KARAKTERISASI RESERVOIR 1950’, DENGAN MENGGUNAKAN KURVA PERMEABILITAS RELATIF YANG DITURUNKAN DARI DATA PRODUKSI, DI LAPANGAN BEKASAP
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh
MOHAMMAD YASIN ABDULFATAH NIM: 22005015 Program Studi Magister Teknik Geologi
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
KARAKTERISASI RESERVOIR 1950’, DENGAN MENGGUNAKAN KURVA PERMEABILITAS RELATIF YANG DITURUNKAN DARI DATA PRODUKSI, DI LAPANGAN BEKASAP
Oleh
MOHAMMAD YASIN ABDULFATAH NIM: 22005015 Program Studi Magister Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal ................................................
Ketua
__________________________ ( Dr. Chalid Idham Abdullah ) Anggota
Anggota
_____________________________ (Dr. Taufan Marhaendrajana)
______________________________ ( Ir. Lambok M. Hutasoit, Ph.D. )
ii
Dipersembahkan untuk istri tercinta Erni Restiani, dan si kembar yang masih dalam angan Shaqila dan Aidan
iii
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena hanya dengan rahmat dan karunia-Nya penulis mampu menyelesaikan tesis program magister ini dengan baik. Tesis ini mudah-mudahan bisa menambah wawasan tentang kegunaan dari permeabilitas relatif suatu reservoir untuk membuat regionisasi yang penulis teliti di lapangan minyak Bekasap, Duri. Pada kesempatan ini penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada Dr. Chalid Idham Abdullah, Dr. Taufan Marhaendrajana dan Ir. Lambok M. Hutasoit, Ph.D. selaku pembimbing tesis yang selalu menyediakan waktunya untuk memberikan saran maupun kritik selama penulis meyelesaikan tesis ini, dan kepada senior dan mentor penulis, Jayadi H. Sitorus M.T. yang telah membuka wawasan penulis dan selalu siap diajak berdiskusi. Penulis juga menghaturkan banyak terima kasih kepada para dosen-dosen program studi magister teknik geologi yang selama dua tahun telah mengisi harihari penulis menjadi lebih mendalami ilmu kebumian, membuka wawasan penulis secara lebih komprehensif, membuat pelita dihati menjadi obor yang mudahmudahan bisa menerangi selama-lamanya. Terima kasih untuk Mas Ido, Mark Shield, Tim HR dan Travel serta semua pihak di PT CPI yang telah melancarkan penulisan tesis ini juga kepada rekan-rekan seperjuangan yang telah menambah bobot penulisan ini menjadi lebih baik. Tidak ketinggalan kepada keluarga besar Sumedang, keluarga besar Lembang dan mahluk Allah yang sangat saya sayangi, istri saya Erni Restiani yang selalu mendukung dan mendampingi penulis, menyertai penulis dengan doa-doa dan nasihat, menjadikan penulisan ini terasa lebih mudah.
iv
Semoga semua kebaikan yang telah diberikan kepada penulis, mendapatkan balasan yang berlipat dan karya tulis ini menjadi tambahan ilmu bagi pembacanya Bandung, Juli 2007
Mohammad Yasin Abdulfatah
v
ABSTRACT KARAKTERISASI RESERVOIR 1950’, DENGAN MENGGUNAKAN KURVA PERMEABILITAS RELATIF YANG DITURUNKAN DARI DATA PRODUKSI, DI LAPANGAN BEKASAP Oleh
MOHAMMAD YASIN ABDULFATAH NIM: 22005015 The use of relative permeability is an essential factor in reservoir engineering knowing its capability to recognize the fluid flow characteristic in a reservoir, several papers have been discussing this concept so far. Lack of core data and special core analysis bring the engineer to use analog relative permeability curve from another reservoir in reservoir simulation purposes. This thesis is discussing how to develop relative permeability curve from well historic production data, where the subject wells are horizontal and producing from single reservoir. The iteration model is then developed as relation between fractional flow to reflect the historic production data, simplified material balance to reflect volume and saturation, and Corey equation to develop the relative permeability curve. The iteration proses is solved simultaneously and validated with production history matching. Once the history is matched, the variables are accepted. The reservoir characterization is then developed using oil and water exponent variables which reflect the rock hydraulic flow, such as: grain size, sorting, distribution and secondary porosity.
vi
ABSTRAK KARAKTERISASI RESERVOIR 1950’, DENGAN MENGGUNAKAN KURVA PERMEABILITAS RELATIF YANG DITURUNKAN DARI DATA PRODUKSI, DI LAPANGAN BEKASAP Oleh
MOHAMMAD YASIN ABDULFATAH NIM: 22005015 Permeabilitas relatif merupakan suatu konsep yang sangat penting dalam ilmu reservoir dunia perminyakan mengingat kemampuannya untuk mengetahui karakter aliran fluida suatu reservoir. Telah banyak makalah yang membahas tentang konsep ini. Membentuk suatu kurva permeabilitas relatif yang dapat merepresentasikan karakter aliran fluida sangat dibutuhkan untuk keperluan simulasi, tetapi dengan terbatasnya data batuan inti dan analisisnya, kurva permeabilitas relatif yang digunakan biasanya merupakan analog dengan reservoir yang lain Tesis ini membahas cara pembuatan kurva permeabilitas relatif berdasarkan produksi fluida dari sumur horisontal yang berproduksi dari satu lapisan pasir. Model iterasi kemudian dibangun berdasarkan persamaan fractional flow yang dicerminkan dari data produksi sumur, digabungkan dengan persamaan material balance yang disederhanakan untuk memperlihatkan pengaruh volume drainase dan saturasi, yang terakhir adalah persamaan Corey sebagai persamaan pembentuk kurva permeabilitas relatif. Proses iterasi kemudian dilakukan secara simultan dan divalidasi dengan proses history matching data produksi, jika history matching dianggap sudah cukup,
vii
maka variabel-variabel hasil iterasi bisa digunakan untuk membentuk kurva permeabilitas relatif.
Karakterisasi reservoir
1950’ kemudian dilakukan
berdasarkan variabel eksponensial pada kurva permeabilitas relatif, hal ini dilakukan karena variabel tersebut merupakan pencerminan dari aliran hidrolis batuan, seperti: ukuran besar butir, pemilahan, distribusi dan keberadaan porositas sekunder.
viii
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv ABSTRACT .......................................................................................................... vi ABSTRAK ........................................................................................................... vii DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1 I.1
Latar Belakang dan Pembatasan Masalah ......................................... 1
I.2
Tujuan .................................................................................................... 2
I.3
Objek Penelitian .................................................................................... 2
I.4
Hipotesis Kerja dan Asumsi ................................................................. 4
I.5
Metode Penelitian .................................................................................. 5
I.5.1
Metode Pengambilan Data .................................................................. 5
I.5.2
Metode Proses dan Analisis Data........................................................ 5
I.6
Penulis dan Peneliti Terdahulu ............................................................ 6
BAB II KERANGKA GEOLOGI CEKUNGAN SUMATERA TENGAH .... 7 BAB III TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 12 III.1
Stratigrafi dan Fasies Lapangan Bekasap ........................................ 12
III.2
Konsep Permeabilitas Relatif ............................................................. 15
BAB IV PENGOLAHAN DATA DAN VALIDASI ........................................ 17 IV.1
Pengolahan Data ................................................................................. 17
IV.2
Persamaan-persamaan yang Digunakan .......................................... 18
IV.3
Model Iterasi ........................................................................................ 21
IV.4
Validasi ................................................................................................. 23
BAB V KARAKTERISASI DAN APLIKASI ................................................. 27 V.1
Kurva Fractional flow ......................................................................... 27
V.2
Kurva Permeabilitas Relatif .............................................................. 29
V.4
Regionisasi ........................................................................................... 30
V.3
Korelasi Sumur ................................................................................... 34
ix
V.4
Normalisasi Permeabilitas Relatif ..................................................... 36
V.5
Aplikasi ................................................................................................ 39
BAB VI KESIMPULAN .................................................................................... 40 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 41 LAMPIRAN ......................................................................................................... 42
x
DAFTAR GAMBAR Gambar I.1. History matching lapangan Bekasap. ................................................. 1 Gambar I.2. Lokasi lapangan Bekasap. .................................................................. 3 Gambar I.3. Fokus pengamatan lapisan pasir 1950’. ............................................. 3 Gambar II.1. Cekungan Sumatera Tengah, arah penunjaman lempeng dan batasbatasnya (modifikasi dari Heidrick dan Aulia, 1993. op. cit. Irene, 2006). ............ 7 Gambar II.2. Empat fase tektonik Cekungan Sumatera Tengah (Heidrick & Aulia, 1993. op. cit. Irene, 2006). ...................................................................................... 8 Gambar II.3. Empat fase tektonik Cekungan Sumatera Tengah (Heidrick & Aulia, 1993. op. cit. Irene, 2006). ...................................................................................... 9 Gambar III.1. Skematik model fasies dan ilustrasi sistem pengendapan incised valley estuarian (Allen dan Posamentier, 1994. op. Cit. Denison, 1998). ............ 12 Gambar III.2. Skema longitudinal dan transversal dari incised valley yang didominasi wave dan tidal (Allen dan Posamentier, 1994. op. Cit. Denison, 1998). ............................................................................................................................... 13 Gambar III.3. Kurva permeabilitas relatif (Ahmed, 2001). ................................. 15 Gambar IV.1. Lokasi sumur horisontal di lapangan Bekasap lapisan pasir 1950’. ............................................................................................................................... 17 Gambar IV.2. Diagram alir model iterasi.............................................................. 23 Gambar IV.3. Perbandingan antara kurva fractional flow hasil perhitungan dengan aktual. .................................................................................................................... 24 Gambar IV.4. Perbandingan antara kurva produksi minyak hasil perhitungan dengan aktual. ....................................................................................................... 25 Gambar IV.5. Validasi nilai Swir hasil perhitungan dengan Swir model geologi. 26 Gambar V.1. Fractional flow hasil perhitungan. ................................................. 28 Gambar V.2. Kurva permeabilitas relatif sumur 131 – 141. ................................ 30 Gambar V.3. Kurva perbandingan permeabilitas relatif. ..................................... 31 Gambar V.4. Regionisasi lapisan pasir 1950’. ..................................................... 33 Gambar V.5. Peta korelasi sumur. ....................................................................... 34 Gambar V.6. Korelasi sumur berarah timur laut 1 – barat daya 1. ...................... 34 Gambar V.7. Korelasi sumur berarah timur laut 2 – barat daya 2. ...................... 35
xi
Gambar V.8. Korelasi sumur berarah barat laut 1 – tenggara 1. .......................... 35 Gambar V.9. Korelasi sumur berarah barat laut 2 – tenggara 2. .......................... 35 Gambar V.10. Normalisasi permeabilitas relatif region 1. .................................. 37 Gambar V.11. Normalisasi permeabilitas relatif region 2. .................................. 38 Gambar V.12. Normalisasi permeabilitas relatif region 3. .................................. 38
xii
DAFTAR TABEL Tabel III.1. Fasies model lapangan Bekasap (Denison, 1998)............................. 14 Tabel V.1. Variabel hasil iterasi........................................................................... 28 Tabel V.2. Kemiringan dan titik potong perbandingan Krw/Kro. ....................... 33
xiii
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1
History Matching kurva produksi dan validasi ................ 42
xiv
