PENGARUH PROFIL LAJU ALIR PRODUKSI DAN WAKTU PRODUKSI MINYAK TERHADAP HASIL ANALISA UJI TEKANAN BENTUK (PRESSURE BUILD-UP TEST)
Oleh : Silmi Marisa NIM : 12204046
TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar SARJANA TEKNIK Pada Program Studi Teknik Perminyakan
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
PENGARUH PROFIL LAJU ALIR PRODUKSI DAN WAKTU PRODUKSI MINYAK TERHADAP HASIL ANALISA UJI TEKANAN BENTUK (PRESSURE BUILD-UP TEST)
Oleh : SILMI MARISA NIM : 12204046
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar SARJANA TEKNIK Pada Program Studi Teknik Perminyakan Fakultas Pertambangan dan Perminyakan Institut Teknologi Bandung
Menyetujui
Tanggal :
Pembimbing
(Dr. Ir. Taufan Marhaendrajana)
PENGARUH PROFIL LAJU ALIR PRODUKSI DAN WAKTU PRODUKSI MINYAK TERHADAP HASIL ANALISIS UJI TEKANAN BENTUK (PRESSURE BUILD-UP TEST ANALYSIS) Effect of Oil Production Rate Profile and Production Time to Pressure Buildup Test Analysis Oleh : Silmi Marisa* Sari Penentuan karakteristik dari suatu reservoir merupakan parameter yang sangat diperlukan dalam mendeskripsikan suatu reservoir. Salah satu cara yang dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari suatu reservoir adalah dengan Analisis Transient Tekanan dimana kegiatannya dinamakan dengan Pressure Build-up Test. Cara ini berdasarkan pada prinsip superposisi dimana memerlukan satu harga laju produksi minyak pada selang waktu tertentu. Nilai karakteristik pada Analisis Transient Tekanan dapat ditinjau dari beberapa metode diantaranya horner plot (semi-log plot), derivative dan type curve matching. Pelaksanaannya dapat didukung pula oleh data yang dihasilkan dari geologi, petrofisik, logging, dan laboratorium. Parameter yang dapat diketahui dari Pressure Build-up Test berupa permeabilitas, skin, wellbore storage, jenis reservoir, batas reservoir, dan tekanan rata-rata (finite acting). Untuk memperoleh hasil yang benar-benar merepresentasikan kondisi reservoir sebenarnya, maka dilakukanlah pembuktian dengan membuat hipotetik model reservoir yang berupa bounded (closed) reservoir. Hasil analisis uji sumur dalam studi ini menunjukkan bahwa saat pressure build-up test dilakukan tanpa memproduksi pada laju alir tetap terlebih dahulu, maka parameter laju produksi minyak yang paling sesuai dengan kondisi model reservoir adalah harga laju terakhir (qlast) sebelum build-up. Penggunaan qlast pada production time equivalent juga dapat diterapkan karena menghasilkan nilai yang sesuai. Namun, jika menggunakan semua harga laju produksi sepanjang umurnya, hasil interpretasi dari analisis ini akan menghasilkan nilai yang tidak sesuai dengan kondisi reservoir. Kemudian, jika pressure build-up test dilakukan dengan memproduksi dengan laju alir tetap terlebih dahulu, maka waktu produksi yang digunakan adalah waktu sejak awal produksi bukan hanya dari waktu pada laju alir tetap yang terakhir. Jika pressure build-up test dilakukan dengan menutup sumur lalu memproduksi dengan laju tetap terlebih dahulu, maka waktu produksi yang digunakan adalah waktu sejak diproduksikan pada laju tetap bukan waktu sejak awal produksi. Prosedur penggunaan laju alir produksi dan waktu produksi yang salah akan menghasilkan interpretasi yang berbeda. Kata kunci : pengujian sumur, karakteristik reservoir, laju produksi minyak, waktu produksi, prosedur uji tekanan bentuk. Abstarct Determining of reservoir characteristics is parameter that needed in reservoir description. One of method to know reservoir characterisctics is Pressure Transient Analysis that is called Pressure Build-up Test. This method is based on superposition principle where need a simplified production rate and production time. Parameter of characteristics on Pressure Transient Analysis can be observed from horner plot, semi-log plot, derivative pressure and type curve matching. It is supported by geological, petrophysics, laboratorium and logging data. Parameters that can be known from Pressure Build-up test are permeability reservoir, skin, wellbore storage, , reservoir aspect (model), boundary, average pressure (finite acting). To get the best result which representate reservoir condition,so it’s proven by making hipotetic reservoir model as bounded (closed) reservoir. Result of this analysis well testing shows that when pressure build-up test is tested without produce in constant rate before the test, so recomanded production rate which is most appropriate with reservoir condition is values of last rate production (qlast). Using (qlast) on production time equivalent can be applied because it produces same values. However, if We use all modified (multiple) rate, results will produce the values that is not appropriate with reservoir condition. If we test by producing on constant rate before the test, so recomanded production time is from the beginning of production not only from time of last constant rate. If we test by closing the well and produce on constant rate before the test, so recomanded production time is only since time of constant rate condition, not from the beginning of production. Wrong using of production rate and production time will produce different interpretation. Keywords :well testing, reservoir characteristics, production rate, production time, procedure of build-up test ∗
Mahasiswa Program Studi Teknik Perminyakan ITB.
Silmi Marisa, 12204046, Sem2 2007/2008
1
I.
PEND DAHULUAN
Penentuan karakteristik dari suatu reeservoir dapatt dilakukan dengan Analiisis Transient Tekanan. Ujii m meetode utama yang telahh sumur merupakan diterapkan pada kegiattan industri minyak m untukk mengetahuui karakteristiik-karakteristikk yang tidakk hanya dimiiliki oleh suatu u sumur saja, teetapi juga yangg dimiliki oleh o satu reseervoir sehinggga kita dapatt melakukann perbandingan n dan melakukan pembuktiann terhadap hasil h analisa geologi g berdassarkan korelasii untuk setiap reservoir. Salah satu ujji sumur yangg dilakukan adalah Uji Tekanan Benntuk (Pressuree Build-up Test) T yaitu deng gan me-recordd nilai tekanann dasar sumuur yang terukur pada selang waktu w tertentu. Metode inni pertama kalii dipublikasikaan oleh hornerr dengan memplot m tekan nan terhadap fungsi waktuu dalam skalla semi log. m siifat-sifat fisikk fluida padaa Dengan mengetahui reservoir seperti s Formatiion Volume Faactor Oil (Bo), viscosity (µo), oil compressibity c (Co), totall mur seperti jari-compressibbility (Ct) dan geometri sum jari sumurr (rw), tebal lapisan (h), serta s geometrii reservoir seperti s porosity y ( maka intterpretasi padaa penentuan hasil uji sumur untukk mengetahuii d dilakukaan. Besar darii karakteristik reservoir dapat sifat-sifat fluida di atass adalah nilainnya pada saatt b pointt tekanannyaa di atas tekanan bubble (gelembunng). B Test)) Uji Tekaanan Bentuk (Pressure Buil-up merupakann salah satu jenis uji sumuur yang seringg dilakukan. Uji sumur dengan buiil-up test inii umumnya dilakukan secara berkkala ataupunn n mengetahui kemungkinan-dilakukan saat kita ingin n dari karakterristik reservoirr kemungkinnan perubahan setelah dipproduksikan pada p selang waktu w tertentu. Analisis Transient T Tekan nan ini juga bertujuan untukk mengetahuui batas luar yang dimilikki oleh suatuu reservoir dan d jenis reservoir itu senndiri. Pressuree build-up teest dilakukan saat s sumur dituutup, sehinggaa sumur diharapkan akan kembali menddekati keadaann awal dann kondisi staabilnya. Olehh karena itu, penentuan profil laju prroduksi dan waktu w produksii mpengaruhi keakuratan hasill yang tepatt sangat mem dari uji suumur yang dilaakukan. Param meter-parameterr dan karaktterisitk reservo oir yang dapat diketahui darii pressure build-up teest antara lain adalahh
perm meabilitas, skin,, wellbore storrage, boundary ry, dan jenis reservoir. P Produk ksi 1.1 Profil Profiil produksi yanng diperlukan dalam mengannalisis transsien tekanan addalah laju produuksi dan lama waktu produuksi sebelum uji u sumur dilakkukan. Pada prooduksi minyyak, laju prooduksi menunnjukkan nilai yang bervaariasi karena disesuaikan dengan perm mintaan pasarr akan produkssi minyak yangg digunakan seebagai bahann bakar utaama. Sehinggga penentuann laju produuksi yang akaan digunakan sebagai inputt yang diperrlukan dalam menganalisa m p pressure biud-uup test meruupakan faktor yang sangat penting. Persaamaan yangg digunakan pada perhittungan uji sumur berdaasarkan prinsipp superposisi yang mengguunakan persaamaan dasar line-source solution dengan d kombbinasi dari Ei solution s (infinitte acting) (1) a menurunnkan dari persaamaan Dan untuk finite acting m : (1) menjadi (2) Sebeelum pressure build-up tesst dilakukan, pada umum mnya laju aliir produksi diiproduksikan secara konsttan. Namun, sering pula dilakukan lanngsung tanpaa memprodukssikannya dengaan laju alir koonstan. Gam mbar 1 mempperlihatkan skketsa laju alirr dan tekannan pada kondiisi yang ideal di d dasar sumurr untuk presssure build-up teest.
mbar 1. Grafikk Laju Alir dan d Tekanan untuk Gam Buildd-up Test.
2 Silmi Marisa a, 12204046, Sem2 2007/2 2008
Nilai tekannan yang teru ukur menunjukkkan kenaikann hingga mendekati m keadaan reservoiir mula-mula. Namun, jiika uji sumurr ini dilakukaan pada umurr produksi yang telah lama, l maka kurang dapatt merepresenntasikan tekan nan dasar sum mur mula-mula. Akan tetappi, setiap pressure build-up test dilakukann hingga pada kondisi daasar sumur yaang mendekatii stabil. Ploot untuk Presssure Build-upp Test seringg disebut deengan horner plot, p yaitu denngan memplott pws vs [(tp+Δt)/Δt], dimaana tp adalah waktu w produksii sebelum dilakukan d build d-up test. Terddapat tiga flow w regime yaang terjadi saaat build-up dilakukan, yaituu wellbore storage, tra ansient, pseuudosteadystate.. Gambar 2 menunjukkaan ketiga perriode tersebut. Waktu prroduksi dapatt juga ditenttukan dengann mengetahuui cumulative oil o production rate (Np) dann laju alir produksi p (qo). Gambar 3. menunjukkann productionn time equivallent. Dimana persamaannyaa adalah : (3))
plot. Penentuan niilai permeabiliitas dan skin adalah a pada saat periode trransient, dimanna didapat darii slope ‘m’ pada p horner plot. Selain itu, dengan build-uup test kita dapat pula mengetahui m perriode saat weellbore storaage masih berllangsung, bataas reservoir, teekanan awal reservoir, mauupun jenis reseervoir. Metodee yang digunnakan pada buiild-up test adallah horner plott (semi log plot), p type currve (pressure derivative). d Saaat ini, metoode dengan type-curve matching banyak b diteraapkan dan digunakan dalam melaakukan interppretasi uji sum mur dengan prressure build-uup test karenna keakuratannnya dan praktiss dalam menenntukan param meter dan karaakteristik reservvoir. K k Reservoir 1.2 Karakteristik meabilitas adaalah kemamppuan suatu batuan b Perm reserrvoir mengalirrkan fluida. Nilai peremaabilitas sangaat berpengaruhh pada penenttuan job yangg akan dilakkukan pada reseervoir tersebutt. Permeabilitass yang dihassilkan pada anaalisis transientt tekanan meruupakan perm meabilitas efekktif dari satu jenis fluida. Nilai perm meabilitas minyyak yang lebihh kecil dengann nilai perm meabilitas awall produksi mennunjukkan telaah ikut terproduksinya air atau air telaah masuk ke dalam y telah dijellaskan pada baahasan reserrvoir. Seperti yang sebellumnya, perm meabilitas dappat ditentukann dari slopee ‘m’ pada hornner plot, dimanna :
(4) Gambar 2. Grafik Pressure Build-up Teest
Skin merupakan koefisien yang menyaatakan f Nilaii skin yang positif p ketiddaknormalan formasi. menuunjukkan bahhwa formasii telah menggalami damaage dan negatiif jika pernah dilakukan stim mulasi untukk memperbaikii performa form masi. (5)
me equivalent Gambar 3. Production tim
Karakteristtik reservoir seeperti permeabbilitas dan skinn pada suatuu reservoir daapat ditentukaan dari hornerr
Koeffisien wellboree storage meruppakan besaran untuk menyyatakan jumlahh fluida yang akan a masuk ke dalam lubanng sumur setiaap terjadi penuurunan tekanann. Efek wellbbore storage ini i dapat ditenntukan pada horner h plot dan type curve c matchiing. Gambbar 4. menuunjukkan penaagurh wellboree storage padaa type curvee model. Padaa umumnya akktu wellbore storage s terjaddi 1.5 log cyclee dari perubahaan slope terakhhir.
3 Silmi Marisa a, 12204046, Sem2 2007/2 2008
T Curve Model M 1.3 Type
Gambar 4. Pengaruh Wellbore W Storaage pada Typee Curve Moddel.
( yang tetapp di sepanjangg Harga wellbore storage (Cs) garis luruus (Δp vs Δt) dapat ditenntukan dengann hubungan : (6) m fluuida pada satuu Batas reseervoir untuk mengalirkan sistem tekkanan juga menjadi m faktor penting yangg harus kita ketahui dalam m menentukann karakteristikk dari suatuu reservoir. Apakah reserrvoir tersebutt merupakann bounded resservoir, atau dikelilingi d olehh beberapa fault f (no flow) w) ataukah mem miliki supportt pressure (constant (c presssure at outer boundary) b darii aquifer. Peenentuan dan interpretasi yaang salah akann batas luar yang dimilikii oleh suatu reeservoir, dapatt m peengurasan darii membuat kita salah menentukan masing-maasing sumur dan dapat juga salahh menentukaan connectivityy antara tiap-tiap sumur dii satu reservvoir yang sam ma. Connectiviity ini pentingg saat kita akan a menerap pkan enhancedd oil recoveryy untuk menningkatkan perrforma dan prooduksi, sepertii halnya watter flooding, stteam flood, dann sebagainya. t maka jeniss Dengan meelakukan presssure build-up test, dan bentuuk dari reserv voir dapat diketahui pula. Beberapa jenis j reservoirr antara lain : homogenous,, radial com mposite, dual porosity, lineear composite.. Selain ituu, dapat pula diketahui weell aspect-nyaa seperti stoorage and skiin, partial penetration, dann sebagainyaa.
m tyype curve maatching Metoode dengan menggunakan saat ini banyak diilakukan. Typpe curve meruupakan metoode yang dikkembangkan setelah hornerr plot. Sehinngga, penerrapannya m masih memerrlukan pertim mbangan dan perbandingan p d hasil horneer plot dari dan semi-log plot. Prinsip utamanya adalah a berdaasarkan hasil dari d pressure derivative. Pressure derivvative didapat dari plot anttara laju peruubahan tekannan terhadap waktu (dp/dt) dari data tekkanan. Typee curve m matching d dilakukan d dengan menyyesuaikan presssure dimensioonless dan deriivative denggan pressure dari d data tekaanan dan darii hasil simuulasi pressure build-up. Hassil simulasi teersebut berdaasarkan dimennsionless tekannan, waktu, dann jarijari. Persamaan dimensionless d menurut Grinngarten adalaah :
(7)
(8)
(9)
(10)
(11) Metoode pressure deerivative pada type curve maatching ini telah banyak digunakan, d sehingga telah dibuat m literature berdasarkan bentuk b sebuaah pan system reserrvoir dan macam m boundary. Salah satu keunntungan type curve matchhing adalah dapat meneentukan waktu uji sumur yanng masih dipengaruhi oleh efek wellborre storage. Tyype curve maatching denggan build-up test adalah plot dari data (Pws – Pwf) vs Δtt. Padaa saat menganaalisis suatu typee curve model antara data tekanan deengan analisis software, maka penenntuan laju prooduksi dan waaktu produksi sangat meneentukan keakuuratan hasil yang akan didapat d terhaadap interpretaasi geologi, datta logging, dann core
4 Silmi Marisa a, 12204046, Sem2 2007/2 2008
analysis. Penentuan P laju u alir produkksi dan waktuu produksi yang y kurang tep pat akan menggakibatkan typee curve m model yang dihasilkan seolah-olahh menunjukkkan model resservoir yang berbeda. b Perluu dilakukan matching yan ng sangat miripp dengan dataa d derivative, karena peerbedaan yangg pressure dan sedikit tetaap akan berpen ngaruh terhadaap jenis modell reservoir dan d boundary reeservoir hasil analisis. a
modeel yang palinng sederhana untuk mendappatkan solussi analitik secarra tepat.
II. MODEL RESERVO OIR Analisis ujji tekanan den ngan build-up test t selama inii sangat berrdasarkan dari data tekanaan saat sumurr ditutup sajja. Kita tidak k pernah menggetahui secaraa pasti apakaah dan bagaim manakah bentukk dari reservoirr yang kita miliki. m Salah satu s cara yangg paling umum m diterapkan dan dapat dipercaya d untuuk mengetahuii bentuk darri reservoir, co onnectivity anttar sumur, dann keheterogeenan reservoir adalah dengaan well testingg (uji sumurr). Sampai saatt ini, uji sumuur yang banyakk dilakukan secara rutin ad dalah pressuree build-up test. derhana yang diterapkan dii Solusi yanng paling sed lapangan adalah a dengan memproduksii minyak padaa laju alir yang y konstan sebelum s dilakuukan build-up. Hal ini dimaksudkan untuk mem mbuat kondisii reservoir berada pada keadaan sttabil. Namun, p uji sum mur yang dillakukan tanpaa terdapat pula memproduuksi dengan laju u alir konstan. Oleh karenna itu, pada paaper ini dilakukkanlah analisiss pengaruh profil laju pro oduksi dan waktu w produksii h analisis dari berbagaai uji tekanann terhadap hasil bentuk (prressure build--up test). Denngan membuatt hipotetik model m reservo oir yang telahh kita ketahuii secara pastti karakteristik k yang dimilikii oleh reservoirr tersebut, maka m kita dapatt menganalisis kebenaran dann keakuratann hasil pressurre build-up testt dari berbagaii metode daan pelaksanaan n yang pernahh diterapkan dii lapangan, sehingga daapat dilakukann pendekatann prosedur yang masih h dapat ditterapkan dann gai prosedur yang y tepat dann direkomenndasikan sebag akan mengghasilkan nilai karakteristik reservoir yangg sesuai denggan model reseervoir yang kitaa miliki. Hipotetik model reservoir dalam stuudi ini berupaa ngan cylindriical boundedd cylindricall model den reservoir. Gambar 5. menunjukkan m m model reservoirr yang diguunakan. Modeel reservoir inni merupakann
mbar 5. Cylindriical Reservoir Model (3D Vieew) Gam
R Propperties 2.1 Reservoir Reservoir Propertiees : : Homogenous Cylindrical Moodel Model : Circle Boundeed Reservoir Bounndary Flow w : Radial Flow : 1200 ft Grid Top : 40 ft Thickkness re : 2500 ft Porosity : 0.18 meability : 65 mD Perm P inittial : 2500 psi Pbublee : 400 psi Treservvoir : 200oF Crock : 3 x 10-6 psi-1 Deptth woc : 5000 ft Fluidd Properties : Fluidd Model : Black Oil Swc : 0.2 @Swc :1 Kro@ Pcow w : 0 psi Bo : 1.12803 RB/STB µo : 0.36479 cp Co : 2 x 10-5 psi-1 Ct : 2.3 x 10-5 psi-11 Wettting Phase : water wet Data Sumur : rw Perfooration Consstrain Rate Wakttu Produksi
: 0.3 ft : all perforationn : Oil rate : 1 Januari 20077 – 2 Februari 2008 2
5 Silmi Marisa a, 12204046, Sem2 2007/2 2008
Model reservoir yang telah diketahui secara pasti semua properties-nya dapat membantu dalam pembuktian terhadap analisis pressure build-up test yang akan dilakukan. Kemudian, hipotetik model ini memberi anggapan bahwa sampai akhir umur produksi yaitu hingga 2 Februari 2008, skin yang terdapat pada sumur atau reservoir tersebut masih bernilai nol (S=0). Berdasarkan hasil analisis ini, kita dapat menunjukkan prosedur uji tekanan build-up mana saja yang dapat direkomendasikan sebagai prosedur pelaksanaan yang tepat dan akan menghasilkan properties yang sesuai dengan model reservoir yang kita miliki. Selain itu, dapat pula ditunjukkan prosedur yang akan menghasilkan analisis dan interpretasi yang salah karena penggunaan laju alir produksi dan waktu produksi yang salah.
dan parameter apa saja yang bisa direkomendasikan untuk pressure build up test. Uji sumur dengan pressure build-up test adalah dengan memproduksikan minyak pada laju alir konstan sebelum build-up akan dilakukan. Namun, masih terdapat pula pelaksanaan uji sumur tanpa mengkonstankan laju alir sebelum build-up dilakukan. Oleh karena itu, dilakukanlah pembahasan tentang studi pressure build-up test yang dapat direkomendasikan sebagai cara uji tekanan build-up yang sesuai dengan kondisi reservoir yang ada, serta penekanan terhadap simplifikasi laju produksi dan production time equivalent yang dapat digunakan pada software yang telah ada. Beberapa prosedur yang pernah ditemui di lapangan antara lain : 1.
2.2 Data uji sumur
2.
Model reservoir yang telah kita design dan kita ketahui karakteristiknya merupakan model hipotetik yang di-design pada simulator yang dapat merepresentasikan keadaan reservoir sebenarnya dengan menggunakan formula terhadap solusi untuk suatu reservoir. Sehingga kita dapat mengetahui besar tekanan dasar sumur yang dimiliki oleh model reservoir tersebut saat kita memproduksikan minyak dengan laju produksi tertentu pada waktu tertentu ataupun saat kita menutup sumur pada waktu tertentu.
3.
III. PENGOLAHAN DATA Data tekanan dasar sumur dari model tersebut, dijadikan input data tekanan yang akan diuji dengan well testing software. Idealnya, penggunaan laju produksi dan waktu produksi yang benar, akan menghasilkan analisis dan output yang sama dengan model reservoir kita. Namun, penerapan pressure build-up test yang dilakukan di beberapa lapangan menunjukkan cara yang sedikit berbeda-beda dalam penentuan besar laju produksi, waktu produksi, maupun cara penutupan sumur itu sendiri. Selain itu, besar laju produksi minyak bervariatif setiap waktu,. Besar laju alir produski yang beragam ini, membuat terjadinya sedikit perbedaan dalam menentukan cara
Build-up test dilakukan tanpa mengkonstakan laju alir minyak. Laju alir produksi konstan sebelum build-up dilakukan Menutup sumur terlebih dahulu kemudian laju alir pada keadaan konstan kemudian dilakukan build-up.
Cara-cara tersebut dilakukan di berbagai lapangan di dunia. Sehinga penentuan profil produksi tesrsebut perlu diperhatikan dalam menganalisis karakteristik reservoir secara computational. Dimulai dari cara uji sumur yang paling sederhana dan ideal, yaitu jika minyak diproduksikan dengan rate konstan sepanjang umur produksi lalu dilakukan build-up test. Analisis uji sumur yang diperoleh dari case yang sederhana ini seharusnya benar-benar sesuai dengan karakteristik yang dimiliki oleh hipotetik model. Dengan melakukan type curve matching, data pressure dan derivative pressure dengan hasil simulasi pasti menghasilkan output yang sama dengan properties reservoir yang ada. Setelah hal itu dilakukakan, maka kita lakukan pembuktian terhadap prosedur-prosedur yang telah dilakukan di lapangan. Analisis yang akan dilakukan adalah sebagai berikut : 1.
Build-up test dilakukan tanpa mengkonstankan laju alir minyak. a.
Menggunakan qlast (laju alir sesaat sebelum build-up) pada analisis build-up.
6 Silmi Marisa, 12204046, Sem2 2007/2008
b. c. d. e.
Menggunakan qaverage (laju alir produksi rata-rata) pada analisis build-up. Menggunakan qmax (laju alir produksi maksimum) pada analisis build-up. Menggunakan production time equivalent. Menggunakan semua besar laju alir produksi yang beragam pada analisis build-up.
No 1
Untuk Laju alir produksi konstan sebelum buildup dilakukan : a.
b. c. d.
3.
Menggunakan qlast dan production time dari awal produksi. Analisis 1 menggunakan multirate konstan dan analisis 2 menggunakan multirate yang decline secara eksponential. Menggunakan qaverage dan production time dari awal produksi. (Analisis 1 dan 2). Menggunakan qlast dan production time equivalent (tpe). (Analisis 1 dan 2). Menggunakan qlast dan production time sejak saat laju alir konstan saja. (Analisis 1 dan 2).
Menutup sumur terlebih dahulu kemudian laju alir pada keadaan konstan kemudian dilakukan build-up. a.
b.
Menggunakan production time dari penutupan sumur sebelum saat laju alir tetap. Menggunakan production time dari awal produksi.
Analisis-analisis tersebut akan menunjukkan cara dan prosedur yang benar dan dapat merepresentasikan keadaan reservoir. Analisis dilakukan dengan menggunakan metode type curve model. Dalam melakukan type curve matching, perlu keakuratan dalam menginterpretasi model sehingga benar-benar match dengan data yang ada. Perbedaan model yang tidak terlalu besar tetap akan menghasilkan permeabilitas, boundary, dan model reservoir. Tabel 1. merupakan tabel hasil analisis build-up test. Parameter yang dihasilkan dari analisis pressure build-up test yang dilakukan adalah sebagai berikut :
k
S
Cd
mD
bbl/psi
constant rate sepanjang umur produksi+BU
Hasil analisis 65 0 Tanpa mengkonstankan rate sebelum BU a. Q last
Hasil analisis b. Q ave
66
0
0.0306
Hasil analisis c. Q max
950
0
0.419
2040
0
0.922
2
2.
Case (Oil)
0.03
Hasil analisis d. Qlast + tpe
Hasil analisis 65 e. Semua rate+BU
0
0.0326
Hasil analisis
0
3
68
Homogenous
Homogenous
Homogenous
Homogenous
Bounded; Re = 2400 ft Bounded; Re = 2610 ft Bounded; Re = 2500 ft Bounded; Re = 13000 ft
0
0.031
Hasil analisis 2 65.5 0 b. Q ave+tp awal produksi
0.0311
Hasil analisis 1
0.03
Hasil analisis 2 1590 0 0.717 c. Qlast dan production time equivalent
Hasil analisis 1
65
0
0.0305
Hasil analisis 2
65
0
0.0311
Bounded; Re = 2600 ft Bounded; Re = 9700 ft Bounded; Re = 15000 ft
Hasil analisis 1
0
Bounded; Re = 2400 ft
0.0392
76
Model
Homogenous
65
Reservoir
Bounded; Re = 2500 ft Bounded; Re = 2700 ft
Mengkonstankan rate sebelum BU a. Qlast dan production time dari awal produksi
Boundary (E,W,N,S) ft
Bounded; Re = 2400 ft Bounded; Re = 2500 ft
Homogenous
Homogenous
Homogenous
Homogenous
Homogenous
Homogenous
Homogenous
7 Silmi Marisa, 12204046, Sem2 2007/2008
No
Case (Oil)
k
S
Cd
mD
bbl/psi
d. Qlast dan production time dari constant rate saja Hasil analisis 1 67.03 0 0.0336
Hasil analisis 2
69.8
0
0.0413
Tutup3hr+kontan3hr+BU a. Production time dari penutupan sumur sebelum BU
4
Hasil analisis 65 b. Production time dari awal produksi
Hasil analisis a
73
0
0.0299
Hasil analisis b
68.9
0
0.0314
0
0.0278
Boundary (E,W,N,S) ft
Reservoir
E(CP@OB) 1000 ft W(CP@OB) 1100 ft N(CP@OB) 1000 ft S(No Flow) 1000 ft E(CP@OB) 1000 ft W(CP@OB) 1100 ft N(CP@OB) 1000 ft S(No Flow) 1000 ft Bounded; Re = 2350 ft
Bounded; Re = 2500 ft Bounded; Re = 2500 ft
Model
Homogenous Homogenous
Homogenous limited entry well radial composite
Tabel 1. Hasil Analisis pressure build-up test
IV. DISKUSI HASIL Berdasarkan hasil build-up test yang telah dilakukan pada well testing software, maka diperoleh bahwa secara ideal saat laju alir produksi dibuat konstan sepanjang umur produksi, maka hasil analisa dengan type curve matching sama dengan model reservoir. Permeabilitas yang dihasilkan sebesar 65 mD dan skin nol, hal ini menunjukkan bahwa sampai akhir produksi (selama 1 tahun) sumur belum mengalami damage. Drainage area dari cylindrical bounded reservoir dari hasil interpretasi sebesar 2400 ft, Sedikit perbedaan ini dikarenakan adanya sedikit penyimpangan dari interpretasi fluid properties dari reservoir simulator. Reservoir ini merupakan bounded reservoir yang berbentuk circle bounded
reservoir, dimana reservoir tersebut dibatasi oleh noflow boundaries. Gambar 6. menujukkan hasil analisis type-curve matching yang telah dilakukan. Dari bentuk pressure dan derivative menunjukkan bahwa jenis reservoir adalah bounded reservoir. Namun, pada kenyataannya untuk produksi minyak,, laju produksi selalu beragam, maka kita dapat melakukan pressure build-up test dengan membuat laju produksi konstan untuk beberapa selang waktu ataupun tanpa mengkonstankan laju produksi. Selain itu, dapat pula dengan menutupnya terlebih dahulu, lalu membuat laju produksi dalam keadaan konstan kemudian melakukan build-up. Tentu saja, cara uji sumur yang berbeda-beda ini akan mempengaruhi profil laju produksi dan waktu produksi yang akan digunakan agar memperoleh hasil yang sesuai dengan kondisi reservoir. Jika pressure build-up test dilakukan tanpa mengkonstankan laju produksi terlebih dahulu, maka hasil analisis menunjukkan bahwa penggunaan laju produksi yang sesuai dengan model reservoir adalah dengan menggunakan laju alir minyak terkahir (qlast), dimana permeabilitas sebesar 65 mD, skin bernilai 0, re sebesar 2500 ft. Gambar 6. menunjukkan type curve matching dengan menggunakan qlast. Penggunaan qaverage dan qmaximum tidak dapat digunakan pada cara ini, karena akan menghasilkan nilai permeabilitas yang berbeda dengan kondisi sebenarnya. Hasil analisis yang menggunakan laju menghasilkan produksi rata-rata (qaverage) permeabilitas sebesar 950 mD, skin bernilai 0, re sebesar 9700 ft. Sedangkan dengan laju produksi maksimum (qmaximum) permeabilitas yang dihasilkan jauh lebih besar yaitu sebesar 2.04 Darcy dengan re sebesar 15000 ft. Gambar 8. dan Gambar 9. menunjukkan type curve matching dengan menggunakan qaverage dan qmaximum. Production time equivalent dapat pula digunakan dengan menggunakan laju alir terkahir. Permeabilitas yang dihasilkan sebesar 65 mD, skin bernilai 0, dan re sebesar 2400 ft. Gambar 10. menunjukkan type curve matching dengan menggunakan Production time equivalent. Kita tidak perlu memasukkan semua laju alir produksi pada sepanjang umurnya, karena hal itu akan menyebabkan perbedaan nilai permeabilitas reservoir yaitu sebesar 68 mD dan jarijari reservoir (re) sebesar 2700 ft. Hal ini dikarenakan analisis build-up berdasarkan prinsip superposisi
8 Silmi Marisa, 12204046, Sem2 2007/2008
yang dipengaruhi oleh data laju produksi pada selang waktu produksi sebelum build-up. Saat kita melakukan simplifikasi rate pada satu harga saja yaitu harga terakhir, maka waktu produksi yang paling tepat digunakan adalah dengan production time equvalent. Gambar 11. menunjukkan hasil interpretasi dengan mengikutsertakan semua laju produksi. Jika pressure build-up test dilakukan dengan mengkonstankan laju produksi terlebih dahulu, maka waktu produksi yang digunakan adalah waktu sejak awal produksi. Penggunaan waktu produksi sejak rate yang konstan saja mengakibatkan boundary yang dihasilkan dari simulasi type curve akan menunjukkan bahwa seolah-olah batas luar reservoir mendapat support dari aquifer (constant pressure at outer boundary) dan sealing fault di sisi yang lain pada jarak yang lebih pendek. Gambar 12. menunjukkan type curve model dari pan system type curve. Hal ini, jelas berbeda dengan model reservoir dimana merupakan bounded reservoir dengan jari-jari reservoir (drainage area). Jarak boundary-boundary tersebut dari well lebih pendek (dekat) daripada jarijari reservoir itu sendiri. Hal ini akan memberikan anggapan yang berbeda terhdapa connectivity antar sumur terdekat dan driving mechanism yang dimiliki reservoir tersebut jika kita menganggap hasil interpretasi dari matching yang telah dilakukan adalah sesuai dengan kondisi reservoir. Padahal, kondisi reservoir tersebut berbeda dengan hasil interpretasi. Gambar 13. dan Gambar 14. menunjukkan perbedaan type curve (analisis 1) pada boundary berupa constant pressure (waktu sejak laju konstan saja) dan bounded reservoir (waktu produksi dari awal produksi). Gambar 15. dan Gambar 16. menunjukkan perbedaan type curve (analisis 2). Walaupun hanya terdapat sedikit perbedaan bentuk, namun perbedaan itu sangat mempengaruhi interpretasi. Pada metode ini, penggunaan qlast pada production time equivalent juga paling merepresentasikan kondisi reservoir sebenarnya. Penggunaan qaverage menunjukkan hasil yang tidak sesuai pula. Gambar 17. dan Gambar 18. menunjukkan type curve dengan menggunakan production time equivalent dan qaverage. Cara uji sumur yang lainnya adalah dengan menutup sumur terlebih dahulu sebelum mengkonstankan rate.
Penutupan sumur dan konstan rate ini bertujuan untuk membuat kondisi reservoir stabil terlebih dahulu, sehingga tekanan yang terekam saat build-up test adalah tekanan reservoir pada kondisi stabil dan mendekati keadaan mula-mula reservoir. Dengan penutupan sumur terlebih dahulu ini, maka waktu produksi yang digunakan hanya waktu setelah penutupan sumur. Hal ini dikarenakan, dengan penutupan sumur maka reservoir telah kembali pada kondisi stabilnya. Penggunaan waktu produksi dari awal produksi akan menyebabkan hasil analisis seolah-olah menunjukkan bahwa model reservoir yang dimiliki berupa radial composite dengan hasil permeabilitas sebesar 73 mD, skin sebesar 0, ataupun seolah-olah sumur dilakukan partial penetration pada perforasinya dimana hasilnya menunjukkan permeabilitas sebesar 68.9 mD, skin sebesar 0. Gambar 6. Menunjukkan general plot untuk penggunaan waktu produksi setelah penutupan sumur. Sedangkan Gambar 19. menunjukkan penggunaan waktu produksi setelah penutupan sumur. Dengan menggunakan waktu produksi dari awal pertama kali produksi, maka perbedaan interpretasi dan hasil tersebut dapat ditunjukkan oleh Gambar 20. dan Gambar 21. Hasil analisis dari pressure build-up test ini menunjukkan bahwa penggunaan profil laju produksi dan waktu produksi sangat berpengaruh terhadap hasil interpretasi. Dimana well testing merupakan salah satu cara yang paling dipercaya hasilnya. Dari data core analysis dan logging hanya bisa menunjukkan properties di tiap sumur saja, namun untuk mengetahui properties reservoir secara keseluruhan dan korelasi serta connectivity antar sumur adalah dengan cara uji sumur dapat diketahui.
V. STUDI KASUS Berikut ini adalah contoh pressure build-up test yang dilakukan pada sumur di suatu lapangan naturally fractured reservoir (dual porosity model). Uji sumur yang dilakukan menggunakan cara dengan menutup sumur terlebih dahulu, lalu mengkonstankan laju produksi, kemudian dilakukan build-up. Gambar 22. menunjukkan general plot untuk penggunaan waktu produksi setelah penutupan sumur dan Gambar 23. menunjukkan type-curve-nya. Sedangkan Gambar 24.
9 Silmi Marisa, 12204046, Sem2 2007/2008
menunjukkkan menunjuk kkan generaal plot untukk waktu prodduksi dari awaal pertama kali produksi dann Gambar 255. type curve-nya. Sumur X :
Gam mbar 25. Typee Curve (derrivative) Sum mur X Mengggunakan Wakktu Produksi daari Awal Produuksi.
Gambar 22. General Pllot Sumur X Menggunakann P Sum mur. Waktu Prooduksi Setelah Penutupan
d build-uup test Dari data analisis well testing dengan teserbbut, dapat terliihat bahwa jikka kita memakaai cara melaakukan build-uup dengan mennutup sumur teerlebih dahuulu, maka intterpretasi padda satu hargaa laju produuksi pada well testing software adalah a mengggunakan wakktu produksi setelah penuutupan sumuur saja. Pengggunaan waktu produksi darii awal produuksi menyebaabkan type cuurve model yang dihassilkan seolah-oolah menunjukkkan sumur X seolahs olah reservoir merupakan infinite-homog i genous reserrvoir. Sehingga, tidak sesuaai type curve model dari literatur l yang ada. a
K AN DAN SARA AN VI. KESIMPULA 2 Type Curve (derivativve) Sumur X Gambar 23. Menggunaakan Waktu Produksi P Setellah Penutupann Sumur.
Gambar 24. General Pllot Sumur X Menggunakann wal Produksi. Waktu Prooduksi dari Aw
6.1 Kesimpulan K Setellah melakukann analisis terhhadap proseduur dari presssure build-up test dengan mengetahui secara pasti model reserrvoirnya, makaa kesimpulan yang dapatt diperoleh adaalah sebagai beerikut : 1. Analisis A Trannsient Tekanaan dapat dilaakukan s secara analitik dengan hipoteetik model reseervoir. 2. Analisis A Presssure Build-upp Test berdassarkan p prinsip superpposisi, dimana memerlukan profil s satu harga lajju produksi dan d waktu prooduksi s sebelum dilakuukan Build-up. 3. Hipotetik H moddel reservoir yaang palind sedeerhana d digunakan addalah boundedd reservoir (closed ( r reservoir). 4. Pada P produksii minyak, laju produksi (qo) yang d digunakan agarr menghasilkann kondisiyang sesuai d dengan kondissi reservoir adaalah laju alir teerakhir ( last). (q
10 Silmi Maris sa, 12204046 6, Sem2 2007/ 7/2008
5.
Penggunaan qaverage dan qmax akan menghasilkan besar permeabilitas dan drainage area yang berbeda dengan kondisi model reservoir. 6. Production time equivalent dapat digunakan untuk analisis pressure build-up test. 7. Pressure Builid-Up test juga dapat dilakukan dengan mengkonstankan rate pada satu harga untuk menstabilkan kondisi reservoir dengan menggunakan waktu produksi (tp) sejak awal produksi. 8. Saat mengkonstankan rate terlebih dahulu, maka penggunaan waktu produksi sejak konstan rate dilakukan saja akan menghasilkan karateristik reservoir yang berbeda dengan model reservoir. 9. Jika sumur pernah ditutup sebelumnya atau dilakukan penutupan sumur sebelum laju produksi dibuat konstan, maka tp yang digunakan adalah setelah penutupan sumur saja, tidak dari awal produksi. 10. Penutupan sumur dan mengkonstankan laju alir minyak sebelum dilakukan build-up bertujuan untuk menstabilkan kondisi sumur maupun reservoir. 11. Laju alir minyak dan waktu produksi dalam menganalisis pressure build-up test baik dengan horner-plot maupun type curve (derivative pressure) sangat berpengaruh terhadap type curve model yang akan dihasilkan. 12. Diperlukan keakuratan dan ketelitian dalam menginterpretasikan dan menganalisis pressure build-up test agar benar-benar merepresentasikan reservoir yang dimiliki.
DAFTAR SIMBOL Bo
=
µo Co Ct Cr rw h qo k tp tpe Δt Np Pi Pwf P1hr
= = = = = = = = = = = = = = = =
Pb m Cs PD tD CD rD re Swc Kro Pcow S
= = = = = = = = = = = =
Faktor Volume Formasi Minyak (RB/STB) Viskositas minyak (cp) Kompresibilitas minyak (psi-1) Kompresibilitas total (psi-1) Kompresibilitas batuan (psi-1) jari-jari sumur (ft) tebal lapisan (ft) porositas laju alir minya (stb/day) permeabilitas (mD) waktu produksi (hr) waktu produksi equivalent (hr) lama waktu build-up (hr) Produksi kumulatif minyak (STB) Tekanan mula-mula reservoir (psi) Tekanan dasar sumur (psi) Tekanan dasar sumur saat Δt=1 hour (psi) Tekanan bubble point (psi) gradient horner plot Koefisien wellbore storage (bbl/psi) Dimensionless Pressure Dimensionless waktu Dimensionless wellbore storage Dimensionless jari-jari Jari-jari reservoir/drainage area (ft) Connate Water Saturation (fraksi) Permeabilitas relatif (fraksi) Tekanan kapiler minyak (psi) Skin faktor
6.2 Saran 1.
2.
3.
Dalam menginterpretasikan dan menganalisis hasil dari pressure build-up test sebaiknya kita mengetahui benar karakteristik reservoir dari data dan informasi core analysis, logging dan geologi. Sehingga tidak terjadi kesalahan dalam interpretasi. Dapat dilakukan pembuktian dari hipotetik model reservoir untuk reservoir yang lebih kompleks dari model reservoir yang sederhana (cylindrical model reservoir), seperti reservoir gas, multifasa, naturally fracture reservoir. Perlu digunakan model reservoir yang memiliki properties yang lebih kompleks agar lebih dapat merepresentasikan keadaan reservoir.
VII. DAFTAR PUSTAKA 1. 2. 3.
4. 5.
Abdassah, Doddy : Analisis Transient Tekanan, Diktat Kuliah, 1997. D. Bourdet : Well Testing and Interpretation, 2002. Schatzinger, Richard A.,Jordan, John F. : Reservoir Characterization, Tulsa, Oklahama, 1999. Earlougher,Jr.,Robert C.: Advanceas in Well Test Analysis, New York, Dallas, 1977. G. Bourdarot : Well Testing Interpretation Methods, Paris, 1998.
11 Silmi Marisa, 12204046, Sem2 2007/2008
6. 7.
8.
Matthews, C.S : Pressure Buildup and Flow Tests in Wells, New York, 1967. Sihotang, Linggom : Studi Karakteristik Reservoir Berdasarkan Hasil Analisis Uji Tekanan Pada Lapangan X, Tugas Akhir, 2006. Asrori, Khozin : Analisis Tekanan Transien Aliran Dua Fasa Gas Air dengan Menggunakan Solusi Analitik Satu Fasa, Tugas Akhir, 2002.
12 Silmi Marisa, 12204046, Sem2 2007/2008
Gambar 5. Type Curvee (derivative) Kondisi Ideall S Um mur Produksi). (Laju Prodduksi Konstan Sepanjang
Gam mbar 8. Type Curve Matchiing dengan qmaximum Tanppa Memprodukksi dengan Lajju Konstan Seebelum Produuksi.
M denggan qlast Tanpaa Gambar 6. Type Curve Matching m Memproduuksi dengan Laju Konsstan Sebelum Produksi.
mbar 9. Type Curve C Matchinng dengan qlasst pada Gam Prodductin Time Equivalent E T Tanpa Memprooduksi denggan Laju Konstan Sebelum Prroduksi.
7 Type Curvee Matching dengan d qaveragee Gambar 7. Tanpa Memproduksi den ngan Laju Konnstan Sebelum m Produksi.
13 Silmi Maris sa, 12204046,, Sem2 2007//2008
Gambar 10. Hasiil Interprettasi Mengikutssertakan Semuaa Laju Produkssi.
dengann
Gambar 11. 1 Pan Typ pe Curve unntuk Boundedd Reservoir (Atas) dan Constant C Pressure at Outerr Boundary (Bawah).
mbar 12. Generral Plot Saat Memproduksi M d dengan Gam Laju Tetap Sebelum m Build-up padda Analisis 1. (Atas) A Produksii dan (Bawah) Sejak Laju Tettap. dari Awal
mbar 13. Type Curve C Matchingg Saat Memprooduksi Gam denggan Laju Tetapp Sebelum Buiild-up pada Annalisis 1. (A Atas) dari Awall Produksi dan (Bawah) Sejakk Laju Tetapp.
14 Silmi Maris sa, 12204046,, Sem2 2007//2008
mbar 16. Type Curve C Matchingg Saat Memprooduksi Gam denggan Laju Tetap T Sebeluum Build-up dan mengggunakan tpe paada Analisis 2..
Gambar 144. General Plo ot Saat Memprroduksi dengann Laju Tetapp Sebelum Builld-up pada Annalisis 2. (Atas)) dari Awal Produksi dan (Bawah) ( Sejak Laju Tetap.
mbar 17. Type Curve C Matchingg Saat Memprooduksi Gam denggan Laju Tetap Sebelum Builld-up mengguunakan qqveraage pada Analisiis 2.
mbar 18. Type Curve dengaan Waktu Prooduksi Gam Setellah Penutupan Sumur. M Saatt Memproduksii Gambar 155. Type Curve Matching dengan Laaju Tetap Sebeelum Build-up pada Analisiss 2. (Atas) dari d Awal Produ uksi dan (Baw wah) Sejak Lajuu Tetap.
15 Silmi Maris sa, 12204046,, Sem2 2007//2008
Gambar 199. General Plott Build-Up Test Pada Sumurr yang Perrnah dishut-in n. (Atas) Waktu W Setelahh Penutupan Sumur Sajaa dan (Bawahh) Dari Awall Produksi.
Gambar 200. Type Curve dengan Waktuu Produksi darii Awal Prodduksi. 16 Silmi Maris sa, 12204046,, Sem2 2007//2008
