Bab V Metode Peramalan Produksi Usulan Dan Studi Kasus V.1. Metode Peramalan Produksi Usulan Metode peramalan yang diusulkan didasarkan pada asumsi bahwa analisis dilakukan pada kondisi laju alir konstan (constant rate) dan air sudah mulai terproduksi dari sumur. Metode ini dimulai dari konsep penurunan produksi minyak setelah breakthrough dimana dalam hal ini penurunan produksi disebabkan adanya kenaikan produksi air. Gambar V.1 menunjukkan ilustrasi proses injeksi air, dimana setiap fenomena yang terjadi direservoir akan otomatis terrepresentasikan dalam pola kelakuan produksi minya dan air. Data Produksi 30000
1400 Minyak Air
1200
Gas 1000
20000 800 15000 600 10000 400 5000
0 15-Jun-94
air
Gambar V.1
Laju Alir Gas, mscfd
Laju Alir Minyak dan Air, bbl/d
25000
200
28-Oct-95
11-Mar-97
24-Jul-98
6-Dec-99
19-Apr-01
1-Sep-02
14-Jan-04
0 28-May-05
minyak
Skema pergerakan air dari sumur injeksi ke sumur produksi
Bila ditinjau dari penurunan persamaan hubungan produksi kumulatif minyak, laju alir dan decline rate maka dapat diuraikan dalam Tabel V.1 berikut : Tabel V.1 Parameter dan arti fisik proses penurunan produksi minyak di sumur Parameter
Definisi
Produksi Kumulatif
Volume
Laju Alir (rate)
Volume/waktu
Persamaan
∫ q ( t ).dt
Laju Perubahan rate Rate/waktu (efek kenaikan air ~dSw/dt)
q(t)
dq(t)/dt
Percepatan perubahan rate ∆Laju rate/waktu dq(t)/dt2
50
Arti grafis
Luas dibawah kurva Kurva rate
Slope kurva rate Atau (Wp/Np) Slope (Wp/Np) vs t
Atau apabila kita tinjau secara grafis maka decline rate adalah slope penurunan pada plot laju alir minyak (qo) terhadap waktu (t). Penentuan besarnya slope ini dapat dilakukan dengan langkah sederhana yaitu membagi luasan diatas kurva dengan luasan dibawah kurva atau dalam hal ini dapat dinyatakan bahwa slope adalah hasil pembagian antara Wp dibagi Np. Slope ini sebanding dengan kecepatan (laju) masuknya air oleh variabel-variabel karakteristik reservoir (baik itu batuan maupun fluida) serta operasi produksi (laju alir dan laju injeksi). Secara skematik ilustrasi uraian diatas dapat dilihat dalam Gambar V.2 Faktor-faktor yang berpengaruh pada penurunan produksi minyak akibat kenaikan produksi air dari suatu sumur sangat ditentukan oleh variabel-variabel berikut :
Laju alir produksi total (liquid)
Laju injeksi air
Perbandingan permeabilitas relatif minyak dan air (Mobility Ratio)
Perbandingan permeabilitas horizontal dan vertikal
Perbandingan densitas minyak dan air
Menurut studi yang dilakukan Yortsos faktor yang paling dominan yang mengontrol produksi minyak dan air adalah parameter permeabilitas relatif dan operasi produksi. Dalam kasus laju produksi konstan, produksi kumulatif liquid akan linear terhadap waktu, sehingga kita dapat memanfaatkan kelinearan ini untuk menghubungkan Wp/Np terhadap produksi kumulatif liquid yang akan menjadi linear juga. Dari hubungan ini nantinya dapat dilakukan peramalan produksi dengan memanfaatkan kelinearan tiap variabel diatas.
51
qw
qo waktu
qtot Wp
Np waktu
Gambar V.2
Grafik hubungan laju alir minyak-air dan perbandingan kumulatif produksinya
Plot (Wp/Np) vs Waktu Data Sejarah Produksi
Plot (Wp/Np) vs Prod. Kumulatif Liquid Data Sejarah Produksi
Peramalan
2
Peramalan
3
Wp/Np
Wp/Np
Y
X Waktu
Kumulatif Liquid (Wp+Np)
Produksi vs Waktu Data Sejarah Produksi
Peramalan
Hitung Laju Alir Prediksi menggunakan hubungan :
1
(Wp/Np)=Y dan (Wp+Np)=X
qo
Sehingga
qw
5
4
Np = X/(1+Y) dan Wp=(X.Y)/(Y+1) Laju alir akan sama dengan pertambahan Np atau Wp untuk satuan waktu tertentu
Waktu
Gambar V.3
Prosedur perhitungan peramalan produksi menggunakan metode usulan
52
Prosedur peramalan produksi menggunakan metode usulan ini dapat dilakukan sebagai berikut : 1. Plot data sejarah produksi minyak dan air terhadap waktu 2. Hitung produksi kumulatif minyak dan air, hitung juga perbandingan kumulatif air (Wp) terhadap kumulatif minyak (Np) atau (Wp/Np) kemudian plot dalam skala cartesian terhadap waktu 3. Tentukan besarnya kemiringan plot No. 2 terutama pada bagian akhir data produksi dan lakukan ekstrapolasi untuk keperluan peramalan produksi nantinya 4. Hitung kumulatif produksi liquid (minyak+air) atau (Wp+Np) dan kemudian buatlah plot (Wp/Np) terhadap kumulatif liquid (Wp+Np) 5. Tentukan besarnya slope pada plot No. 4 dan lakukan ekstrapolasi untuk keperluan peramalan produksi nantinya 6. Peramalan produksi dapat dilakukan dimulai dengan menentukan waktu dimana laju produksi akan dihitung 7. Baca untuk waktu yang sudah dipilih besarnya (Wp/Np) dari ekstrapolasi plot No. 2 dan besarnya (Wp+Np) dari ekstrapolasi plot No. 4 8. Hitung Laju Alir Prediksi menggunakan hubungan : (Wp/Np)=Y dan (Wp+Np)=X sehingga Np = X/(1+Y) dan Wp=(X.Y)/(Y+1) 9. Laju alir akan sama dengan pertambahan Np atau Wp dibagi satuan waktu tertentu 10. Plot laju alir hasil peramalan bersama data sejarah produksi Diagram alur perhitungan dapat dilihat dalam Gambar V.3
53
V.2 Studi Kasus Untuk evaluasi lebih lanjut mengenai metode usulan ini dilakukan aplikasi menggunakan data sejarah produksi sumuran dari Lapangan X yang sudah dilakukan injeksi air selama ini. Dengan menggunakan konsep, persamaan dan prosedur diatas, maka berikut ini disajikan contoh aplikasi metode peramalan produksi usulan untuk beberapa sumur di Lapangan X dan Y.
Sumur X-5 Aplikasi peramalan produksi menggunakan metode usulan pada sumur X-5 menunjukkan hasil yang cukup bagus, dimana Gambar V.4 sampai V.6 menunjukkan bahwa hubungan yang diusulkan konsisten dengan hasil studi yang sudah diperoleh. Gambar V.7 menunjukkan hasil peramalan produksi dengan menggunakan metode usulan, sedangkan hasil perbandingan metode usulan dengan metode-metode lain ditunjukkan pada Gambar V.8. Pada Gambar V.9 ditunjukkan hubungan slope (Wp/Np) fungsi waktu terhadap laju alir liquid yang berbeda yang dapat dimanfaatkan untuk peramalan jika terjadi operasi produksi yang berubah.
14000
30000000
12000
25000000
20000000 8000 15000000 6000
Kum. Liq,, bbl
Laju Alir Liquid, bbl/d
10000
10000000 4000
Laju Alir Liquid
2000
0 Jun-94
Gambar V.4
5000000
Kum. Liq.
Oct-95
Mar-97
Jul-98
Dec-99
Apr-01
Sep-02
Jan-04
0 May-05
Plot laju alir liquid dan kumulatif liquid sebagai fungsi waktu sumur X-5
54
Plot (Wp/Np) vs. Waktu 14.00 12.00
y = 0.0029x - 99.506
(Wp/Np)
10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 Jun-94
Oct-95
Mar-97
Jul-98
Dec-99
Apr-01
Sep-02
Jan-04
May-05
Waktu
Gambar V.5
Plot (Wp/Np) sebagai fungsi waktu sumur X-5
(Np+Wp) vs (Wp/Np) 14.00 12.00
y = 3E-07x + 3.4249
(Wp/Np)
10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 0
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
(Wp+Np)
Gambar V.6
Plot (Wp/Np) sebagai fungsi (Wp+Np) pada sumur X-5
55
30000000
3500
14000
Laju Alir Minyak
12000
Laju Alir Air
2500
10000
2000
8000
1500
6000
1000
4000
500
2000
Laju Alir Air, bbl/d
Laju Alir Minyak, bbl/d
3000
0 0 Jun-94 Oct-95 Mar-97 Jul-98 Dec-99 Apr-01 Sep-02 Jan-04 May-05 Oct-06 Feb-08
Gambar V.7
Plot sejarah produksi dan hasil peramalan pada sumur X-5
Plot (1/WOR) vs. Np
Decline Curve Analysis 3500
1.00
3000 Laju Alir M inyak, bbl/d
Np = 4,60 mmstb 1/W O R
0.10
0.01
Np = 2,56 mmstb
2500 2000 1500 1000 500 0 Jan-90
0.00 0
500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 4500000 5000000
Np
Jun-95
Dec-00
Sumur X-05
Plot (1/X) vs. Np
Jun-06
May-17
3500
Nov-22
14000
Laju Alir Minyak Laju Alir Air
3000
0.40
Np = 4,00 mmstb Laju Alir M inyak, bbl/d
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15
12000
2500
10000
2000
8000
1500
6000
Np = 1,90 mmstb
1000
Laju Alir Air, bbl/d
0.45
(1/X )
Nov-11
Waktu
4000
0.10 500
0.05
2000
0.00 0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
4500000
Np
Gambar V.8
0 Jun-89
Nov-94
May-00
Nov-05
Apr-11
Oct-16
0 Apr-22
Hasil perbandingan peramalan produksi dengan menggunakan beberapa metode dengan metode usulan pada sumur X-5
56
Plot Perubahan Slope (Wp/Np) sebagai fungsi dari Laju Alir
0.006
y = 2E-07x + 0.0009 2
Slope (Wp/Np) vs t
0.005
R = 0.2093
0.004 0.003 0.002 0.001 0.000 0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
Laju Alir Liquid
Gambar V.9
Plot hubungan perubahan slope (Wp/Np) fungsi waktu terhadap laju alir liquid pada sumur X-5
Sumur Y-4 Aplikasi peramalan produksi menggunakan metode usulan pada sumur Y-4 ditunjukkan pada Gambar V.10 sampai V.15. Gambar V.13 menunjukkan hasil peramalan produksi dengan menggunakan metode usulan, sedangkan hasil perbandingan metode usulan dengan metode-metode lain ditunjukkan pada Gambar V.14. Hubungan slope (Wp/Np) fungsi waktu terhadap laju alir liquid yang berbeda ditunjukkan Gambar V.15 yang menunjukkan kelinearan juga yang dapat dimanfaatkan untuk peramalan jika terjadi operasi produksi yang berubah.
57
70000000
20000 18000
60000000 16000
La ju A lir Liquid, bbl/d
12000
40000000
10000 30000000
8000 6000
20000000
4000
Laju Alir Liquid 10000000
Kum. Liq.
2000 0 Aug-87
K um . Liq,, bbl
50000000
14000
May-90
Jan-93
Oct-95
Jul-98
Apr-01
0 Jan-04
Gambar V.10 Plot laju alir liquid dan kumulatif liquid sebagai fungsi waktu sumur Y-4
Plot (Wp/Np) vs. Waktu 9.00 8.00 7.00
(W p/Np)
6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 Aug-87
May-90
Jan-93
Oct-95
Jul-98
Waktu
Gambar V.11 Plot (Wp/Np) sebagai fungsi waktu sumur Y-4
58
Apr-01
Jan-04
(Np+Wp) vs (Wp/Np) 9.00 8.00 7.00
(W p/N p)
6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 0
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
70000000
(Wp+Np)
Gambar V.12 Plot (Wp/Np) sebagai fungsi (Wp+Np) pada sumur Y-4
18000
14000
Laju Alir Minyak Laju Alir Air
12000
16000
10000 12000 8000
10000
6000
8000 6000
4000 4000 2000
0 Jun-89
2000
Nov-94
May-00
Nov-05
Apr-11
Oct-16
0 Apr-22
Gambar V.13 Plot sejarah produksi dan hasil peramalan pada sumur Y-4
59
Laju Alir Air, bbl/d
Laju Alir M inyak, bbl/d
14000
Plot (1/WOR) vs. Np
Decline Curve Analysis
10.00
14000
Np = 11,20 mmstb
12000 Laju Alir M inyak, bbl/d
1/W O R
1.00
0.10
0.01
Np = 7,05 mmstb
10000 8000 6000 4000 2000
0.00 0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
Np
0 Jan-90
12000000
Jun-95
Dec-00
Sumur Y-04
Plot (1/X) vs. Np
Jun-06
Nov-11
May-17
Nov-22
Waktu
18000
14000
Laju Alir Minyak 0.60 12000
Np = 8,60 mmstb
14000
(1/X )
0.40
0.30
0.20
10000 12000 8000
10000
6000
8000
Np = 6,33 mmstb
4000
6000
Laju Alir Air, bbl/d
Laju Alir M inyak, bbl/d
0.50
16000
Laju Alir Air
4000
0.10 2000
2000
0.00 0
1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000
Np
0 Jun-89
Nov-94
May-00
Nov-05
Apr-11
Oct-16
0 Apr-22
Gambar V.14 Hasil perbandingan peramalan produksi dengan menggunakan beberapa metode dengan metode usulan pada sumur Y-4
Plot Perubahan Slope (Wp/Np) sebagai fungsi dari Laju Alir 0.003
Slope (Wp/Np) vs t
0.003 0.002 0.002 0.001 0.001 0.000 0
2000
4000
6000
8000
10000 12000 14000
16000 18000 20000
Laju Alir Liquid
Gambar V.15 Plot hubungan perubahan slope (Wp/Np) fungsi waktu terhadap laju alir liquid pada sumur Y-4
60
