PENINGKATAN PRODUKSI MINYAK BUMI DENGAN METODE ENHANCED OIL RECOVERY MENGGUNAKAN STEAM INJECTION
JURUSAN TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKNOLOGI KEBUMIAN DAN ENERGI UNIVERSITAS TRISAKTI JAKARTA 2011
PENINGKATAN PRODUKSI MINYAK BUMI DENGAN METODE ENHANCED OIL RECOVERY MENGGUNAKAN STEAM INJECTION
DISUSUN OLEH:
Narwito
07109085
Adi Rilandono
07109005
Bianda Carissa
07109051
Citralikita Utami
07109056
Edrick Pratama Sasmita
07109080
Rizki Febrianti
07109206
Vincent Saragossa
07109228
Yodi Christian
07109234
Yola Aprecia
07109236
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Dengan semakin sulit ditemukannya minyak mentah ringan, pemilihan injeksi thermal menjadikan cadangan minyak mentah berat yang masih sangat banyak dan menantang menjadi lebih siap untuk dieksplorasi secara komersial. Injeksi thermal adalah salah satu metode EOR dengan cara menginjeksikan energi panas ke dalam reservoir untuk mengurangi viskositas minyak yang tinggi yang
akan
menurunkan
mobilitas
minyak
sehingga
akan
memperbaiki efisiensi pendesakan dan efisiensi penyapuan. Umumnya minyak dengan °API kecil (minyak berat) akan mempunyai viskositas besar. Untuk memproduksikan minyak jenis ini sulit dilakukan, sehingga banyak upaya yang dilakukan yang salah satunya adalah dengan injeksi uap. Injeksi uap adalah metoda EOR dengan menginjeksikan uap bertekanan ke dalam reservoir yang dimaksudkan untuk memanaskan reservoir . Efek dari panas ini akan menurunkan viskositas minyak sehingga diharapkan minyak mudah mengalir ke lubang sumur. Proses pelaksanaan Injeksi uap hampir sama dengan injeksi air. Uap diinjeksikan secara terus-menerus melalui sumur injeksi
dan minyak yang didesak akan diproduksikan melalui sumur produksi yang berdekatan. Secara teknis steamflood dikatakan berhasil jika laju produksi bertambah besar dari laju produksi sebelum dilakukanya steamflood. Adapun mekanisme perolehan minyak mentah dengan injeksi uap adalah:
Memanaskan minyak mentah dan mengurangi viscositasnya.
Menyediakan tekanan untuk mendorong minyak ke sumur produksi.
Destilasi uap, terutama pada minyak mentah yang ringan.
1.2 Tujuan Penulisan Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk menjelaskan secara luas metode penginjeksian uap untuk meningkatkan produksi minyak serta menjelaskan metode penginjeksian yang digunakan.
1.3. Batasan Masalah Mengingat bahwa studi tentang steamflood cukup kompleks, disamping itu juga oleh keterbatasan sarana dan prasarana dan agar makalah ini lebih terarah dan tidak menyimpang dari tujuan yang
diinginkan, maka disini tim penulis membuat suatu batasan masalah yaitu hanya menitik beratkan masalah cara kerja steam flood yang umum digunakan di lapangan.
1.4. Metode Penulisan Dalam penulisan makalah ini tim penulis mengumpulkan bahan
–
bahan dari berbagai buku serta media elektronik yang
dianalisa dan dibatasi permasalahannya agar spesifik pada metode penginjeksian uap. 1.5. Sitematika Penulisan Tim penulis membagi makalah ini menjadi 6 bab, yaitu: BAB I
: Pendahuluan
BAB II
: Teori Dasar
BAB III
: Studi Kasus Steamflooding Pada Lapangan Duri
BAB IV
: Pengembangan Steamflooding Dengan Teknologi Solar to Steam –
–
BAB V
: Pembahasan
BAB VI
: Kesimpulan
BAB II TEORI DASAR
EOR atau Enhanced Oil Recovery adalah sebuah metode peningkatan perolehan hidrokarbon pada tahap Tertiary Recovery, umumnya dilakukan pada lapangan yang sudah berumur tua dan produksinya sudah menurun. Sederhananya, EOR menggambarkan satu set teknik yang digunakan untuk meningkatkan jumlah minyak yang dapat diekstraksi dari ladang minyak. Banyak eksplorasi minyak dan pengeboran perusahaan menggunakan teknik EOR untuk memaksimalkan potensi ladang minyak yang lama dan baru. Sebagai
upaya
bangsa
kita
untuk
mengintensifkan
kemandirian energi, penerapan teknik EOR akan tumbuh menjadi sebuah praktek yang lebih umum untuk mendapatkan minyak sebanyak keluar dari tanah mungkin. Mari kita mulai dengan ringkasan singkat tentang bagaimana produksi minyak bekerja.Pada dasarnya ada tiga fase: pemulihan primer, sekunder, dan tersier. Selama fase utama awal produksi minyak, minyak didorong ke dalam sumur bor oleh tekanan alami dari reservoir dan gravitasi. Gerakan alami minyak ditingkatkan dengan teknik mengangkat buatan seperti pompa. Pemulihan primer
biasanya dapat mengarah pada ekstraksi 10-20% dari minyak yang tersedia bidang itu. Upaya pemulihan sekunder biasanya akan memanfaatkan air, dalam teknik yang dikenal sebagai banjir air, atau gas untuk menggantikan minyak dan memaksa ke sumur bor. Sebuah tambahan 10% -30% dari potensi ladang dapat dipulihkan dalam fase sekunder. Minyak pemulihan tersier, atau enhanced oil recovery, menggunakan metode tambahan yang mahal dan kadangkadang tidak dapat diprediksi, tetapi yang pada akhirnya dapat memungkinkan untuk 30% -60% dari potensi total minyak lapangan untuk diwujudkan EOR dibagi menjadi tiga macam, yaitu : •
Thermal Injection : Steam Injection dan In-Situ Combustion
•
Chemical Injection : Surfactant, Alkaline, dan Polymer
•
Gas Miscible Injection : CO2, N2, dan LPG
Metode EOR dipilih berdasarkan jenis minyak yang ada didalam reservoir. Untuk minyak ringan, biasanya digunakan gas miscible injection, untuk minyak sedang digunakan chemical injection, dan untuk minyak berat digunakan thermal injection.
Teknik termal bekerja dengan menginjeksikan fluida bertemperatur tinggi ke dalam formasi untuk menurunkan viskositas minyak sehingga mudah mengalir. Dengan menginjeksikan fluida tersebut, juga diharapkan tekanan reservoir akan naik dan minyak akan terdorong ke arah sumur produksi. Merupakan teknik EOR yang paling popular dan seringnya menggunakan air panas (water injection)
atau
uap
air
(steam
injection).
Cara kerja dari steam injection adalah dengan memanaskan minyak agar temperaturnya meningkat, sehingga Viskositasnya menurun,
sehingga
diproduksikan
minyak
lebih
mudah
mengalir
untuk
Uap diinjeksikan kedalam reservoir dalam 2 (dua) cara, yaitu secara terus
–
menerus (continuous) atau dalam beberapa siklus.
Continuous steam injection melibatkan sumur produksi dan injeksi
dalam pola yg berbeda-beda. Sedangkan cyclic steam injection hanya menggunakan satu sumur saja yang berfungsi sebagai sumur produksi dan injeksi.
Kita dapat menginjeksikan steam pada reservoir dengan kategori sebagai berikut : Reservoir Dangkal, kedalaman reservoir <1300m
•
agar kehilangan energi panas dari lubang injeksi tidak terlalu banyak. Reservoir Tebal, ketebalan reservoir tidak boleh
•
<13m , jika reservoir sangat tipis dan laju injeksi rendah maka kemajuan permukaan uap akan lambat Reservoir
•
yang
permeabilitas-nya
besar,
permeabilitas naik agar tekanan untuk injeksi tidak tinggi
Keuntungan
•
Reservoir yang Porositas dan Saturasinya besar
•
Reservoir yang viskositasnya tinggi yang kita dapat dari penggunaan steamflooding
adalah : •
Relatif lebih aman
•
Lebih murah
•
Efisien
Dan kerugian yang kemungkinan akan kita terima dari penggunaan metode steamflooding adalah : •
Efektif hanya pada reservoir yg relatif dangkal
•
Kurang efektif pada lapisan tipis
•
Menimbulkan emisi pada saat pemanasan air menjadi uap
BAB III STUDI KASUS STEAMFLOODING PADA LAPANGAN DURI
Sistem injeksi uap yang diterapkan di Duri adalah salah satu metode utk mengeluarkan minyak dari perut bumi. Metode ini diterapkan disebabkan karakter minyak Duri (Duri crude) yang kental sehingga moveability-nya sangat rendah. Sehingga jumlah cadangan yang diperkirakan berada di perut bumi tidak bisa diambil berjumlah sekitar 50%. Tapi dengan diinjeksikannya uap ke batuan yang mengandung minyak (reservoir), maka minyak yg tadinya sangat kental akan menjadi lebih kecil tingkat kekentalannya dan jadi lebih mudah untuk didorong bergerak ke atas (lewat pompa angguk ataupun ESP) . a. Field History : ▫
▫
Duri Field dioperasikan oleh PT. Caltex Pacific Indonesia (dibawah kontrak dengan Pertamina) Minyak diproduksikan dari batuan pasir pada formasi Miocene di kedalaman 200-900 ft
▫
Estimasi OOIP : 5,4 milyar barrel
▫
Mulai diproduksikan tahun 1958
▫
CPI mulai uji coba model eksploitasi injeksi uap pada 1999 dengan mengaplikasikan teknologi light oil steam flood (LOSF) untuk menyedot minyak yang masih menempel/tertinggal di reservoir
b. Problem ▫
▫
▫
▫
Produksi memuncak mencapai 65 MBOPD
pada
pertengahan
1960-an
Kemudian produksi menurun sekitar 13% per tahun Primary recovery diketahui menggunakan solution gas drive Dengan cara konvensional lapangan Duri yang mempunyai cadangan minyak yang sangat besar (kedua di Indonesia setelah lapangan minyak Minas pada waktu itu) hanya dapat melakukan recovery sekitar 8% dari total cadangan
PRODUCTION DATA 70 60 50 40 PRODUCTION DATA
30 20 10 0 1960
1965
1970
1975
c. STEAM FLOODING ▫
Steam flooding pilot test dilakukan pada tahun 1975
▫
Injeksi dilakukan dari 16 sumur dengan 5 Spot Pattern
▫
▫
▫
Dari hasil pengamatan selama 3 tahun, disimpulkan bahwa steam memiliki potensial untuk memindahkan minyak yang cukup banyak DSF ( Duri Steamflood Project) dimulai tahun 1985 dan saat ini termasuk salah satu proyek steam flooding terbesar didunia Sampai saat ini, Duri memiliki +- 900 sumur injeksi dan laju injeksi steamnya sebesar 1.25 juta barrel per day
d. HASIL: ▫
▫
▫
Realisasi produksi CPI pada 2008 mencapai 407.466 bph. Sementara itu, hingga 12 Februari 2009, produksi minyak CPI rata-rata 393.084 bph Saat ini Duri memproduksikan 300.000 BOPD dari 2700+ sumur produksi Steamflooding diperkirakan mampu menambahkan sebesar 2,5 milyar BBL dari primary recovery
BAB IV PENGEMBANGAN STEAMFLOODING DENGAN TEKNOLOGI SOLAR – TO – STEAM
Metode EOR dengan injeksi uap adalah salah satu metode yang paling umum digunakan dan salah satu yang paling ekonomis dari segi biaya dan dapat digunakan dalam jangka panjang, namun teknologi injeksi uap ini juga memiliki dampak lingkungan yang kurang baik bila tidak ditemukan alternatif lain untuk memanaskan air agar menjadi uap. Chevron, sebagai salah satu perusahaan energi terbesar didunia yang juga perduli terhadap masyarakat dan lingkungan, menginovasi metode pemanasan air menjadi uap dari cara konvensional (memakai gas alam sebagai bahan bakar) menjadi tenaga matahari. Teknologi yang dinamakan solar-to-steam ini menggunakan piringan
cermin
difokuskan
untuk
kepada
memantulkan
menara
cahaya
pengumpul
matahari
panas
dan
dan akan
dikonveriskan untuk memanaskan air menjadi uap untuk injeksi, untuk lebih jelasnya lihat gambar 4.1
Gambar 4.1 Ilustrasi metode solar-to-steam
Cara kerja dari metode ini adalah: 1. Para heliostats mengikuti gerakan matahari sepanjang hari, mencoba untuk mempertahankan posisi optimal untuk menangkap dan mencerminkan energi. 2. Cermin menangkap energi, dalam bentuk panas, dari matahari. 3. Panas ini tercermin dari cermin ke penerima surya diposisikan di puncak menara. 4. Penerima memanaskan boiler yang mengandung air. Air dipanaskan sampai menjadi apa yang disebut uap proses. 5. Uap proses diarahkan untuk memanaskan exchanger unit pada bagian bawah menara. 6. Di dalam penukar panas, proses uap siklus melalui loop tertutup sistem pipa yang bercampur dengan satu
set pipa yang memegang air yang dihasilkan selama produksi minyak. Proses uap memanaskan air yang dihasilkan sampai menjadi uap. Ini dikenal sebagai uap jenuh. 7a. Uap jenuh adalah diarahkan melalui suatu sistem distribusi yang sudah ada yang memberikan uap seluruh ladang minyak yang mana disuntikkan bawah tanah untuk ditingkatkan oil recovery. 7b. Proses uap mendingin dan menjadi air. Air diarahkan kembali ke boiler unit di puncak menara di mana siklus akan diulangi.
BAB V PEMBAHASAN
Metode EOR atau enhanced oil recovery yang diterapkan kepada suatu lapangan sangatlah tergantung kepada jenis minyak yang terkandung didalam reservoir, karena tidak semua metode bekerja dengan efektif pada semua reservoir. Pada kasus kali ini, lapangan yang dibahas adalah Duri Field, yang terletak di Riau, Indonesia. Lapangan Duri merupakan lapangan yang cukup tua, dimana tenaga dorong alaminya sudah sangatlah menurun, serta lapangan ini sudah melewati puncak dari produksi tahap primary recovery. Metode steamflooding dipilih menjadi metode tertiary untuk lapangan ini karena jenis minyaknya adalah heavy oil. Kita tahu heavy oil adalah minyak yang memiliki viskositas sangat besar, dan susah untuk mengalir agar dapat diproduksikan. Pada umumnya heavy oil diproduksikan dengan metode thermal, karena viskositas
sangatlah terpengaruh oleh temperatur, semakin tinggi temperature, viskositas dari suatu fluida akan semakin rendah. Maka pada tahun 1975 dimulai pilot test atau test percobaan injeksi uap ke lapangan Duri, dan hasilnya seperti yang diharapkan,
produksi minyak meningkat. Oleh sebab itu pada tahun 1985 dimulailah DSF (Duri Steamflood Project) sampai sekarang, dan sudah menjadi salah satu proyek Steamflooding terbesar didunia.
BAB VI KESIMPULAN
1. Metode EOR sangatlah beragam dan harus disesuaikan pemilihannnya dengan karakteristik reservoir atau fluida reservoirnya. 2. Pola injeksi berperan penting dalam keberhasilan pengurasan dari suatu reservoir. 3. Steamflooding adalah salah satu metode yang ekonomis, aman, dan dapat digunakan dalam jangka panjang, namun 4. Steamflooding memiliki emisi kurang baik dalam proses pengubahan air menjadi uap karena menggunakan gas alam sebagai bahan bakar. 5. Teknologi thermal tetap akan menjadi poros bagi metode EOR kedepannya karena masih banyak reservoir yang memiliki karakteristik minyak berat dan sulit diproduksikan. 6. Inovasi teknologi seperti
solar-to-steam
dari Chevron
sangatlah membantu untuk menjaga kondisi lingkungan pada saat ini, serta perkembangan teknologi selanjutnya dimasa mendatang
