Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
Pemanfaatan Teknologi Seismik 4D dalam Pengelolaan Lapangan Minyak Tua ( Usulan Sumur Tambahan untuk Pengurasan “Bypass-Oil” ) Sugiharto Danudjaja Mahasiswa Magister Teknik Geologi UPN “Veteran” Yogyakarta
Abstrak Eksplorasi minyak dan gas selalu melibatkan evaluasi dari berbagai informasi. Informasi yang didapatkan dari sumur akan memberikan informasi yang rinci mengenai keadaan geologi disekitar sumur tersebut. Dengan memanfaatkan pengetahuan mengenai ciri khas lingkungan pengendapan, informasi dari sumur-sumur ini dikembangkan untuk memperkirakan penyebaran batuan dan sifat fisik antar sumur ke seluruh daerah penelitian. Metode seismik refleksi dapat dipergunakan untuk membantu memperkirakan gambaran dari perubahan geologi antara sumur yang dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kemampuan dalam pemilihan lokasi baik untuk pemboran di masa mendatang. Metode Seismik adalah alat bantu yang efektif untuk dapat memberikan gambaran yang bermakna dan bermanfaat untuk tujuan ini. Seismik 3D telah menjadi metode yang umum dan merupakan alat bantu untuk eksplorasi dan produksi sebuah lapangan minyak. Dengan interpretasi dari data seismik 3-D akan didapatkan informasi yang lebih rinci mengenai stratigrafi dan keadaan geologi daerah dibandingkan interpretasi dari seismic 2-D data apalagi korelasi antar sumur. Namun gambaran geologi yang didapatkan adalah gambaran keadaan geologi dan reservoir pada saat data tersebut di akusisi sehingga tidak dapat dipergunakan untuk memperkirakan keadaan reservoir pada masa sekarang dan tidak dapat dipergunakan untuk memperkirakan karakter dari pergerakan fluida didalam reservoir akibat dari proses produksi pada suatu lapangan minyak. Karena itu metode seismik 4D diperkenalkan untuk menjawab tantangan dari kebutuhan informasi untuk lapangan-lapangan minyak tua yang telah berproduksi cukup lama namun masih diharapkan untuk dapat dikembangkan lebih lanjut. Informasi yang didapatkan dari metode seismik 4D ini mengandung informasi terkini dan berdasarkan karakter perbedaan reservoir dalam selang waktu dapat pula dipergunakan untuk memperkirakan arah pergerakan daru fluida didalam reservoir.
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
Makalah ini menyajikan tentang teknologi seismic 4D dan pemanfaatan teknologi seismik 4D ini didalam pengelolaan lapangan-lapangan minyak tua, terutama untuk mengindentifikasi kantong-kantong minyak yang terlewatkan (Bypass-Oil) pada masa pengurasan lapangan minyak tua.
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
Pendahuluan Dalam pengelolaan suatu lapangan minyak, tujuan yang selalu diutamakan adalam bagaimana memanfaatkan dan memaksimalkan asset lapangan minyak yang dikelola. Pada lapangan baru hal ini jarang menjadi perhatian karena pusat dari perhatian pada masa ini adalah menguras sebanyak mungkin cadangan minyak yang ada didalam lapangan tersebut baik dengan pendekatan teknologi pengurasan maupun dengan membor sumur-sumur tambahan. Namun dalam kasus lapangan minyak tua, usaha ini menjadi lebih sulit kandungan air dalam reservoir setelah masa produksi yang cukup lama akan berubah dan akan mengurangi efisiensi produksi. Selain itu usaha untuk melakukan usulan-usulan sumur pemboran baru akan terbentur dengan kenyataan bahwa pergerakan air dalam reservoir juga tidak diketahui secara tepat sehingga resiko kegagalan usulan sumur baru menjadi sangat tinggi sehingga mengakibatkan rendahnya tingkat efektifitas hasil pemboran dibandingkan dengan tambahan hasil produksi. Karena mahalnya biaya untuk melakukan pemboran baru maka diperlukan pendekatan-pendekatan teknologi yang dapat dipergunakan untuk memperkecil tingkat kegagalan dalam usulan pemboran sumur baru seperti penggunaan metode seismik 4D. Telah cukup banyak lapangan-lapangan tua yang telah dan berhasil dalam memanfaatkan teknologi seismik 4D dalam mengoptimalkan produksi suatu reservoar. Dengan memanfaakan tekonologi seismik 4D ini usaha-usaha untuk pengurasan kantong-kantong minyak yang tertinggal ( Bypass-oil ) akan lebih terarah karena teknologi ini mampu memperlihatkan keadaan masa setelah pengurasan awal dan membantu dalam mengenali karakter pergerakan fluida didalam reservoir sehingga dapat pula dipakai untuk merencanakan pengelolaan reservoir yang lebih baik. Dalam tulisan ini akan dijelaskan mengenai kelebihan dan pemanfaatan teknologi seismik 4D dalam membantu pengambilan keputusan untuk pemboran maupun dalam perencanaan pengelolaan lapangan minyak tua.
Teknologi Seismik 4 D Teknologi seismik 4D sebetulnya adalah adalah teknologi seismik 3D yang dilakukan pada tempat akusisi yang sama namun dengan selang waktu tertentu, biasanya dilakukan pada tahapan eksplorasi ( sebelum produksi ) dan pada tahapan pengembangan ( setelah produksi ). Secara umum, pada saat akusisi data seismik, data tersebut merekam keadaan reservoar ditempat tersebut pada saat akusisi terjadi, sehingga bilamana dikemudian waktu ada perubahan karakter reservoar yang disebabkan oleh adanya produksi fluida dari reservoar, yang kemudian dilakukan akusisi seismik data yang baru maka perubahan
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
karakter didalam reservoar pada masa inipun akan direkam pula oleh akusisi seismik yang baru. Sehingga dengan membandingkan kedua ( atau lebih ) akusisi seismik ini kita akan mendapatkan gambaran dari perubahan karakter dari reservoar tersebut. Tujuan utama dari evaluasi data seismik adalah untuk mengetahui indikasi dari zat cair arang dan karakter dari reservoar, karena itu mengetahui sifat batuan reservoar yang diakibatkan oleh adanya fluida yang mengisi pori-pori batuan dalam perubahan kondisi tekanan akan sangat bermanfaat agar dapat melakukan interpretasi yang baik. Kalibrasi antara seismik dan data sumur sangatlah penting sehingga bilamana itu tidaka dapat dilakukan gambarangambaran yang didapatkan dari seismik 3D/4D menjadi tidak berarti. Sebelum melakukan pemodelan 4D perlu dilakukan terlebih dahulu pemodelan ekspektasi dengan menggunakan data sumur agar dapat memodelkan perubahan-perubahan yang terjadi pada sifat fisis batuan akibat perubahan dari reservoar yang dikarenakan oleh perubahan tekanan formasi dan perubahan yang diakibatkan oleh penggantian zat cair arang oleh air akibat adanya produksi. Perubahan sifat fisis batuan / reservoar akibat perubahan tekanan dan kandungan fluida ini dimodelkan dengan menggunakan model sintetik seismik dimana model ini memperlihatkan bahwa dengan naiknya saturasi air akan menyebabkan moduli batuan k dan densitas fluida rho dan kecepatan kompresi Vp berubah sedangkan kecepatan shear Vs tidak berubah karena kecepatan ini tidak sensitif terhadap fluida (gambar1).
Gambar 1.Model Ekspektasi perubahan moduli batuan k, densitas rho dan kecepatan batuan akibat perubahan saturasi air dalam batuan
Sebagai akibat dari perubahan ini respon dari amplitude seismik akan menurun, karena dengan adanya penggantian fluida dalam reservoar yaitu minyak
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
digantikan oleh air akan menyebabkan kontras dari Vp/Vs akan bertambah selaras dengan kontras impedance yang merupakan fungsi dari Vp dan Vs. Dalam model sintetik pada gambar 2, diperlihatkan bahwa amplitude dari sesimik lebih sensitif terhadap perubahan saturasi air dibandingkan dengan perubahan tekanan yang keduanya di indikasi kan dengan adanya penurunan amplitude dari seismik.
Gambar 2. Model Perubahan amplitude terhadap penurunan tekanan dan pertambahan saturasi air Dengan berbekal pengetahuan dari model diatas bahwa perubahan dari amplitude sesimik dapat disebabkan oleh perubahan tekanan formasi dan perubahan saturasi air, dan perubahan akibat saturasi air lebih berpengaruh terhadap perubahan pada amplitude seismik maka pada dalam analisa 4D dapat di asumsikan bahwa perrubahan amplitude seismik lebih menggambarkan fungsi perubahan saturasi air.
Analisa Seismik 4D Berdasarkan model sintetik seismik perubahan dalam amplitude seismik memperlihatkan pengaruh dari perubahan saturasi air pada reservoar yang diakibatkan oleh pengurasan reservoar. Pada gambar 4, diperlihatkan perubahan karakter seismik dimana kontras amplitude pada Upper reservoar dan Lower
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
reservoar menjadi lebih kecil sesuai dengan menurunnya saturasi minyak pada reservoar tersebut. Pada gambar 5, diperlihatkan perhitungan beda kekuatan pada impedan akustik yang disebabkan oleh perubahan saturasi dari air akibat penggantian minyak oleh air. Hasil 4D ini merupakan indikasi nyata dari pengurasan vertikal yang terjadi pada well A53 selama produksi dari tahun 1991 hingga tahun 2001.
Gambar 4. Perubahan pada penampang seismik amplitude akibat pengurasan reservoar
Gambar 5. Perbedaan harga Impedan akustik dari tahun 1990 – 2001 memperlihatkan pengurasan air secara vertical oleh sumur A53, pada Draugen field, Norway.
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
Dengan mengamati perubahan pada penyebaran pola amplitude pada reservoar dapat diperkirakan laju pergerakan dan arah pergerakan air (OWC) pada suatu lapangan minyak akibat dari produksi minyak pada reservoar tersebut. Laju dan arah pergerakan ini dapat dipergunakan untuk membuat usulan-usulan sumur pemboran baru untuk menguras kantong-kantong minyak yang tertinggal (Bypass-oil) karena pengurasan pada reservoar tersebut tidak merata (gambar 6).
Gambar 6. Peta atribut seismik dengan selang waktu 1991 – 2001 memperlihatkan perubahan atribut akibat pengurasan minyak dan laju serta pergerakan batas kontak minyak dan air pada reservoar Top Lower Arang dan Top Udang. Terlihat pada gambar 6 diatas bahwa pada formasi Top Lower Arang, pengurasan reservoar dibagian utara telah mencapai tahapan tekuras dengan baik walaupun pada bagian selatan dari lapangan minyak ini masih terdapat daerah yang belum terkuras dengan baik. Terlihat masih terdapat kantongkantong minyak yang belum terkuras yang diwakili dengan warna kunig kemerahan ( lihat panah merah pada gambar 6 ). Sedangkan untuk formasi Top Udang , tampak dengan jelas pergerakan dari batas rona kuning kemerahan pada tahun 1991 dibandingkan dengan tahun 2001, pergerakan rona ini memperlhatkan adanya pergerakan dari batas kontak minyak dan air kearah
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
tinggian ( lihat panah warna rose pada gambar 6 ) dimana sumur-sumur produksi terletak. Tampak pula pada reservoar Udang ini bahwa pengurasan minyak belum berjalan dengan baik seperti halnya di reservoar Arang, karena itu untuk reservoar ini masih diperlukan rencana untuk pengurasan area secara lebih optimal. Berdasarkan dari perkiraan jumlah cadangan yang akan dikuras serta area yang akan dikuras diperlukan rencana yang baik untuk dapat mengoptimalkan pemilihan lokasi usulan sumur dimana sumur itu dapat mengakses kedua reservoir dengan baik sehingga menjadi lebih efektif dan efisien dari segi biaya dan manfaatnya. Dengan memanfaatkan peta attribut selang waktu ( 4D ) maka usulan lokasi pemboran akan lebih mudah dan terarah sehingga mengurangi tingkat kegagalan pada sumur usulan, dalam hal ini usulan sumur pada bagian selatan dari lapangan minyak ini dapat mengakses kedua reservoar minyak ini. Kesimpulan Dalam mengoptimalkan pengurasan minyak pada lapangan-lapangan tua tidak cukup hanya dengan menggunakan data-data sumur dan data seismik 2D karena itu diperlukan teknologi terapan baru seperti seismik 4D untuk memperkecil kemungkinan kegagalan dalam usulan pemboran sumur baru. Perubahan pada saturasi air dan tekanan reservoar akan mempengaruhi respon dari amplitude pada reservoar, dimana penurunan harga amplitude adalah fungsi dari naiknya saturasi air dan turunnya tekanan. Berbekal pengetahuan ini teknologi seismik 4D dapat dipakai untuk memonitor perubahan pada reservoar sehingga dapat memprediksi laju pengurasan dan area pengurasan dengan lebih akurat. Teknologi seismik 4D secara umum terbukti dapat dimanfaatkan sebagai alat bantu dalam perencanaan manajemen reservoar pada lapangan-lapangan minyak tua antara lain untuk merencanakan pengurasan yang maksimal dengan menentukan usulan lokasi sumur pemboran baru yang optimum.
Daftar Pustaka Brackin A. Smith, F. David Lane, Sugiharto Danudjaja, 2003, Interpreting 4D Seismic Response to Changes in Effective Pressure with Rock Physic Modelling, Offshore technology Conference ( OTC 16931). Maynard, K., Prabowo,W., Gunawan, J.K., Ways, C., Brotherton, R., 2003, MAXIMISING THE VALUE OF A MATURE ASSET, THE BELIDA FIELD, WEST NATUNA - CAN A DETAILED SUBSURFACE RE-EVALUATION REALLY ADD VALUE LATE IN FIELD LIFE ?, Proceedings Indonesian Petroleum Association, Annual Convention-29.
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 2, Juli 2009
P.L Mikkelsen, K. Guderian and G. du Plessis, 2008, Improved Reservoir Management through Integration of 4D-Seismic Interpretation, Draugen Field, Norway, SPE Reservoir Evaluation & Engineering, February 2008.
