Karakteristik dari CBM : 1. Mekanisme gas storagenya, pada CBM gas tersimpan di dalam micropore atau matrix, gas tersebut teradsorbsi pada permukaan batu bara. Sebagian gas kecil tersimpan pada fracture atau cleat sebagai gas bebas atau gas yang tersaturasi oleh air, umumnya gas yang tesimpan dalam cleat jumlahnya lebih kecil dibandingkan gas yang tersimpan di dalam matrix, gas di cleat sangat kecil hanya <1%. 2. Dalam produksi CBM karena sebagian besar gas teradsorbsi maka dibutuhkan penurunan tekanan reservoir agar terjadi proses desorbsi, gas yang terdesorbsi akan mengalir sepanjang matrix dengan cara difusi. Hal ini dapat dideskripsikan melalui ficks laws, dan setelah itu gas akan mengalir ke dalam cleat, lalu akan menuju lubang bor melalui aliran darcy. 3. Karena sifat CBM yang tersaturasi oleh air maka, penurunan tekanan pada awal produksi menimbulkan dewatering pada awal produksi. Pada proses dewatering produksi gas akan meningkat sampai puncak produksi, setelah melewati puncak produksi gas akan menurun. Biasanya produksi air akan mengalami decline sampai gas rate mencapai puncak produksi atau peak value. Jadi time to peak gas ini marupakan parameter yang penting karena menentukan produksi gas yang mulai menurun juga. Gambaran produksi CBM:
4. Matrix shringkage, Gas is stored within the porous structure of the coal matrix. As gas is desorbed from the coal, the pressure exerted by the gas in these pores decreases. This causes the volume of the coal matrix to reduce in size. A reduction in the matrix size simultaneously acts to widen the cleats thereby increasing permeability.1
1
http://204.12.153.103/software/cbm/media/webhelp/c-te-concepts.htm
PERHITUNGAN GAS CONTENT DAN OGIP(ORIGINAL GAS IN PLACE): 1. Langmuir isotherm, akan menggambarkan proses desorbtion pada produkasi CBM. Langmuir isotherm menggambarkan pressure dan volume gas yang terkandung atau teradsorbsi di dalam matrix, dalam keadaan isotherm. Dari Langmuir isotherm dapat diketahui perkiraan gas content pada pressure tertentu, dengan mengetahui volume Langmuir (VL)—scf/ton; tekanan Langmuir (PL)—Psi; dan initial Pressurre (Pi)—Psi. Rumusnya:
NB : Langmuir isotherm untuk CBM yang mengandung gas selain metana, seperti N2, CO2?? 2. Perhitungan volume metric untuk mengetahui original gas in place (OGIP) baik di matrix maupun di cleat/fracture2. Dengan mengetahui Drainage Area (A)—Acress; height (h) – ft; bulk density (pb) – gr/cm3; temperature reservoir (T) – R; porosity; water saturation(Sw)--% OGIP = adsorbed gas in matrix + free gas in cleat OGIP = (A*h*pb*Gci) +( Ah*porosity(1-Swi)/Bgi) (satuannya scf)
2
Dari fekete, http://204.12.153.103/software/cbm/media/webhelp/c-te-concepts.htm
Cara lain 3 : (satuannya Bscf) OGIP = G + Gf
Eg = gas expansion factor (sfc/bbl) pB = bulk density coal (gr/cm3) 3. Perhitungan recofery factor Tentukan Pabd yaitu pressure saat produksi dianggap tidak ekonomis lagi. Lalu hitung gas contentnya melalui kurva Langmuir, setelah itu hitung recovery factornya. RF = Gci – Gca / Gci *100% Expected Recovery = RF * OGIP Pertanyaan: 1. Apakah perhitungan gas content dapat dilakukan dengan cara lain? Karena yang saya lihat di video atau di paper terkadang initial gas content sudah diketahui. Dan biasanya nanti dibandingkan dengan hasil perhitungan rumus untuk menentukan jenis reservoir apakah undersaturated atau saturated.
PERHITUNGAN SORBTION TIME4. Dapat diketahui dari karakteristik CBM bahwa setelah tekanan reservoir diturunkan, gas methane akan mulai bergerak keluar dari matrix menuju ke dalam cleat dengan cara difusi (karena perbedaan konsentrasi dari konsentrasi tinggi ke rendah). Proses difusi ini akan dapat diterjemahkan ke dalam fick’s law. Asumsi yang digunakan matrix element perfect cylinder.
Sorbtion time referred as the time required for methane molecules to desorb off of the coal surface and diffuse through the coal into cleat system. can be calculated using:
3
Dari paper SPE 102638 A generalized Material Balance Equation for Coalbed MethaneReservoirs. T.Ahmed, A.Centilmen, B.Roux, Anadarko Petroleum Corp 4 Dari Development of gas production type curves for coalbed methane reservoirs, Angela Garcia Arenas, 2004
Keterangan : D (diffusion coeficient)—determined by desorbing methane from a core in labolatory and measuring the rate of desorbtion as a function of time. Sf (cleat spacing) ft MATRIX SHRINGKAGE Kondisi yang terjadi ketika tekanan reservoir mulai di turunkan: 1. Karena produksi air, pada awal produksi CBM maka % saturasi air akan berkurang seiring penurunan tekanan. (dibuat grafik supaya lebih terlihat perbedaannya?)
5
We = water encroached (bbls) Wp = water produced (STB) Bw = water formation volume factor (bbl/STB) cw = water compressibility (psia-1) NB: Dari perhitungan Sw nanti bisa dihitung Krw, dan Krg 2. Ketika tekanan diturunkan gas mulai masuk ke dalam cleat, celah-celah antar cleat/ fracture akan membesar, sehingga permeability dan porosity akan makin meninggi seiring dengan penurunan tekanan. (matrix shringkage). HUBUNGANNYA6:
5
Rumus dari Forecasting CBM production of mukah Balingian coalfield, Sarawak, Malaysia, Research journal of applied sciences, engineering and technology, 2012, Sonny Irawan, Prashanth Nair, Sallem Qadir Tunio 6 Influence and sensitivity study of matrix shrinkage and swelling on enhanced coalbed methane production and CO2 sequestration with mixed gas injection. Energy exploration and exploitation vol 29 no 6 2011 pp.759-776. Fengde zhou dkk.
Permeability:
Permeabilitas absolute, yaitu kemampuan batuan untuk melewatkan fluida dimana fluida yang mengalir melalui media berpori tersebut hanya satu fasa atau disaturasi 100%. PAPER 7:
7
Development of a multi-mechanistic, dual-porosity, dual-permeability numerical flow model for coaldbed methane reservoirs accounting for coal shringkage and swelling effects. A dissertation in petroleum and natural gas Engineering by prob thararoop in Pennsylvania State university, 2010
Keterangan:
Keterangan:
NB: bedanya Vm dan VL?? Experimental Strain dapatnya dr mana??
KETERANGAN:
Keterangan:
Permeabilitas efektif, yaitu kemampuan batuan untuk melewatkan fluida dimana fluida yang mengalir lebih dari satu fasa, misalnya (minyak dan air), (air dan gas), (gas dan minyak) atau ketiga-tiganya. harga permeabilitas efektif dinyatakan sebagai ko, kg, kw, dimana masing-masing untuk minyak,gas dan air. NB: Permeabilitas efektif kg dan kw digunakan dalam forecasting untuk menghitung laju(qg dan qw)? Permeabilitas efektif Dihitungnya constant? Apa berubah sesuai perubahan tekanan? Permeabilitas relative, merupakan perbandingan antara permeabilitas efektif dengan permeabilitas absolute pada kondisi saturasi tertentu. Harga Permeabilitas relative antara 0 – 1 darcy. Dapat juga dituliskan sebagai berikut : Krel = Kefective / Kabsolute Permeabilitas relatif reservoir terbagi berdasarkan jenis fasanya, sehingga dalam reservoir akan terdapat permeabilitas relatif air (Krw), permeabilitas relatif minyak (Kro), permeabilitas relative gas (Krg).
Metode corey for relative permeability8
NB: water saturation akan berubah seiring perubahan pressure, sama juga kah dengan gas saturation? Apa Sg dibuat constant? Metode Honarpour9
8
Rumus dari Forecasting CBM production of mukah Balingian coalfield, Sarawak, Malaysia, Research journal of applied sciences, engineering and technology, 2012, Sonny Irawan, Prashanth Nair, Sallem Qadir Tunio
9
Rumus dari Forecasting CBM production of mukah Balingian coalfield, Sarawak, Malaysia, Research journal of applied sciences, engineering and technology, 2012, Sonny Irawan, Prashanth Nair, Sallem Qadir Tunio
