4.4. Pilot Waterflooding
4.4.2. Keuntungan Dan Batasan Pilot Waterflooding
Seperti yang telah dibahas pada bab sebelumnya, peramalan perilaku waterflooding di lapangan meliputi banyak faktor. Peramalan ini memerlukan informasi yang dapat diandalkan seperti efisiensi pendesakan, cukup areal, dan penyapuan vertikal. Ini memerlukan contoh yang baik untuk mendapatkan batuan reservoir dan sifat fluida yang representatif, mengukur heterogenitas reservoir dan sebagainya. Maka tidak mengherankan bahwa sarjana perminyakan berusaha
memahami pilot injeksi dengan mempelajari perilaku perolehan minyak dari sampel reservoir itu sendiri. Setelah perilaku perolehan ini didapatkan kemudian
dibandingkan untuk menghasilkan perilaku yang diharapkan dari operasi waterflooding dalam usaha skala sesungguhnya.
Secara ekonomis, suatu pilot merupakan alat yang diharapkan mampu memperkirakan perilaku lapangan. Bagaimanapun, pilot ini mempunyai batasan-batasan sebagai berikut :
0 Dengan suatu pilot yang kecil maka penempatan probabilitasnya dalam bagian reservoir yang tidak representatif.
1 Pengaruh-pengaruh dari suatu kerusakan sumur akan lebih terlihat pada sejumlah kecil sumur-sumur.
2 Hilangnya migrasi minyak dari suatu pola pilot tunggal mungkin menghasilkan suatu perkiraan perolehan yang lebih rendah daripada yang telah direalisasikan dengan injeksi skala penuh.
3 Air yang diinjeksikan mungkin akan hilang keluar daerah pilot., sehingga disarankan air injeksi harus lebih banyak daripada untuk pola waterflooding dalam skala penuh.
Pentingnya penempatan pilot dalam bagian reservoir yang representatif telah nyata. Ketebalan pasir bersih dan saturasi minyak merupakan dua variasi yang paling penting dalam membedakan perolehan minyak di suatu daerah dengan daerah yang lain. Informasi pasir bersih sering didapatkan dari core atau logs. Bagaimanapun juga, saturasi minyak dapat bervariasi pada daerah dengan ketebalan pasir bersih yang seragam. Pada lapangan-lapangan yang mempunyai sejarah panjang mengenai penipisan awal, minyak dapat terakumulasi dalam daerah yang secara struktural rendah dengan gravity drainage.
Suatu kerusakan sumur injeksi atau satu penempetan sumur dalam suatu bagian reservoir yang rapat sering dapat menghasilkan laju injeksi air yang diantisipasi lebih rendah ; dan jika lebih dari satu sumur injeksi dilibatkan dalam pilot tersebut dapat menghasilkan suatu injeksi yang tidak seimbang. Rusaknya sumur produksi mempunyai pengaruh yang sangat serius, dengan berkurangnya perolehan minyak dan meningkatnya minyak yang bermigrasi diluar pilot merupakan suatu hasil kemungkinan yang dapat terjadi.
Banyak batasan-batasan dapat diatasi dengan mendesign pilot-pilot dengan memasukkan lebih dari satu pola.
0 Informasi Yang Dapat Diperoleh Dari Pilot Waterflooding
Tinjauan awal dari pilot waterflooding memperlihatkan bahwa tujuan dasar dari pilot-pilot ini adalah penyederhanaan untuk menentukan ada atau tidaknya oil bank atau zona saturasi minyak yang meningkat dapat terbentuk. Oleh karena itu, segera setelah terjadi “kick” atau “buzz” dalam produksi minyak diperoleh, maka pengembangan waterflooding dalam skala penuh dapat dilangsungkan. Tentunya, pada saat yang sama, informasi injeksivitas air diperoleh, yang mana berpengaruh juga dalam mendesign injeksi skala penuh.
Dua tipe yang sering digunakan dalam pilot waterflooding adalah : injeksi lima titik dengan sumur produksi tunggal dan sumur injeksi tunggal (Gambar 4.18).
Gambar 4.18
Dua Pola Waterflooding Yang Sering Digunakan 10)
Beberapa pilot injeksi terdiri dari banyak pola dengan dua atau lebih lima titik yang berdekatan, umumnya untuk meminimalkan migrasi minyak yang hilang, khususnya dari pola yang lebih dalam.
Banyaknya studi teknik reservoir telah dlakukan untuk mendapatkan evaluasi pilot injeksi yang lebih baik. Salah satunya adalah yang telah dilakukan oleh
Paulsell, dia mengemukakan bahwa dalam satu sumur injeksi tunggal dalam pilot injeksi cakupan arealnya meningkat setelah tembus air sampai daerah yang tersapu sekitar 200 % atau lebih dari daerah pilot. Maka dia menyimpulkan bahwa evaluasi pilot injeksi yang didasarkan pada anggapan yang menyatakan tidak ada aliran yang keluar dari daerah pilot itu akan salah.
Rosenbaum dan Matthews telah mempelajari pengaruh saturasi gas mula-mula dan mobilitas ratio dalam perbandingan laju produksi dengan laju injeksi untuk pola lima titik yang bervariasi. Dalam satu studi yang melibatkan model
potensiometrik dan model aliran, empat pilot pola yang berbeda telah dipelajari. Ini meliputi lima titik tunggal, pilot sumur injeksi tunggal, dan enam inverted lima titik. Perbandingan diameter sumur dengan jarak antara sumur injeksi dan produksi adalah tetap yaitu : 1 : 1000. “ ratio” digunakan sebagai suatu alat korelasi, yang
didefinisikan sebagai perbandingan tekanan drawdown pada sumur produksi dengan kenaikan tekanan pada sumur-sumur injeksi. Hasil-hasil dari studi ini
memperlihatkan bahwa harga ratio meningkat, maka perolehan minyak total dan produksi fluida total dari relatif meningkat dengan volume air yang diinjeksikan. Pada kenaikan harga ratio, minyak bermigrasi menuju sumur-sumur produksi di daerah sekelilingnya.
Pengaruh saturasi gas mula-mula pada pilot sumur injeksi tunggal telah dipelajari oleh Neilson dan Flock. Setelah tembus air, sumur-sumur terus
memproduksi minyak sampai efisiensi penyapuan areal akhir diatas 600 % diperoleh. Pergerakan minyak kedalam pilot sumur-sumur produksi jarang dialami di lapangan. Seringkali perolehan minyak dari pilot lebih rendah daripada yang
diperoleh dengan injeksi skala penuh, karena migrasi keluar dari pilot. Kemungkinan besarnya migrasi minyak dari pilot injeksi telah dibahas dalam suatu laporan yang telah dilaporkan dari hasil studi produktivitas sumur dalam perilaku sumur lima titik dengan sumur produksi tunggal dan sumur injeksi tunggal. Produktivitas dari sumur produksi dinyatakan dengan kondisi rationya. Istilah ini didefinisikan sebagai perbandingan kapasitas aliran reservoir yang ditentukan dari data produktivitas indeks dengan kapasitas aliran yang ditentukan dari data tekanan build-up. Ini sebanding dengan perbandingan produktivitas sumur nyata dengan sumur yang tidak mengalami kerusakan, tidak di stimulasi, sumur yang berukuran normal pada formasi yang sama. Sumur yang berukuran normal ini berdiameter 6 in dan spasinya 10 acre. Mobilitas rationya 0.2 , 0.45 , dan 0.94 telah dipelajari dengan saturasi gas diatas 25.9 % PV. Hasil studi ini dibahas pada bagian berikut ini ;
1. Pilot lima titik dengan sumur produksi tunggal
Selama fill-up ruang gas mula-mula pada daerah pilot terdapat pergerakan radiasi dari air yang diinjeksikan dan tidak ada minyak yang bermigrasi melewati batas daerah pilot. Setelah fill-up cairan, jika kondisi ratio dari pilot sumur produksi tidak mencukupi untuk memproduksi semua minyak yang didesak dari daerah pilot, maka minyak akan bermigrasi keluar daerah pilot. Satu faktor yang cenderung
memperlambat migrasi minyak di daerah pilot adalah kehadiran front waterflooding yang terbentuk di sekitar sumur-sumur injeksi. Saat front-front air ini mendekat kemudian bersatu maka minyak yang dapat diperoleh kecil dalam daerah pilot dapat meloloskan diri. Model-model test menunjukkan bahwa saat saturasi gas meningkat, sebagian besar minyak yang dapat diperoleh diproduksikan dari pilot sumur
produksi. Pada saturasi gas yang lebih tinggi, daerah pilot secara menyeluruh ditutupi oleh front-front waterflooding pada saat fill-up cairan ada dalam daerah pilot.
Saturasi gas mula-mula dapat menjadi besar pada saat fill-up cairan ada dalam daerah pilot, front-front waterflooding akan bersatu, dan migrasi minyak dapat dicegah. Harga dari saturasi gas mula-mula ini adalah :
(4-56)
Hasil-hasil model menunjukkan bagaimana saturasi gas mula-mula dan kondisi ratio sumur produksi mempengaruhi perolehan minyak dari pilot injeksi lima titik dengan sumur produksi tunggal seperti yang ditunjukkan Gambar 4.19.
Gambar 4.19.
Pengaruh Kondisi Ratio Sumur Produksi dan Saturasi Gas Mula-mula Pada Perolehan Minyak dari Pilot Waterflooding Lima Titik Tunggal Dengan Empat
Injector dan Satu Producer 10)
Pada kondisi ratio 2.22 , sebanding dengan kapasitas horisontal rekah yang tinggi dengan jari-jari 18.5 ft, kira-kira 93 % dari minyak yang dapat diperoleh mula-mula
dalam daerah pilot telah diproduksikan. Range harga Sgi/Sg* yang dijumpai dalam operasi waterflooding konvensional adalah dari 0.3 sampai 0.7 . Pada range dari saturasi gas ini, pilot injeksi lima titik tunggal dengan sumur produksi kondisi rationya 1.0 (sebanding dengan yang bersih, sumur berukuran normal tidak mempunyai stimulasi produksi) akan diperoleh dari 35 sampai 75 % minyak mula-mula yang dapat diperoleh ditempat. Maka untuk suatu pola pilot yang menghasilkan perolehan minyak mewakili suatu pola waterflooding dalam skala penuh, sumur produksi harus mempunyai kondisi ratio sebesar 2.2 atau lebih.
Pada Gambar 4.19. memperlihatkan perilaku perolehan minyak yang
diperoleh dari suatu pengembangan pilot injeksi sumur lima titik dan sumur lima titik dengan sumur injeksi tunggal dimana pilot penghasil mempunyai kondisi ratio 2.2 . Pernyataan yang sesuai pada suatu produksi dengan kondisi ratio 2.2 , pilot injeksi lima titik tunggal dapat juga menghasilkan suatu perkiraan yang baik dari perilaku produksi minyak yang diharapkan dibawah injeksi dalam skala penuh. Gradien tekanan regional juga memperlihatkan pengaruh yang kecil dalam perilaku pilot. 2. Pilot injeksi sumur injeksi tunggal
Studi yang menunjukkan bahwa pada saat tidak terdapat saturasi gas yang ada sebelum injeksi air, minyak diperoleh dari pilot produksi-produksi dengan
memperkirakan volume minyak yang dapat diperoleh pada daerah pilot pada saat sumur-sumur produksi telah mempunyai kondisi ratio sebesar 1.0 atau diatasnya. Bagaimanapun juga, pada saat terdapat saturasi gas mula-mula, maka ada migrasi minyak yang cukup berarti keluar daerah pilot dengan mengabaikan kondisi ratio sumur-sumur produksi. Pilot injeksi sumur injeksi tunggal umumnya tidak cukup untuk mendapatkan suatu perkiraan perolehan waterflooding skala penuh.
Bagaimanapun juga, dari volume air yang diinjeksikan pada tembus air, informasi yang bermanfaat dapat diperoleh dari cakupan volumetrik pada tembus air. Juga jika air terpecah melalui satu sumur produksi yang mengimbangi lebih awal daripada imbangan sumur-sumur yang lain, permeabilitas searah akan dipantulkan.
1 Penentuan Susunan Sumur Untuk Pilot
Susunan sumur produksi dan injeksi dari satu pilot injeksi memungkinkan untuk menggunakan hasil dari 1 unit pola injeksi di tengah susunan sumur tersebut sebagai salah satu dari unit pola injeksi yang penuh. Bernard telah meneliti bentuk pola sumur injeksi-produksi yang cocok untuk menilai pola injeksi lima titik. Variabel yang digunakan adalah perbandingan mobilitas M dan besar oil bank (Eo) pada saat injeksi dimulai.
Untuk mendesign suatu pilot injeksi yang semestinya, satu harus memikirkan bentuk pilot yang bagaimana yang harus didesign. Jika tujuan-tujuan adalah untuk menentukan injektivitas air dan untuk mendapatkan suatu indikasi dari sejumlah besar volume minyak yang dapat bergerak, maka hampir semua pola pilot injeksi sesuai. Bagaimanapun juga, jika tujuan-tujuan juga meliputi perolehan perkiraan minyak yang dapat diperoleh dengan waterflooding, kemudian pilot harus :
1. Ditempatkan pada bagian reservoir yang representatif baik dari saturasi minyak, permeabilitas, maupun heterogenitas reservoir dari penyisa reservoir.
2. Disusun suatu pola lima titik banyak atau tunggal, dengan stimulasi sumur-sumur produksi sehingga sumur ini mempunyai kondisi ratio 2.2 atau diatasnya.
3. Mempunyai laju injeksi untuk tiap injektor yang sebanding dengan hasil porositas dan ketebalan net pay dari daerah-daerah sekeliling tiap-tiap injektor.