1
12. V i
V i V 0 V i ave 13. ( O1)ave
O ave 0.500 O 1
1
14. Oi
Oi O0 Oi ave 15. G1
G1 V 1 O1 16. G
G G1 C 1 17.
V V G O
18. f o
1
f o 19.
G C O 1
1
1
O1
S
S f w G O1 V f 0 20. Vg
V g O1 S 21. Sg1
Sg 1
V g V por i
22. Δθ1 1 2 1
23. C2
C 2
g t 14.7 1000 C 1
A k abs P
24. Q g
Q g
G1 1
25. krg
k rg Q g C 2 26. Sg2
S g 2
O1 V po ri
Waktu(s)
Volume of Displacement Fluid, Vi (cc)
8
1
44
ΔVi (cc)
(ΔVi)ave (cc)
Vitopi
ΔGi (cc)
Gtopi
Gkoreksi
3
2
0.828
1.828
1.94
1.758
1.156268
120
7
4
1.656
4.656
3.9
4.506
2.963678
258
17
10
4.14
11.14
9.93
10.905
7.172416
344
37
20
8.28
25.28
19.93
24.975
16.42651
460
90
53
21.942
58.942
52.85
58.527
38.49427
562
182
92
38.088
128.088
91.87
127.533
83.88077
689
363
181
74.934
256.934
180.95
256.289
168.5659
913
575
212
87.768
450.768
211.89
450.043
296.0014
1296
1118
543
224.802
799.802
542.93
798.987
525.5082
1699
1714
596
246.744
1364.744
595.93
1363.859
897.0348
Tabel 2.2.1 Pengolahan Data 1 Waktu(s)
Vtopibaru (cc)
Ri
Rf
fo
1.226268
32.33333
21.26622
0.044911
3.113678
39
25.65101
0.037522
7.407416
141.8571
93.30201
0.010604
16.73151
284.7143
187.2617
0.005312
38.90927
352.3333
231.736
0.004297
8 44 120 258 344 460
562 689 913 1296 1699
84.43577
706.6923
464.8043
0.002147
169.2109
3619
2380.282
0.00042
296.7264
1926.273
1266.944
0.000789
526.3232
7756.143
5101.356
0.000196
897.9198
8513.286
5599.342
0.000179
Tabel 2.2.2 Pengolahan Data 2
Waktu(s)
Volume of Produced Paraffin, O (cc)
8
0.04
44
ΔOi (cc)
(ΔOi)ave (cc)
Otopi
ΔS
Sgt
Sot
Vg (cc)
Δt (s)
Qg (cc/s)
0.1
0.06
0.03
0.07
0.055073
0.060377
0.033792
0.125073
36
0.053889
120
0.2
0.1
0.05
0.15
0.116832
0.128809
0.07241
0.266832
76
0.051316
258
0.27
0.07
0.035
0.235
0.07855
0.151362
0.113443
0.31355
138
0.071957
344
0.34
0.07
0.035
0.305
0.088874
0.190137
0.147234
0.393874
86
0.231744
460
0.49
0.15
0.075
0.415
0.167182
0.28104
0.200335
0.582182
116
0.455603
562
0.62
0.13
0.065
0.555
0.181269
0.355423
0.267918
0.736269
102
0.900686
689
0.67
0.05
0.025
0.645
0.071059
0.345667
0.311365
0.716059
127
1.424803
913
0.78
0.11
0.055
0.725
0.234022
0.462954
0.349983
0.959022
224
0.945938
1296
0.85
0.07
0.035
0.815
0.103153
0.443225
0.39343
0.918153
383
1.417572
1699
0.92
0.07
0.035
0.885
0.160333
0.50462
0.427221
1.045333
403
1.478734
Tabel 2.2.3 Pengolahan Data 3
Waktu(s)
Krg
Kg/Ko
Kg/Ko *
Kro
0.014113
0.017493
0.01819
0.775867
0.013439
0.0211
0.042517
0.316088
0.018845
0.076749
0.056244
0.335048
0.060691
0.154039
0.090994
0.666982
0.119317
0.190623
0.281076
0.424502
8 44 120 258 344 460
562 689 913 1296 1699
0.23588
0.382342
0.707331
0.333478
0.37314
1.957991
0.626692
0.595412
0.24773
1.042173
2.68553
0.092246
0.371246
4.196313
2.10245
0.176578
0.387264
4.605951
4.503357
0.085994
Tabel 2.2.4 Pengolahan Data 4
Kg/Ko vs S 5 4.5 4 y = 0.0086e12.407x
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
0.1
0.2
0.3
Grafik 2.2.1 Kg/Ko vs S
0.4
0.5
0.6
BAB III ANALISIS DAN KESIMPULAN
3.1 Analisis dan Pembahasan
Permeabilitas relatif dalam sangat penting ditentukan dalam kegunaannya menentukan permeabilitas suatu batuan karena pada umumnya fluida yang terdapat di dalam batuan reservoir merupakan “fluida multifasa” yang menandakan kemampuan setiap fasa fluida untuk mengalir di dalam batuan tersebut berbeda-beda. Untuk itu adanya permeabilitas relatif berguna dalam membandingkan seberapa mudah setiap jenis fasa fluida tersebut untuk mengalir. Pada percobaan kali ini asumsi – asumsi yang digunakan antara lain adalah:
Alat yang digunakan, yaitu Hassler Permeameter dan VMS tidak bocor, sehingga tidak ada loss yang terjadi pada aliran fluida.
Penjenuhan dan pendesakan berlangsung sempurna. Core terjenuhi sempurna oleh paraffin dan terdesak sempurna oleh gas sehingga perhitungan valid.
Bentuk sampel core silinder sempurna.
Tidak ada fluida yang mengalir di antara core dan dinding stopper core holder.
Fluida yang dipakai bersifat immiscible.
Tekanan dan temperatur selama percobaan tetap.
Tidak terjadi perubahan tekanan ruang dan tekanan dari PCP selama percobaan berlangsung sehingga perbedaan tekanan upstream dan downstream konstan.
Gas yang dipakai untuk pendesakan adalah gas yang inert sehingga tidak bereaksi sedikitpun dengan core sample sehingga permeabilitas yang terukur merupakan permeabilitas murni dari fluida tersebut. Seperti yang telah kita ketahui di dalam pendesakan dikenal ada dua metode, yaitu
imbibisi dan juga drainage. Imbibisi adalah pendesakan terhadap fluida yang nonwetting pada batuan reservoir oleh fluida yang lebih wetting. Contohnya minyak mendorong gas. Sedangkan drainage adalah pendesakan oleh fluida non-wetting terhadap fluida wetting. Contohnya seperti pada percobaan kali ini yaitu gas mendesak paraffin untuk keluar Berdasarkan data yang diperoleh dari asisten modul ini, data merupakan data yang mempresentasikan aliran dua fluida yang immiscible yang mengalir dalam batuan reservoir sehingga dapat diasumsikan bahwa permeabilitas efektif yang didapa dari
data merupakan permeabilitas efektif dari reservoir. Sistem gas-air mempresentasikan aliran pada reservoir minyak. Pada sistem ini dihitung permeabilitas krg/kro. Karena permeabilitas merupakan saturasi dan tekanan kapiler, maka seiring naiknya saturasi suatu fluida maka permeabilitas relaitf suati fluida tersebut juga akan meningkat. Seperti gambar dibawah ini,
Grafik 3.1.1 Saturasi Air vs Permeabilitas Relatif
Pada percobaan kali ini didapatkan grafik antara permeabilitas gas dibandingkan dengan permeabilitas realtif oil vs saturasi gas. Didapatkan grafik seperti ini,
Kg/Ko vs S 5 4.5 4 y = 0.0086e12.407x
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Grafik 3.1.2 Kg/Ko vs S
Didapatkan regresi eksponensial, y = 0.0086e 12.407x.
Lalu didapatkan grafik antara Sot vs kro dan Sgt vs krg seperti berikut,
Sot vs Kro
Sgt vs krg
Expon. (Sot vs Kro)
Expon. (Sgt vs krg)
0.9 0.8 0.7 f i t a l e 0.6 R s 0.5 a t i l i b 0.4 a e 0.3 m r e P 0.2 0.1 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Saturasi
Grafik 3.1.3 Sgt vs krg dan Sot vs kro
3.2 Kesimpulan
Didapatkan permeabilias relatif krg/kro pada sistem gas-minyak tetapi unutk sistem gas-air tidak dilakukan pada percobaan ini. Tabel seperti berikut, Sgt
Sot
krg
krg/kro
kro
0.060377 0.128809 0.151362 0.190137 0.28104 0.355423 0.345667 0.462954 0.443225 0.50462
0.033792 0.07241 0.113443 0.147234 0.200335 0.267918 0.311365 0.349983 0.39343 0.427221
0.014113 0.013439 0.018845 0.060691 0.119317 0.23588 0.37314 0.24773 0.371246 0.387264
0.017493 0.0211 0.076749 0.154039 0.190623 0.382342 1.957991 1.042173 4.196313 4.605951
0.775867 0.316088 0.335048 0.666982 0.424502 0.333478 0.595412 0.092246 0.176578 0.085994
Tabel 3.2.1 Kesimpulan 1
Permeabilitas relatif merupakan fungsi dari saturasi. Pada percobaan ini, hubungan keduanya tergambar dalam grafik berikut (sistem gas-minyak)
Sgt vs Krg 0.7 0.6 0.5 g r K
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Sgt
Grafik 3.2.2 Sgt vs krg
Sot vs Kro 0.9 0.8 0.7 0.6 o r K
0.5 0.4 0.3 0.2 0.42722118, 0.085994461
0.1 0 0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
Sot
Grafik 3.2.3 Sot vs Kro
Saat saturasi suatu fluida meningkat, maka permeabilitas relatif dari suatu fluida tersebut meningkat, begitu pula sebaliknya. Pad gambar diatas, hubungan antara permeabilitas gas dengan saturasi gas berbanding lurus. Tetapi saat saturasi minyak meningkat, permeabilitas minyak menurun. Hal tersebut pada minyak tidak mengikuti kenyataan bahwa seharusnya saturasi dari suatu fluida berbanding lurus dengan permeabilitas relat if dari suatu fluida tersebut. Karena yang dihitung pada minyak, saturasi yang digunakan untuk membuat grafik adalah saturasi minyak rata-rata. Jika yang diinput adalah satu
dikurangi oleh saturasi gas, maka nilai akan berbanding lurus antara permeabilitas relatif minyak dengan saturasi minyak.
DAFTAR PUSTAKA
Amyx, James W. 1960. Petroleum Reservoir Engineering, Physical Properties, New York : McGraw-Hill Book Company Tim Penyusun Modul Praktikum. (2015). Buku Petunjuk Praktikum. Bandung : Institut Teknologi Bandung. Latifa, Zilva Rifanti. 2014. Catatan Kuliah Petrofisika. Bandung : Institut Teknologi Bandung Craft, Hawkins. 1959. Applied Petroleum Reservoir Engineering . New York: Prentice Hall Inc.
