BAB IV PENILAIAN FORMASI
Pada hakekatnya penilaian formasi adalah proses pengumpulan data dari formasi formasi lapisan
yang
dilakuk dilakukan an
secara secara
kontin kontinyu
mengenai mengenai
sifat-sifat
yang ditembus. suatu proses analisis analisis ciri dan sifat batuam di bawah
tanah dengan dengan meng menggunakan utama utama
dari dari
hasil
peng pengukuran
lubang
sumur.
Tujuan
evalua evaluasi si formas formasii adalah adalah untuk ntuk mengid mengidenti entifik fikasi asi reservo reservoir, ir,
memp memper erki kira raka kann
cada cadanngan gan hidro hidroka karb rbon on dan dan mempe memperk rkir irak akan an
pero perole leha hann
hidrokarbon. Penilaian Penilaian formasi meliputi serangkaian serangkaian kegiatan pencatatan data da ta tentang keadaan dan sifat-sifat atau karakteristik formasi untuk digunakan sebagai dasar pada penentuan penentuan dan perkiraan perkiraan cadangan cadangan reservoir serta produkti produktivitas vitas reservoirnya. Data-data yang diperoleh dari penilaian formasi meliputi sifat-sifat fisik batuan reservoir, sifat-sifat fisik fluida reservoir, kondisi reservoir dan jenis-jenis reservoir. Dari
data
penilaian
formasi
ini
dapat
diketahui
kedalaman
formasi produktif produktif serta batasan-batasannya batasan-batasannya dengan dengan formasi di atas atau di bawahny bawahnya, a, jenis reservoir dengan dengan mengetahui mengetahui sifat fisik batuan dan fluida reservoir, reservoir, gang gangguan pada sumur sumur yang disebabkan disebabkan oleh kerusakan kerusakan formasi disekitar disekitar lubang lubang bor pada formasi formasi produkti produktiff sebagai sebagai akibat akibat dari aktivitas aktivitas pemboran, serta dari data ini dapat juga juga untuk penentuan atau perkiraan cadangan cadangan
reservoir
serta
produktivitas reservoirnya, reservoirnya, dan dapat juga juga untuk
penentuan kelakuan (performance reservoir tersebut. 4.1. Me tode rilling rilling Log
Dri Drilling ing permukaan yang
!og !og
meru merupa paka kann
dilakukan dilakukan
oleh
penc pencata atatan tan
seran serangk gkaia aiann
data data
bawa bawahh
dril driller atau toolpusher selama operasi
pemboran berlangsu berlangsung. ng. Pencatatan data
ini dilakukan dilakukan berdasarkan urutan
waktu (kronologis (kronologis dan meliputi meliputi antara lain data" kedalaman pemboran, pahat #
%$ (bit, (bit, beban beban di atas pahat pahat (&', (&', kecepa kecepatan tan putaran putaran bit ()P*, ()P*, laju pemboran, lumpur, jenis batuan formasi yang ditembus, problema-problema pemboran yang terjadi, dan sebagainya. sebagainya. Dari hasil pencatatan tersebut akan diperoleh mengenai mengenai stratigrafi dan lithologinya, ithologinya, serta kandun kandungan hidrokarbon di dalam formasi. formasi. +ang termasuk termasuk dalam dril drilling log ini adalah dri lers log, analisa cutting dan analisa lumpur pemboran. 4.1.1. 4.1.1. Log
Drill Driller's er's
Dri lers
log
merupakan merupakan
pencatatan pencatatan
atau
peng pengukuran ukuran
yang
kontinyu kontinyu mengenai mengenai laju pemboran (dalam waktu untuk setiap feet sepanjang kedalaman kedalaman lubang lubang bor. !og ini merupakan data yang pertama kali tentang laju pemboran dimana dimana apabila apabila informasi yang didapatkan didapatkan dari analisa analisa cutting dan mud logging logging mengala mengalami mi keterlambatan keterlambata n waktu pen pengamatannya gamatannya di permukaan.
Gambar 4.1. Tipikal Drilling Log Time
Pada pemboran eksplorasi, data yang dicatat oleh adanya drilling time log sangat sangat memban membantu tu dalam dalam mencap mencapai ai keberh keberhasi asilan. lan. Dril Drilling time time log #$
dilakukan dilakukan oleh dril driller jika kedalaman lubang bor mendekati one yang dimaksud dengan
#$/
memberikan tanda pada sambungan kelly untuk interval # feet, 0 feet dan seterusnya. Ga!ar 4.1. menunjukkan contoh pencatatan drilling time log, dimana dimana defleksi ke kanan adalah tentang non dril drilling time time (perbaikan (perbaika n peralatan, penyambu penyambung ngan an drill drill pipe dan trip sedangkan sedangkan kolom sebelah kiri menandakan laju pemboran tiap feet. &aktu pemboran bersih diperoleh dari menguran mengurangi gi waktu waktu pemboran seluruhnya dengan dengan waktu tidak terjadi pemboran. Data
yang
diperoleh
dari
dri lers
log
ini dapat
digu digunakan
untuk untuk interpretasi geologi terutama teruta ma untuk eksplorasi geologi. Di samping itu
juga juga digu digunakan
pemboran,
sebagai sebagai bahan
studi studi perekayasa perekayasaan an
mengenai mengenai laju
ulah pahat (bit performance dan pelaksanaan kerja peralatan
pencatat. Dalam pemboran eksplorasi
data
yang diperoleh dari dri lers
log sangat sangat membantu sebagai pedoman untuk pemboran sumur-sumur lain yang berdekatan. 4.1.". M#d Log
*ud log digunakan untuk menganalisa kandungan minyak dan gas pada serbuk bor di dalam lumpur pemboran selama sirkulasi dilakukan. dilakukan. Pada pemboran eksplorasi, mud log memegang peranan yang sangat sangat penting karena merupak merupakan an metode metode
pemeriksaan pemeriksaan
secara secara kualitatif kualitatif yang pertama pertama
untuk untuk mendeteksi adanya adanya minyak dan gas dalam dalam formasi. Pemeriksaan ini dilakukan secara kontinyu hampir di seluruh kedalaman. 1nalisa terhadap tanda-tanda adanya hidrokarbon pada mud log dibedakan menjadi dua, yaitu analisa kandungan minyak dan analisa kandungan gas. A. minyak
2ntuk
Analisa kandungan
analisa
kadar
minyak
dalam
sampel
dari
lumpur
diamati
warna warna fluore fluoresen sensin sinya. ya. 3luore 3luoresen sence ce adalah adalah sifat sifat suatu suatu benda benda bila bila dikenai dikenai cahaya cahaya maka akan mengeluark mengeluarkan an cahaya cahaya dengan dengan gelombang gelombang yang lebih panjang. panjang.
4ejala ini digu digunakan untuk mendeteksi dan meng mengukur minyak inyak
yang terdapat pada lumpur bor dan serbuk bor. 3luoresence terjadi bila bila substansi mengalami radiasi ultraviolet, hal ini dapat dilakukan dilakukan karena #$0
minyak mempunyai sifat dapat berfluoresensi bila disinari dengan cahaya ultraviolet dengan panjang gelombang antara %$55 1-655 1. 7ondisi yang dapat dideteksi pada konsentrasi paling kecil
#$6
#5 ppm (part per million. &arna fluoresensi dapat menunjukkan gravity minyak sebagaimana dibuktikan oleh 8elander, yang diberikan dengan tabel berikut "
Tabel 4.1. Warna Fluoresensi dari Crude Oil
4ravity, 9 1P:
&arna 3luoresensi
7urang dari #0
#0 ; %0
'ranye (jingga
%0 ; 0
7uning sampai
0 ; /0
krem Putih
!ebih dari /0
iru-putih sampai ungu
*eskipun demikian tidak mudah untuk mengamati sinar fluoresensi ini. 3luoresensi minyak bumi dengan gravity rendah sukar diamati, karena terjadinya dekomposisi dari molekul-molekulnya. yang
*akin banyaknya gas
terkandung juga akan menambah kesukaran dalam mengamati sinar
fluoresensi ini. . Analisa Kandungan Gas 4as yang terlarut dalam minyak atau terbawa bersama-sama serbuk pemboran (cutting dapat dianalisa dengan beberapa cara, yaitu 8ot &ire 1nalyer, 4as
8ot &ire
Prinsip kerja alat
ini adalah dengan menggunakan prinsip jembatan
&heatstone. ila sampel cell diisikan udara maka jembatan wheatstone akan berada dalam keadaan setimbang dan alat pencatat akan menunjukkan harga nol. Tetapi jika sampel lumpur berisi gas hidrokarbon, maka akan terjadi reaksi oksidasi katalistik pada filament detector cell dan hal ini akan meningkatkan temperatur filament sehingga tekanan akan naik dan jembatan wheatstone tidak akan seimbang lagi. 7etidak seimbangan ini oleh recorder (alat pencatat secara kasar ditunjukkan sebagai banyaknya gas hidrokarbon #$$
yang ada di dalam sampel. agian dari komponen pada alat ini dapat dilihat pada Ga!ar 4.".
#$=
Gambar 4.2. Bagian dari Hot Wire nal!"er
%.
4as
Gambar 4.#. $omponen dari Gas C%romat o grap%
Ga!ar
4.$.
chromatograph
merupakan komponen-komponen gas chromatograph. 4as dapat
berfungsi
untuk
menganalisa
komponen
gas
secara kuantitatif.
diketahui diinjeksikan ke dalam sweep gas
(helium atau udara, gas yang lebih berat akan terserap dan tersapu secara perlahan ke dalam kolom material, sedangkan untuk komponen yang lebih ringan relatif tidak terlarut dalam kolom material dan bergerak agak cepat. 4as-gas yang keluar outlet akan dideteksi oleh gas analyer. #$>
. 1nalyer
:nfrared
1lat yang ditunjukkan pada Ga!ar 4.4. hanya dapat digunakan untuk menganalisa kandungan gas metana. Prinsip kerjanya yaitu dua sumber energi yang
tetap
diletakkan
di depan
suatu rota-ting chopper untuk
memperoleh pulsa- pulsa sinar infrared berkisar antara %-#5 cps. ?umber infraret berupa @ichrome filament yang dipanaskan oleh arus listrik. )adiasi yang timbul dari reference cell akan
diserap oleh methane sehingga
menimbulkan panas pada detektor dan panas ini bertambahnya
volume
gas.
Dengan
akan
menyebabkan
demikian pengembangan volume
gasnya juga akan berubah dan hal ini mempengaruhi besar kecilnya pergerakan diafragma. Aadi dapat disimpulkan bahwa besar kecilnya pergerakan diafragma adalah tergantung dari jumlah methane yang ada di dalam sampel cell.
Gambar 4.4. $omponen dari &n'rared nal!"er (ntuk )etana
4.1.$. %#tting
?elama
Analisa
operasi
pemboran
berlangsung
akan
terbentuk
cutting,
yaitu pecahan-pecahan batuan akibat gesekan dan putaran bit pada batuan formasi.
untuk mendeskripsi lithologi batuan.
#=#
shaker diambil secara periodik, diamati dengan mikroskop binokuler, dan dicatat. 1nalisa cutting dilakukan pada tiap interval kedalaman tertentu kemudian dikorelasi antara hasil deskripsi dengan kedalaman lubang bor. Pendeskripsian berikut "
cutting
dilakukan
dengan urutan sebagai
#. Tipe batuan, misalnya batupasir, shale, atau gamping %. sampel .
&arna
Tekstur
dan
porositas
sampel,
yang
meliputi
ukuran
butir,
angularitas, pemilihan butir, kekerasan, dan sebagainya /. ?ementasi 0. fosil
*ineral-mineral tambahan dan
6. Tanda-tanda hidrokarbon, yang meliputi perkiraan intensitas dan fluoresensi Penentuan tanda-tanda adanya minyak atau gas dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu " #.
?ampel dibersihkan untuk menghilangkan lumpur, kemudian dimasukkan ke dalam larutan non-fluoresensi (<
%.
?ampel tidak dibersihkan B tidak dicuci, langsung ditumbuk dan selanjutnya dimasukkan ke dalam mangkuk yang berisi air, kemudian diamati secara fluoresensi.
4.". %ore
%oring dan Analisa
1nalisa sampel batuan akan menghasilkan data dasar untuk mengevaluasi kemampuan
produktivitas
reservoir.
merupakan contoh batuan yang relatif kecil,
sampel batuan pemboran oleh karena itu untuk
mendapatkan contoh batuan yang lebih besar dilakukan coring.
#=%
4.".1. %oring
Metode
#=
yang berbeda antara satu lokasi dengan lokasi lainnya, yaitu biaya, kekerasan formasi, ukuran core yang diinginkan, kedalaman pemboran, dan kondisi lubang bor. 4.".1.1. %oring
Botto
&ole
ottom hole coring adalah cara pengambilan core yang dilakukan pada waktu
pemboran
berlangsung.
*etode
ini
menggunakan
sejenis
pahat yang terbuka di tengahnya dan mempunyai pemotong Cdougnut shaped holeC sehingga menghasilkan plug silinder (core di tengahnya. ?aat pemboran berlangsung, core ini akan menempati core barrel yang berada di atas pahat dan akan tetap berada di sana sampai diangkat ke permukaan. 4.".1.". %oring
Sideall
?idewall coring
adalah
cara pengambilan core yang dilakukan
setelah operasi pemboran selesai atau pada waktu pemboran berhenti. *etode ini dipergunakan untuk mendapatkan contoh core dari ona tertentu ataupun pada ona
yang telah
dibor.
8al ini umumnya
dilaksanakan dengan
menggunakan peralatan seperti yang ditunjukkan pada Ga!ar 4.(.
?uatu
peluru kosong yang dapat menggigit dengan sendirinya ditembakkan dari suatu panel kontrol elektris di permukaan. ?uatu kabel baja yang fleksibel menarik kembali peluru yang telah terisi core.
Gambar 4.*. Diamond Core Bit
#=/
Gambar 4 .+. ,ide-all Coring
?ampel yang diperoleh dengan metode ini biasanya mempunyai diameter -# B#6 inci dengan panjang - # inci. ?idewall coring lebih banyak dipergunakan pada daerah yang batuannya lunak, di mana kondisi lubangnya tidak memungkinkan untuk operasi Drill Stem Test . 4.".". %ore
Analisa
?etelah di laboratorium core tersebut disusun kembali sesuai dengan nomor sampel dan urutan kedalamannya, baru kemudian dianalisa satu persatu.
Dalam
proses
pemboran core
dipengaruhi oleh air filtrat lumpur sehingga akan mempengaruhi harga saturasi core. pengaruhnya
Pada proses perubahan kondisi tekanan banyak
terjadi pada
harga
dan
temperatur
saturasi core, akibat pengaruh
ekspansi gas maka satuarasi air dan minyak menjadi berkurang. Dari hasil coring, maka core yang didapat dapat di analisa besaran besaran petrofisiknya di laboratorium. 1nalisa core ada dua macam, yaitu analisa core rutin dan analisa core spesial. 1nalisa core rutin meliputi pengukuran #=0
porositas, permeabilitas, core
saturasi
spesial memerlukan
meliputi
fluida,
sampel
pengukuran
#=6
dan yang
tekanan
kapiler.
1nalisa
segar
(fresh,
yang
kompresibilitas, wettabilitas, dan tekanan kapiler, dan parameter yang bisa ditentukan disini adalah distribusi fluida. 4.".".1. Analisa %ore R#tin
awal
di
reservoir.
tersebut
telah
mengalami
dan kontaminasi oleh fluida pemboran, penurunan tekanan dan
temperatur
sehingga gas dalam larutan minyak akan terbebaskan. 1kibatnya
kandungan fluida yang ditentukan di laboratorium tidak seperti kandungan aslinya. 2ntungnya,
dalam
banyak
kasus
penentuan
porositas
dan
permeabilitas absolut tidak begitu terpengaruh oleh faktor-faktor di atas. 1nalisa core rutin
yang dilakukan di laboratorium meliputi pengukuran
porositas, permeabilitas, saturasi fluida. 4.".".1.1. Peng#)#ran *orositas
Pengukuran porositas dilakukan dengan menentukan volume pori , volume butiran
dan volume bulk batuan. *etode yang digunakan untuk
menentukan volume pori-pori atau volume butiran antara lain " oyles !aw Porosimeter dan ?aturation *ethod. #.
oyles !aw Porosimeter Prinsip
yang
digunakan
metode
ini
merupakan
alat
yang
berdasarkan hukum gas. 1lat tersebut terdiri dari dua buah cell yang telah diketahui volumenya ( E# dan E% yang dihubungkan dengan manometer 4 melalui kran 1. 7ondisi : kran ditutup, sedang kran 1 yang berhubungan dengan manometer 4 dibuka, sehingga gas mengisi cell # sampai tekanannya menjadi ( P tekanan
#
F Pa . ?elanjutnya core ditempatkan pada cell % pada
atmosfer
dan
kran
dibuka
,sehingga
kedua
cell
saling
berhubungan . ?kema peralatan dapat dilihat pada Ga!ar 4.+. Eolume butiran batuan dapat ditentukan dengan Persamaan /# dengan asumsi adanya ekspansi isothermal dari gas. #=$
Gambar #.. ,kema Bo!le/s La- 0orosi met er
Es G E# F E% -
φ=
V b
− V s
V b
P# P %
E# ....................................................................................... (/-#
....................................................................................................(/-%
Dimana " Es G volume butiran E# G volume cell # E% G volume cell % E b G volume bulk P#,P% G tekanan manometer pada keadaan : dan :: , psig %.
?aturation *ethod *ethode ini dapat menentukan volume pori-pori yang diukur
secara gravimetri yaitu
dengan
menetesi sampel dengan fluida
yang
diketahui berat jenisnya sampai jenuh . Eolume pori dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan " E p G
W s − W d
ρ
.................................................................................................(/-
f
#==
Dimana" E p
G volume pori-pori
&s
G berat sampel dalam keadaan jenuh
&d
G berat sampel dalam keadan kering
ρ
G berat jenis fluida
f
4.".".1.". Peng#)#ran sat#rasi
Pengukuran saturasi fluida dari core cara
dapat dilakukan dengan dua
yaitu " #.
*etoda )etort
*etode ini menggunakan retort untuk meletakkan core sampel. Prinsip kerja metode ini adalah dengan memanaskan core sampel pada /55 o 3 selama %5 menit sampai memisahkan
#
jam,
mengkondensasikan
uap
fluida
dan
dengan menggunakan centrifuge minyak dan air yang didapat.
8asil kondensasi kemudian dicatat. %. *etoda Destilasi Prinsip
kerja
menghitung berat
pengukuran
saturasi
menggunakan
metode
ini
adalah
core sampel sebelum dijenuhi oleh toluene dan setelah
dijenuhi toluene .
Gambar 4.. ,kema ,aturation )et%od
4.".1.1.1. Peng#)#ran Perea!ilitas
Pengukuran permeabilitas absolut
permeabilitas dari
sampel,
dilakukan yaitu
dengan
dengan
menentukan
menggunakan
alat
permeability plug method (fancher core holder seperti yang diperlihatkan pada Ga!ar 4.-.
Gambar 4.. ,kema 0enentuan 0ermeabilit as dengan )anometer
3luida yang digunakan oleh alat ini adalah udara, hal ini disebabkan aliran steady state cepat tercapai, udara kering tidak mengubah komposisi mineral dalam core serta saturasi #55H mudah didapatkan. 1lat
ini menggunakan holder type fancher dan hassler untuk
menempatkan core, hal ini dikarenakan holder tersebut menutup satu sisi sehingga memberikan aliran yang linier. 2dara yang dialirkan melalui core kemudian diukur tekanan masuk dan keluarnya menggunakan manometer sebagai P # dan P%. 8arga permeabilitas ditentukan dengan persamaan Darcy sebagai berikut" % π Q %µ L P % 7G ......................................................................................... (/-/ % % A ( P# − P % Dimana " 7 I%
G permeabilitas, darcy G laju alir kondisi luar, ccBsec
µ
G viskositas gas pada temperatur tes, cp
!
G panjang sampel, cm
1
G luas sampel, cm%
P#
G tekanan didalam, atm
P%
G tekanan diluar, atm Penentuan
permeabilitas
menggunakan aliran gas memerlukan
batuan
yang
cara
pengukurannya
faktor koreksi. 3aktor koreksi ini
sering disebut koreksi 7linkernberg. Prinsip
koreksi ini tergantung pada
tekanan rata-rata saat tes dilakukan. Persamaan yang menyatakan koreksi 7linkernberg dapat dinyatakan berikut "
7 g G 7 a #+ b ............................................................................................. (/-0
P m
Dimana" 7 g G permeabilitas batuan terhadap udara yang diukur pada P m, mD 7 a
G permeabilitas absolute batuan, mD
b
G konstanta yang tergantung pada ukuran pori
Pm
G tekanan rata-rata pada tekanan tes, atm
Gambar 4.13. 0lot $oreksi $link ernberg
4.".".". Analisa %ore S*esial
1nalisa core special dapat digunakan untuk menentukan sifat-sifat batuan seperti tekanan kapiler, kompresibilitas dan wettabilitas . 4.".".".1. Peng#)#ran e)anan /a*iler
Peralatan
yang
digunakan
untuk
pengukuran
tekanan
kapiler
adalah J)estored ?tate
kerja metode ini adalah mengukur tekanan dan air yang
keluar cell sampai tidak ada pertambahan air pada suatu tekanan yang diberikan.
yang
telah
terjenuhi
diletakkan pada membran yang bersifat water wet, yaitu membran yang hanya dapat dilalui oleh fluida yang sifatnya membasahi ( wetting . *embran tersebut akan mengeluarkan air saat fluida non wetting ( udara, nitrogen, minyak dipompakan lewat cell . Tekanan dan air yang keluar diukur dan dicatat sampai tidak ada pertambahan air pada suatu tekanan yang diberikan.
Gambar 4.11. ,kema 0eralatan estored , t a t e
4.".".".". Peng#)#ran /o*resi!ilitas
Pengukuran kompresibilitas batuan dapat ditentukan dengan menggunakan korelasi
dari
grafik.
kerja
metode
pengukuran
kompresibilitas
batuan meliputi " a.
*enempatkan core yang telah dibersihkan dan dikeringkan pada heat shrinkable tubing pada tes aparatus di bawah tekanan %55 psi.
b.
*engukur volume pori
c.
*enjenuhi sample dengan air formasi ( brine
d.
*elakukan tes temperatur secara konstan( dibawah tekanan reservoir
e.
*embuat plot antar volume pori versus net overburden pressure.
4.".".".$. Peng#)#ran 0etta!ilitas
&ettabilitas
suatu
batuan
dapat
diketahui dengan melakukan
pengukuran.
*erendam sampel dan mengawetkan sampel dengan kertas perak ( foil dan lilin ( waL
%.
*elakukan pengetesan sampel terhadap suhu kamar
.
*elakukan pengetesan sampel terhadap sudut kontak pada kodisi ambient temperatur ( temperatur medium terhadap lingkungan sekitarnya
/.
*engukur sudut kontak dengan menggunakan contact angle apparatus, selama /55 jam ( % minggu atau lebih agar mencapai kestabilan.
4.$.
Metode Logging
*etode
logging
merupakan suatu operasi perekaman data secara
kontinyu yang bertujuan untuk mendapatkan sifat-sifat fisik batuan reservoir sebagai fungsi kedalaman
lubang
bor
yang
dinyatakan
dalam
bentuk
grafik. Data hasil perekaman ini dinamakan log. anyak merekam data.
sekali tipe dari logging sumur yang digunakan untuk Prinsip
perekaman log ini adalah dengan menggunakan
suatu alat yang disebut sonde, sebuah kabel (wireline. ?inyal
yang diturunkan dengan menggunakan yang
ditangkap
oleh
sonde
akan
dikirim ke permukaan dengan menggunakan kabel konduktor elektrik. ?esuai dengan tujuan dari logging yaitu mengumpulkan data bawah permukaan agar dapat digunakan untuk melakukan penilaian formasi dengan menentukan besaran-besaran fisik dari batuan reservoir (ona reservoir, kandungan formasi, petrofisik reservoir, dan tekanan bawah permukaan, maka dasar dari prinsip logging adalah sifat-sifat fisik atau petrofisik dari batuan reservoir itu sendiri. ?ifat-sifat fisik batuan reservoir tersebut dapat dibagi menjadi tiga bagian besar, yaitu " sifat listrik, sifat radioaktif, dan sifat rambat suara (gelombang elastis dari batuan reservoir. *etode logging tersebut antara lain" log listrik, log radioaktif, log akustik dan log-log lainnya. 4.$.1. Log Listri)
!og listrik adalah salah satu cabang yang sangat penting dalam logging sumur. iasanya jenis log ini merekam data pada lubang sumur yang tidak di casing,
yaitu resistivitas
dari formasi.
)esistivitas dari
formasi ini merupakan petunjuk penting untuk mengenali litologi formasi dan kandungan fluidanya.
Dengan beberapa pengecualian yang jarang terjadi di lapangan minyak, seperti halnya logam sulfida dan graphit, batuan kering merupakan isolator yang sangat baik, tetapi ketika pori-porinya terisi oleh air maka akan mudah menghantarkan listrik. )esistivitas dari formasi tergantung juga dari bentuk dan hubungan dari pori-pori yang terisi oleh air. 3ormasi yang mempunyai resistivity yang besar kemungkinan pori porinya diisi oleh air tawar, minyak atau gas, karena minyak dan gas termasuk fluida yang non konduktif. atuan yang mempunyai resistivity
harga
yang rendah menunjukkan bahwa pori-porinya terisi oleh air
formasi yang mempunyai kadar garam yang tinggi. ?tandar log listrik biasanya diberikan dalam dua bentuk penggambaran grafik
yang berbeda. agian sebelah kiri adalah grafik untuk ?P
(?pontaneous Potential dan sebelah kanan adalah grafik untuk tahanan jenis ()esistivity. !og listrik pada umumnya dapat dibedakan menjadi tige jenis, yaitu " -
?pontaneous Potential (?P
!og -
)esistivity
-
:nduction
!og !og 4.$.1.1. ,pontaneous 0otential Log
SP2
!og ini mengukur perbedaan potensial listrik antara elektroda yang bergerak sepanjang lubang bor dengan elektroda tetap dipermukaan. Prinsip dari ?P log ini adalah mengukur tegangan lapisan dengan fungsi kedalaman. Tegangan lapisan dihasilkan dari respon suatu aliran arus kecil yang menembus rangkaian sirkuit pada saat elektroda di dalam sumur bergerak ke atas. ?ecara skematis ditunjukan dalam Ga!ar diturunkan kedaam lubang
bor
yang
4.1".
elektroda *
diisi lumpur bor yang bersifat
konduktor,sedangkan elektroda @ datanam pada lubang dangkal (di permukaan .setelah sampai pada dasar lubang bor,maka elektroda * ditarik perlahanlahan
sambil
melakukan
pencatatan perubahan tegangan sebagai fungsi
kaedalaman ( eda potensial antara Mlektroda * dalam lubang bor dengan dengan elektroda @ di permukaan. Dengan demikian terdapat dua sumber yang menyebabkan defleksi ?P log yaitu "
•
1kibat tegangan dari
serpih
•
1kibat tegengan listrik yang ditimbulkan oleh perbedaan salinitas antara lumpur dengan air formasi. Dengan adanya kedua sebab di atas maka pencatatan beda potensial antara
elektroda * dan @ dipengaruhi oleh lapisan yang berhadapan dengan elektroda * pada saat elektroda ini ditarik. Pengaruh lain adalah permebilitas relative dari ona tapisan lumpur. Aika pengukuran ?P log melalui lapisan yang cukup tebal dan bersih dari clay, maka kurva ?P akan mencapai maksimum. Defleksi kurva yang demikian disebut ?tatik
?P
atau ??P,yang dapat
dituliskan dalam persamaan " SSP
K
/65
Rm f
log Rw
= − + Tf
NNNNNNNNNNNNNNN (/-6
0-$
Dimana " ??P
G ?tatik ?pontaneous potensial, mv
7
G konstanta lithologi batuan ( G $5,$ pada $$ o3
Tf
G temperatur formasi, o3
) mf
G tahanan filtrat air lumpur, ohm-m
) w
G tahanan air formasi, ohm-m ?P log berguna efektif bila digunakan pada kondisi lumpur water
base mud
dan tidak dapat berfungsi pada lumpur il base mud , karena
lumpur ini bersifat non konduktif. ?P log biasanya digunakan pada sumur yang belum di casing !"en #le. ?P log berguna untuk mendeteksi lapisan-lapisan yang porous dan permeabel,
menentukan
batas-batas
lapisan,
mengestimasi
harga
tahanan air formasi ()w dan dapat juga untuk korelasi batuan dari beberapa sumur didekatnya. Defleksi kurva dari ?P log dipengaruhi oleh dua faktor yaitu " #.
!ithologi a.
?haleB
b. S#ale
!apisan kompak, Defleksi kurva akan mengecil mendekati
base line
c.
tergantung tingkat kekompakan batuan.
!apisan ?haly, *emperkecil defleksi kurva ?P mendekati S#ale base line.
d.
!apisan permeable, Defleksi kurva bias positif ataupun negative tergantung kandungan fluidanya.
Gambar 4.12. ,kema dasar rangkaian ,0 Log
%.
7andungan " a.
1ir tawar, defleksi ?P
positif. b.
1ir asin , defleksi
?P negatif. c. Aadi
8drokarbon , defleksi ?P negatif. pada
prinsipnya
defleksi
negatif
akan
terjadi
apabila
salinitas kandungan lapisan lebih besar dari salinitas lumpur yang digunakan, sedangkan defleksi positif adalah sebaliknya. ila salinitas kandungan lapisan sama dengan salinitas lumpur maka defleksi kurva akan membentuk garis lurus.
Gambar 4.1#. De'leksi $ur5a ,0 Log dari ,%ale Baseli ne
4.$.1.". Log
Resisti3it
)esistivity !og adalah suatu alat yang dapat mengukur tahanan batuan formasi beserta isinya, yang mana tahanan ini tergantung pada porositas efektif, salinitas air formasi dan banyaknya hidrokarbon dalam pori pori batuan. 7urva yang terbentuk pada resistivity log adalah sebagai akibat dari pengukuran
tahanan
listrik
formasi dengan
dua
atau tiga
elektroda
yang diturunkan kedalam lubang bor. Dibanding dengan metode kurva ?P log maka resistivity log lebih rumit
dan kompleks, karena peralatan
yang mempunyai elektroda ganda dan juga menggunakan sumber arus listrik.
4.$.1.$. Noral Log
@ormal log merupakan jenis dari resistivity log yang menurut spasi sonde nya dapat dibedakan menjadi short normal log dan long normal log. ?hort normal log memiliki spasi sonde 5./ m ( #6K
dan digunakan
untuk mengukur resistivitas pada ona invasi. !ong normal log memiliki spasi sonde #.6 m ( 6/K dan digunakan untuk mengukur resistivitas dari ona uninvaded ( ) t . )angkaian dasar dari normal log dapat dilihat pada Ga!ar
4.14.
4ambar
tesebut menjelaskan bahwa suatu arus listrik
dengan intensitas yang konstan dialirkan melalui elektroda 1 dan
dan
harga potensial antara * dan @. Mlektroda 1 dan * merupakan tempat sonde diletakkan , sedangkan merupakan kabel baja
dan @ merupakan suatu
elektroda yang dipasang pada ujung kabel *-@ dengan jarak yang cukup jauh dari elektroda 1 dan *.
Gambar 4.14. ,kema Diagram 6ormal , i st em
1rus
yang
mempunyai harga
dialirkan
ke
potensial tertentu
elektroda 1. esarnya voltage salah satu lingkaran dengan
formasi
berbentuk
lingkaran
yang
dan sama dengan sumber arus
antara elektroda * yang terletak pada
elektroda yang berjarak tak terhingga adalah sesuai dengan besarnya voltage dari formasi yang bersangkutan . esarnya resistivitas dapat ditulis dengan persamaan" ) G / π ( 1*
$%A i
.................................................................................. (/-$
Dimana" M*1 G besarnya potensial pada galvanome ter, volt 1*
G jarak elektroda 1 dan *, inch
i
G intensitas dari elektroda 1, ampere
π
G konstanta sebesar .#/
4.$.1.4. Lateral Log
Tujuan dari log ini adalah untuk mengukur ) t , yaitu resistivitas formasi yang terinvasi.?kema diagram lateral sistem dapat dilihat pada Ga!ar 4.15. 4ambar tersebut menunjukkan bahwa arus listrik
yang konstan akan
dialirkan melalui elektroda 1 , sedangkan perbedaan potensial diukur pada * dan @ yang terletak pada dua lingkaran yang berpusat pada elektroda 1. Titik ' terletak ditengah- tengah * dan @ . Perbedaan potensial antara * dan @ dapat diketahui dari galvanometer. )esistivitas dapat diketahui dengan persamaan " /π ( A% ( A% + %& $%& )G ............................................................... /-= ' A&
i
Dimana " M*@ G besarnya potensial pada galvanometer, volt 1*
G jarak elektroda 1 dan *, inch
1@
G jarak elektroda 1 dan @, inch
i
G intensitas dari elektroda 1, ampere
π
G konstanta sebesar .#/
Gambar 4.1*. ,kema Diagram Lateral ,istem
4.$.1.5. Laterolog
1lat ini mengukur harga ) t terutama pada kondisi dimana pengukuran ) t dengan induction log akan mengalami banyak kesalahan karena bersifat memfokuskan arus kedalam formasi maka pada lapisan tipis sekalipun hasilnya jauh lebih baik dari pada alat normal maupun lateral. !aterolog ini dimaksudkan untuk dapat menghilangkan sebanyak mungkin pengaruh lubang bor, ketebalan lapisan, dan adanya perbatasan-perbatasan antar lapisan sehingga diperoleh hasil yang lebih teliti. erdasarkan jumlah elektroda dan tahanan formasi yang diukur maka laterolog dibagi menjadi !aterolog (!!, !aterolog $ (!!$, Deep !aterolog (!!d. 7etiga jenis laterolog ini merupakan tipe untuk ) t , sedangkan tipe untuk )i adalah ?hallow !aterolog (!!s, dan tipe untuk ) Lo adalah !aterolog = (!!= dan ?pherically 3ocused !og (?3!. 'ptimasi dari laterolog adalah dapat digunakan pada jenis lumpur water base mud dan ) Lo O ) t , ) mB) w O 0, dan ) t B) m 05, sedangkan untuk ketebalan lapisan batuan disarankan lebih besar dari spasi elektroda laterolog tersebut.
7euntungan laterolog adalah dapat memberi informasi yang lebih baik pada lapisan karbonat yang tipis. 2ntuk kemampuan masing-masing jenis laterolog dapat dilihat pada a!el 4." berikut.
Tabel 4.2. adius &n5estiga si )asing 7masing lat Lat erol og
1lat
!ebar Pancar 1rus
?pasi
)adius :nvestigasi
!!$
%C
%C
#5Q
!!
#%C
#%C
#0Q
!!d
%/C
%/C
#0Q
!!s
%/C
%/C
0Q
!!=
#/C
#/C
Q
O #/C
O Q
?3! 4.$.1.(. Log
)i8roresisti5it!
%i(rresisti) ity
lg
direkam dari perhitungan yang dibuat pada
volume yang kecil yang berada disekitar lubang bor yang berisi lumpur yang konduktif. Tujuannya adalah menentukan ) Lo dan sebagai indikator lapisan porous dan permeabel yang ditandai dengan adanya mud cake.8asil dari pembacaan ) Lo dipengaruhi oleh tahanan mud cake ( ) mc dan ketebalan mud cake ( h m( . 1da empat tool,
microresistivity
log
yaitu
microlog
(*!
sebagai
kualitatif
*icrolaterolog (*!!, ProLimity !og (P! dan *icro ?3! (*?3!. Tiga peralatan terakhir sesuai dengan kondisi resistivitas lumpur tertentu, ketebalan mud cake dan diameter invasi untuk memberikan pembacaan yang baik terhadap ) Lo . Dari kempat log di atas ,hanya kombinasi micro log dengan caliper log yang dapat mendeteksi adanya lapisan porous dan permeabel,ketebalam lapisan produktif,dan ketebakan mud cake.
pengukuran
menempelkan pad ke
dari keempat
alat
tersebut
adalah
dengan
dinding sumur dan kemudian menggerakkannya
sepanjang dinding lubang ini dan ketika bergerak sonde merekam. a. ML2
Mi6rolog
*icrolog log dibuat dengan suatu alat pad. Pad ini dipasang pada akhir dari lengan pada alat dan memberi daya tolak pada formasi atau mud cake.
(%K
*icrolateral (kadang disebut microinverse dipengaruhi oleh mud cake pada interval porous dan permeabel dan pengaruhnya kecil pada flushed one. 7ebalikannya,
micronormal
dipengaruhi
oleh
flushed
one
dan
sedikit dipengaruhi oleh mud cake. ?etiap lapisan porous dan permeabel menghasilkan pembacaan
dengan
resistivity
yang
terpisah-pisah dan perubahannya tidak begitu banyak.
Gambar 4 .1+. )i8rolog ,onde
rendah
yang
mana
?hale mengindikasikan pembacaan dengan resistivity yang rendah yang mana
masing-masing
hampir
identik,
sementara
lapisan
impermeabel yang kompak memberikan harga pembacaan yang sangat tinggi. 7eberadaan mud
cake
dapat diketahui dengan kaliper dengan
mengindikasikan jarak antara pad pengukur dan bagian belakang dari lengan yang mundur. @ilai
dari
resistivitas
yang
dibaca
tidak
bisa
menggunakan
interpretasi kuantitatif untuk menentukan ) Lo , tetapi diberikan dalam bentuk kualitatif log. 'ptimasi dari microlog agar mendapatkan hasil pengukuran yang baik adalah sebagai indicator lapisan porous dan permeabel didalam susunan sand- shale dengan range tahanan formasi antara 5,0-#55 ohm-m, porositas batuan lebih besar dari #0H , ) LoB) mo lebih kecil dari #0, ketebalan mud cake kurang dari RK, dan kedalaman invasi !umpur lebih besar atau sama dengan /K. !. MLL2
Mi6rolaterolog
Pada prinsipnya microfocused tool (microlaterolog dan proLimity log adalah sama dengan focused tool (microlog, tetapi hanya berbeda pada ukuran lempeng karet dan cara pengaturan elektrodanya yang melingkar serta distrib usi arus listrik yang dihasilkan. 7egunaan microlaterolog adalah untuk mengukur harga )Lo dan menentukan
harga
3
berdasarkan
persamaan
3
G
)LoB)mf.
*icrolaterolog merupakan )Lo tool yang terbaik dalam kondisi lumpur salt mud
dan
batuan formasinya mempunyai resistivity yang relatif besar.
*icrolaterolog hanya dapat digunakan pada jenis lumpur water base mud khususnya salt mud.
!og ini digunakan pada invasi lumpur dangkal
(kurang dari / ″ serta dipengaruhi oleh ketebalan mud cake pada pembacaan harga )Lo. 'ptimasi microlaterolog dalam pengukuran )Lo adalah di dalam batuan invaded carbonat, porositasnya medium ( O #0H, jenis lumpurnya salt mud, range tahanan formasi berkisar 5,0 sampai #55 ohm-m, ketebalan mud
cake lebih kecil dari 5,%0″, kedalaman invasi filtrat lumpur lebih besar atau sama dengan / ″, )LoB)mc lebih besar dari #0.
Gambar 4.1. Distribusi rus dan 0osisi 9lektrode )i8rol aterolog dalam Lubang Bor
6. PL2
Pro7iit Log
ProLimity log lebih sesuai untuk menentukan harga )Lo pada kondisi hmc G B/″. ?atu-satunya faktor yang sangat mempengaruhi adalah kedalaman invasi filtrat lumpur yang dangkal. Dalam hal ini pembacaan proLimity log banyak dipengaruhi oleh harga tahanan batuan one uninvaded ()t, untuk itu harus dilakukan koreksi. 'ptimasi penggunaan proLimity log adalah di dalam batuan invaded carbonate atau sand, porositasnya medium, pada lumpur water base mud, range tahanan batuan berkisar antara 5,0-#55 ohm-m, invasi lumpurnya dalam dan ketebalan mud cake lebih kecil dari B/″. d. MSFL2
Mi6ro S*8eri6all Fo6#sed Log
?pherical focuse logging yang dibalik urutannya untuk menjalankan secara radial pada
pad
akan menghasilakn *?3!.
Dalam kasus ini
eSuipotensial permuakaan
mempunyai bentuk bulat,
dan arus
penjaga
mencegah pengukuran arus yang keluar dari mud cake atau lumpur pemboran. *?3! memberikan hasil yang baik pada pengukuran ) Lo bahkan jika kondisinya lebih berat dari pada yang ditunjukkan untuk *!! atau P!. Pada
kenyataanya, invasinya lebih rendah dari P! (05 cm, %5K dan mud cak e lebih tebal dari maksimum untuk *!! (#5 mm, B=K. JTiruanK dari *! dapat dihitung dan direkam dengan *?3!,
dan ini akan
menolong untuk
menempatkan interval porous dan permeabel. 4.$.1.+. Ind#6tion Log
Tujuan dari induction log adalah mendeteksi lapisan-lapisan tipis yang jauh untuk menentukan harga )t dan korelasi, tanpa memandang jenis lumpur pemborannya. ?kema dasar induction log terlihat pada Ga!ar 4.1,.
v
Gambar 4.1. ,kema angkaian Dasar &ndu8tion Log 13:
Prinsip
kerja dari induction log adalah suatu arus bolak-balik
dengan frekuensi kurang lebih %555 cps yang mempunyai intensitas konstan dikirimkan melalui transmitter, yang menimbulkan suatu medan elektromagnet. *edan elektromagnet ini akan menginduksi arus dalam lapisan formasi, sedangkan arus tersebut mengakibatkan pula medan magnetnya menginduksi receiver.
esarnya
medan
magnet
yang
terjadi
sebanding
dengan
konduktivitas formasi. Peralatan induksi yang sering digunakan meliputi 633/5, 633%= :M?, D:! = (Dual :nduction !aterolog = dan :?3 T*Bsonic. Pembacaan yang dicatat oleh
penerima
dapat
dikorelasikan
antara
konduktivitas dan resistivitas, dimana skala konduktivitas sering dinyatakan dengan miliohms (#Bohms. 4.$.". Log Radioa)ti9
)adioaktif log dapat dioperasikan dalam keadan cased hole (sesudah casing dipasang maupun open hole (lubang terbuka. 1da tiga macam jenis log radioaktif yaitu " #. 4amma )ay log %. Density log . @eutron log Dari tujuan pengukuran dibedakan menjadi alat pengukur lihtologi seperti gamma ray log dan alat pengukur porositas seperti neutron log dan density log. 8asil pengukuran alat porositas dapat digunakan pula untuk ,engidentifikasi lithologi batuan dengan hasil yang sangat memadahi. 4.$.".1. Gaa Ra Log
4amma ray log adalah suatu kurva yang menunjukkan besaran intensitas radioaktif yang ada dalam formasi. Prinsip dasar dari gamma ray log adalah mencatat radioaktif alamiah yang dipancarkan oleh unsur radioaktif yang ada dalam batuan yaitu " 2ranium (2, Thorium (Th, Potasium (7. 7etiga unsur tersebut secara kontinyu memancarkan sinar gamma ray yang mempunyai energi radiasi tinggi. Ga!ar 4.1-. menunjukkan detektor gamma ray jenis ?cintillation
lapisan
permeabel
yang
clean,
kurva
gamma
ray
menunjukkan radioaktif yang sangat rendah, terkecuali lapisan tersebut mengandung mineral-
mineral tertentu yang bersifat radioaktif atau lapisan berisi air asin yang mengandung garam-garam potasium yang terlarutkan, sehingga harga gamma ray akan tinggi. erdasarkan
sifat-sifat
radioaktif,
pengukuran
gamma
ray
log
dapat dilakukan secara lubang terbuka ataupun pada casing terpasang. 1pabila kurva ?P tidak tersedia, maka kurva gamma ray dapat digunakan sebagai pengganti ?P untuk maksud-maksud pendeteksian log, maka kurva sinar gamma yang jatuh diantara kedua garis lapisan permeabel ataupun untuk korelasi. 'leh karena unsur- unsur radioaktif (potasium banyak terkandung dalam lapisan shaleBclay, maka gamma ray
log sangat berguna untuk
mengetahui besar kecilnya kandungan shaleBclay dalam lapisan permeabel. Disampinhg itu gamma ray log sangat efektif untuk membedakan lapisan pemeabel dan yang tidak permeabel. 2ntuk memperkirakan kandungan clay ditunjukkan dalam persamaan berikut "
− GRmin ................................................................................... (/-#5 G GRmaL − GR
E (l a y
GRmin
Dimana " 4)
G )adioaktivitas yang dibaca pada log
4)min G )adioaktivitas yang dibaca pad clean formation 4)maL G )adioaktivitas yang dibaca pada shale atau clay
Gambar 4.1. ,kema ,usunan lat Gamma a! Log
13:
4.$.".". Ne#tron Log
@eutron adalah suatu partikel listrik yang netral dan mempunyai massa yang hampir sama dengan massa atom hidrogen. ?uatu energi tinggi dari neutron dipancarkan atau
dari
sumber
radioaktif
(plutonium-berylium
americium- beryllium secara terus menerus dan konstan, akibat
adanya tumbukan dengan inti-inti elemen di dalam formasi maka neutron mengalami sedikit hilang energi, dimana tergantung
pada
banyak
sedikitnya
besarnya
hilang
jumlah hidrogen
energi ini
dalam
formasi.
)angkaian peralatan neutron-gamma log ditunjukkan pada Ga!ar 4.":. Dalam
beberapa
microsecond
energi
neutron
akan
mengalami
penurunan hingga tertentu dan dengan tanpa mengalami hilang energi lagi partikel-partikel neutron menyebar
secara
tidak
teratur sampai akhirnya
tertangkap (terserap oleh inti-inti dari atom-atom seperti hidrogen, neutron
chlorin, tersebut
silikon dihitung
halnya
atom
dan sebagainya. Penangkapan partikel-partikel oleh
detektor dalam
konsentrasi hidrogen di dalam formasi besar, maka
alat
pengukur.
ila
hampir semua partikel neutron mengalami penurunan energi serta tertangkap jauh dari sumber radioaktifnya. ?ebaliknya bila konsentrasi hidrogen kecil, partikel- partikel
neutron
akan
memancar
lebih
jauh
menembus
formasi sebelum tertangkap.
Gambar 4.23. ,kema angkaian Dasar 6eutron Log 13:
Aenis neutron log yang sering digunakan adalah
φ @G #.5% φ @log F 5.5/%0.............................................................................. (/##
esarnya
porositas
neutron harus dikoreksi terhadap
adanya kandungan
shaleBclay dalam formasi. esarnya porositas neutron koreksi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut "
φ @corr G φ @ ; ( Eclay L φ @clay ..................................................................(/;#% Dimana "
φ @
G porositas
neutron
φ @log G porositas yang terbaca pada neutron log Eclay
G volume clay ( 4) log
4.$.".$. Densit Log
Density log adalah log porositas yang mengukur elektron density dari formasi. Density log sangat penting karena dapat digunakan untuk" a. *enentukan dalam
JdensitasK
porositas
yang mana
sangat
diperlukan
modern interpretation. b.
*enentukan litologi dan nilai porositas yang baik, jika digabungkan dengan neutron atau sonik log.
c.
*endeteksi keberadaan
gas
di dalam ona
invasi karena gas
menyebabkan penurunan
yang tajam dari densitas dan karena itu
memperlihatkan Jdensitas porositasK yang tidak normal. Di samping itu density log mempunyai kegunaan yang lain, yaitu " dapat mendeteksi adanya hidrokarbon atau air bersama-sama dengan neutron log, menentukan besarnya densitas hidrokarbon dan membantu studi dalam evaluasi lapisan shaly. ?umber dengan intensitas terbentuk
radioaktif dari alat pengukur dipancarkan gamma ray energi
tertentu
dari butiran mineral,
menembus
formasiB
batuan.
atuan
mineral tersusun dari atom-atom yang
terdiri dari proton dan elektron. Partikel gamma ray membentur elektronelektron dalam batuan, akibat benturan ini maka gamma ray akan mengalami pengurangan energi. Mnergi yang kembali sesudah mnegalami benturan akan diterima oleh detektor yang berjarak tertentu dengan sumbernya. *akin lemahnya energi yang kembali menunjukkan makin banyaknya elektronelekteron dalam batuan , yang berarti makin banyak padatan butiranBmineral penyusun batuan per satuan volume. esar kecilnya energi yang diterima oleh detektor tergantung dari " besarnya densitas matrik batuan, besarnya porositas batuan, besarnya densitas kandungan yang ada dalam pori-pori batuan 7arena density log memberikan hasil pembacaan yang baik pada open hole maka harus dikoreksi terhadap pengaruh mud cake karena prhitungan yang
terdekat akan menambahkan efek ini. Density log kadang diberikan dalam porositas pada log yang diberikan dengan persamaan berikut "
ρ g = (# − φ )ρma + φρ f ...................................................................................... (/#
Dimana " ρ g
ρ ma ρ f
φ
adalah bulk density yang dibaca pada log adalah densitas metriL batuan adalah densitas fluida, biasanya mud filtrate adalah porositas
Gambar 4.21. ,kema angkaian Dasar Densit! Log 13:
Dalam density log kurva dinyatakan dalam satuan grBcc, karena energi yang diterima oleh detektor dipengaruhi oleh matrik batuan ditambah kandungan yang ada dalam pori-pori batuan, maka satuan grBcc merupakan besaran Jbulk densityK batuan, dimana dipengaruhi oleh faktor batuan yang sangat kompak serta batuan yang homogen dengan porositas tertentu. 7urva density log dinyatakan dalam satuan grBcc, karena energi yang diterima oleh detektor dipengaruhi oleh matrik batuan dan kandungan yang ada
dalam pori-pori batuan. ?atuan grBcc merupakan besaran Jbulk densityK batuan, dimana dipengaruhi oleh faktor batuan yang sangat kompak serta batuan yang homogen dengan porositas tertentu.
Porositas batuan dapat
ditentukan dengan persamaan "
ρ ma − ρ b ............................................................................................... (/;#/ φ DG ρ ma − ρ f
Penentuan porositas batuan pada formasi batuan yang mengandung clay B shale membutuhkan koreksi. Persamaan yang menunjukkan adanya koreksi adalah "
φ DclayG
ρ ma − ρ (la y ........................................................................................ (/;#0 ρ ma − ρ f
φ Dcorr G φ D ; ( Eclay L φ Dclay ....................................................................... (/; #6 Dimana " ρb
ρ ma
ρ f
φ
G densitas bulk yang dibaca pada log, grBcc G densitas metrik batuan, grBcc ( untuk sandstone adalah %.60, limestone adalah %.$# G densitas rata-rata fluida, ( #.5 ; #.# grBcc untuk filtrat lumpur , grBcc G porositas ,fraksi
φ DclayG densitas clay, grBcc (didapat dari lapisan shale yang terdekat dengan lapisan yang prospek Tinggi rendah harga densitas batuan disamping dipengaruhi oleh porositas dan jenis kandungan yang ada didalamnya, juga dipengaruhi oleh kekompakan batuan dengan derajat kekompakan yang bervariasi. ?ebab kekompakan batuan berpengaruh
terhadap
besarnya
porositas,
jadi
kekompakan dapat juga dilihat dengan kurva densitas yaitu dengan makin tingginya harga densitas batuan. 4.$.".4. Soni6 Log
?onic
log
merupakan
rekaman
waktu
yang diperlukan
oleh
gelombang suara untuk merambat melalui formasi. 7ecepatan rambat suara biasanya dikenal
sebagai Jinternal transite timeK (∆t. :nterval waktu transite didefenisikan sebagai waktu yang diperlukan oleh gelombang suara untuk menempuh jarak satu feet suatu bahan. Peralatan dari sonik log ( Ga!ar 4."" terdiri dari sebuah transmitter yang melepaskan gelombang suara ke formasi, setelah melewati formasi diterima oleh % receiver. Perbedaan waktu tiba gelombang (two way travel time G ∆t) diukur dan dibagi dengan jarak ( µ sBm, untuk arah yang sebaliknya caranya sama untuk menghilangkan efek lubang bor (dicari rata-ratanya. Perambatan suara di dalam formasi tergantung dari matrik batuan, porositas batuan serta fluida dalam pori-pori.
Gambar 4.22. 0eralatan Log ,onik 13:
Gambar 4.2# . Conto% Hasil ekaman ,oni8 Log
atasan dari sonik log ini adalah kedalaman invesigasi 5,%0 m, resolusi vertikalnya 5,0 m, semakin padat suatu lithologi maka ∆t semakin rendah, t- fluida 6%5 µ sBm, t-matriL " batupasir #=/ µ sBm, batugamping #6#
µ sBm, dolomite #// µ sBm. &illy membuat persamaan untuk menghitung besarnya transite time yang dibaca dari kurva sonic log yaitu "
∆tlog G Us ∆tf F (# ;U s ∆tma ........................................................................... (/#$ Dimana "
∆tlog
G transite time yang dibaca pada log, µ sBft
∆tf
G transite time fluida, µ s Bft (#=> µ s Bft untuk filtrat lumpur
∆tma
G transite time pada matrik batuan, µ s Bft
Us
G porositas sonik dari formasi
Ga!ar
4."$.
memperlihatkan hasil rekaman dari sonic log
dalam interval transit time (microseconds per foot. Porositas dapat ditentukan dalam batupasir yang unconsolidate dengan kecepatan
rendah
tanpa
kurangK. )aymer-8unt
diperlukan
koreksi untuk
mengetahui hal ini,
Jkompaksi yang
kemudian menentukan untuk
porositas antara 5 $ H persamaan transit timenya adalah " = φ s # + (# − sφ # ......................................................................... (/-#= #
∆t f
∆t log
)
%
∆t ma
Perubahan yang sederhana juga diberikan untuk porositas "
φ s = 5.6%0# − ∆tma ....................................................................................... (/-#> ∆t lo g Dimana "
∆tma dan ∆tlog dalam µ s Bft ∆tf G #=> µ s Bft ?onik log saat ini banyak diaplikasikan untuk " #. *enemukan porositas di dalam lubang bor yang diisi oleh fluida %. *enentukan porositas, litologi dan shaliness jika digunakan bersamasama dengan density dan neutron log . *emperkirakan kecepatan formasi untuk seismik /. *endeteksi ona fracture dengan menggunkan variable density 0. *emperkirakan jarak dari tekanan abnormal 4.$.$. Log a!a8an
!og tambahan adalah log selain dari log-log yang telah disebutkan diatas yang berguna sebagai log pelengkap dalam operasi logging. !og tersebut berupa "
4.$.$.1. %ali*er Log
1kibat
adanya
perbedaan
tekanan
hidrostatik
lumpur
dengan
tekanan formasi, maka terjadi mud cake dan filtrat lumpur. ?emakin porous suatu lapisan maka mud cake akan makin tebal. *ud cake akan memperkecil diameter lubang bor dan ini akan direkam oleh caliper log.
Gambar 4 .24. skema 0eralatan Caliper Log :
4.$.$.". Di*eter Log
Dipmeter log digunakan untuk mencatat dip (kemiringan formasi, baik sudut maupun arahnya digunakan untuk continous
terhadap kedalaman lubang bor. Peralatan yang
pengukuran
besaran-besaran
tersebut
adalah
?P
dipmeter, resistivity continous dipmeter dan microlog continous
dipmeter dimana perbedaan ketiga alat tersebut terletak pada sistem elektroda yang digunakan. *icrolog
continous
dipmeter
mempunyai
kelebihan
jika
dibandingkan dengan ?P continous dipmeter, sebab dengan menggunakan sistem tiga elektroda maka
microlog continous dipmeter dapat dengan
serentak mencatat tiga kurva, yaitu satu elektroda menentukan kedalaman, sedangkan dua elektroda lainnya mencatat 'rientasi kemiringan elektroda,
lapisan
atau
batas
ona.
kemiringan lubang dan arah lubang dapat
serentak direkam oleh microlog continous dipmeter, prinsip pengukuran dari deepmeter ditunjukkan oleh Ga!ar 4."5 . Data-data kemiringan lapisan (dip digunakan antara lain untuk memecahkan masalah penyimpangan lubang bor serta berguna untuk tujuan geologi, yaitu untuk perpetaan bawah permukaan dan untuk perencanaan arah penyebaran sumur-sumur pengembangan dari arah pemboran yang berhasil.
Gambar 4.2*. 0rinsip 0engukuran Dipmeter :
4.$.$.$. e*erat#re Log
Temperatur log adalah alat untuk mengukur temperatur di dalam lubang sumur yang hasilnya merupakan plot antara temperatur versus kedalaman. Pengukuran ini dapat diperoleh dengan peralatan pengukur listrik ataupun dengan temperatur bond sendiri. :nstrument listrik mempergunakan variasi resistivity dari suatu konduktor dengan temperatur. Perubahan voltage tersebut dicatat sebagai perubahan temperatur, contoh pengukuran temperatur lubang bor ditunjukkan Ga!ar 4."(.
Gambar 4.2+. Conto% 0engukuran Temperatur Lubang Bor :
:nstrumen
self-contained
umumnya
mencatat
temperatur
versus
waktu, kemudian waktu ini dikorelasikan dengan membuat pemberhentian berulang
kali pada
pemberhentian
beberapa
interval
kedalaman.
Pemberhentian-
ini muncul pada chart sebagai interval temperatur waktu
yang konstan. 7arena kedalaman
pemberhentian diketahui maka akan didapat suatu plot antara temperatur versus kedalaman. Pengukuran listrik akan menghasilkan hasil yang lebih detail dan lebih akurat. Penggunaan
temperatur
log
terutama
untuk
meneliti
kelakuan
temperatur versus kedalaman dari suatu cekungan sedimen. &alaupun gradien temperatur bervariasi dalam daerah yang berbeda, tetapi pada daerah tertentu gradient ini menunjukkan kelakuan yang linier. :ndikasi penyimpangan yang mencolok da ri linieritasnya, disebabkan oleh ekspansi gas atau pergerakan fluida lainnya. 8al ini dapat digunakan untuk beberapa tujuan yaitu " up
Penentuan cement fill-
Penentuan circulation gas
lokasi lost
Penentuan lokasi ona yang mengandung
Penentuan lokasi kebocoran casing dan tubing 4.$.4. Log
Inter*retasi
4.$.4.1. /#alitati9
Analisa
1nalisa kualitatif log yaitu pengamatan secara cepat terhadap lapisan formasi yang diperkirakan produktif melalui hasil defleksi kurva rekaman yang telah diperoleh. 8asil pengamatan dalam analisa ini berupa identifikasi lapisan permeabel,
ketebalan
dan
batas
lapisan
produktif,
evaluasi shaliness dan kandungan hidrokarbon yang ada. erdasarkan analisa kualitatif terdapat tiga log dasar yang diperlukan untuk mengevaluasi formasi. Pertama diperlukan untuk memperlihatkan ona permeabel, kedua memberikan harga resistivity dari formasi dan ketiga mencatat porositas dari formasi. ?uatu set log yang ideal dapat dilihat pada gambar .%= dimana "ermeabel *ne lg dicatat ditrack #, resisti)ity lg di track % dan "rsity lg di track . +ang termasuk di dalam jenis permeabel one log adalah ?pontaneous Potential dan 4amma )ay, resistivity log
adalah *icroresistivity, Deep !aterolog, Deep :nduction dan porosity log adalah Density, @eutron dan ?onic !og.
Dalam
pemilihan
ona
yang
produktif,
langkah
pertama
adalah menentukan ona yang permeabel. 8al ini dapat dilakukan dengan meninjau log di track #. Pada log tersebut terlihat adanya suatu base line disebelah kanan yang mengindikasikan bahwa daerah tersebut adalah shale, daerah yang impermeabel dan tidak akan berproduksi. ?edangkan garis yang ke arah kiri mengindikasikan clean one yang umumnya adalah sand dan limestone dan dapat beproduksi. ?ebagai contoh daerah tersebut adalah ona 1, , < dan D pada Ga!ar 4."+.
Gambar 4.2. Conto% ,uatu ,et Log &deal
7emudian dari resistivity log di track % dilihat ona mana yang memberikan
resistivitas
yang
tinggi.
)esistivitas
yang
tinggi
mengindikasikan adanya hidrokarbon atau porositas yang rendah setelah dikorelasikan dengan track sebelumnya yang nantinya akan terbaca pada track . Vona D dan dari gambar tersebut memperlihatkan resistivitas yang tinggi sedangkan
ona
<
dan
1 mempunyai harga resistivitas yang rendah
yang mana hanya dapat dihasilkan oleh adanya air di dalam pori-pori batuan. ?ehingga bisa dikatakan ona < dan 1 adalah ona air.
Track merupakan identifikasi akhir dari pembacaan kurva log untuk mengetahui apakah ona D atau yang berisi hidrokarbon atau justru daerah berporositas rendah.
Porosity log di track pada gambar tersebut
memperlihatkan harga 5, dan 5,55$ untuk ona dan D, sehingga dapat disimpulkan bahwa ona D berisi hidrokarbon dan ona adalah ona dengan porositas yang ketat. 4.$.4.". /#antitati9
Analisa
1nalisa logging secara kuantitatif meliputi penentuan resistivitas air formasi ()w, penentuan resistivitas sebenarnya ()t dan resistivitas flushed
one ()Lo, analisa
porositas dan saturasi air (?w dan analisa
permeabilitas. 4.$.4.".1 Penent#an Resisti3itas Air Forasi R2
1da beberapa metode yang digunakan untuk menghitung resistivitas air formasi, yaitu " #. 1nalisa 3ormasi
1ir
Pengukuran harga )w dilakukan dipermukaan dari contoh air formasi dengan melakukan pencatatan terhadap temperatur permukaan. 2ntuk mendapatkan harga )w pada temperatur formasi dimana contoh air formasi tersebut berasal maka digunakan persamaan " (T ukur an + 6.$$ )w(T f G ( "eng T + 6.$$ 'Rw (Ts ..................................................................(/-%5 frma si
%. *etode ?P !angkah penentuan )w dari metode ?P adalah sebagai berikut "
*enentukan temperatur formasi (Tf dalam o3 " +,T
− Ts
Tf G De"t# Lg L Depth ??P F Ts................................................................ (/-%# Dimana " 8T
G temperatur dasar
lubang Ts permukaan ??P
G temperatur G ?tatik ?P
)mf G
*enentukan resistivitas filtrat lumpur ()mf pada temperatur formasi " T s + 6.$$ L ) mf(T s .............................................................................. (/-%% T f
+ 6.$$
*enentukan )mfc " )mfc G 5.=0 L )mf
*enentukan konstanta ?P " < G 6# F (5.# L Tf
*enentukan )wc dari ?P "
)wc G
Rmf( #5
− $S P B - ..............................................................................................
(/-%
4.$.4.".". Penent#an Resisti3itas Se!enarna dan Resisti3itas Fl#s8ed ;one Rt < R7o2
esarnya )t dapat ditentukan dari hasil pengukuran daerah yang tidak terinvasi dengan menggunakan :nduction !og atau Dual !aterolog, sedangkan untuk
resistivity
pada
flushed
one
()Lo
menggunakan
microresistivity log yaitu *?3!. 4.$.4.".$. S8ale
eberapa
Penent#an
metode
/and#ngan
yang dapat digunakan untuk menentukan besarnya
kandungan shale. 8asil pengukuran dari metode-metode tersebut memberikan harga yang berbeda-beda karena itu dipilih harga yang paling kecil. #. erdasarkan ?P !og Eclay G # -
SP Lg SSP .......................................................................................... (/-%/
Dimana " ?P log
G pembacaan kurva ?P pada formasi yang dimaksud
??P
G harga pembacaan pada kurva ?P maksimal
%. erdasarkan )esistivity !og
Rt (la Eclay G
y
#B b
........................................................................................... (/-%0
Rt Dimana " )tclay G resistivity batuan shaleBclay
)t
G resistivity batuan pada kedalaman yang dimaksud
b
G #, jika 5,0 O b
Rt (la y
G %, jika
O#
Rt Rt (la y
O 5,0
Rt
. erdasarkan 4amma )ay !og Eclay G
GRlo g − GRmin GRmaL
− GRmin
.................................................................................... (/-%6
/. erdasarkan @eutron !og φ &
Eclay G φ &(la y
..................................................................................................(/-%$
4.$.4.".4. Penent#an Porositas dan Sat#rasi Air
Penentuan porositas batuan dan saturasi air berkaitan dengan jenis formasi dari suatu sumur. 3ormasi yang umum dijumpai adalah formasi clean sand dan formasi shally sand. 1. Forasi Sand
%lean
P oros it as
•
Porositas dari @eutron !og
"
φ @ G (#.5% L φ @log F 5.5/%0 ............................................................................ (/%= Persamaan diatas merupakan harga porositas neutron yang dikoreksi terhadap formasi batupasir atau dolomite.
•
Porositas Dari Density !og
"
φ D G ρ ma − ρb ................................................................................................ (/-%> ρ ma − ρ f Dimana "
ρma
" densitas matrik batuan, grBcc
ρ b
" densitas bulk yang dibaca pada kurva density log setiap kedalaman yang dianalisa, grBcc
ρf
" densitas fluida (salt mud " #.# dan fresh mud " #
•
Porositas Dari ?onic !og
φs G
∆t lo g − ∆t ma ............................................................................................. (/-5 ∆t f − ∆t ma
Dimana " t
G transit time yang diperoleh dari pembacaan defleksi kurva
log
sonic untuk setiap kedalaman, µ secBft t ma G transit time matrik batuan, µ secBft G transit time fluida (air, µ secBft
t f
•
Porositas )ata-rata "
Porositas rata-rata didapat dengan menggunakan metode pintas, yaitu " φ &
φ1 G φ1 G
+ φ D
untuk minyak .................................................................(/-#
% %φ &
+ $φ D
untuk gas....................................................................... (/-%
>
S at#ras i
? wn G
a ' R w ..................................................................................................(/- m φ ' Rt
Dimana " ) w
G resistivitas air, ohm-m
)t
G true resistivity, ohm-m
n
G eLponential saturation faktor (n G %
2ntuk formasi batupasir
mG%
W a G 5.=#
2ntuk formasi limestone dan dolomite
mG%
W a G #.55
8umble
m G %.#0
W a G 5.6%
".
Forasi S8all Sand
•
*enentukan porositas dari @eutron !og yang dikoreksi terhadap E clay "
φ @c G φ @ ; (Eclay L φ @clay ................................................................................ (/-/
•
*enentukan porositas dari Density !og yang dikoreksi terhadap E clay "
φ Dc G φD ; (Eclay L φ @clay ................................................................................ (/-0 • φc G •
*enentukan porositas dari kombinasi Density dan @eutron !og " %φ &( + $φ D( ............................................................................................. (/-6 >
*enentukan harga saturasi air pada ona invasi lumpur (?Lo " cla y
#
R '
•
=
m
#− V
V (la y % R(la y
−
+ φ(
'S 'n ......................................................... (/-$ 5.= 'Rmf %
%
*enentukan saturasi hidrokarbon sisa (? hr " ?hr G # - ?Lo .............................................................................................
•
(/-=
*enentukan porositas sebenarnya "
φ tc G φ c L X# ; (5.# L ? hr Y ................................................................................ (/-> •
*enentukan saturasi air formasi " cla y
#− V
#
t
R
m
−
n % % φ y ( = V (la R 'S + w ( ndnesian $/uatin ....................... (/-/5 (la y 5.= 'Rw %
4.$.4.".5. Penent#an Perea!ilitas
?uatu hubungan empiris yang umum antara permeabilitas dan porositas dikemukakan oleh &ylie dan )ose, yaitu " '
kG
- φ S wi y
......................................................................................................... (/-/#
7emudian TiLier dan Timur menjabarkan rumus &ylie dan )ose ini kedalam sesuatu yang dapat diterapkan pada hasil rekaman log sumur, antara lain" #. )umus TiLier " #B%
k
φ G %05 S wi
................................................................................................ (/-/%
%. )umus Timur " %.%0
k G #55 φS wi ............................................................................................... (/-/ #B%
4.4.
0ell esting
&ell testing merupakan pengujian terhadap lapisan yang diduga produktif dengan cara mempoduksikan lapisan tersebut untuk Tujuan utama
dari
well
formasi untuk menghasilkan adalah
test
adalah
fluida
menentukan produktivitas
menentukan
formasi suatu
pengoperasian dan analisa well testing
atau
sumur.
yang
tepat
sementara waktu. kemampuan dengan ?uatu dapat
suatu
kata
lain
perencanaan, melengkapi
informasi tentang permeabilitas formasi, derajat kerusakan sumur bor atau stimulasinya,
tekanan
reservoir,
kemungkinan batas-batas reservoir dan
heterogenitas formasi. 4.4.1. Drill Ste est
D?T mula-mula diperkenalkan pada tahun #>%6 oleh 8alliburton untuk memastikan apakah suatu formasi produktif atau tidak. D?T dapat dilakukan pada sumur-sumur yang sedang dibor maupun pada sumur pengembangan. 2mumnya prosedur D?T meliputi suatu periode aliran mula-mula yang pendek (the initial flow period, suatu periode penutupan yang pendek (the initial build up, suatu periode aliran kedua yang panjang (the final build up. Aika test D?T ini hanya dilakukan satu periode pengaliran dan satu periode penutupan , cara ini disebut sebagai Jsatu cycleK dan apabila tes ini meliputi dua periode pengalira n dan penutupan, cara ini disebut sebagai Jdua cycleK. Pada prinsipnya cara kerja atau prosedur pelaksanaan tes dibagi menjadi lima bagian, yaitu " #.
4oing :n 8ole
Tahapan going in hole ini adalah mempersiapkan lubang bor untuk dilakukan tes. %.
*aking Test
Pada tahapan ini proses pengujian berlangsung, disamping itu juga dapat digunakan untuk mengetahui kelainan pada sistem kerja alat penguji.
. Pressure
Taking
!angkah ini dilakukan apabila terjadi laju aliran yang tidak stabil, yang kemudian dilakukan operasi Jclosed in valveK untuk mengakumulasikan tekanan reservoir, pada saat ini terjadi pressure build up pada tekanan. /. MSualiing Tahapan ini terjadi setelah periode penutupan akhir selesai, adapun langkah kerjanya adalah membuka eSualier valve untuk menyeimbangkan tekanan di atas dan di bawah packer. 0. )eversing *erupakan tahapan terakhir dari tes sebelum rangkaian dicabut. Perlu dilakukan sirkulasi lumpur
sehingga kondisi lubang sebelum dan sesudah
pengujian sama. 1da tiga kriteria tentang karakteristik hasil pencatatan tekanan yang baik dari D?T, yang dianjurkan oleh *urphy,Timmeran dan Ean Poolen, yaitu sebagai berikut " #. Pressure base line adalah merupakan garis lurus dan jelas. %.
Tekanan hidrostatik mula-mula dan akhir yang dicatat sama dan tetap terhadap kedalaman dan berat lumpur sama.
. Tekanan aliran dan build up pressure yang dicatat merupakan kurva yang smooth. Dengan adanya kondisi
mengetahui lubang
karakteristik-karakteristik
borBsumur
yang
buruk,
di
atas,
maka
alat
yang
tidak
bekerjaBberfungsi dengan baik dan kesukaran lainnya dapat diindentifikasi dari grafik pencatatan tekanan test D?T. Perencanaan, pengoperasian dan hasil analisa tes sumur yang tepat akan melengkapi data
tentang
permeabilitas,
derajat kerusakan sumur (?, tekanan reservoir, kemungkinan batas-batas reservoir dan heterogenitas formasi. 4.4.". est
Press#re
Prinsipnya adalah mengukur perubahan tekanan terhadap waktu selama periode penutupan atau pada periode pengaliran. Penutupan sumur dimaksudkan untuk reservoir,
periode
mendapatkan
keseimbangan
tekanan
di
seluruh
pengaliran dilakukan sebelum atau sesudah periode penutupan dengan laju konstan. Parameter yang diukur adalah tekanan statik (Pws, tekanan aliran dasar sumur (pwf, tekanan awal reservoir (Pi, skin factor (?, permeabilitas ratarata (k, volume pengurasan (E d dan radius pengurasan (re. ?edangkan metoda pressure test yang umum ada dua macam, yaitu " Pressure uild 2P dan Pressure draw Down. 4.4.".1. est
Press#re
B#ild=>P
Pressure uild-2p
test adalah suatu teknik
pengujian tekanan
transien yang paling dikenal dan banyak dilakukan orang. Pada dasarnya pengujian ini dilakukan pertama-tama dengan memproduksi sumur selama suatu selang waktu tertentu dengan laju aliran yang tetap, kemudian menutup sumur tersebut (biasanya dengan menutup kepala sumur dipermukaan. Penutupan sumur ini menyebabkan naiknya tekanan yang dicatat sebagai fungsi waktu (tekanan yang dicatat ini biasanya adalah tekanan dasar sumur.Dari data tekanan yang didapat, kemudian dapat ditentukan permeabilitas formasi, daerah pengurasan saat itu, adanya karakteristik kerusakan atau perbaikan formasi, batas reservoir
bahkan
heterogenitas
suatu formasi.
4rafik pressure build up pada keadaan ideal dapat dilihat pada Ga!ar 4.",.
Dasar analisa pressure build up ini dikemukakan oleh 8orner, yang pada dasarnya adalah memplot tekanan terhadap suatu fungsi waktu. Pada analisa P2 dipakai rumus 8orner,yaitu " Pws G Pi -
#6%,6. /.µ. + k#
∆t + t " .............................................................. (/-// ∆t
log
Persamaan ini memperlihatkan bahwa Pws , shut-in 8P, yang dicatat
∆t + t
selama penutupan sumur, apabila diplot terhadap log " merupakan garis ∆t lurus dengan kemiringan "
mG
#6%,6. /.µ. + k#
, psiBcycle ....................................................................(/- /0
Gambar 4 .2. Gra'ik 0ressure Build (p dalam $eadaan &deal 1*:
harga permeabilitas dapat ditentukan dari slope JmK sedangkan
apabila garis ini diekstrapolasikan ke harga J8orner TimeK sama dengan satu (ekivalen dengan penutupan yang tidak terhingga lamanya, maka tekanan pada saat ini teoritis sama dengan tekanan awal reservoir tersebut. ?esaat setelah sumur ditutup akan berlaku hubungan " #6%,6. /.µ. + #6==.φ.µ.- t .r w ................................ (/-/6 % Pwf G Pi − 5,=6>.S log k#
kt
#6==.φ.µ.- t .r %w G Pi ; m. log 5,=6>. ............................................. (/-/$ S − kt Pada saat waktu penutupan G t, berlaku hubungan " Pws G Pi - m.log X(t p F tBtY ............................................................................. (//= 7alau persamaan (/-// dan (/-/6 dikombinasikan, maka dapat dihitung faktor skin (?, sehingga "
P ws − P wf #6==.φ.µ.- .r % ∆t + t " t w + #,#0#.log ...(/-/> ? G #,#0# + #,#0#.log kt m ∆t Dalam industri perminyakan biasanya dipilih t G # sehingga P ws pada persamaan (-/= menjadi P#jam . P#jam ini harus diambil pada garis lurus atau garis ekstrapolasinya.
∆t + t " dapat diabaikan, sehingga " ∆t
7emudian faktor
P(# 0a m − P wf k ? G #,#0# -,%+ − % ............................................... (/-05 m . . . φµ t w r
Zm berharga positif. 1pabila ? ini berharga positif berarti ada kerusakan (damaged yang pada umumnya disebabkan adanya filtrat lumpur pemboran yang meresap ke dalam formasi atau endapan lumpur (mud cake disekeliling lubang bor pada formasi produktif yang kita amati. ? yang negatif menunjukkan adanya perbaikan (stimulated, biasanya setelah dilakukan pengasaman (acidiing atau karena suatu perekahan (8ydraulic 3racturing. 4.4.".". Press#re Dra=don e st
Pressure draw-down test adalah suatu pengujian yang dilaksanakan dengan jalan membuka sumur dan mempertahankan laju produksi tetap selama pengujian berlangsung. sumur
?ebagai
syarat
awal yaitu
sebelum pembukaan
tersebut, tekanan hendaknya seragam di seluruh reservoir yaitu
dengan menutup sumur sementara waktu agar dicapai keseragaman tekanan di reservoirnya. Ga!ar 4."-. menunjukkan hubungan tekanan vs waktu pada saat sumur dibuka.
Gambar 4.2. ,kema %ubungan tekanan 5s -aktu 1*:
1pabila didesain secara memadai, perolehan dari pengujian ini mencakup banyak informasi yang berharga seperti permeabilitas formasi, faktor skin dan volume pori-pori yang berisi fluida. ?eperti yang telah dikatakan sebelumnya adalah " #. :dealnya sumur yang
diuji ditutup sampai tekanan mencapai tekanan statik
reservoirnya. Tuntutan ini bisa terjadi pada reservoir-reservoir yang baru, tapi jarang dapat dipenuhi pada reservoir-reservo ir yang telah lama atau tua. %. !aju produksi disaat drawdown harus dipertahankan tetap selama pengujian. !aju aliran dianggap
tetap
dan penurunan tekanan dasar sumur
dimonitor secara kontinyu. Pada pengujian ini segala data komplesi harus diketahui agar efek dan lamanya well bore storage dapat diperkirakan. 7euntungan melakukan pengujian jenis ini adalah dapat memperoleh produksi minyak sewaktu pengujian (tidak seperti pada buidup test dan keuntungan
secara
teknis
adalah
kemungkinan
dapat
memperkirakan
volume reservoir. ?edangkan kelemahan yang utama adalah sukar sekali mempertahankan laju aliran tetap selama pengujian berlangsung.
4.4.$. Rate est
Pada prinsipnya mengukur perubahan tekanan terhadap waktu pada kondisi sumur yang mengalir dengan
rate
yang bervariasi, perioda
penutupan sumur tidak dilakukan. 1nalisa tekanan pada rate test juga akan menghasilkan tekanan statik reservoir, permeabilitas rrata-rata dan skin factor. Pada dasarnya metoda ini khusus untuk mengamati performance sumur, dimana karena alasan ekonomis tidak mungkin ditutup atau untuk memberi kesempatan pada tekanan dasar sumur mencapai keseimbangannya sebelum dilaksanakan Pressure Draw-down test. 4.4.$.1. est
M#lti*le
Rate Flo
*ultiple rate flow test adalah tes pada sebuah sumur yang dilakukan dengan laju aliran yang bervariasi. ?uatu multiple berupa "
rate flow test dapat
a. !aju aliran kontrol.
yang bervariasi tanpa
b. ?ederetan laju aliran yang masing - masing tetap besarnya. c. !aju aliran dengan perubahan yang kontinyu pada tekanan sumur yang tetap. Pengukuran laju aliran dan tekanan yang teliti merupakan sesuatu hal yang penting untuk berhasilnya analisa pada setiap transient well test.
Pada multiple rate
flow test, pengukuran laju aliran lebih kritis
dibandingkan dengan pengukuran pada test yang konvensional atau pada test dengan laju aliran yang tetap, seperti drawdown dan buildup. 7euntungankeuntungan daripada multiple rate flow test adalah sebagai berikut " #. Dapat memberikan berlangsung.
data transient
test sementara produksi masih
%. Dapat mengurangi pengaruh perubahan-perubahan wellbore storage dan segregasi fasa. . Dapat memberikan hasil yang baik, sementara pengujian draw-down dan build-up tidak dapat dilakukan. Persamaan yang dikembangkan untuk multiple flow rate adalah berasal dari persamaan aliran radial untuk infinite-acting dengan cairan yang
slightly compressible. dapat dituliskan
Persamaan
aliran
untuk
infinite-acting
reservoir
sebagai berikut "
k − ,% + 5,=6>.S log t + log % φ .µ.-t .wr
#6%,6. /.µ. +
− P wf i
= P i −
k#
NNNNNNNNNNNNN.
(/-0#
G m S (log t F ? Dimana " m G #6%,6 S [ B k h NNNNNNNNNNNNNNNNNN (/-0% dan k
G log
?
NNNNNNNNNNN.(/-0
,% + % −
5,=6>.?
φ.µ.< t . r w Ga!ar
merupakan
4.$:
berproduksi dengan
skematis
dari
suatu
sumur
yang
aliran yang berubah-ubah. 2ntuk penyelesaian persoalan
seperti ini tidak berarti bahwa produksi sumur tersebut tidak kontinyu. Dalam hal ini laju aliran yang kontinyu dapat diperlakukan sebagai sederetan dari selang laju aliran diskrit yang tetap pada setiap selangnya.
Pendekatan
ini akan semakin teliti dengan semakin kecil interval waktu produksi.
Aika
suatu multiple-rate test mempunyai @ variable laju aliran (S#, S%, ... Sn , maka menggunakan prinsip superposisi, persamaan dituliskan menjadi, P
i
wf
P
mQ n
−
S. n
j
j−#
∑
Dimana,
j=#
j\# log(t \ t
(S − S
+ bQ
S
m G #6%,6 S [ B k h
b G m log
k
− ,% + 5,=6>.? %
φ. µ.< . r t w
NNNNNNN(/-0/
Gambar 4 .#3. Data Tekanan dan 0roduksi )ult iple ate Flo- Test.
:
4.4.$.". o Rate Flo est
Two
rate
flow test adalah merupakan
multiple
rate flow test
yang terdiri dari hanya dua harga laju aliran (flow rate ( Ga!ar 4.$1. Test ini dapat digunakan untuk menentukan permeabilitas (k dan skin factor (?, sementara sumurnya masih terus terproduksi.
Gambar 4 .#1. ,kema 0lot Data T-o ate Flo- Test.
1*:
Persamaan untuk two-rate flow test ini dapat diperoleh , untuk n G % " #6%,6. S % . µ. S # (S % − S # log(t − t log. t + Pi − Pwf = Pi − kh S% S% # k
5,=6>.? ,% − + % φ. µ.< t . r w
F log
NNNNN
(/-00
Aika dituliskan t # G t p# dan t - t p# G t, maka Persamaan menjadi, NNNNN.NNNN (/-06 S t +t P = m % log. t + p# + P lo
wf
g
S #
Dimana, m G #6%,6 S [ B k h
t
int
NNNNNNNNNN.NNNN. (/-0$
dan P = P + m int
i
S %
log
5,=6>.?
S#
k
,% + % −
φ. µ.< t . r w
NNNNN (/-0=
Dalam test ini, laju aliran ke dua, S %, harus benar-benar dijaga tetap dan dalam penggunaan persamaan diasumsi bahwa S # adalah laju aliran yang tetap, sehingga t # dapat dihitung dengan persamaan " t # = %/
E p S#
NNNNNNNNNNNNNNN.NNNN. (/-0>
Dimana " E p G volume kumulatip yang diproduksi sejak awal S #. 4.5. Reser3oir
Analisa
Fl#ida
eberapa sifat fisik fluida formasi (reservoir yang penting dan akan dibahas di sini antara lain adalah faktor volume formasi dan viscositas fluida. esaran-besaran fisik fluida formasi tersebut diperoleh dengan cara melakukan analisa contoh fluida formasi yang dilakukan di laboratorium.
Penent#an Fa)tor Vol#e Forasi
psi dibawah tekanan buble point dengan cara mengevaluasi air raksa dari cell dengan menggunakan pompa air raksa, PET cell dan isinya dikocok agar tercapai kesetimbangan kemudian volume sistem gas-minyak dicatat. 4as yang terbentuk dikeluarkan melalui alat pengukur dan pada saat yang sama torak pompa air raksa perlahan-lahan
ditekan
untuk
memperlihatkan
tetapnya
tekanan dalam cell. ila gas telah dikeluarkan maka volume sisa minyak dalam cell diukur dan dicatat volume gas yang keluar serta dikoreksi pada keadaan standart. Tahap selanjutnya tekanan dikurangi lagi dengan %55 psi dan proses ini diulangi terus menerus sampai tekanan dalam cell PET mencapai # atm. 7emudian cell dipindahkan dari pemanas suhu tetap dan jumlah sisa minyak diukur volumenya serta dikoreksi. Pada setiap tekanan tersebut o merupakan perbandingan antara volume minyak
pada keadaan reservoir (tekanan pengukuran dengan volume
minya k pada keadaan tangki pengumpul, atau dapat ditulis sebagai berikut ini " o G volume minyak dalam reservoir ,)B?TNNNNNNNN(/-65 volume minyak dipermukaan Eolume
minyak
dalam
reservoir
sesuai
dengan
P
dan
T
reservoir, sedangkan volume minyak dipermukaan (kondisi standart yaitu P G #/,$ psi dan T G 65o 3. 8asil analisa dari contoh fluida reservoir tersebut disajikan dalam suatu bentuk hubungan
antara
Ga!ar 4.$"
tekanan
grafik,
adapun
grafiknya
merupakan
versus faktor volume formasi (P vs o pada
Ga!ar 4.$". !#ngan e)anan Res er3oir dengan Fa)tor Vol#e Foras i.
14 2
erikut ini adalah contoh penentuan faktor volume formasi (o dengan korelasi ?tanding " Tentukan o pada tekanan titik gelembung dari suatu reservoir dengan 4') G 05 ?<3B?T, gravity gas G 5.$0, stock tank gravity minyak G 05 o1P: dan temperatur reservoir G %55 o3. A aw ab " *enggunakan Ga!ar 4.$$, mulailah dengan sumbu kiri atas untuk 4') G 05, kemudian dibuat garis horiontal dari 4') G 05 memotong garis gravitasi gas G 5.$0, kemudian buat garis vertikal kebawah hingga memotong garis gravitasi minyak G 5
o
1P:. Dari titik potong ini, dibuat
garis horiontal ke sebelah kanan sehingga memotong temperatur G %55 o3. akhirnya buatlah garis vertikal kebawah dari titik potong tersebut dan o dibaca #.%% )B?T.
Gambar 4.##. Faktor ;olume Formasi Cairan Hidrokarbon
4.5.". Penent#an /elar#tan Gas dala Mina) Rs 2
?eperti
halnya
factor
volume
formasi
minyak
(o
maka
penentuan kelarutan gas dalam minyak ()s juga tergantung pada cara pembebasan gasnya,apakah
secara differensia l
atau secara kilat ( flash
liberation. Dengan menggunakan alat,cara, serta prosedur yang sama dengan penentuan o, maka harga )s didapat dengan menghitung jumlah standart (ubi( feet
gas yang terlarut dalam setiap barrel minyak tangki pengumpul
untuk setiap tekanan pengukuran.1tau harga )s dapat dituliskan sebagai berikut " ) lum e gas dalam k ndisi s t an dar t Rs
=
)lume min yak dalam k ndisi s tan dar t
NNNNNNN...(/-6#
1dapun grafik nya merupakan hubungan antara tekanan reservoir versus kelarutan gas dalam minyak (P vs )s pada Ga!ar 4.$4.
Gambar 4.#4 Gra'ik Hubungan kelarutan gas dengan tekanan reser5oir. 14:
erikut ini adalah contoh penentuan kelarutan gas dalam minyak ()s menggunakan korelasi eal " Tentukan kelarutan gas dalam minyak pada tekanan saturasi sebesar =55 psi dan oil gravity minyak sebesar 0 o1P:. A aw ab " *enggunakan Ga!ar 4.$5 dari ?b-] pada tekanan =55 psi, buatlah garis vertikal keatas sampai memotong kurva oil gravity sebesar %0 o 1P:, kemudian tarik garis horiontal kekiri sampai memotong ?b-+, maka akan didapat harga sebesar #$5 ?<3B?T.
Gambar 4.#*. $elarutan Gas sebagai 'ungsi dari Tekanan ,aturasi dan Gra5it! )in!ak .
14:
4.5.$. Penent#an Vis)ositas Fl#ida
anyak cara yang dapat dilakukan untuk menentukan viscositas fluida formasi di laboratorium,
akan tetapi hanya ada beberapa alat
yang sering digunakan untuk mengukur viscositas fluida pada tekanan dan suhu yang relatif tinggi. 1lat tersebut adalah )olling all Eiscometer.
)olling all viscometer dapat digunakan untuk mengukur viscositas gas maupun viscositas cairan pada kondisi tekanan dan temperatur yang sesuai dengan kondisi reservoirnya. 1lat ini terdiri dari tabung berbentuk silinder yang dapat dimiringkan dengan sudut tertentu. Tabung ini diisi dengan cairan yang akan diukur
viscositasnya,
kemudian bola dari logam dibiarkan
jatuh menggelinding kebawah melalui tabung tersebut. Dasar dari tabung ditutup sehingga ketika bola bergerak ke bawah, maka cairan itu menyelip ke atas melalui ruangan antara bola dan dinding tabung. &aktu jatuhnya bola diukur dengan teliti. 7ecepatan bola (E dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut " D − d ............................................................................................. (/-6% V
= -
.
µ
Dimana " <
G konstanta yang tergantung pada ukuran alat
D
G berat jenis dari bola logam
d
G berat jenis cairan yang diukur
µ
G viscositas cairan yang diukur ila dikehendaki viscositas relatif, maka alat ini harus
dikalibrasikan dengan viscositas cairan yang telah diketahui. Dalam hal ini persamaan dapat dinyatakan menjadi "
µ% = ( D − d# )%.t ............................................................................................. (/-6 µ# ( D − d %).t # Dimana, t
G waktu yang diperlukan untuk jatuh melalui jarak
tertentu d# d%
G indeL untuk cairan standart
G indeL untuk cairan yang diukur
Gambar 4.#+. ,kema Dari olling Ball ;is8osimeter Tekanan Tinggi
2ntuk
pengukuran viscositas minyak serta
1:
gas yangterlarut di
dalamnya pada suhu dan tekanan tinggi (kondisi reservoir, maka rllng ball )is(meter
harus diatur.
Tabung alat ini dibuat dari baja
dengan
ukuran panjnag sekitar = inchi dan garis tengahnya sekitar ^ inchi. Tabung ini cocok dalam suatu lubang yang sedikit lebih besar dalam suatu silinder bajayang berat dan mampumenahan tekanan tinggi, silinder tersebut diletakkan diatas poros sehingga dapat berputar dengan sudut 5 o poros ini dilengkapi dengan penahan yang dapat menyebabkan lat
itu
mempunyai
kemiringan
$0o dari posisi horiontal.
seluruh
alat
didalam pemanas suhu tetap sampai kesetimbangan antara gas dan minyak terbentuk, selama proses ini bola ditahan diluar pipa (tabung oleh torak yang dapat ditarik kembali melalui kepala tabung. ila
kesetimbangan telah terbentuk , bola dibiarkan jatuh dengan menarik torak, kemudian torak disekrup pada puncak puncak tabung tabung sehingga menutup menutup rapat ujung ujung sebelah atas dan sekaligus sekaligus menekan bagian ujung ujung bagian bawah ke dalam suatu selubung selubung sekat (gasket sehingg sehinggaa ujung ujung bagian bawah dari tabung juga tertutup rapat. 2ntuk melakukan penentuan viscositas, alat ini diputar #=5 o sehingga bola jatuh ke puncak puncak alat. 7emudian alat diputar kembali dengan dengan cepat ke arah semula, semula, setelah bola mencapai mencapai dasar lubang lubang tabung tabung maka terjadi kontak kontak listrik dengan dengan elektroda, elektroda, sehing sehingga timbul timbul suara isyarat , dengan dengan demikian demikian maka waktu jatuhnya jatuhnya bola dapat diukur. Dengan mengulangi mengulangi prosedur ini, ini , untuk untuk cairan yang dapat diukurdapat ditentukan dengan dengan persamaan (-6/. (- 6/. ila ila alat digunakan digunakan untuk mengukur mengukur viscositas gas maka perlu menggu menggunkan nkan bola yang cocok dengan ukuran tubing. Pada keadaan seperti ini laju jatuhnya bola cukup lambat, lamba t, sehingga sehingga dapat diukur dengan teliti. 8asil analisis viscositas viscosit as dari fluida formasi ini biasanya biasanya disajikan dalam bentuk grafik hubun ubungan anatar viscositas minyak terhadap tekanan (P vs [ pada Ga!ar 4.$+.
Gambar 4 .#. Gra'ik Gra'ik Hubungan antara ;is8ositas )in!ak ter%ada p Tekanan. 14:
erikut ini adalah contoh penentuan viscositas minyak dibawah tekanan titik gelembung ([o dengan menggunakan korelasi eal "
Tentukan viscositas minyak ([o dibawah tekanan titik gelembung (gas free atau dead oil dengan dengan gravity minyak inyak sebesar /5
o1P:
dan temperature
reservoir sebesar #>5 o3. A aw ab " *enggunakan Ga!ar 4.$, tarik garis vertikal ke atas pada ?b-] dengan harg hargaa
crud crude-o e-oil il grav gravit ityy
sebe sebesa sarr
/5
temperature temperature reservoir reservoir yang berharga berharga #>5
o 1P: 1P:
samp sampai ai memo memoto tong ng kurv kurvaa
o 3,
kemudian dari perpotongan perpotongan
ini ditarik garis horiontal kekiri sampai memotong memotong ?b-+, ?b- +, maka perpoton perpotongan gan di ?b-+ akan menunjukan harga dari viscositas minyak yang bebas dari gas (gas free atau dead oil sebesar 5.> cp.
Gambar 4.#. ;is8ositas )in!ak Bebas Gas sebagai Fungsi dari Temperatur eser5oir dan ,to8k ,to8 k Tank T ank Gra5it ! ) in!ak. in!a k.
14:
4.5.4. Penent#an Pene nt#an /o*resi!ilita /o*res i!ilitass Fl#ida
2ntuk mengukur besarnya kompresibilitas fluida reservoir,maka sell PET yang terisi oleh air raksa dan sejumlah fluida reservoir dicelupkan dalam pemanas suhu suhu tetap dalam kondisi dan tekanan reservoir. Eolume minyak pada kondisi ini dicatat sebagai E
#
demikian juga besarnya tekanan pada
keadaan ini dicatat P # . kemudian tekanan tersebut dikurangi setiap harga tertentu .Pada keadaan ini, volume dan tekanan minyak dicatat masing-masing sebagai E % dan P % . ?ehingga kompresibilitas pada kondisi tekanan antara P # dan P % dapat dinyatakan sebagai berikut " # (V # − V% L
NNNNNNNNNNNNNNNNNN..(/-6/
P %
4.5.5. Penent#an Pene nt#an Densitas De nsitas Fl#ida
Densitas Densitas minyak inyak
atau berat jenis minyak minyak umumnya umumnya dinyatak dinyatakan an
dengan dengan spesific gravity (?4.
8ubun 8ubungan antara berat jenis dengan dengan ?4
didasarkan pada berat jenis air dengan dengan persamaan sebagai berikut " SGmin ya k ya k =
+1 min ya k a ir
........................................... ............................................................... .......................................... .......................... .... (/-60
+1
?edangkan alat yang digunakan untuk menentukan densitas minyak adalah 8ydrometer dan untuk densitas gas digunakan metode Mffusiometer. Penentuan berat jenis minyak dengan hydrometer dapat ditunjukkan secara langsu langsung ng pada pembacaan alat. 2ntuk temperatur yang lebih ting tinggi dari 65 °3 perlu dilakuka dilakukann koreksi dengan menggu menggunakan nakan chart yang ada. 7ualitas 7ualitas dari minyak minyak baik miny minyak ak berat maupun miny minyak ak ringan ditentukan salah satuny satunyaa dari gravitynya, gravitynya, sedangkan sedangkan temperatur dapat mempengaru mempengaruhi hi viscositas atau kekentalan minyak tersebut. 8al ini menjadikan perlunya koreksi terhadap temperatur standar 65 °3.
Dalam dunia perminyakan, ?4 minyak sering dinyatakan dalam satuan
° 1P:, 1P: , hubungan hubungan ?g minyak dengan ° 1P: dapat dirumuskan sebagai berikut "
°
=
#/#,0
AP. SG
− ##,0 ...................................................................................... (/66
?emakin kecil harga ?4 minyak berarti semakin besar harga 1P: