Evaluasi Injeksi Air sebagai Pressure Maintenance pada Reservoir Minyak Pendahuluan
Metode Buckley-Leverett-Welge
Injeksi air pada reservoir merupakan salah Sifat Petrofisik formasi pada oil-bearing satu
metoda
meningkatkan
yang
digunakan
produksi
minyak
dalam adalah
heterogen.
Properti
yang
pada mempengaruhi kinerja injeksi air adalah
reservoir. Pada dasarnya injeksi air dibagi permeabilitas absolute dan variasi normal menjadi
dua
yaitu
sebagai
“pressure terhadap
arah
aliran.
Variasi
ini
maintenance” dan “secondary recovery”. menyebabkan fluida terdisplace lebih cepat Injeksi air pada keadaan tekanan reservoir pada zona dengan permeabilitas lebih tinggi, masih tinggi dan cadangan masih cukup sehingga akan cepat mencapai breakthrough banyak
disebut
pressure
maintenance, pada layer.
sedangkan pada keadaan tekanan reservoir Metode Buckley-Leverett-Welge digunakan sudah cukup rendah disebut secondary untuk recovery.
memperoleh
outlet
dan
rata-rata
saturasi di setiap lapisan. Saturasi ini
Indikasi penurunan tekanan reservoir yang digunakan untuk mendapatkan fractional diakibatkan oleh tidak seimbangnya laju recovery minyak serta water cut dari setiap pengurasan reservoir dengan laju water influx lapisan. Metode ini berlaku untuk sistem ke dalam reservoir, menyebabkan turunnya linear
yang
horizontal.
Metode
yang
laju produksi. Proses pengendalian tekanan dibicarakan disini hanya berlaku untuk pola reservoir pada kondisi yang stabil dan relatif pendesakan linier, sehingga pola injeksitinggi dapat dicapai apabila kondisi laju produksi di reservoir harus dibagi atas water influx dari aquifer ditambah dengan beberapa sistem linier. Batasan metode ini laju injeksi air dapat seimbang dengan laju adalah : pengosongan reservoir. Dalam Paper ini akan menjelaskan kinerja
- Terjadi front pendesak, di mana minyak mengalir didepan front.
(performance) injeksi air (water-flood) dalam - Air dan minyak mengalir di belakang menjaga tekanan reservoir serta besarnya
front.
recovery minyak yang dapat diambil dengan - Reservoir merupakan lapisan tunggal yang Persamaan Buckley-Leverett-Welge.
homogen dan luas bidang aliran (cross- hingga menyinggung kurva fw vs Sw untuk mendapatkan Sw pada saat breakthrough sectional area) tetap. (Swbt), sesuai dengan Gambar 1. - Terjadi aliran linier yang mantap (steady state). Hukum Darcy berlaku dimana laju injeksi = laju produksi. - Tidak ada saturasi gas di belakang front pendesak. Data Pendukung : -
Luas sistem linier (A)
-
Tebal lapisan (h)
-
Porositas (ϕ)
-
Permeabilitas formasi (k)
-
Saturasi water connate (
)
-
Saturasi minyak residu (
)
-
Viscositas
minyak
reservoir (
)
pada
Perhitungan Waktu Breakthrough (
Wid bt N pd bt kondisi
)
-
Viscositas air injeksi (
-
Faktor volume formasi pada saat injeksi akan dimulai (
-
Kurva
)
permeabilitas
Wi bt qi
(4)
N p bt N pd bt A h
(5)
Model Matematika Persamaan dasar dari model matematika Perolehan minyak disajikan dalam bagian ini. dengan persamaan : Fractinal Flow Equation, diasumsikan saturasi fluida pada setiap titik pada jalur linier displacement merata terhadap ketebalan.
Np
Wid
1 w k ro 1 k rw o
(1)
setelah
breakthrough
N pd S we S wc 1 f we Wid
Persamaan tersebut adalah : f w res
(3)
Perolehan minyak pada saat breakthrough relatif dengan persamaan :
)
(
(2)
Wi bt Wid bt A h t bt
)
N pd A h 5.615 Bo
(6)
stb
(7)
1 df w dS w
(8) Swe
Perolehan laju minyak per hari dan Recovery Dari hasil perhitungan tersebut, plot fw Factor, % dengan persamaan: terhadap Sw. Tarik garis lurus dari titik Swc
=
(9)
Selama pendesakan atau penyapuan tekanan dipertahankan
,% =
(10)
sesuai
nilai
awal.
Data
tambahan Bw = 1,0 rb/STB dan Bo = 1.3
rb/STB, oil viscosity 5 cp dan water viscosity Penentuan perolehan maksimum dari proses injeksi air dalam reservoir minyak yang 0.5 cp. Serta Tambahan data lainnya terdapat memiliki distribusi harga permeabilitas dan pada Tabel 1. mobilitas rasio (M) tidak sama dengan satu adalah : Waktu injeksi air akan berakhir, akan sebanding dengan WOR pada kondisi reservoir =(
(11)
)
Flood pattern geometry ϴ 0 h 40 ft Linj 625 ft Linj-prod 2000 ft
Dengan flood geometry seperti Gambar 3.
Studi Kasus Lapangan X Evaluasi pressure maintenance menggunakan injeksi air di lapangan minyak “X” ini akan mencakup peramalan kinerja (performance)
injeksi air (water-flood) dalam menjaga tekanan reservoir serta pengambilan recovery minyak dengan Persamaan Buckley-LeverettWelge.
Langkah-langkah perhitungan
Minyak terdisplace secara horizontal, data permeabilitas
relative
air
dan
minyak Perhitungan fractional flow untuk semua nilai Sw. Siapkan table berisikan permeabilitas relative
tercantum pada Gambar 2.
(Kro, Krw) dan fractional flow (fw) sebagai fungsi dari air (Sw).
0.900 0.800 Rel. Permeability
0.700
Krw
0.600
Kro
0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000 0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
Water Saturation, fraction
Gambar 2. Relative Permeability
1.000
Sw 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600 0.650 0.700 0.750 0.800
Krw 0.000 0.002 0.009 0.020 0.033 0.051 0.075 0.100 0.132 0.170 0.208 0.251 0.300
Kro 0.800 0.610 0.470 0.370 0.285 0.220 0.163 0.120 0.081 0.050 0.027 0.010 0.000
fw case-1 fw case-2 Kro/Krw ~ 0.000 0.032 305.00 0.161 52.22 0.351 18.50 0.537 8.64 4.31 0.699 2.17 0.821 1.20 0.893 0.61 0.942 0.971 0.29 0.13 0.987 0.04 0.996 0.00 1.000
Tabel 2. Hasil Perhitungan fw
Plot fw terhadap Sw.
Kesimpulan
Gambar 4. Plot fw vs Sw
Tarik garis lurus dari Swc menyinggung kurva fw Dari
hasil
perhitungan
menggunakan
Welge, vs Sw. Dari garis singgung ini diperoleh Sw-bt Sw = Persamaan Buckley-Leverett-Welge = 0.55 ,
0.45 , Dari
,
= 0.35 dapat
= 0.75,
perhitungan diperoleh
mengetahui
kinerja
kita
(performance)
Np pada saat injeksi air (water-flood),, dimana waktu
breakthrough didapat 431536.4 stb.
breakthrough dapat at kita ketahui ketika hari
Dari perhitungan tersebut dapat diperoleh juga ke-561. Dengan an nilai Np (stb) adalah Wi-bt = 560997.3 bbls, qo = 769.2 stb/d dan nilai 431536,4 stb dan qo (stb/day) adalah 769, 769,2 RF = 43.8 %. S we BT
0.000 0.350 0.394 0.440 0.481 0.516 0.549 0.581
0.450 0.500 0.550 0.600 0.650 0.700 0.750
t, days t, years 0 0.00 561 1.54 840 2.30 1352 3.70 2235 6.12 3710 10.17 6174 16.92 12347 33.83
stb/day. Sedangkan RF, % yang dapat dfw/dS w
fwe
2.954 1.908 1.186 0.717 0.432 0.260 0.130
0.699 0.821 0.893 0.942 0.971 0.987 0.996
W id 0.000 0.350 0.524 0.843 1.394 2.315 3.852 7.703
Np, stb Wi, bbls qo, stb/d 0.0 0.0 769.2 431536.4 560997.3 769.2 485257.0 840067.9 192.5 542933.9 1351622.7 112.7 592563.1 2234547.0 56.2 636380.7 3710441.5 29.7 677344.1 6174495.0 16.6 715819.2 12347420.4 6.2
N pd 0.000 0.350 0.394 0.440 0.481 0.516 0.549 0.581
RF,% 0 43.8% 49.2% 55.0% 60.1% 64.5% 68.7% 72.6%
Tabel 3. Hasil Perhitungan Perolehan RF, % akan semakin besar besa hingga nilai water cut mencapai100%. Maka akan diperoleh grafik qo and Np vs Time pada Gambar 5.
diambil sebesar 43.8 %.
DAFTAR PUSTAKA 1. Dake, L.P. : “Fundamentals of reservoir engineering”.
