Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 1, Januari 2009
PENDEKATAN TERPADU DALAM PENGELOLAAN DAN PEREMAJAAN LAPANGAN MINYAK TUA Muhammad Asfamudi Mahasiswa Magister Teknik Geologi UPN ”Veteran” Yogyakarta
ABSTRAK Makalah ini menyajikan pendekatan menyeluruh (holistic approach) untuk pengelolaan dan peremajaan lapangan-lapangan minyak yang sudah berumur (brown field). Keberhasilan dari program ini hanya bisa dicapai melalui berbagai kegiatan yang dilaksanakan dalam suatu pendekatan yang terintegrasi (menyeluruh) termasuk pengembangan, optimasi produksi dan penerapan operasi terbaik. Kegiatan ini dilakukan oleh suatu tim terpadu yang meliputi GGRE (geologi,geofisika dan teknik reservoir), Drilling, teknik Produksi, fasilitas produksi permukaan dan teknik operasi melalui keunggulan teknis, inovasi dan kerjasama tim untuk mencapai tujuan bersama yang diinginkan. Hasil akhir yang diharapkan adalah agar bisa mengoptimalkan produksi minyak dan memaksimalkan arus kas melalui pelaksanaan eksploitasi yang terpadu; mulai dari bawah permukaan (subsurface), sumur produksi dan fasilitas permukaan. Untuk mencapai keberhasilan yang diharapkan, dalam pelaksanaannya diperlukan penerapan teknologi mutakhir dan teknik-teknik yang baru. Adapun strategi kunci untuk pengelolaan dan peremajaan lapangan minyak tua yang dibahas dalam makalah ini diantaranya: 1. Optimasi subsurface dengan secara terus menerus meningkatkan dan memperbaharui pemahaman tentang reservoir yang ada yang menyangkut geofisika, pemetaan geologi yang baru atau urutan stratigrafi, penghitungan reserves baik secara analisa “decline curve” maupun volumetrik, simulasi reservoir dan material balance untuk mengidentifikasi adanya hidrokarbon yang ketinggalan (bypass hydrocarbon), khususnya dilokasi yang secara struktur relative tinggi atau yang umum disebut lokasi attic. 2. Optimasi sumur dengan mengidentifikasi potensi yang ada untuk recompletions, tambahan perforasi, pindah zona produksi, water shut off, dan perbaikan integritas dari tubing. 3. Optimasi sumur dan falilitas produksi permukaan dengan menggunakan jaringan pemodelan terintegrasi atau terpadu baik komponen-komponen bawah permukaan maupun komponen permukaan yang terdiri dari sumur, artificial liftt, pipa-pipa produksi, separator dan kompresor dalam lingkaran tertutup (close loop), termasuk juga memperhitungkan kendala-kendala yang ada dari masing-masing komponen.
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 1, Januari 2009
PENDAHULUAN Perusahaan minyak selalu berusaha untuk memanfaatkan cadangan minyak dan memaksimalkan asset-asset lapangan minyak yang mereka kelola. Pada saat ini pendekatan terpadu dalam pengelolaan asset yang ada dengan dengan menggunakan pemodelan adalah suatu hal baru yang sedang berkembang dengan cepat. Sebaliknya, pada pendekatan klasik untuk pengembangan lapangan, reservoir, sumur dan fasilitas produksi permukaan biasanya dibuat dan dioptimasi secara terpisah satu dengan lainnnya. Namun, usaha mengoptimalkan sistem pengembangan lapangan secara keseluruhan harus mempertimbangkan interaksi dari semua elemen-elemen dalam sistem pengembangan lapangan, hal ini disebabkan optimalisasi satu elemen atau komponen dapat mengakibatkan kondisi yang berubah dan membuat elemen atau komponen yang lain sebaliknya menjadi tidak opimal. Pendekatan tersebut berarti bahwa optimasi pengembangan lapangan untuk memaksimalkan kinerja teknis dan ekonomis harus menggabungkan model-model dari reservoir, sumur minyak, dan fasilitas permukaan. Reservoir manajemen yang berkelanjutan pada lapangan-lapangan minyak tua sering terkonsentari untuk mengambil minyak dari kantong-kantong minyak yang masih tersisa. Hal ini merupakan pekerjaan utama bagi seorang geologireservoir dan petrofisik. Banyak lapangan-lapangan minyak tua diaktifkan kembali atau diremajakan karena adanya kesempatan yang memungkinkan untuk berinvestasi dan secara umum diharapkan bahwa penerapan teknik-teknik mutahir bisa menaikkan perolehan antara 10 s/d 20% dari sebelumnya. Artikel ini mencoba menyediakan sebuah diskusi untuk pendekatan terpadu dalam pengelolaan dan peremajaan lapangan-lapangan minyak tua dari berbagai sudut pandang dan kemudian mengintegrasikannya. OPTIMASI SUBSURFACE Walaupun penting untuk menerapkan suatu teknik urutan stratigrafi yang canggih berikut kinerja pemodelannya, suatu program yang sukses berasal dari hasil analisa data yang akurat dan terintegrasinya geosains dan engineering yang mana dicapai dengan tehnologi yang tersedia. Jalinan kolaborasi kerjasama antara geosains dan engineering akan meningkatkan hasil dan memperhitungkan kinerja lanjutan untuk menghasilkan usulan kerja-ulang sumur dan membor sumur baru. Penerapan teknologi mutakhir (misalnya survey seimik 4D resolusi tinggi) dan teknik-teknik interpretasi (misalnya sekuen stratigrafi yang rinci dan analisa atribut seismik) yang tersedia memberikan tambahan tingkat kepercayaan untuk meminimalkan resiko untuk usaha-usaha penambahan sumur. Penggambaran atau pemahaman tentang reservoir yang ada akan lebih akurat bila didukung dengan data-data dari sumur sebelumnya. Sebagian besar sumur-sumur baru diposisikan atau dimaksudkan untuk mengoptimalkan area pengurasan atau untuk mengakses area yang belum terkuras misalnya di posisi attic yang mempunya struktur lebih tinggi atau untuk mengekploitasi bagian yang belum dikembangkan dimasa yang lalu karena kualitas reservoir yang kurang bagus. Optimasi subsurface secara umum adalah mencari hidrokarbon yang ketinggalan
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 1, Januari 2009
(bypass hydrocarbon) yang diantaranya disebabkan oleh tidak terpetanya sand atau reservoir pada awal-awal pengembangan lapangan dan kualitas sand yang kurang bagus sehingga ditinggalkan. Secara umum merupakan sesuatu yang penting untuk menetapkan kriteria yang berhubungan dengan penggambaran reservoir minyak, kondisi tempat berkumpulnya minyak dan sejarah produksi yang ada. Minyak tersisa kemungkinan dapat ditemukan di beberapa tempat di reservoir tergantung pada style struktur mereka dan fasiesnya. Minyak yang tertinggal di posisi attic sepanjang patahan boleh jadi merupakan konfigurasi yang paling sederhana, tetapi volume sisa minyak yang ada merupakan fungsi dari pelapisan reservoir dan adanya diskontinuitas lateral. Evaluasi secara sistematik untuk berbagai tipe pengendapan yang berbeda perlu untuk di kompilasi berdasarkan struktur atau lateral stratigrafi yang menerus dan konektifitas reservoir secara vertical. Pemilihan kriteria akan mampu memberikan kondisi minimal untuk perhitungan ekonomi sebelum dilakukan pengeboran ulang dari sumur yang telah ada (sidetrack). Klasifikasi dari konfigurasi jebakan minyak yang tersisa bisa dilihat di gambar 1. Pada katagori A kita bisa memberikan atribut untuk lapisan reservoir minyak yang mempunyai kondukfitas vertikal yang bagus yang mana kolom minyak yang belum terproduksi tertinggal diantara sumur vertikal yang disebabkan oleh coning dan titik akhir batas pengurasan. Kontinuitas lateral yang jelek dapat terbentuk oleh patahan yang normal seperti katagori B1. Sedangkan pada labirin reservoir didapatkan satu perangkap updip stratigrafik (B2) khususnya di kasus-kasus yang mempunyak net/gross (N/G) rendah. Dalam kasus tersebut juga ditemukan efisiensi penyapuan yang rendah kecuali untuk spasi sumur yang dekat (D). Penyapuan yang rendah juga dihasilkan oleh stratifikasi yang mempunyai perbedaan permeabilitas yang tinggi antar lapisan. Khususnya ketika dipisahkan oleh sesuatu yang tidak mempunyai permeabilitas atau impermeable (C). Hal ini sangat umum terjadi pada reservoir jenis layer cake. Bahkan tanpa adanya pemisahan lapisan yang impermiable, crossflow yang terjadi sangat terbatas hal ini disebabkan rendahnya permiabilitas secara vertikal. Kondisi ini sering terjadi pada reservoir-reservoir labirin fluvial dan hal ini dapat terjadi pada kombinasi B1 dan D.
Gambar 1. Skema Klasifikasi dari Tipe-tipe Oil yang Tersisa
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 1, Januari 2009
Untuk mengindikasikan adanya struktur geologi yang tinggi selain dengan reinterpretasi seismik juga menggunakan sejarah produksi dari sumur-sumur disekitarnya. OPTIMASI PEMANFAATAN SUMUR Untuk lapangan-lapangan yang beroperasi di offshore, optimasi pemakaian sumur yang ada sangat diperlukan karena adanya keterbatasan slot sumur yang ada di platform. Penambahan slot sumur baru tidak dimungkinan sedangkan untuk mendaur ulang slot yang ada atau umumnya disebut slot recovery memerlukan biaya yang mahal. Sedangkan untuk lapangan-lapangan onshore penambahan sumur akan memerlukan biaya yang besar untuk keperluan pembebasan lahan dan pembangunan infrastruktur termasuk jalan ke lokasi sumur baru. Untuk keperluan mengakses area-area baru yang ditemukan dari studi subsurface biasanya yang lebih ekonomis adalah dengan membuat sumur sidetrack dengan cara melubangi casing yang ada dan kemudian dilakukan directional drilling ke arah target sand. Gambar-2 memperlihatkan sumur sidetrack yang menggunakan sumur yang lama.
Gambar 2. Tipikal Sumur Sidetrack Untuk Mengakses Attic Dari Sumur Yang Telah Ada
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 1, Januari 2009
OPTIMASI SUMUR DAN FASILITAS PRODUKSI PERMUKAAN Untuk mengoptimalkan sumur-sumur berikut seluruh fasilitas produksi yang saling terkait dari suatu lapangan minyak diperlukan suatu simulator yang mampu mengintegrasikan seluruh komponen yang ada baik subsurface maupun surface. Sebuah software network-simulator akan mampu memodelkan dan mengoptimasikan seluruh proses produksi mulai dari reservoir sampai fasilitas pemrosesan di permukaan dan dapat digunakan di setiap fase kehidupan sebuah lapangan minyak mulai dari perencanaan, pengembangan dan operasi. Bahkan network-simulator tersebut bisa menghitung keekonomian operasi dari suatu lapangan minyak dan secara terintegrasi memastikan bahwa angka keekonomian tersebut bisa tercapai. Gambar 3 dibawah ini memperlihat suatu model produksi yang terintegrasi dari suatu lapangan minyak. Gas Export
Compression Fuel
Oil Export
Water Injection/ Disposal Well
Oil Pumps
Production Gathering Flowlines
Separation Production Manifold
Production Manifold
Water Pumps
Gas-lifted Well
Natural Producer
Lift Gas
Power
Vertical Well Inflow
Horizontal Well Inflow Injection Outflow
ESP Well
Deviated Well Inflow
Reservoir Processes (Pressure, Sw, So, Sg vs x,y,z,t)
Gambar 3. Model Produksi Yang Terintegrasi KESIMPULAN Untuk menahan laju penurunan produksi dari suatu lapangan minyak yang sudah tua diperlukan suatu pendekatan terintegrasi yang melibatkan komponenkompenen mulai dari subsurface (geologi, geofisik dan reservoir), sumur produksi dan fasilitas produksi permukaan. Selain mengaplikasikan teknologi mutakhir diperlukan sebuah team ahli yang kompeten yang terdiri dari geologist, geophysicist, reservoir engineer, drilling dan production engineer dan facility engineer yang saling bekerjasama dengan baik. Selain itu juga diperlukan
Jurnal Ilmiah MTG, Vol. 2, No. 1, Januari 2009
sebuah software terintegrasi yang bisa melakukan simulasi maupun optimasi dari seluruh komponen dari suatu lapangan minyak tersebut. Kesuksesan melakukan optimasi dan peremajaan di suatu lapangan minyak akan memperpanjang umur operasi dari lapangan tersebut dan tetap beroperasi secara ekonomis. REFERENSI C. van der Poel and J. W. Killian Shell Development Co., ‘ATTIC OIL’, dipresentasikan di 32nd Annual Fall Meeting of the Society of Petroleum Engineers of American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers in Dallas, October 6-9, 1957. D.A. Antonenko., V.A. Pavlov, K.K. Sevastyanova (Rosneft Oil Company), T.S. Usmanov, R.M. Zhdanov (LLC RN- UfaNIPIneft)., ‘Integrated Modeling of the Priobskoe Oilfield’, paper SPE 117413 di presentasikan di 2008 SPE Russian Oil & Gas Technical Conference and Exhibition held in Moscow, Russia, 28—30 October 2008 IS Mahgoub, SPE, K. Mowafi, SPE, and H. Hussien, SPE, Khalda Petroleum Co., and F. Wehr, Apache Egypt, ‘Applications of Sequence Stratigraphy and Geological Modeling to Mature Field Development: Khalda Ridge, Western Desert Egypt’, paper ini dipresentasikan International Petroleum Technology Conference held in Doha, Qatar, 21–23 November 2005. KJ. Weber, SPE, and Hans Dronkert, Deift U. of Technology, ‘Screening Criteria to Evaluate the Development Potential of Remaining Oil in Mature Fields’, paper SPE 50669 di presentasikan di1998 SPE European Petroleum Conference, The Hague, 20—22 October. Philip J. Burnett, Esso Australia Pty Ltd, ‘Opportunity Generation in a 96% Depleted Billion Barrel Oilfield’, paper SPE 97745 di presentasikan di SPE International Improved Oil Recovery Conference in Asia Pacific held in Kuala Lumpur, Malaysia, 5–6 December 2005.
