Hasil screening metoda Enhanced Oil Recovery model of surfactant-polymer injection with quarted (EOR) pada reservoir minyak "Q" menunjukkan bahwa metoda EOR yang cocok diterapkan adalah injeksi kimia surfaktan-polimer, Uji terbadap air formasi, minyak, surfaktan dan polimer,serta penentuan campuran surfaktan-polimer untuk injeksi pada reservoir tersebut telah dilakukan, Campuran konsentrasi optimum yang diperoleh terdiri atas 0.005 % berat surfaktan dan 0.05'%.berat polimer. Pemodelansimulasi injeksi surfaktan-polimer ke dalam reservoir minyak dengan pola quartered five spot telah dilakukan menggunakan simulator injeksi kimia tiga dimensi UTCHEM. Model tersebut digunakan untuk mengetahui pengaruh injeksi surfaktan-polimer tersebut terhadap peningkatan perolehan minyak.Dengan menggunakan konsentrasi surfaktan-polimer tersebut diatas, yang kemudian dinyatakan sebagai base case dengan rancangan urutan injeksi terdiri atas 0,65 PV air formasi dilanjutkan dengan 0.4 PV Surfaktan-Polimer dan kembali dilakukan Injeksi 1.45 PV air formasi, dan menghasIlkan kumulatIf perolehan miyak sebesar 79.52 % OOIP. Berdasarkan model base case tersebut, selanjutnya dilakukan uji sensitivitas perolehan minyak terhadap parameter volume kumulatif injeksi air dan surfaktan-polimer, konsentrasi surfaktan dan polimer. Dari hasil uji sensitivitas, kemudian dipilih dari ketiga parameter tersebut yang optimum dan menghasilkan kumulatif perolehan perolehan minyak sebesar 85.1 % OOIP
Injeksi surfaktan merupakan salah satu metode peningkatan perolehan minyak yang telah dikenal dalam dunia perminyakan. Surfaktan bekerja dengan cara menurunkan tegangan permukaan minyak sehingga minyak sisa yang ada di reservoir bisa bercampur dan terbawa. Injeksi surfaktan dinilai cocok untuk kasus reservoir oil wet dan kasus lapangan  – lapangan tua dimana saturasi minyak telah mendekati Sor. Namun ketidakpastian akan hasil dan performa surfaktan membuat penggunaan surfaktan untuk peningkatan perolehan tidak terlalu banyak. Berbagai skema produksi untuk mempelajari bagaimana kinerja surfaktan dalam meningkatkan perolehan telah banyak dilakukan. Bagitu juga dengan kombinasi antara sumur vertikal, sumur horizontal sebagai sumur produksi dan injeksi serta berbagai jenis pola injeksi telah dipelajari dalam berbagai makalah dan tulisan untuk mencari tahu kombinasi yang menghasilkan peningkatan minyak yang paling baik. Simulasi injeksi surfaktan dengan simulator dilakukan dalam studi ini pada reservoir tebal dengan pola injeksi empat titik. Satu sumur produksi, tiga injektor air vertikal dan tiga sampai enam injektor horizontal digunakan dalam studi ini. Model reservoir dikondisikan telah mengalami injeksi air dan melewati puncak produksinya. Injeksi surfaktan dilakukan setelah injeksi air melewati masa ekonomis. Beberapa parameter seperti jumlah injektor, ketebalan reservoir, permeabilitas dan konsentrasi surfaktan divariasikan untuk melihat pengaruhnya terhadap kinerja surfaktan. Hasil simulasi menunjukkan faktor perolehan tidak bisa mencapai satu karena variasi pengaruh parameter yang disebutkan sebelumnya.
Perolehan minyak yang sangat tinggi sangat diharapkan bagi pelaku bisnis industri perminyakan. Untuk mendapatkan perolehan minyak yang tinggi tersebut dapat dilakukan dengan suatu metode yang disebut dengan enhanced oil recovery (EOR). Salah satu dari banyak metode EOR adalah dengan melakukan injeksi surfaktan. Pada reservoir tipis masalah terjadi ketika menggunakan sumur vertikal. Masalah tersebut umumnya berkaitan dengan daerah pengurasan dan area penyapuan yang menjadi lebih kecil, sehingga faktor perolehan menjadi semakin kecil pula. Untuk mengatasi hal tersebut digunakan sumur horizontal. Sumur horizontal ini diharapakan mampu untuk meningkatkan perolehan minyak. Keekonomian proyek perlu diperhitungkan didalam melakukan proyek injeksi surfaktan, dikarenakan harga surfaktan yang tidak murah. Dalam makalah ini, dibangun model reservoir dengan menggunakan simulator perminyakan, Eclipse dengan tipe fluida Black Oil. Dalam simulasi ini dibangun suatu sistem kinerja injeksi surfaktan berpola 4 spot dengan sumurnya bertipe sumur horizontal. untuk mengoptimasi kinerja sufactant dilakukan beberapa sensitifitas antara lain konsentrasi, laju injeksi, waktu mulai injeksi dan volume injeksi surfactant. Nilai dari setiap optimasi akan dilakukan juga terhadap beberapa luas area yang telah dibentuk. Setiap hasil optimasi pada setiap luas area kemudian akan dihitung keekonomian proyeknya yaitu berupa NPV. Hasil dari simulasi dan perhitungan proyek injeksi surfaktan menunjukan bahwa injeksi surfaktan menghasilkan perolehan yang lebih besar dibandingkan dengan injeksi air dan keekonomian proyek juga menunjukan harga NPV yang positif pada luas area tertentu.
DASAR-DASAR ENHANCED OIL RECOVERY (EOR) Lapangan hidrokarbon setelah sekian lama diproduksikan akan mengalami penurunan produksi karena force/tenaga untuk mengeluarkan fluida ke dalam sumur sudah semakin berkurang. Berkurangnya tenaga pendorong bisa terlihat dengan dipasangnya pompa atau gas lift pada sumur sembur alam (natural flow) yang tidak dapat mengalir dengan sendirinya. Begitupun sumur pompa atau gas lift yang lambat laun akan menjadi kering. Untuk menambah pengurasan lapangan dan drive force, dikembangkan teknik-teknik yang kemudian disebut dengan Enhanced Oil Recovery (EOR) atau Improved Oil Recovery (IOR). Selanjutnya akan dibahas jenis-jenis teknik EOR.
I. INJEKSI AIR (WATER FLOOD) Injeksi air merupakan salah satu metoda EOR yang paling banyak dilakukan sampai saat ini. Biasanya injeksi air digolongkan ke dalam injeksi tak tercampur. Alasan-alasan sering digunakannya injeksi air ialah: - Mobilitas yang cukup rendah - Air cukup mudah d iperoleh - Pengadaan air cukup murah - Berat kolom air dalam sumur injeksi turut menekan, sehingga cukup banyak mengurangi besarnya tekanan injeksi yang perlu diberikan di permukaan; jika dibandingkan dengan injeksi gas, dari segi ini berat air sangat menolong. - Air biasanya mudah tersebar ke seantero reservoir, sehingga menghasilkan efisiensi penyapuan yang cukup tinggi. - Effisiensi pendesakan air juga cukup baik. sehingga harga Sor sesudah injeksi air = 30% cukup mudah didapat.
Gambar Pattren Water Flooding
Pemakaian injeksi air sebagai meloda untuk menaikan peralehan minyak dimulai pada tahun 1880 setelah John F. Carll menyimpulkan bahwa air tanah dari lapisan yang lebih dangkal dapat membantu produksi minyak. Secara tidak sengaja, hal telah terjadi sebelum di Pennsylvania opada tahun 1865. Tujuan Injeksi air adalah mengimbangi penurunan tekanan reservoir dengan menginjeksikan air ke dalam reservoir.
II. INJEKSI AIR DITAMBAH ZAT-ZAT KIMIA TERTENTU Setelah injeksi air telah maksimum diaplikasikan, terdapat beberapa cara untuk menambah efisiensi injeksi dengan cara menambahkan zat-zat kimia tertentu kedalam air injeksi yang akan diinjeksikan. 1. Surfactant Surfactant berfungsi untuk menurunkan tegangan pcrmukaan, tekanan kapiler campuran polimer, alkohol, sulfonate), menaikkan efesiensi pendesakan dalam skala pori, mikropis. 2. Polymer Polymer berfungsi untuk memperbaiki perbandingan mobilitas minyak-air. Untuk menaikkan efesiensi pengurasan secara luas, makrokopis. Sering dipakai berselang-seling dengan surfactant. Injeksi Polymer efektif untuk reservoir dengan viskositas minyak tinggi (sampai 200 cp). Jenis-jenis polimer yang paling sering dipakai: - polycrylamide - polysaccharide
Gambar Sumur Injeksi Surfactant
III. INJEKSI TERMAL Injeksi termal dilakukan dengan menginjeksikan fluida panas yang temperatur jauh lebih besar jika dibandingkan temperatur fluida reservoir. Injeksi Termal berfungsi menurunkan viskositas minyak atau membuat minyak berubah ke fasa uap, juga mendorong minyak ke sumur-sumur produksi. Jenis-jenis Injeksi termal antara lain: 1. Stimulasi uap (steam soak, huff and puff) Yang diinjeksikan biasanya campuran uap dan air panas dengan komposisi yang berbcda-beda.
Gambar Thermal Oil Recovery
2. Pembakaran di tempat (In-situ Combustion) Menginjeksikan udara dan membakar sebagaian minyak ini akan menurunkan viskositas, mengubah sebagian minyak menjadi uap dan mendorong dengan pendesakan gabungan uap, air panas dan gas. 3. Injeksi air panas.
IV. INJEKSI GAS CO2 CO2 mudah larut dalam minyak bumi namun sulit larut pada air. Karena itu beberapa hal yang penting dan berguna dalam proses EOR ketika minyak bumi terjenuhi oleh CO2 adalah : 1. Menurunkan viskositas minyak dan menaikkan viskositas air. 2. Menaikkan volume minyak (swelling) dan menurunkan densitas minyak 3. Memberikan efek pengasaman pada reservoir karbonat. 4. Membentuk fluida bercampur dengan minyak karena ekstraksi, penguapan, dan pemindahan kromatografi, sehingga dapat bertindak sebagai solution gas drive. Mekanisme dasar injeksi CO2 adalah bercampurnya CO2 dengan minyak dan membentuk fluida baru yang lebih mudah didesak daripada minyak pada k ondisi awal di reservoir. Ada 4 jenis mekanisme pendesakan injeksi CO2 : 1. Injeksi CO2 secara kontinyu selama proses EOR. 2. Injeksi slug CO2, diikuti air. 3. Injeksi slug CO2 dan air secara bergantian. 4. Injeksi CO2 dan air secara simultan.
Gambar Injeksi CO2
Injeksi CO2 dan air secara simultan terbukti merupakan mekanisme pendesakan yang terbaik di antara keempat metode tersebut (oil recovery-nya sekitar 50%). Disusul kemudian injeksi slug CO2 dan air secara bergantian. Injeksi langsung CO2 dan injeksi slug CO2 diikuti sama buruknya dalam kemampuan mengambil minyak sekitar 25%). Agar tercapai pencampuran antara CO2 dengan minyak, maka tekanan di reservoir harus melebihi MMP (Minimum Miscibility Pressure), harga MMP dapat diperoleh dari hasil percobaan di laboratorium atau korelasi. Sumber CO2 alami adalah yang terbaik, baik dari sumur yang memproduksi gas CO2 yang relatif murni atau dari pabrik yang mengolah gas hidrokarbon yang mengandung banyak CO2 sebagai kontaminan. Sumber yang lain adalah kumpulan gas (stack gas) dari pembakaran batubara (coal-fired). Alternatif lain adalah gas yang dilepaskan dari pabrik amoniak. Desain yang dilakukan dalam injeksi CO2 ke reservoir minyak adalah menentukan banyaknya air yang digunakan untuk
menaikkan tekanan reservoir sehingga proses pencampuran CO2 dengan minyak dapat berlangsung, menentukan kebutuhan CO2 yang akan diinjeksikan ke reservoir yang didorong oleh gas N2, menentukan tekanan injeksi (dipermukaan) CO2 ke reservoir yang tidak melebihi tekanan formasi.
V. PEMILIHAN METODA EOR Dari beberapa metoda EOR yang ada, harus ditentukan metoda mana yang paling tepat yang sesuai dengan karakteristik reservoir. Besaran-bcsaran berikut yang harus diperhatikan dalam pemilihan metoda EOR: - Kebasahan (Wettability) batuan - Sifat-sifat batuan reservoir (petrofisik), seperti permeabilitas, porositas - Jenis batuan (satu pasir, carbonatc dan lain-lain). - Jenis minyak (viskositas). - Tekanan temperatur reservoir, surfactant & polimer: T < 250°F - Kegaraman air formasi. - Saturasi minyak yang tersisa yang dapat bergerak - Cadangan - Kemiringan reservoir - Ekonomi
