PROCEEDING SIMPOSIUM NASIONAL IATMI 2001 YOGYAKARTA , 3-5 OKTOBER 2001
APLIKASI SLOTTED LINER COMPLETION SEBAGAI SAND CONTROL PADA SUMURSUMUR HORIZONTAL DI LAPANGAN ATTAKA UNOCAL INDONESIA Syahrani, Agung Dharmawan, Djoko Pinartjojo, T.R. Popp UNOCAL Indonesia ABSTRAK Permasalahan operasional yang terkait dengan terproduksinya pasir serta partikel-partikel halus formasi lainnya sudah merupakan suatu persoalan klasik dilapangan-lapangan minyak dimanapun. Walaupun demikian, usaha-usaha yang dilakukan dalam rangka menanggulangi persoalan ini terkadang memiliki resiko serta biaya yang cukup tinggi. Seringkali usaha preventif dilakukan dengan cara memproduksi sumur dengan optimum rate dimana pasir tidak ikut terproduksi. Akan tetapi hal ini tidak selalu menjamin bahwa pada suatu saat nanti jika telah terjadi depletion atau perubahan tekanan di dalam reservoir, maka sumur akan tetap berproduksi tanpa terikutnya pasir. Jika problema pasir ini terjadi pada saat tekanan reservoir sudah rendah maka resiko serta biaya workover untuk penaggulangannya akan semakin mahal, dan mungkin tidak akan ekonomis dengan sisa cadangan minyak yang ada. Karena itu perencanaan dan pemilihan metoda penaggulangan masalah terproduksinya pasir ini harus dilakukan sedini mungkin dengan memperhatikan karakteristik dari reservoirnya. Dari sekitar 90 buah sumur horizonatal di lapangan Attaka, ada 6 (enam) buah sumur yang terakhir di bor menggunakan slotted liner sebagai pilihan metoda sand control. Disamping ongkosnya lebih murah, metoda ini dipilih karena lebih banyak memberikan jaminan terhadap kestabilan formasi sebagai konsekuensi dari perubahan tekanan dan besarnya pressure drop di horizontal section. Hasil test produksi menunjukan bahwa sumur-sumur yang menggunakan slotted liner mempunyai performance yang cukup baik dan cukup efektif dalam mencegah terproduksinya pasir secara dini.
1.
PENDAHULUAN
Lapangan Attaka merupakan lapangan minyak Terbesar di Kalimantan Timur. Struktur geologinya terdiri dari endapan pasir dari Delta Mahakam yang berlapis lapis. Secara geografis, Attaka terletak kira-kira 25 Km dari arah timur laut Delta Mahakam di lepas pantai Kalimantan Timur. Mempunyai luas areal closur kira-kira 8000 acre. Jebakan hidrokarbonnya diidentifikasikan sebagai kombinasi dari antiklin, stratigraphy dan patahan yang sangat kompleks. Endapan hidrokarbon tersebar dalam cakupan ribuan kaki secara vertikal pada formasi batuan pasir dengan lingkungan pengendapan delta hingga laut dangkal (Gambar-1). Umumnya sedimentasi terjadi pada rentang waktu pertengahan hingga akhir Miocene (Gambar-2). Pada tahun 1970 Unocal Indonesia (UIC) berhasil mengebor sumur eksplorasi #1A dengan hasil test 11330 BOPD. Pemboran sumur Horizontal di Attaka dimulai sejak 1996, dengan tujuan utama untuk memproduksi minyak di lapisan-lapisan tipis pada formasi-formasi Deltaic dan Shallow. Beberapa kelebihan dan keuntungan dalam penerapan teknologi horizontal well di Attaka dapat di jelaskan sebagai berikut: a) mengurangi efek water coning, b) menjangkau daerah pengurasan yang lebih luas, c) menghasilkan rate produksi yang lebih tinggi serta mempercepat recovery, dan d) Mengurangi drawdown di sumur untuk mencegah runtuhnya formasi dan pergerakan partikel lepas Walaupun masalah produksi pasir telah dicoba di antisipasi dengan penerapan sumur horizontal, namun pada kenyataannya masalah pasir masih kerapkali muncul dan menjadi problem operasional dalam sumur-sumur horizontal. Metoda komplesi yang digunakan umumnya adalah open hole dengan screen (wire wrapped screen), dimana tujuan utamanya adalah untuk mencegah masuknya pasir/partikel formasi kedalam lubang sumur. Namun beberapa sumur yang di bor di daerah-daerah yang tidak kompak menghasilkan produksi pasir yang cukup banyak, dan pada akhirnya sumur
IATMI 2001-07
mengalami sand-blocking atau robeknya screen sebagai akibat dari produksi pasir yang berlebihan. Diperkirakan bahwa terjadi keruntuhan formasi di horizontal section karena pressure drop yang tinggi. 2.
MITIGASI MASALAH PRODUKSI PASIR DI LAPANGAN ATTAKA
Masalah produksi pasir umumnya terjadi pada formasiformasi dangkal berumur relative muda, terutama pada endapan endapan berumur tersier, Di lapangan Attaka problema terproduksinya pasir tidak saja terjadi pada formasiformasi dangkal (Shallow) akan tetapi terjadi juga hingga di kedalaman formasi 3000 – 6000 kaki vertikal. Beberapa kecendrungan yang dapat diamati di Attaka pada saat suatu sumur/formasi mulai memproduksi pasir bersama fluida adalah: Ø
Kondisi aliran Multifasa: Umumnya produksi pasir di Attaka akan terjadi jika sumur telah memproduksi sejumlah air. Hal ini diperkirakan karena telah terjadi perubahan kondisi sementasi matriks formasi disekitar lubang sumur. Disamping itu, efek multifasa memungkinkan terjadinya “kompetisi” diantar air, minyak dan gas untuk mengalir ke lubang sumur sehingga meningkatkan gaya gesek diantara fluida dengan batuan. Untuk formasi yang cukup lemah, gaya gesek ini sudah cukup untuk merangsang terjadinya pelepasan partikel
Ø
Karakteristik Formasi: Umumnya formasi-formasi didaerah Shallow dan Lower deltaic mempunyai kecendrungan besar untuk menghasilkan pasir pada saat berproduksi. Ini dapat dimaklumi, karena umurnya yang relatif muda menyebabkan tingkat kekompakan di formasi-formasi tersebut sangat rendah.
Aplikasi Slotted Liner Completion Sebagai Sand Control Pada Sumur-sumur Horizontal Di Lapangan Attaka UNOCAl Indonesia
Ø
Syahrani, Agung Dharmawan, Djoko Pinartjojo, T. R. Popp
Pengaruh Tekanan Formasi Pada daerah Intermediate, umumnya produksi pasir berhubungan erat dengan telah rendahnya tekanan di formasi tersebut, dimana umumnya driving mekanismenya adalah depletion. Untuk sumur-sumr Horizontal, perubahan tekanan ini sangat sensitif terhadap kekompakan formasi di horizontal section.
Akibat yang ditimbulkan bila produksi pasir tidak terkontrol antara lain : a)Kerusakan pada fasilitas permukaan; b) Erosi pada casing dan tubing; d) Hilangnya produktifitas sumur secara tiba-tiba. 3.
PEMAKAIAN SLOTTED LINER PADA SUMUR HORIZONTAL
Untuk sumur-sumur Horizontal yang terdahulu umumnya dipergunakan wire-wrapped screen pada horizontal sectionnya. Metoda ini sebenarnya cukup effektif untuk menahan laju aliran pasir , namun tidak cukup kuat untuk menahan kekompakan formasi jika telah terjadi penurunan tekanan. Dalam beberapa kasus, terjadi kerusakan screen akibat abrasi yang kuat dan juga tersumbatnya screen akibat runtuhnya formasi ataupun oleh kumulasi partikel-partikel halus yang tertahan oleh screen. Untuk kasus kasus seperti ini terpaksa horizontal section di abandon, dan sumur di rekomplesi ke potensial diatasnnya Akhir-akhir ini Attaka banyak melakukan pemboran sumur Horizontal di formasi yang lebih dangkal (Shallow). Sebagaimana di jelaskan diatas, formasi Dangkal ini umumnya tidak terlalu kompak karena kondisi pengendapannya. Pengalaman di sumur-sumur vertikal, banyak sekali workover yang gagal akibat dari problem pasir. Walaupun formasi di daerah Shallow umumnya mempunyai porositas yang bagus ( 28 – 35 %) serta permeabilitas yang baik pula, akan tetapi masalah komplesi sering menjadi alasan mengapa recovery di shallow menjadi lebih rendah dari yang diharapkan. Karena itu pemakaian slotted liner mulai diusulkan untuk dipergunakan pada pemboran sumur-sumur horizontal didaerah yang lebih dangkal dan tidak kompak. Slotted liner sebenarnya adalah sejenis casing yang telah diberi lubang-lubang (perforasi) yang sangat halus. Ukuran lubangnya tersedia dari kisaran 0.02 hingga 0.03 inchi. Dicoba pertama kali pada sumur SL-1 yang dibor pada Desember-2000 untuk mengambil cadangan minyak di formasi 35-8. Tujuan utama yang ingin dicapai adalah untuk pencegahan runtuhnya formasi setelah pemboran maupun setelah terjadi penurunan tekanan atau setelah watered-out. Slotted liner yang dipakai adalah: v v
Keystone slots, lebar 0.028”, panjang slots/foot, untuk 7” slotted liner. Keystone slots, lebar 0.028”, panjang slots/foot, untul 5” slotted liner.
1.5”,
188
1.5”,
134
Cara pemasangan slotted liner pada sumur -sumur horizontal dapat dilakukan dengan dua cara pemasangan: a. Pemasangan Dikombinasi Sekaligus Dengan Casing. Cara ini dapat dilakukan pada lubang 8-1/2” maupun lubang 6-1/8”. Beberapa hal penting yang perlu diperhatikan adalah: adanya depleted zone diatas target,
IATMI 2001-07
tekanan formasi, sudut kemiringan, adanya Coal atau zona air. Cara pemasangannya adalah sebagai berikut • Pengeboran lubang 8-1/2” atau 6-1/8” sampai ke landing point dan diteruskan ke horizontal section. • Selanjutnya dirangkaikan: 7” atau 5” slotted liner yang dibutuhkan sepanjang horizontal section, pup joint yang dilubangi pada bagian atas dan dicement pada bagian bawah, landing collar/float collar, 7” atau 5” casing sesuai dengan yang dibutuhkan dan terakhir adalah liner hanger. • Setelah kombinasi casing dan slotted sampai pada kedalaman yang diinginkan, maka dilanjutkan dengan penyemenan. Hal penting yang harus diperhatikan disini adalah bahwa cement akan mengalir melalui lubang yang ada di pup joint, sehingga pup joint sebaiknya ditempatkan diantara lapisan shale terdekat diatas target horizontal dengan sudut kemiringan yang cukup tinggi. Faktor penting lainnya adalah tinggi dari cement yang diinginkan. Sebaiknya dihitung tekanan hidrostatik yang diterima oleh formasi akibat berat dan tinggi dari cement agar tidak terjadi losses. • Cement yang ada di pup joint dibersihkan dengan menggunakan clean out run yang terdiri dari mata bor ukuran 6-1/8” untuk casing 7” atau 4-1/8” untuk casing 5”. b. Pemasangan hanya dengan slotted liner. Hanya dilakukan pada lubang 6-1/8” dengan menggunakan 5” slotted liner. Cara pemasangan ini sangat mirip dengan pemasangan slotted liner pada sumur deviated, hanya saja slotted liner dipasang pada horizontal section. Performance sumur sumur yang telah dipasang slotted liner dapat dilihat pada Tabel-1. Panjang horizontal sectionnya rata-rata 532 kaki. Secara umum dapat dikatakan bahwa sumur-sumur dengan slotted liner mempunyai IP (initial production) rata-rata 504 BOPD. Tidak terlihat adanya produksi pasir selama 2 bulan pertama untuk semua sumur. Pemantauan di lapangan menunjukan bahwa performance sumur-sumur horizontal yang dilengkapi slotted liner menunjukkan hasil yang cukup baik, serta total biaya pemboran yang rata-rata lebih rendah daripada sumur-sumur yang dilengkapai dengan screen biasa. Melihat beberapa keberhasilan yang dicapai dari 6 sumur yang telah dipasang slotted liner, maka direncanakan akan lebih banyak lagi pemasangan slotted liner sumur-sumur horizontal, terutama pada daerah-daerah dangkal, dan tidak kompak/ mudah lepas (unconsolidated). 4. DISKUSI Masalah produksi pasir menjadi focus di Attaka, karena banyak sekali problema operasi yang ditimbulkannya. Yang terutama adalah sulit untuk mempertahankan rata produksi pada level yang cukup tinggi. Secara mekanis, produksi pasir dapat di tahan dengan melengkapi sumur horizontal dengan Screen. Kesulitan akan menjadi lebih kompleks jika terjadi formasi collapse pada horizontal section karena batuan formasinya tidak kompak. Untuk sementara, slotted liner mungkin merupakan alternatif terbaik untuk komplesi sumur-
Aplikasi Slotted Liner Completion Sebagai Sand Control Pada Sumur-sumur Horizontal Di Lapangan Attaka UNOCAl Indonesia
Syahrani, Agung Dharmawan, Djoko Pinartjojo, T. R. Popp
sumur horizontal pada formasi yang kurang kompak. Walaupun belum menjamin bahwa pasir tidak akan terproduksi, namun setidak-tidaknya gugurnya formasi kedalam lubang bor sudah dapat diantisipasi sehingga lebih memperpanjang umur sumur tersebut, dan lebih memberi keleluasaan untuk membuat perencanaan optimisasi produksi, misalnya melakukan production logging, menutup water source, menambah perforasi dan jenis kerja ulang lainya. Akan tetapi tetap diperlukan pemantauan ulah sumur yang ketat sejak awal produksi, hal ini untuk mencegah terjadinya pressure drop yang berlebihan di lubang sumur, yang mana dapat mengakibatkan terganggunya kesetimbangan formasi ataupun water breakthrough yang premature.
7.
DAFTAR PUSAKA
1.
D.T Vo, Sukerim, Agung Dh, Rusdi S, Renas W .(2000) , “Lookback on Performance of 50 Horizontal Wells Targetting Thin Oil Columns, Mahakam Delta, East kalimantan” SPE 64385, Asia Pasific Oil and Gas Conerence and Exhibition held in Brisbane, Australia, 16-18 October.
2.
George G, Calvin K. Deem, Christophe M. (2000) “ Screen Selection for Sand Control Based on Laboratory Test”, SPE 64398, Asia Pasific Oil and Gas Conerence and Exhibition held in Brisbane, Australia, 16-18 October.
3.
Rike Service Inc. (1997), “ Sand Control & Operations”,
4.
W.L. PenBerthy Jr (1999), “ Sand Control Completion Options For Horizontal Wells in Soft Formations” Petroleum Engineer , February ed. Hal 49-55.
5.
J. B. Navaro (1996), “Slotted Liner Completions Used in the Fisrt Horizontal Wells in Mexico”, SPE 37110, SPE International Conference on Horizontal Well Technology, Calgary, Canada, 18-20 November.
6.
Djoko P, Drilling Program Attaka Horizontal wells, 2000.
5. KESIMPULAN Tujuan dari makalah ini adalah untuk menjelaskan pengalaman Unocal Indonesia dalam mencari metoda yang tepat untuk menanggulangi masalah produsksi pasir. Dari pengamatan beberapa sumur, ternyata pemakaian slotted liner dalam sumur-sumur horizontal memberikan beberapa keuntungan antara lain: q q q
q
Lebih sederhana dalam design dan pemasangannya Biaya pemboran dapat lebih murah Lebih memberi ruang untuk kerja ulang (redrill, perforasi, sequeeze, gravel pack, PLT dll) Dapat mengeliminasi pemakaian 2-7/8” wire wrapped screen (SSWWS) Lebih kokoh, memeberikan kemungkinan tingkat kesuksesan lebih tinggi dibandingkan dengan SSWWS Menghasilkan performance sumur yang lebih baik.
6.
UCAPAN TERIMA KASIH
q q
Penulis mengucapkan Terima Kasih kepada Unocal Indonesia Co, dan PERTAMINA atas pemberian izin untuk memperesentasikan paper ini. Ucapan Terima kasih juga ditujukan kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam penyusunan paper ini. Tabel 1 SUMUR-SUMUR HORIZONTAL DENGAN SLOTTED LINER COMPLETION
NAMA SUMUR Waktu Komplesi
SL-1HZ Dec 21, 2000
SL-2HZ March 01, 2001
SL-3HZ June 12, 2001
Well TD (FT-MD) Panjang Slotted Liner (FT) Nama Reservoir
4803 542
4800 378
Shallow, 35-8
Shallow, 32-7A
7” VS 5”
640 bopd 1.2 % 269 bopd 57%
Ukuran casing Vs Ukuran Slotted Liner Produksi mula-mula /Water cut Produksi Terakhir / Water cut
IATMI 2001-07
SL-5HZ June 25, 2001
6987 717
SL-4HZ June 30, 2001 9499 616
7” VS 5”
Lower Deltaic, 56-4 7” VS 5”
Intermediate , 58-7 7” VS 5”
Shallow, 347A 7” VS 7”
582 bopd 0% 360 bopd 60%
522 bopd 0% 450 bopd 30%
754 bopd 0% 804 bopd 10%
276 bopd 6.3 % 419 bopd 6.40%
4322 340
SL-6HZ August 11,2001 4800 602
52-8 7” VS 7”
252 bopd 4.5 % 62.5%
Aplikasi Slotted Liner Completion Sebagai Sand Control
Syahrani, Agung Dharmawan, Djoko Pinartjojo, T. R. Popp
Pada Sumur-sumur Horizontal Di Lapangan Attaka UNOCAl Indonesia
Gambar-1 Lokasi Lapangan Attaka
Gambar-5 Dual Screen
Gambar 2 Kolom Stratigrafi Lapangan Attaka Production Performance Attaka SL-3 Well 8 0 0
1 0 0 0 9 0 0 8 0 0
6 0 0 7 0 0 5 0 0
6 0 0
4 0 0
5 0 0 4 0 0
3 0 0 3 0 0 2 0 0
Gas Rate (MScfd), WHP (psi)
Oil Rate (Bopd), Water Rate (Bwpd)
7 0 0
2 0 0 1 0 0 1 0 0 0 6/8/01
0 6/18/01
6/28/01
7/8/01
7/18/01
7/28/01
8/7/01
8/17/01
8/27/01
9/6/01
9/16/01
Date Water
Rate
O i l R a t e
W H P
Gas
Rate
Gambar-3 Contoh Ulah Produksi Pada Sumur Slotted Liner Completion Production Performance
1400
1400
1200
1200
1000
1000
800
800
600
600
400
400
200
200
0 12/26/99
1/5/00
1/15/00
1/25/00
2/4/00
2/14/00
2/24/00
3/5/00
0 3/15/00
Date Water Rate
Oil Rate
WHP
Gas Rate
Gambar-4 Contoh Ulah Produksi Pada Sumur Screen Completion
IATMI 2001-07
Gas Rate (MScfd), WHP (psi)
Oil Rate (Bopd), Water Rate (Bwpd)
Attaka SC-1 Well (Wire Wrapped Screen)
Gambar-6 Konfigurasi Slotted liner
Aplikasi Slotted Liner Completion Sebagai Sand Control Pada Sumur-sumur Horizontal Di Lapangan Attaka UNOCAl Indonesia
Syahrani, Agung Dharmawan, Djoko Pinartjojo, T. R. Popp
Gambar-8 Komplesi dengan slotted liner
Gambar-7 Komplesi dengan screen
IATMI 2001-07
