Jurnal
aintis
Volume 12 Nomor 1, April 2011, 22-28
ISSN: 1410-7783
Perhitungan Laju Alir Minyak Setiap Lapisan pada Sumur Commingle Distribution Of Calculated Rate Oil Flow To Commingle Well Ali Musnal
Jurusan Teknik Perminyakan Universitas Islam Riau Jalan Kaharuddin Nasution No. 113 Pekanbaru - 28284
[email protected]
Abstrak Formasi produktif yang mempunyai lebih dari satu sand biasanya dapat diterapkan sistem produksi commingle. Sumur produksi dapat memproduksi minyak dari dua lapisan atau lebih. Apabila dilihat dari segi ekonomi kondisi ini menguntungkan karena minyak dapat diambil bersama dari beberapa lapisan. Dari sisi lain kondisi ini memberikan beberapa masalah, diantaranya, ketidaktahuan kontribusi fluida dari tiap zona dan ketidakpastian dalam memprediksi potensi minyak sisa tiap interval dari setiap zona produksi. Sebagai penyelesaian terhadap masalah ini, dapat dianalisa alokasi produksi tiap zona dengan mengetahui IPR tiap interval. Untuk melihat seberapa laju produksi tiap interval perporasi pada tiap zona dapat dilakukan dengan IPR metode Poedjo Soekarno dan Vogel pada sumur produksi commingle. Metode dari penelitian ini merujuk referensi dan menghitung kurva IPR dengan metode Poedjo Soekarno dan metode Vogel. Setelah itu diaplikasikan dengan data lapangan. Hasil penelitian kedua metode ini yang paling mendekati aktual adalah metode Poedjo Soekarno dengan laju alir minyak keseluruhan sebesar 1369,21 BOPD. Kata-Kata Kunci : Produksi Commingle, metode Poedjo Soekarno, kontribusi fluida
Abstract Productive formation has more than one sand usually can be use comminggle production system. The production well can produce oil from two layers or more than two layers. When we look from economic condition is very good because the oil can be produced from several layer together. From another side, this condition has some problems, among others we do not know contribution of fluid from every zone and do not know to predict potential oil every interval from every zone production. The solution from this problems can be analysis with alocation every zone production. Nomerly knows inflow performance relationships curve every interval. To show production rate every interval perporation can do with IPR Poedjo Soekarno and Vogel method in Comminggle production well. This research method on the base reference and calculated IPR curve with Poedjo Soekarno and Vogel method. After that to application with field data. The result from these methods which more accurat is Poedjo Soekarno method with oil flow rate 1369.21 BOPD. Keywords : Commingle production, Poedjo Soekarno method, fluid contribution
_______________________________________________________________________ I. PENDAHULUAN Berdasarkan geologi lapangan ada yang lebih dari satu formasi yang produktif. Dan setiap formasi ada yang memproduksikan minyak dengan 3 sand (A, B dan C). Lapangan seperti ini dikembangkan dengan sistem produksi commingle. Sumur produksi berproduksi dari dua lapisan atau lebih. Bila dilihat dari segi ekonomi kondisi ini menguntungkan karena minyak dapat diambil secara bersamaan dari beberapa lapisan. Dari sisi lain kondisi ini memberikan beberapa masalah, diantaranya: 1. Ketidaktahuan kontribusi fluida dari tiap zona atau tiap sand. 2. Ketidakpastian dalam memprediksi potensi minyak sisa tiap interval dari setiap zona produksi.
Laju alir minyak (Ali Musnal)
Sebagai penyelesaian terhadap masalah ini, dapat menganalisa alokasi laju alir produksi tiap sand dan laju alir total produksi sumur dengan membuat kurva IPR. Data ini selanjutnya dapat digunakan dalam desain peralatan produksi. Tujuan penelitian ini adalah untuk melihat kemampuan laju alir produksi tiap interval pada tiap zona dengan membuat kurva IPR metode Poedjo Soekarno dan kurva IPR Vogel kombinasi pada sumur produksi commingle. Dan dapat mengestimasi seberapa besar kontribusi fluida yang dihasilkan tiap interval masing-masing zona, dan total laju poduksi sumur commingle. Teori Dasar IPR Poedjo Soekarno Metode ini dikembangkan untuk menentukan kinerja aliran gas, minyak dan air dari formasi. Anggapan yang dilakukan pada waktu pengembangan metoda ini adalah: Faktor skin sama dengan nol. Gas, minyak dan air berada dalam satu lapisan mengalir bersamaan secara radial. Untuk menyatakan kadar air dalam laju alir produksi digunakan parameter water cut, yaitu perbandingan laju alir produksi air dengan laju alir produksi fluida total. Parameter ini merupakan parameter tambahan dalam persamaan kurva IPR yang dikembangkan. Selain itu hasil simulasi menunjukkan bahwa pada suatu saat tertentu, yaitu pada harga tekanan resevoir tertentu, harga water cut berubah sesuai dengan perubahan tekanan alir dasar sumur. Dengan demikian perubahan water cut sebagai fungsi dari tekanan alir dasar sumur, perlu pula ditentukan. Dalam pengembangan kinerja aliran dari formasi ke lubang sumur, digunakan 7 kelompok data hipotesa reservoir, yang mana untuk masing-masing kelompok dilakukan perhitungan kurva IPR untuk 5 harga water cut yang berbeda, yaitu 20%, 40%, 60%, 80% dan 90%. Untuk masing-masing kelompok water cut dibuat kurva IPR tak berdimensi, yaitu plot antara qo/qmax terhadap Pwf/Pr dan kemudian dilakukan analisa regresi. Hasil analisa regresi yang terbaik adalah sebagai berikut: 2
qo Pwf Pwf A0 A1 A2 qmax Pr Pr dimana : An, (n = 0, 1 dan 2) adalah konstanta persamaan, yang harganya berbeda untuk water cut yang berbeda. Hubungan antara konstanta tersebut dengan water cut ditentukan secara analisa regresi, dan diperoleh persamaan sebagai berikut: An C0 C1 (WC) C2 (WC)2 Dimana Cn, (n = 0, 1 dan 2) untuk masing-masing harga An ditunjukkan dalam tabel 1: Tabel 1. Konstanta Cn untuk masing-masing An
An
C0
C1
C2
A0
0.980321
-0.115661x10-1
0.17905x10-4
A1
-0.414360
0.392799x10-2
0.237075x10-5
A2
-0.564870
0.762080x10-2
-0.202079x10-4
Telah diuraikan sebelumnya bahwa harga water cut berubah sesuai dengan perubahan tekanan alir dasar sumur pada suatu harga tekanan reservoir, maka perlu dibuat hubungan antara tekanan alir dasar dengan water cut. Hubungan ini sebagai Pwf/Pr terhadap WC/WC @ Pwf Pr , dimana harga WC@Pwf Pr ditentukan dari simulator, untuk kelima harga water cut. Analisa regresi terhadap titik data menghasilkan persamaan sebagai berikut: 23
J. Saintis, Vol. 12. No.1. 2011: 22-28
WC Pwf P1 Exp P2 WC@ Pwf Pr Pr Dimana P1 dan P2 tergantung dari harga water cutnya, dan dari analisa regresi diperoleh hubungan sebagai berikut:
P1 1.606207 - 0.130447 lnWC
P2 - 0.517792 0.110604 ln WC Dimana Water Cut dinyatakan dalam %.
2
Prosedur Perhitungan Perkirakan kinerja aliran fluida dari formasi ke dasar sumur (IPR) Metode Poedjo Soekarno dengan prosedur sebagai berikut: Siapkan data produksi seperti Tekanan Reservoir (Pr), tekanan alir dasar sumur (Pwf), dan laju alir minyak (Qo). Laju alir minyak diketahui dari tes produksi (swab test), dan tekanan reservoir diketahui dari tes tekanan atau dapat juga dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Pr = (Datum – SFL)x Gf Dimana: Gf = Sg mix x 0,433 Sgmix = (Wc x Sgwater) + ((1-WC) x Sgoil) Maka dari persamaan diatas Pr = (Datum – SFL) x 0,433[(Wc x Sgwater) + ((1-WC) x Sgoil)] Tekanan alir dasar dasar sumur (Pwf) didapat dengan persamaan sebagai berikut: Pwf = (Datum – WFL)x Gf Atau Pwf = (Datum – WFL) x 0,433[(Wc x Sgwater) + ((1-WC) x Sgoil)] Hitung P1 dan P2: P1 = 1.606207 – 0.130447 ln ( water cut) P2 = -0.517792 + 0.110604 ln (water cut) Hitung WC@ Pwf Pr
watercut Pwf P1 EXP P 2 Pr Hitung Konstanta A0, A1, dan A2 dengan data C1, C2, C3 dari Tabel 1: An = C0 + C1 (water cut) + C2 (water cut)2 A0 = 0.980321 + -0.115661x10-1(WC)+ 0.17905x10-4 (WC)2 A1 = -0.414360 + 0.392799x10-2 (WC)+ 0.237075x10-5(WC)2 A2 = -0.564870 + 0.762080x10-2 (WC)+-0.202079x10-4(WC)2
WC @ Pwf Pr =
Hitung Laju aliran maximum q max
24
Pwf A0 A1 pr
qo Pwf A2 Pr
2
Asumsikan beberapa harga tekanan dasar sumur dan hitung laju aliran minyak, air, dan laju aliran total dengan persamaan :
qo q max* ( Ao A1( Pwf / Pr) A2( Pwf / Pr) 2 wc qo qw 100 wc II. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan dengan mengumpulkan data dari lapangan yang dianggap perlu, dan kemudian mengolahnya sesuai dengan teori yang didapatkan dari buku-buku dan literatur. Setelah hasil didapat, dilakukan pembahasan yang membawa kepada kesimpulan yang merupakan tujuan dari penelitian ini. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk mengaplikasikan teori dari Poedjo Soekarno ini, diambil data lapangan dari data reservoir. Tes sumur yang ada yaitu Sumur cominggle ini terdiri dari 4 sand yaitu : Sand A1, Sand A2, Sand A3 dan Sand B. Tabel 2. Data tes sumur
SAND
TOP
BOTTOM
WC
SFL
WFL
BFPD
A1
4,570
4,576
91
1,448
3,890
760.32
A2
4,585
4,595
93
1,368
3,454
725.76
A3
4,609
4,628
95
945
2,465
829.44
B
4,714
4,720
20
1754
4,389
262.08
Dari data tes sumur di atas maka dapat dibuat kurva Inflow Performance Relationship (IPR) metoda Pudjo Sukarno dengan prosedur sebagai berikut: Hitung P1 dan P2: P1
=1.606207 – 0.130447 ln ( water cut) =1.606207 - 0.130447 ln (91) = 1.01778
P2
= -0.517792 + 0.110604 ln (water cut) = -0.517792 + 0.110604 ln (91) = -0.01887
Pr = (Datum – SFL)x Gf dengan: Gf = Sg mix x 0,433 Sgmix = (Wc x Sgwater) + ((1-WC) x Sgoil) Maka: Pr = (Datum – SFL) x 0,433[(Wc x Sgwater) + ((1-WC) x Sgoil)]
25
dengan:
maka:
Sg water
=1
Sg oil
=
141,5 131,5 o API
Sg oil
=
141,5 0,86 131,5 33
Pr
= (4525-1448)X(0,433[(0,91X1)+(1-0,91)X0,86)]) = 1315,575
Pwf
= (Datum – WFL) x 0,433[(Wc x Sgwater) + ((1-WC) x Sgoil)]
Pwf
= (4525-3890)X(0,433[(0,91X1)+(1-0,91)X0,86)])
Maka : = 271,495 Hitung WC@ Pwf ≈ Pr WC @ Pwf ≈ Pr
=
=
watercut Pwf P1 EXP P 2 Pr 91
1.01778EXP 0.01887
271.495 1315.575
= 89.8 Hitung Konstanta A0, A1, dan A2 dengan data C1, C2, C3 dari Tabel 3 An = C0 + C1 (water cut) + C2 (water cut)2 A0 = 0.980321 + -0.115661x10-1(89.8)+ 0.17905x10-4 (89.8)2 = 0.08641 A1 = -0.414360 + 0.392799x10-2 (89.8)+ 0.237075x10-5(89.8)2 = -0.04269 A2 = -0.564870 + 0.762080x10-2 (89.8)+-0.202079x10-4(89.8)2 = -0.04364 Hitung Laju aliran maximum q max
=
qo Pwf A0 A1 pr
Pwf A2 Pr
68 2 271.495 271.495 0.08641 - 0.04269 * 0.04364 * 1315.575 1315.575
= 903,421BFPD 26
2
Selanjutnya diasumsikan harga Pwf dan hitung laju alir minyak,air dan total aliran dengan: qo q max* ( Ao A1( Pwf / Pr) A2( Pwf / Pr) 2 wc qo qw 100 wc maka didapat seperti tabel 3: Tabel 3. Hasil perhitungan laju alir fluida setiap lapisan SAND A1 Pwf ass Qo 1316
0.08
Qo
Qw
Qf
0.77
0.84 0.07
SAND A2 Qw Qf 0.94
Qo
1.01
SAND A3 Qw Qf
Qo
1.96
SAND B Qw Qf
0.1
1.86
0.22 0.06
0.28
1066 20.96 211.93 232.89 2.83 37.54 40.37 13.32
253
1000 25.97 262.61 288.59 19.61 260.55 280.16 15.88
301.71
317.59
900
33.23 336.02 369.25 23.64 314.06 337.7 31.52
598.83
630.35 76.13 19.03 95.16
800
40.04 404.81 444.85 29.47 391.54 421.02 35.28
670.24
705.52 100.84 25.21 126.05
700
46.38
469 515.39 34.94 464.15 499.09 40.72
773.73
814.46 123.43 30.86 154.29
600
52.28 528.58 580.86 40.03 531.88 571.92 45.83
870.84
916.67 143.91 35.98 179.89
500
57.71 583.56 641.27 44.76 594.73 639.5 50.61
961.54 1,012.15 162.27 40.57 202.84
266.31 20.37 5.09 25.46 49.3 12.33 61.63
400
62.7 633.93 696.62 49.13 652.71 701.84 55.04 1,045.85 1,100.90 178.52 44.63 223.15
300
67.22 679.69 746.91 53.12 705.8 758.93 59.15 1,123.77 1,182.92 192.66 48.16 240.82
243
69.6 703.71 773.31 58.66 779.32 837.98 68.14 1,294.69 1,362.83 186.84 46.71 233.55
200
71.29 720.85 792.14 60.02 797.36 857.37 69.43 1,319.16 1,388.59 204.68 51.17 255.85
100
74.91 757.39 832.3 62.91 835.82 898.73 69.84 1,360.43 1,396.76 214.58 52.55 268.23
0
78.07 789.34 867.4 56.75 754.02 810.77 72.91 1,495.30 1,458.21 224.58 53.65 278.23
IPR Commingle 1800 1600 1400
P(wf)
1200 1000 800 600 400 200 0
Q(BFPD) commingle
Sand A1
Sand A2
Sand A3
Sand B
Gambar 1. Kurva IPR Fluida Poedjo Soekarno
27
Gambar 2. Kurva IPR Fluida Vogel
IV. KESIMPULAN 1. 2. 3. 4.
Besarnya laju aliran fluida untuk setiap lapisan berdasarkan perhitungan dapat dilihat pada tabel 3. Laju alir tiap interval (tiap sand) dan laju alir total dari perhitungan metode Poedjo Soekarno mempunyai nilai lebih kecil dari pada metode Vogel IPR metode Poedjo Soekarno lebih kecil dari pada metode Vogel Besarnya laju aliran minyak dengan metod Pudjo Soekarno lebih mendekati aktual di lapangan, hal ini disebabkan karena memperhitungkan kadar air yang ikut terproduksi.
V. DAFTAR PUSTAKA Allen : “Production Operation & Well Completion, Work over, Vol.2. Brown Kermit. E, : “ The Technology of Artificial lift Methods”, Petroleum Publising company, vol.1, Pen-well Books Tulsa Brown Kermit. E, : “ The Technology of Artificial lift Methods”, Petroleum Publising company, vol.4 Pen-well Books Tulsa. Rudi Rubiandini R.S, 1996 : “ Well Completion & Work over”,by Caltex. Poedjo Sukarno : “Kinerja Aliran Fluida Reservoir Dari Formasi ke Dasar Sumur”, Diktat Kuliah , Teknik Perminyakan- ITB.
28
