JTM Vol. XVI No. 3/2009
STUDI PENEMPATAN SUMUR HORIZONTAL UNTUK MENINGKATKAN PRODUKSI DAN RECOVERY Abdurachman1, Taufan Marhaendrajana1 Sari Pada lapangan X, adanya bottom water drive membuat dibutuhkannya metode yang dapat memperbaharui pengambilan hidrokarbon secara lebih maksimal. Karena memiliki daerah kontak yang lebih panjang dengan reservoir, sumur horizontal umumnya memiliki penurunan tekanan yang lebih kecil untuk suatu harga rate tertentu dibandingkan dengan sumur vertikal. Sehingga sumur horizontal dapat dioperasikan dengan besar rate yang sama dengan sumur konvensional,tetapi dengan lebih sedikit terjadinya water coning. Selain itu adanya fracture juga membuat sumur horizontal menjadi pertimbangan karena dapat didesain untuk menyiasati keterbatasan dan perubahan kontinuitas secara lateral maupun secara vertikal. Untuk mendapatkan perolehan minyak yang maksimal, penempatan sumur horizontal akan memberikan pengaruh yang signifikan, Karena berhubungan dengan daerah pengurasan dari sumur horizontal itu sendiri. Selain itu juga dilakukan kombinasi dari sumur horizontal untuk mendapatkan faktor perolehan minyak lapangan yang lebih besar. Dari hasil studi kasus dipilih 4 penempatan sumur horizontal terbaik berdasarkan besar dari kenaikan perolehan minyak lapangan secara keseluruhan. Setelah dibuat prioritas penempatan sumur horizontal, kombinasi sumur dilakukan. Dari hasil kombinasi prioritas sumur horizontal didapatkan kombinasi paling optimum adalah antara prioritas 1 dan prioritas 3, menghasilkan kenaikan factor perolehan aktual sebesar 2.58% atau sebanyak 2.49 MMSTB. Derajat interferensi yang dihasilkan adalah sebesar 13.7 %. Dari hasil studi yang dilakukan untuk selanjutnya dapat dibuat rencana peningkatan perolehan minyak pada lapangan X dengan menggunakan sumur horizontal baik dengan menggunakan satu sumur horizontal atau kombinasi dari beberapa sumur horizontal. Kata Kunci: sumur horizontal, lapangan X, kombinasi, faktor perolehan minyak Abstract The existing bottom water drive mechanism in field X makes new method needed to get better results in hydrocarbon recovery. Because it has a longer contact area with the reservoir, horizontal wells generally has a smaller pressure drop for a certain given rate compared with vertical wells. Horizontal wells can be operated with the same given rate as conventional wells, but with less occurrence of water coning. In addition, the existing of fractures in a reservoir makes horizontal wells into higher consideration by the oil industry, because it can be designed to get around with limitations and changes in lateral as well as vertical continuity. To obtain the maximum oil yield value, placement of horizontal wells will gives a significant influence, because of the depletion areas which are associated with the horizontal wells. And also to increase recovery, the combination of horizontal wells could be an alternative. From all case studies, 4 cases show results of the best placement for horizontal wells selected based on the increasing overall oil recovery from the field. After deciding all 4 priority placement for the horizontal well based on oil recovery incremental, the combination of the wells are made. From the result of horizontal wells combination, the most optimum oil recovery of is a combination of priority 1 and priority 3, which increased the actual oil recovery by 2.58% or as much as 2.49 MMSTB. And the degree of interference generated is about 0.137. From this study, increasing oil recovery in X field using horizontal wells either by using single horizontal well or a several combination of horizontal wells can be considered as a future plans. Keywords: horizontal wells, X field, combination, oil recovery 1)
Program Studi Teknik Perminyakan - Institut Teknologi Bandung Email :
[email protected]
I. PENDAHULUAN Untuk meningkatkan perolehan hidrokarbon dari suatu lapangan dengan menggunakan sumur horizontal, diperlukan metoda yang tepat dalam menentukan performa tiap lapisan dan pengaruhnya terhadap produksi kumulatif total. Untuk mendapatkan perolehan hidrokarbon yang optimum, diperlukan juga analisis panjang dan arah dari sumur horizontal yang paling sesuai. Selain itu juga dilakukan kombinasi dari sumur horizontal untuk mendapatkan peningkatan faktor perolehan minyak di lapangan yang paling maksimal.
Tujuan dari penempatan sumur horizontal untuk meningkatkan produksi dan recovery adalah: 1. Menentukan daerah yang potensial untuk dibuat sumur horizontal pada lapangan X 2. Menentukan standoff, panjang dan arah sumur horizontal yang paling optimum untuk meningkatkan perolehan minyak 3. Menentukan prioritas sumur horizontal dengan perolehan terbaik setelah dibuat sumur horizontal dengan penempatan pada posisi tertentu 4. Menentukan kombinasi posisi sumur horizontal yang paling strategis untuk meningkatkan perolehan minyak 161
Abdurrachman, Taufan Marhaendrajana
II. METODOLOGI PENELITIAN Langkah pertama yang dilakukan adalah pengumpulan data yang berupa Model simulasi yang sudah diselaraskan dengan data lapangan. Selanjutnya dilakukan basecase profil produksi lapangan. Yaitu memproduksikan lapangan dari tahun 1993 sampai dengan tahun 2025 atau selama 32 tahun. Sumur horizontal nantinya akan mulai ditempatkan pada tahun 2010 dan akan ditinjau produksinya sampai dengan tahun 2025. Untuk mengeliminasi dan mengetahui daerah pada lapangan X yang berpotensi untuk memberikan perolehan minyak yang besar jika ditempatkan sumur horizontal pada daerah tersebut, maka perlu dilakukan analisa daerah potensial. Analisa ini dilakukan berdasarkan 4 faktor, yaitu : 1. Sebaran saturasi minyak 2. Sebaran tekanan 3. Kualitas reservoir 4. Oil per unit area Dari analisa daerah potensial didapatkan 4 lokasi yang berpotensi untuk menigkatkan perolehan jika ditempatkan sumur horizontal di daerah tersebut. Untuk selanjutnya dinamakan daerah potensi 1, daerah potensi 2, daerah potensi 3 dan daerah potensi 4. Lokasi daerah potensi pada lapangan x dapat dilihat pada Gambar 1. Selanjutnya dari data lapangan ini beberapa hal dapat dianalisa untuk menempatkan sumur horizontal. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan produksi sumur horizontal yang paling optimal. Dilakukan sensitifitas standoff, sensitifitas panjang dan sensitifitas arah. Analisa sensitifitas standoff dilakukan berdasarkan jumlah lapisan yang ada di reservoir. Untuk tiap lapisan dilakukan uji sensitifitas standoff untuk kemudian didapatkan lapisan yang paling produktif di reservoir. Pada lapisan produktif diperhatikan produksi sumur horizontal dan pengaruhnya terhadap kenaikan produksi lapangan. Juga dilakukan perbandingan besar produksi menggunakan sumur horizontal dengan besarnya produksi basecase. Penentuan lapisan produktif menjadi batasan untuk melakukan Analisa berikutnya, yaitu penentuan panjang dan arah sumur horizontal yang paling optimum. Analisa sensitifitas 162
panjang dilakukan dengan batasan daerah kontak dengan reservoir sepanjang 2000 ft. Pada penentuan arah sumur horizontal, dilakukan pada 4 arah yang berbeda yaitu arah NS (North-South), EW (East-West), ES WN (East-South West North) dan EN WS (EastNorth West-South). Bagaimana cara penentuan penempatan sumur horizontal telah dijelaskan sebelumnya, secara teknis prosedurnya digambarkan pada flowchart di Gambar 2. III. TEORI DASAR Pada umumnya, penemuan dan proses produksi pada bidang perminyakan meliputi proses pengeboran dari permukaan sampai dengan reservoir , dan jika telah sampai ke akumulasi hidrokarbon yang diharapkan, sumur dikomplesi untuk selanjutnya dilakukan proses produksi. Lubang sumur dijaga dibawah tekanan reservoir sehingga minyak mengalir ke dalamnya. Masalah yang terjadi selama proses ini adalah terjadinya restriksi aliran fluida dari reservoir saat mengalir secara radial ke sumur produksi. Saat fluida mendekati sumur, area untuk fluida mengalir berkurang dan kecepatan fluida bertambah sebagai akibat dari pressure gradient yang meningkat secara cepat. Kebanyakan dari pressure drop terjadi secara tidak beraturan di daerah dekat dengan lubang bor (Joshi, 1991). Dengan memperpanjang lubang bor menggunakan pemboran horizontal, panjang sumur yang tersedia untuk masuknya fluida menjadi meningkat dan bisa menyebabkan pressure drop menjadi berkurang (Butter, 1994) dari pengurasan menjadi lebih tinggi. Penggunaan dari sumur horizontal adalah salah satu alternatif untuk meningkatkan kontak dengan reservoir (Joshi, 1991). Cara lain yang dapat digunakan adalah membuat sumur tambahan untuk untuk meningkatkan aliran dari fluida dan meningkatkan permeabilitas efektif di sekitar lubang sumur dengan membuat fracture dan atau stimulasi asam. Tapi penggunaan sumur horizontal seringkali lebih ekonomis dibandingkan dengan alternatif-alternatif diatas untuk meningkatkan kontak dengan reservoir (Butter, 1994). Seringkali satu sumur horizontal bisa mengganti beberapa sumur vertikal, dan hasilnya sumur horizontal dapat lebih ekonomis walaupun satu sumur horizontal berharga lebih mahal untuk proses pemboran dan komplesi dibandingkan dengan sumur vertikal. Pada beberapa kasus tertentu, sumur
Studi Penempatan Sumur Horizontal untuk Meningkatkan Produksi dan Recovery horizontal dapat meningkatkan perolehan ekonomi dimana sumur konvensional tidak dapat diterapkan (Joshi, 1991). IV. PEMBAHASAN DAN ANALISA Sebagai studi kasus, dilakukan analisa basecase dari lapangan X yang telah berproduksi dari tahun 1993 sampai dengan 2025. Total sumur yang ada sebanyak 35 sumur yang terdiri dari 12 sumur injeksi dan 23 sumur produksi. Dari analisa basecase ini didapatkan Initial Oil in Place (IOIP) sebesar 96.45 MMSTB dan produksi minyak kumulatif sebesar 43.71 MMSTB. Dengan faktor perolehan minyak didapatkan sebesar 45.32 %. analisa basecase ini nantinya berguna untuk dijadikan perbandingan kenaikan produksi dan faktor perolehan setelah sumur horizontal ditempatkan. Dari analisa yang telah dilakukan dapat ditentukan 4(empat) penempatan sumur horizontal dengan pengaruh kenaikan produksi minyak lapangan yang cukup besar. Kenaikan factor perolehan sumur horizontal ditunjukkan pada Gambar 4. Untuk mendapatkan faktor perolehan yang maksimal seringkali dibutuhkan lebih dari 1 sumur horizontal. Untuk itu perlu dilakukan analisa kombinasi agar didapatkan faktor perolehan minyak lapangan yang maksimal jika diletakkan lebih dari 1 sumur horizontal di suatu lapangan. Penentuan prioritas sumur horizontal penting dilakukan untuk mendapatkan kombinasi yang paling optimum. Prioritas sumur dibuat berdasarkan sumur horizontal dengan pengaruh kenaikan faktor perolehan paling besar. Prioritas sumur horizontal ditunjukkan oleh Gambar 5.
sebesar 2.58% dan derajat interferensi sebesar 0.137. V. KESIMPULAN Dari hasil analisa penempatan sumur horizontal didapatkan kesimpulan sebagai berikut : 1. Perolehan minyak lapangan X masih dapat ditingkatkan dengan menempatkan sumur horizontal 2. Sumur horizontal 1 dapat meningkatkan perolehan minyak lapangan X sebesar 2.04% (1.97 MMSTB) 3. Kombinasi dapat meningkatkan faktor perolehan minyak lapangan X 4. Kombinasi paling baik adalah antara prioritas 1 dan prioritas 3, dapat meningkatkan perolehan minyak lapangan X sebesar 2.58% (2.49 MMSTB) 5. Faktor interferensi berpengaruh besar di dalam penempatan sumur horizontal DAFTAR PUSTAKA 1. Joshi, S. D., 1991. Horizontal Well Technology, PennWell Books, Tulsa, Oklahoma. 2. Butler, R. M., 1994. Horizontal Wells for The Recovery of Oil, Gas and Bitumen, The Petroleum Society of the Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, Calgary, Canada. 3. Sastrakencana, F., 2009. Thesis Magister Teknik Perminyakan, Institut Teknologi Bandung. 4. Hawkins, C., 1992. Applied Petroleum Reservoir Engineering, Prentice Hall, New Jersey, USA. 5. McCain, W. D., 1990. The Properties of Petroleum Fluids, PennWell Books, Tulsa, Oklahoma.
Kombinasi dilakukan untuk semua kemungkinan dengan memperhatikan kenaikan faktor perolehan yang didapat secara ideal maupun secara actual. Selain itu juga diperhatikan derajat interferensi hasil kombinasi dari sumur horizontal. Hasil kombinasi dan derajat interferensi ditunjukkan oleh Gambar 6. Dari hasil kombinasi didapatkan kombinasi sumur horizontal paling optimum adalah antara prioritas 1 dan prioritas 3 dengan menghasilkan kenaikan recovery aktual
163
Abdurrachman, Taufan Marhaendrajana
Gambar 1. Daerah potensi penempatan sumur horizontal
164
Studi Penempatan Sumur Horizontal untuk Meningkatkan Produksi dan Recovery
Gambar 2. Flowchart prosedur penempatan sumur horizontal
Gambar 3. Lapangan X
165
Abdurrachman, Taufan Marhaendrajana
Gambar 4. Kenaikan faktor perolehan minyak minya sumur horizontal
Gambar 5. Prioritas sumur horizontal
Gambar 6. Hasil kombinasi penempatan sumur horizontal
166
