BAB IV PENCEGAHAN SERTA PENANGGULANGAN PROBLEM KEPASIRAN
4.1. Problem Kepasra!
Problem kepasiran terjadi akibat rusaknya kestabilan ikatan dari butir-butir pasir yang disebabkan oleh adanya gaya gesekan serta tumbukan yang ditim ditimbu bulk lkan an oleh oleh suatu suatu alira aliran n dari dari flui fluida da dima dimana na laju laju aliran aliran yang yang terja terjadi di melampaui batas maksimum dari laju aliran kritis yang diperbolehkan, sehingga butiran-butiran pasir akan ikut terproduksi bersama-sama dengan minyak ke permukaan. 4.1.1. Pe!"ebab Problem Kepasra!
Sebab-sebab dari terproduksinya pasir adalah berhubungan dengan : a.
Tenaga pengerukan (drag force), yaitu tenaga yang terjadi oleh aliran fluida dimana laju aliran dan iskositasnya meningkat menjadi lebih tinggi.
b.
Pengurangan strength formasinya, hal ini sering dihubungkan dengan produksi air karena akan melarutkan material penyemen atau pengurangan gaya kapiler dengan meningkatnya saturasi air.
c.
Penurunan tekanan reseroir, dengan penurunan ini akan mengganggu sifat penyemenan antar batuan.
4.#. Pe!$e%a&a! Problem Kepasra!
!saha yang harus dilakukan dilakukan untuk mencegah terjadinya kepasiran adalah dengan cara memproduksikan minyak pada laju optimum tanpa terjadi kepasiran. Sand free flo" rate merupakan besarnya laju produksi kritis, dimana apabila sumur tersebut diproduksikan melebihi laju kritisnya, maka akan menimbulkan masalah kepasiran. #a$i #a$imu mum m sand sand free free flo" flo" rate rate atau atau laju laju prod produk uksi si maks maksim imum um tanpa tanpa menimbulka menimbulkan n kepasiran kepasiran dapat ditentukan ditentukan dengan dengan suatu anggapan bah"a gradien gradien
tekanan maksimum di permukaan kelengkungan pasir, yaitu suatu laju produksi maksimu maksimum m tanpa tanpa kepasir kepasiran an berban berbandin ding g langsu langsung ng dengan dengan kekuat kekuatan an formas formasi. i. %engan kata lain jika produksi menyebabkan tekanan kelengkungan pasir lebih besar dari kekuatan formasi, maka butiran pasir formasi akan mulai ikut bergerak. !ntuk menentukan laju produksi kritis yang diperkenankan atau ma$imum sand free flo" rate dari suatu formasi batuan, Stain memberikan persamaan :
4.'. Pe!a!%%(la!%a! Problem Kepasra!
Pada hakekatnya problematik turut terproduksinya pasir dapat dikontrol dengan tiga cara, yaitu : 1. Pengurangan drag force, cara ini dinggap paling murah dan paling efektif. 2.
%engan %engan cara cara bridgi bridging ng sand, sand, cara ini layak layak dipaka dipakaii untuk untuk dikerja dikerjakan kan dan mempunyai aplikasi yang lebih luas tetapi cara ini sulit untuk diterapkan pada multiple &one atau pada sumur dengan diameter casing yang kecil.
3.
Pena Penamb mbah ahan an
form format atio ion n
stre streng ngth th,,
yaitu aitu
deng dengan an
meng menggu guna naka kan n
resi resin n
consolidation method.
4.'.1. Pe!%(ra!%a! )ra% *or$e
'ara ini merupakan cara yang paling mudah dan efektif digunkan dalam mengontrol mengontrol pasir. aju produksi produksi yang menyebabkan menyebabkan terikutnya terikutnya produksi produksi pasir harus dipertimbangkan pada laju per-unit area dari formasi yang permeable. angkah pertama yang harus dipertimbangkan adalah penambahan daerah aliran (flo" area), kemudian penentuan laju maksimum atau laju produksi kritis, dimana di atas laju maksimum tersbut pasir terproduksi menjadi berlebihan. ambar *.+. memperlihatkan hubungan antara produksi pasir terhadap laju aliran. etika laju fluida bertambah secara bertahap, konsentrasi pasir akan naik pada tiap-tiap penambahan, kemudian akan turun dengan tajam seharga konsentrasi mula-mula. fek bergelombang ini terbukti akan merusak bridge yang tidak stabil yang mana akan terbentuk kembali pada laju aliran yang tinggi.
etika critical range telah dicapai, bridge tidak terbentuk kembali. Strength struktur telah terlampaui dan produksi pasir akan berlanjut pada laju aliran yang lebih tinggi. aju produksi kemudian dikurangi sampai di ba"ah critical range untuk memberi kesempatan agar bridge terbentuk kembali, kemudian rate dapat ditambah tetapi masih diba"ah range. Prosedur ini disebut /ean-up Techni0ue1, yang secara cermat dilakukan dalam periode beberapa bulan dan efektif untuk menetapkan laju produksi maksimum suatu sumur tanpa kepasiran yang berlebihan.
ambar *.+.
2ubungan 3ntara Produksi Pasir s aju 3liran 4) 4.'.#. Me+o,e Me-a!-
#etode mekanik juga merupakan metode yang digunakan untuk mengatasi problem kepasiran dalam proses produksi. #etoda sand control ini harus direncanakan sedemikian rupa, sehingga terlepasnya butiran-butiran pasir dapat dicegah. %alam hal ini dikenal dua macam cara menanggulangi pasir, yaitu dengan memasang sand screen (casing dan liner yang sudah diperforasi, sloted screen dan "ire "rapped screen) dan grael pack. %engan cara pertama dan kedua, ukuran sand screen atau grael pack harus cukup kecil, sehingga dapat mencegah produksi pasir, tetapi harus cukup besar untuk memperoleh produktiitas sumur yang tetap tinggi dan menghalangi timbulnya endapan clay, aspal dan "a$.
!ntuk menentukan besar celah yang diperlukan, dibutuhkan data distribusi ukuran pasir, ukuran besar butir pasir, keseragaman butir pasir dan tingkat pemilahan butiran. 'ore merupakan contoh yang paling baik untuk menentukan distribusi ukuran pasir, terutama full si&e core. Sampel pasir yang diambil dari dasar sumur adalah sampel yang tidak baik, karena sampel yang terendapkan di dasar sumur tersebut merupakan sebagian dari pasir yang terlepas dari formasi yang relatif berukuran lebih besar. %engan demikian, data pasir yang diambil dari dasar sumur hanya merupakan sebagian ukuran pasir saja, sedangkan yang berukuran kecil (fine sand) tidak tercatat. Pertimbangan utama untuk mendesain grael dan screen antara lain : 1.
!kuran grael optimum yang sesuai dengan ukuran butiran pasir.
2.
uas optimum dari screen slot untuk menahan grael dan jika tidak memakai grael, maka harus sesuai dengan ukuran butiran pasir.
3.
Teknik penempatan yang efektif pada kemungkinan yang paling penting.
#etode siee analysis merupakan suatu metode yang digunakan untuk menentukan keseragaman butiran pasir, dengan cara mengayak sampel yang telah dibersihkan dengan menggunakan beberapa tingkatan saringan yang mempunyai ukuran (skala mesh) dan mempunyai ukuran bukan saringan (siee opening) tertentu, seperti terlihat pada Tabel 56-+. !ntuk menentukan keseragaman butiran pasir digunakan metode siee analysis. %alam metode ini sampel yang digunakan adalah yang representatif karena penyebaran ukuran butiran pasir yang berariasi dari satu &ona ke &ona yang lain.%ilapangan biasanya digunakan siee jenis !. S. Standard Siee Series (3ST# Spec. ++78) dan hasil pengamatan biasanya dinyatakan dalam inchi atau milimeter.
Tabel 56 9 + !kuran Pembukaan Saringan (Siee pening)
++)
Pertama-tama sampel dibersihkan, dipisah-pisahkan butirannya, ditumbuk dan dilakukan pencucian, kemudian dikeringkan. Siee merupakan susunan screen secara ertikal, dimana ukuran saringan terbesar diletakkan paling atas, dan seterusnya keba"ah makin kecil. Sampel formasi ditempatkan pada bagian atas (ukuran lubang screen terbesar), kemudian diletakkan pada alat pengguncang. Pasir formasi akan terpisah berdasarkan ukuran butirannya. /utiran pasir yang tertinggal pada masing-masing ukuran saringan itu lalu ditimbang dan ditentukan persen berat kumulatifnya. Setelah itu diplot antara berat kumulatif terhadap diameter batuan, seperti terlihat pada ambar *.4. 3pabila suatu sampel makin seragam atau baik pemilahannya, maka bentuk kura akan cenderung semakin tegak.
ambar *.4. ura 2ubungan %iameter /utiran Pasir s Prosen omulatif
4)
Tingkat keseragaman butiran pasir oleh Sch"art& ditentukan dengan rumus : ( %*8 ) ';
(%<8 )
==================.
(*-+)
dimana : %*8
; %iameter ukuran pasir pada *8 percentile point
%<8
; %iameter ukuran pasir pada *8 percentile point
'
; oefisien keseragaman (uniform coefficient)
Sch"art& menyatakan bah"a pengertian uniform coefficient merupakan tingkat keseragaman dari butiran pasir yang kemudian dapat menunjukkan baik atau buruknya pemilahan butiran (sortasi). 2arga ' ini berariasi dan setiap harga menunjukkan tingkat keseragaman dari tiap butiran pasir, yaitu : •
>ika ' ? @ maka pasir seragam dan berukuran % +8
•
>ika ' A B maka pasir tidak seragam dan berukuran % *8
•
>ika ' A +8 maka pasir sangat tidak seragam dan berukuran % 78
4.'.#.1. L!er Comple+o!
#etode ini biasa digunakan untuk formasi produktif dengan faktor sementasi antara +,* sampai +,7. 3lat ini berbentuk pipa dan mempunyai sejumlah lubang pada sisinya dengan ukuran tertentu. Tujuan pemasangan alat ini adalah untuk menahan laju aliran butiran pasir yang terikut dalam fluida reseroir, sehingga fluida melaju tanpa adanya hambatan. Secara ideal, lebar lubang (slot) pada liner harus dapat menahan butiran pasir tetapi tidak membatasi aliran fluida. Percobaan yang dilakukan oleh 'oberly
menyatakan bah"a batas tertinggi lebar lubang tidak boleh lebih dari dua kali diameter +8 percentile agar dapat menahan secara efektif. Secara matematis dapat dituliskan dengan persamaan : C ; 4 %+8
====================..
(*-4)
dimana : C
; lebar celah liner, inchi
%+8
; diameter pada titik +8 percentile pada kura distribusi , inchi
!ntuk menahan formasi pasir yang tidak seragam, dimana butiran sulit untuk ditahan atau sering terjadi perubahan kecepatan aliran, dianjurkan menggunakan lebar lubang sama dengan diameter +8 percentile, atau : C ; %+8. iner completion dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan cara pemasangan linernya, yaitu : screen-liner completion dan perforated liner completion.
A.
S$ree! a!, L!er Comple+o!
%alam metode ini casing dipasang sampai puncak dari lapisan atau &one produktif. emudian liner dipasang pada formasi produktif yang dikombinasikan dengan screen sehingga pasir yang ikut aliran produksi tertahan oleh screen. euntungan screen and liner completion : 1.
Dormasi damage selama pemboran mele"ati &one produktif dapat dikurangi.
2.
Tidak ada biaya perforasi.
3.
%apat disesuaikan dengan cara khusus untuk mengontrol pasir.
4.
Pembersihan lubang dapat dihindarkan
erugian screen and liner completion : 1.
Produksi air dan gas sulit dikontrol.
2.
Stimulasi tidak dapat dilakukan secara selektif.
3.
Eig time bertambah dengan digunakannya cable tool.
4.
Sumur tidak mudah ditambah kedalamannya.
5.
Dluida tidak mengalir dengan diameter penuh. %i dalam screen liner completion, dijumpai beberapa macam jenis screen
liner yang dapat digunakan, yaitu sloted screen liner atau screen liner dengan lubang berupa celah yang hori&ontal atau ertikal, "ire "rapped screen liner yaitu pipa saringan berupa anyaman dan prepack screen liner yang berupa pipa saringan
terdiri dari 4 pipa yang diantaranya diisi oleh grael. /entuk-bentuk dari screen liner ini ditunjukkan pada ambar *.*. ubang (opening) pada screen liner harus mempunyai ukuran tertentu agar pasir formasi dapat membentuk susunan penahan (bridging) dan tertahan pada screen. !ntuk maksud tersebut dilakukan analisa butiran pasir dengan tujuan menganalisa besar butir dan distribusinya.
ambar *.@. Sreeen 3nd iner 'ompletion
++)
ambar *.*. >enis->enis Screen Pengontrol Pasir 44)
B.
Perora+e, L!er Comple+o! %alam metode ini casing dipasang di atas &ona produktifnya dibor dan
dipasang casing liner dan disemen. Selanjutnya liner diperforasi untuk produksi. euntungan metoda perforated liner completion antara lain : 1.
erusakan formasi dapat dikurangi.
2.
Produksi gas atau minyak lebih mudah dikontrol.
3.
Stimulasi dapat dilakukan secara selektif.
4.
Sumur dapat ditambah kedalaman dengan mudah.
ekurangan metode perforated liner completion, antara lain : 1.
Dluida mengalir ke lubang sumur tidak dengaa diameter penuh.
2.
5nterpretasi log kritis, karena perlu dilakukan gama ray log agar tidak salah memilih lapisan pasir dan menghindari &ona submargine pada saat akan dilakukan perforasi.
3.
Penyemenan liner sulit dilakukan.
4.
3da tambahan biaya untuk perforasi, penyemenan dan rig time.
ambar *.B. Perforated iner 'ompletion 4.3.2.2.
Gra/el Pa$- Comple+o!
44)
Pemasangan grael pack bertujuan untuk menghentikan pergerakan pasir formasi, serta memungkinkan produksi ditingkatkan sampai kapasitas maksimum. Pada kenyataannya, operasi grael pack gagal meningkatkan kapasitas produksi, meskipun dapat menahan pergerakan pasir. egagalan ini disebabkan karena berkurangnya permeabilitas di depan &ona produktif, akibat partikel-partikel halus bercampur dengan grael. Pencampuran partikel-partikel ini dapat terjadi baik pada saat operasi grael packing sedang berjalan maupun sesudahnya. Pendekatan analitik dari grael pack yang digunakan adalah berdasarkan pada pori-pori antara butiran-butiran grael. Secara teoritis packing yang paling longgar, yang dibentuk dari partikel-partikel bulat dengan ukuran seragam adalah cubic packing. %engan susunan tersebut, partikel yang dapat mele"ati ruangan antara partikel tersebut berukuran 8.*+*4 $ diameter partikel yang membentuk packing. Sedangkan packing yang paling rapat adalah berbentuk he$agonal dan partikel yang dapat mele"ati ruangan antar partikel tersebut berukuran 8.+B*B $ diameter yang membentuk packing. %ari percobaan, ternyata bentuk packing yang terjadi mendekati he$agonal packing. %engan demikian ukuran grael yang digunakan harus lebih kecil atau sama dengan F.F* $ diameter pasir formasi yang terkecil. Tetapi, ternyata butiran-butiran pasir yang halus dapat membentuk bridge yang stabil di muka celah-celah partikel grael. %engan demikian ukuran celahcelah ini tidak lebih besar dari tiga kali ukuran partikel. /erdasarkan hal ini, 'oberly dan Cagner mengusulkan ukuran grael yang digunakan sama dengan +8 kali d+8, dimana d+8 adalah +8 percentile dari hasil siee analysis. !ntuk menentukan ukuran grael, beberapa ahli lain memberikan saran atau pendapat sebagai berikut : a. Saucier
: %B8 ; B sampai F d B8
b. Sparlin
: %B8 ; * sampai G dB8
c. Tausch-'oberly
: F dB8 A % A * d +8
d. Sch"art&
: untuk ' ? @
%+8 ; F d+8
untuk ' ? @
% *8 ; F d*8
Sch"art&, memberikan pendekatan dalam menentukan grael, yaitu dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut : 1. 3nalisis butioran air formasi. Setelah diperoleh kura distribusi ukuran butir pasir formasi produktif, maka kura tersebut digunakan untuk perhitungan selanjutnya. 2.
2arga perbandingan grael terhadap pasir formasi atau 9 S ratio. 9 S ratio adalah perbandingan antara ukuran butiran grael dengan ukuran butir pasir formasi. 9 S ratio sangat penting hubungannya dengan pemilihan ukuran grael. /eberapa bentuk persamaan yang diberikan oleh para ahli, adalah sebagai berikut : a.
'omberly, 2ill, Cagner, umpert& menyatakan : !kuran rael Terbesar 9 S Eatio ;
b.
!kuran Pasir +8 Percantile
Saucier menyatakan : B8 Percentile rael 9 S Eatio ; B8 Percentile Sand
c.
Sch"art& menyatakan : +8 Percentile rael 9 S Eatio ;
+8 Percentile Sand
atau
*8 Percentile rael 9 S Eatio ; d.
*8 Percentile Sand
#aly menyatakan : !kuran rael Terkecil 9 S Eatio ; +8 Percentile !kuran Pasir
ambar *.F. menunjukkan efek -S ratio terhadap permeabilitas grael pack. %ari gambar tersebut dapat dilihat bah"a untuk harga -S ratio lebih dari B, terjadi pengurangan permeabilitas grael pack, karena grael yang dibutuhkan untuk mengontrol pasir terlalu kecil. Sedangkan pada harga -S ratio F 9 +8, terjadi pengurangan permeabilitas efektif pengepakan grael. !ntuk harga -S
ratio lebih dari +8, maka pasir formasi akan dengan bebas mele"ati pengepakan grael. 2arga optimum -S ratio adalah B 9 F, karena nampak fungsi penahan (bridging) dari grael.
ambar *.F. Pengaruh dari rael Sand Eatio Pada Permeabilitas rael Pack
4)
Sehingga Saucier menyimpulkan bah"a harga -S ratio optimum ukuran grael terhadap ukuran pasir formasi antara B 9 F dapat dipakai untuk mempertahankan
stabilitas
pengepakan,
karena
permeabilitas
dapat
dipertahankan dalam keadaan tetap tinggi.Sedangkan untuk ukuran grael yang terlalu besar, maka pasir formasi akan menerobos ke dalam pengepakan
grael dan akan menambah kehilangan tekanan (pressure drop) seperti terlihat pada Tabel 56 - 4. 3.
eseragaman pasir formasi. %istribusi ukuran grael yang seragam akan mampu menahan butiran pasir formasi yang tidak seragam. Pada harga -S ratio mendekati F disebut dengan titik perencanaan atau ukuran butir kritis (critical si&e). /erdasarkan pengamatan menunjukkan bah"a : a.
!ntuk pasir dengan ukuran butir seragam (' ? B), maka titik d +8 merupakan design point dengan -S ratio adalah % +8 ; F d+8.
b.
!ntuk pasir dengan ukuran butir tidak seragam (' A B), maka titik d *8 merupakan design point dengan -S ratio adalah % *8 ; F d*8.
Tabel 56 9 4. fek -S Eatio Terhadap Pressure %rop 44)
Me,a! Gra/el S0e
*lo Ra+e
Press(re )rop
Me,a! Sa!, S0e
2BP)3 F.4
2Ps3 +F
F.8
+*.8
@8
G.4
+F
7.7
B*
[email protected]
+G8
7.7
<*
F.@
+F8
++.4
<7
G.4
478
G.B
+4.G
4.
ecepatan aliran fluida ke dalam lubang screen.
ecepatan aliran akan memperoleh daya angkut butiran pasir formasi. Setiap aliran butir grael mempunyai kecepatan aliran kritis (aliran yang melalui perforasi), yang apabila terle"ati akan menyebabkan rangkaian penahan pada pengepakan akan hancur. ecepatan kritis ini tidak dapat diperoleh secara mutlak, namun berhubungan langsung dengan kestabilan pengepakan. Sch"art& memberikan pendekatan sebagai berikut : a.
!ntuk pasir seragam ( ' ? B) dan kecepatan aliran lebih kecil dari 8.8B fps, maka -S ratio adalah % +8 grael ; F d +8 pasir.
b.
!ntuk pasir tidak seragam (' A B) dan kecepatan aliran lebih besar dari 8.8B fps, maka -S ratio adalah % *8 grael ; F d *8 pasir.
c.
!ntuk pasir sangat tidak seragam (' A +8) dan kecepatan aliran lebih besar atau sama dengan 8.+ fps, maka harga -S ratio adalah % 78 grael ; F d78 pasir.
ecepatan aliran dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : aju produksi, 'uft I sec 4 ecepatan aliran ; B8 H luas slot yang terbuka , ft
#etoda sand kontrol dengan menggunakan grael pack harus dilengkapi dengan liner, yang mana liner ini diharapkan dapat memberikan luas atau penampang yang cukup besar sehingga tidak terdapat pressure drop yang besar dan dapat menahan semua grael. 3danya grael yang ikut terproduksi dapat mengurangi kerapatan dari packing, yang dapat menimbulkan butiran-butiran pasir yang lebih besar ikut terproduksi. Percobaan yang dilakukan oleh 'oberly dan Cagner menunjukkan bah"a ukuran celah-celah liner harus sedikit lebih kecil dari ukuran grael, sehingga dapat terjadi bridging. Tetapi dalam prakteknya, pada grael yang mempunyai sorting yang baik, pada mulanya akan terproduksi sejumlah grael secara bersamaan tiba dicelah liner. Sehubungan dengan hal ini lebar celah pada liner hampir selalu direncanakan lebih kecil dari ukuran grael yang terkecil. %o"ellschumberger, menyatakan bah"a ukuran celah adalah dua pertiga dari ukuran grael yang terkecil.
!kuran screen yang baik untuk dipilih adalah yang dapat menahan butiran grael pada tempatnya serta dapat memberikan luas aliran yang mencukupi. 3da beberapa pendapat yang dikemukakan oleh para ahli untuk ukuran screen ini, yaitu antara lain : a.
'oberly-Cagner : C ? %+88
b.
Tauch-'orley : C ; %B8
c.
2. >. 3yre :
%+ − %s %s 4 C;4 dimana : %B8 ; diameter butir pada titik B8 H berat kumulatif pada kura siee analysis, in %s ; diameter grael terkecil, in %+ ; diameter grael terbesar, in %alam prakteknya, lebar celah screen yang sering digunakan adalah : 8.B in ? C ? d48. !kuran lebar celah screen 8.8B in merupakan ukuran minimum yang dapat mencegah tersumbatnya celah tersebut. !ntuk menentukan ukuran screen yang digunakan sesuai dengan ukuran range yang tersedia, dapat ditunjukkan pada Tabel 56 9 @.
Tabel 56 9 @ !kuran Screen yang %igunakan /erdasarkan !kuran Eange rael
44)
rael Si&e
rael Si&e
Screen auge
Screen auge
(!. S. #esh *8 I F8
(5nch) 8.8+FB 9 8.88
(5nch) 8.88G
G
@8 I B8
8.84@8 9 8.8+4
8.8+8
+8
48 I *8
8.8@@8 9 8.8+FB
8.8+4
+4
+F I @8
8.8*78 9 8.84@8
8.8+F
+F
+4 I 48
8.8FF8 9 8.8@@8
8.848
48
G I +F
8.8<*8 9 8.8*78
8.84G
4G
Pada umumnya ukuran grael pack akan menentukan ukuran screen opening, dimana screen opening berkisar antara J sampai 4I@ kali ukuran diameter grael pack yang terkecil, yang telah diseleksi. Penempatan grael pack tergantung pada sistem sumur yang digunakan. Penempatan grael ada dua cara, yaitu open hole grael pack dan inside grael pack. Pada open hole grael pack, digunakan slotted liner atau "ire "rapped liner dan sebelum pemasangan liner dan penempatan grael, pada dasar sumur diperbesar diameternya. rael pack ditempatkan antara formasi dan liner. pen hole grael pack ini baik digunakan pada sumur-sumur yang produktiity inde$nya tidak mengalami penurunan yang besar selama produksi. Pada inside grael pack, liner dipasang dalam casing yang diperforasi dan grael ditempatkan antara liner dengan casing. euntungan inside grael pack ini adalah sederhana dan relatif lebih murah.
4.3.3.
Me+o,e Kma
#etode kimia adalah salah satu metode yang digunakan untuk mengatasi problem kepasiran, yaitu dengan menempatkan resin dan grael ke dalam formasi. Pada dasarnya metode ini merupakan kombinasi antara dua prinsip kepasiran, yaitu pembentukan semen buatan ditempat dan rangkaian penahan pasir. >adi diharapkan campuran ini dapat menyemen pasir formasi pada tempatnya sehingga kekuatan ikatan antar butir formasi menjadi makin besar. %alam metode kimia ini dikenal dua macam cara, yaitu : %engan konsolidasi pasir dan konsolidasi grael.
4.3.3.1.
Ko!sol,as Pasr
Pemecahan problem pasir dengan metode konsolidasi pasir menyangkut proses injeksi bahan-bahan kimia ke dalam formasi yang tidak terkonsolidasi,
guna menyemen butir-butir formasi. /ahan kimia yang diinjeksikan ke dalam formasi akan mengeras, sehingga memiliki dua fungsi, yaitu: a. #enyemen butir-butir pasir pada tempatnya, agar kekuatan ikatan antar butiran semakin bertambah. !ntuk keperluan ini harus dijaga agar penurunan permeabilitas yang terjadi seminimal mungkin. b. #eningkatkan kekuatan atau ketahanan setiap butir pasir, dengan cara membentuk matrik yang tersiri dari plastik juga butir-butir pasir. %ari pengukuran dilaboratorium terhadap batuan pasir k"arsa yang bersih dengan permeabilitas tinggi dan telah mengalami konsolidasi dengan resin, didapat bah"a compresie strength berkisar antara @888 9 7888 psi. Sedangkan permeabilitasnya berkurang menjadi B8 9 <8 H dari semula. Penurunan permeabilitas @8 H hanya mengakibatkan penurunan produktiitas sebesar +8 H. Semakin besar compresie strength, maka semakin kecil permeabilitas yang terjadi, dan sebaliknya. Sistim pasir terkonsolidasi dapat berkurang kekuatannya bila bersentuhan dengan air garam. Pengaruh air garam ini dapat diperkecil dengan penggunaan coupling-agent, yang dapat membantu ikatan butir pasir dengan resin. %ua masalah utama yang timbul dalam konsolidasi pasir adalah penempatan resin ke dalam formasi secara sempurna serta kandungan clay atau shale dalam formasi. Pada penempatan resin di dalam formasi, dikenal beberapa proses, yaitu : a. Pemisahan fasa. Pada proses ini resin dilarutkan dalam hidrokarbon. %ikombinasikan dengan suatu aktiator, fasa cair dari resin akan memisahkan diri dari &at pelarut setelah beberapa "aktu dan kemudian memadat. Setelah terjadi pemisahan, namun masih dalam keadaan cair, resin akan menempel titik singgung antara butir-butir pasir karena gaya kapiler. b. erflush. %isini larutan resin diinjeksikan diikuti oleh fluida lain, yang bertugas mendorong resin dan membersihkan sisa-sisa resin, tetapi masih meninggalkan residual resin saturation pada titik kontak antar butir-butir. erflush dibuat untuk mengontrol ketebalan lapisan plastik, compresie strength dan permeabilitas. erflush yang biasa digunakan adalah hidrokarbon, tetapi dapat pula air. !ntuk mempertinggi efek penyapuan digunakan fluida yang iscous. c. Preflush. Pada proses ini air garam diperkecil konsentrasinya dengan injeksi hidrokarbon, sedangkan air conate didorong atau dipindahkan dengan isoprophyl alkohol dan surfactant atau mutual solent. /ila air garam tidak dihilangkan, maka compresie strength yang tercapai hanya berkisar antara 48 9 *8 H dari yang seharusnya. ekuatan batuan terkonsolidasi sangat dipengaruhi oleh kandungan shale atau clay dalam formasi. Pada pasir yang kotor, diperlukan larutan dengan resin berkonsentrasi tinggi guna mengatasi luas permukaan butiran silt dan lempung. Sistim pemisahan fasa tidak sesuai untuk pasir kotor, karena
akan terbentuk gel pada konsentrasi resin lebih dari @8 H. Pada pasir kotor, kadar shale lebih dari @8 H, sehingga lebih baik digunakan oerflush. >umlah resin yang digunakan tergantung pada porositas, penetrasi dan panjang interal. Penambahan olume sebesar B8 H diperlukan untuk mengatasi migrasi fluida di atas dan di ba"ah interal produktif. Tekanan injeksi resin harus lebih kecil dari tekanan rekah formasi, untuk mendapatkan penetrasi yang seragam keseluruh interal. onsolidasi pasir sangat baik dilakukan untuk kondisi sumur sebagai berikut : 1. 5nteral treatment kurang dari +8 ft. 2. Tanpa produksi pasir sebelumnya, karena bahan-bahan kimia sukar didistribusikan secara merata pada formasi yang berongga-rongga. 3. Kona paling atas dari sumur komplesi ganda, dimana tidak terdapat peralatan mekanik yang ditinggalkan dalam lubang bor. 4. Tekanan reseroir tinggi. 5. ecenderungan produksi pasir terbatas. 6. Pasir berkualitas baik dengan permeabilitas ertikal cukup tinggi. 4.'.'.#. Ko!sol,as Gra/el Proses ini menyangkut penggunaan suatu bubur (slurry) yang terdiri dari fluida pemba"a, plastik (op$y atau furan), coupling agent, grael atau pasir dan actiator. /ubur dicampur dipermukaan dan dipompakan mele"ati lubang perforasi. #aksud operasi ini adalh membentuk suatu penahan mekanik yang mempunyai permeabilitas tinggi bagi formasi pasir yang terkonsolidasi. Selanjutnya grael yang tersisa dari lubang bor dibor kembali dan dikeluarkan lagi. #etode ini kadang-kadang digunakan pada &ona bagian atas karena tidak memerlukan peralatan mekanik khusus. #etoda ini lebih menguntungkan dibandingkan metoda grael pack, karena ikatan grael yang kuat, sehingga tidak mungkin masuk kedalam formasi. %alam kondisi dimana terjadi produksi pasir dalam jumlah banyak dan casing mengalami kerusakan, maka dapat dilakukan s0uee&e grael terkonsolidasi dan memasang grael pack dibelakang casing. ebanyakan operasi grael terkonsolidasi menggunakan fluida pemba"a yang iscous dengan konsentrasi grael yang tinggi untuk memperkecil terjadinya pencampuran dengan pasir formasi.
