Uji Efek Dari Karakteristik Rheology Larutan Fluida

TINJAUAN PUSTAKA

3.3 Prosedur Kerja

3.3.5 Uji Efek Dari Karakteristik Rheology Larutan Fluida

a. Shear Rate.

Dalam pengukuran nilai share rate ini menggunakan alat Fann viscometer, fann instrument company, Houston, Texas U.S.A . Share rate sangat erat kaitanya dengan nilai viskositas larutan yang akan di uji.

Dalam mendapatkan nilai tersebut tahapan uji dilakukan dari RPM ( rate per minute) terkecil sampai yang paling besar [4][48]. Pada penelitian ini menggunakan 300 RPM sebagai nilai low ( rendah) RPM dan 600 RPM sebagai nilai high (tinggi) RPM.

Gambar dari alat fann viscometer dapat dilihat pada Gambar 3.17, terdapat tiga macam variasi bentuk gambar depan, atas, samping. Pada bagian atas terdapat control untuk mengukur speed selection terdiri dari high 200 RPM, 6

RPM, 600 RPM dan low 100 RPM, 3 RPM, 300 RPM. Dalam pengukuran shear rate dilakukan pada RPM yang low secara bertahap akan naik menjadi high, dengan maksimal suhu larutan 200 °F ( 90°C).

Gambar 3.17 Fann viscometer

b. Polymer adsorption

Dalam pengukuran uji adsorption polimer menggunakan statis metode, secara umum metode ini akan memberikan data awal yang cukup baik . Proses dari uji

adsorption adalah [4] Persiapan core sampel

1. Core sampel terbagi menjadi dua (2) macam dry sampel (sebelum injeksi polimer) dan wet sample (sesudah injeksi polimer).

2. Timbang berat jenis kedua core beserta larutan polimer solution.

3. Catat berat larutan polimer yang di injeksikan beserta larutan setelah injeksi, estimasi larutan yang lost pada core holder, sehingga didapat berat larutan.

4. Catat nilai konsentrasi polimer sebelum injeksi dan sesudah injeksi dengan menggunakan alat spectrophotometer.

Persiapan larutan untuk pengukuran spectrophotometer di adaptasi dari

procedure API RP 63 dengan bleach method

1. Membuat larutan preparation yang terdiri dari acetic acid,glacial ( asam asetat, glacial 100 %), sodium chloride, sodium hypochlorite (NaClo),

aqueos solution, 5.25 % ( bayclin), campurkan dalam satu larutan. 2. Setelah poin 1 (satu) diamkan larutan selama minimal 2 hari.

3. Jika larutan lebih dari 250 ppm maka lakukan dilution agar mendapat konsentrasi 125 ppm maksimal. Atau jika tidak menggunakan dilution

maka dilution faktor adalah 1 [4]

...……(3.9)

4. Setelah di dilution maka siapkan botol untuk larutan yang akan di ukur sebayak 15 g ( disesuaikan kapasitas), lalu tambahkan sekitar 8 (delapan) g sodium chloride, aduk selama 5 ( lima) menit.

5. Filter larutan dengan 5 (lima) micron membrane filter atau gunakan kertas whatman 41, ambil larutan yang telah di filter sebanyak 5 (lima) g (sesuaikan kebutuhan).

6. Tambahkan larutan campuran bayclin + asam asetat sampai dengan 9 g ( sesuaikan kebutuhan 1-4 g).

7. Campurkan solution tersebut dan jangan di kocok, karena akan menyebabkan flocculation ( penggumpalan).

8. Transfer larutan tersebut dalam cuvet spectrometer, set panjang gelombang 470 nm, untuk setiap sampel dimulai dari poin 7 (tujuh) dan 8 (delapan) waktu pengerjaan maximal 5 (lima) menit setelah melakukan -

langkah 6 (enam).

Pelaksanaan pengukuran spectrophotometer :

1. Set peralatan spectrophotometer secara manual, warming up 30 menit. 2. Persiapkan larutan standar sebagai baseline awal dengan interval 50

ppm – 250 ppm ( kelipatan 50 ppm), dengan bahan polimer injeksi yang digunakan, pada penelitian ini menggunakan larutan standart 50 ppm, 150 ppm dan 250 ppm.

3. Baseline standar di ukur dan diproses sesuai dengan poin 4 (empat) - 8 (delapan) pada persiapan larutan.

4. Setelah data didapat, mencari nilai trendline grafik linear dari data standart larutan, catat rumus dari regression pada grafik untuk mencari nilai “x” ( Calc. Spectro) .

5. Siapkan stock larutan yang telah di proses pada awal persiapan poin 8 ( delapan) , masukan kedalam cuvet.

6. Setelah cuvet berisi larutan maka mulai pengukuran sesuai dengan poin 8 ( delapan) maksimal waktu pengukuran 5 (lima) menit, setelah didapat pengukur maka masukan rumus

...…...(3.10)

Setelah didapat konsentrasi larutan maka masukan rumus adsorption, dengan rumus pada 2-6.

c. Polymer retention.

2-7. Sedangkan untuk uji labrortorium retention polimer memiliki beberapa metode yaitu multiple slug retention dan recycle method. Multiple

slug retention merupakan metode yang dapat di terapkan dengan waktu kerja yang optimum dibandingkan dengan recycle metode.

Metode recycle membutuhkan waktu yang lebih lama dari multiple slug retention estimasi 1 – 2 hari kerja, sedangkan multiple slug retention hanya membutuhkan waktu 1 hari kerja [4]. Multiple slug retention dapat di formulasi menjadi

…...(3.11) Keterangan

R = Retention, lbs/acre ft.

V = Bulk volume of the Core, cm³ . W = Weight of polymer injected, g.

Ci = Concentration of polymer solution injected, ppm. Y = Weight of fluid produced and analyzed,g.

Cf = Concentration of polymer in the produced sample, ppm.

Pengukuran densitas fluida, specific gravity (SG), API °, dilakukan dengan menggunakan densitometer.

Secara umum prinsip kerja alat ini mengukur periode waktu secara otomatis dan elektronik yang didasarkan pada perubahan frekuensi yang masuk ke

Oscilator pada saat diisi dengan contoh cairan atau gas yang berbeda [42]. Sehingga dengan mekanisme tersebut diharapkan didapat hasil yang baik .

Adapun formulasi yang digunakan pada alat ini adalah

...………..(3.12)

Keterangan: f = Frekuesi C = Constanta elastisitet m = Massa = Densitas contoh V = Volume contoh

DMA4100 M sebagai alat ukur untuk parameter density, SG dan juga API ° pada 60 °F. Gambar 3.18 pada huruf A dan B penampang alat DMA 1400 M dan juga larutan sampel yang akan di uji pada bagian atas alat tersebut, Huruf C gambar display hasil pengukuran sampel, huruf D line injeksi sampel dan juga larutan pembersih aquades dan alkohol.

Prosedur kerja [41]

1. Menyalakan instrumen dan water check

a. Tunggu hingga alat selesai inisialisasi;

b. Berikan jeda standby selama 15 menit untuk warming up pada alat sebelum digunakan.

c. Lakukan water check terlebih dahulu sebelum pengukuran terhadap sampel.

Gambar 3.18 Densitometer DMA 4100M

syringe hingga memenuhi seluruh tube.

e. Tunggu pengukuran hingga tercapai suhu yang diatur. Kemudian muncul .tanda check result passed yang artinya pengukuran telah selesai.

2. Pengukuran sampel

a. Pilih metode yang diinginkan untuk pengukuran;

b. Pastikan U-Tube dalam keadaan bersih. Kemudian masukan sampel menggunakan syringe hingga memenuhi seluruh U-Tube. Jangan sampai terdapat gelembung pada U-Tube;

c. Tekan start. tunggu hasil pengukuran, kemudian akan muncul condition valid dan hasil akan nampak dilayar secara otomatis.

3. Selesai pengukuran sampel dan mematikan instrument

a.Keluarkan sisa sampel yang terdapat dalam U-Tube dengan mendorong menggunakan syringe yang telah kosong.

b. Bilas U-Tube menggunakan pelarut yang sesuai dengan karakteristik contoh yang diukur sebelumnya. Untuk meyakinkan pembersihan lakukan pembilasan sebanyak dua kali, tunggu sampai 3 menit agar U-Tube kering, mematikan instrument dengan menekan.

d. Permeability reduction

Uji nilai permeabilitas reduction sangat di pengaruhi oleh permeabilitas larutan,untuk memdapatkan nilai permeabilitas dibutuhkan analisa fisik batuan menggunakan diukur dengan permeameter [27]. Adapun formulasi yang digunakan pada uji permeabilitas reduction menggunakan formula pada 2.7.

a. Resistance factor

Pengukuran nilai resistance erat kaitanya dengan parameter permeabilitas dan viskositas, pembahasan secara umum formulasi perhitungan pada 2.8 . Adapun beberapa tambahan formulasi berdasarkan laboratorium analisa adalah [4] :

...(3.13) ...(3.14)

Keterangan

RF = Resistence factor, dimensionless. K = Permeability, darcies.

Kb = Permeability brine, darcies.

μb = Brine viscosity, cp.

μp = polymer viscosity, cp.

Viskositas suatu parameter uji untuk mengukur fluida dan juga slurries ( larutan) dengan indikasi nilai dari ketahanan terhadap aliran. Satuan pengukuran adalah poise sama dengan dyne-sec/cm², sehingga 1 poise representasi dari tingkat besaran viskositas 1/100 poise atau 1 centipoise (Cp) dinamis viskositas[41].

Viskositas dapat diukur dengan mengukur laju aliran cairan yang melalui tabung berbentuk silinder. Jumlah volume cairan yang mengalir melalui pipa per satuan waktu.Viskositas fluida tersebut dihitung dengan persamaan sebagai berikut [41]

...……….

(3.16) Keterangan

µ = Viskositas cairan sampel (centipoise). Avg.t = Waktu aliran cairan sampel, sec. C = Konstanta nilai koreksi sesuai suhu. SG = Specific Gravity.

Pada viscometer Ostwald, yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan cairan untuk mengalir pada pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri.

Pada gambar 3.19 uji viskositas Ostwald beserta dengan pemanas, thermometer dan gelas ukur berisi air sebagai media pemanas sampai suhu 60 ° C. Berikut cara kerja menggunakan viscometer Ostwald

1) Persiapan viscometer.

2) Masukan larutan yang dipilih dan diukur melalui tabung yang memiliki diameter lebih besar.

3) Panaskan larutan sampai dengan 60 ° C, sesuai dengan parameter yang diinginkan.

4) Siapkan stopwatch atau timer, untuk menghitung waktu.

5) Mulai pengukuran, jika suhu sudah tercapai 60 °C, dengan menghisap larutan menggunakan rubber bulb sampai tabung yang kedua.

6) Mulai pengukuran jika larutan telah samapai pada garis batas tabung kedua di wala dan selesai perhitungan pada garis di akhir tabung.

7) Lakukan point 5 dan 6 sebanyak minimal 3 kali dan dicatat nilai rata – rata, sehingga didapat hasil yang lebih akurat.

f. Salinity effect

Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan viskositas Ostwald dengan suhu serta variasi konsentrasi tertentu, prosedur dan peralatan yang digunakan sama seperti pengukuran viskositas pada Gambar 3.19

Gambar 3.19 Uji viskositas Ostwald g. Uji Thermal

Pengujian ini dilakukan untuk melihat pengaruh dari jenis polimer pada konsentrasi tertentu terhadap suhu. Pengujian ini dilakukan dengan waktu satu minggu sekali ( 7 hari) untuk setiap suhu 60 °C.

Variasi konsentrasi polimer 500 ppm, 1000 ppm, 1500 ppm, 2000 ppm dari empat (4) konsentrasi tersebut dipilih yang telah lulus uji rheology.

Kondisi larutan dijaga agar tetap kedap udara sehingga oksigen tidak dapat masuk yang akan menyebabkan perkembangan bacteria [2][23][49]. Untuk uji thermal maka digunakan oven khusus seperti Gambar 3.20. Larutan polimer yang telah diproses akan dimasukan kedalam oven.

Gambar 3.20 Heating drying oven h. Polimer Slug.

Ukuran aliran polimer atau chemical injeksi dalam media berpori disebut juga PV ( pore volum) [3] [4]. Menentukan nilai PV tergantung volum fluida brine pada saat, larutan minyak sintetis di injeksikan pada core sampel yang telah disaturasi dengan brine [12] [23][48].

Perhitungan dilakukan per interval waktu, untuk penelitian ini interval waktu 10 menit setiap tahapan atau sequence. Pada waktu tersebut data yang dihasilkan dapat lebih baik dan juga lebih efektif dalam pelaksanaan kegiatan uji. Penjelasan dari variasi sequence adalah :

1. Injeksi oil saturasi sequence 10 sehingga durasi waktu adalah 100 menit; 2. Injeksi brine ( water flooding) sequence 6 , durasi waktu adalah 60 menit; 3. Injeksi polimer sequence 6, durasi waktu 60 menit.

Dengan laju pompa adalah 0,5 ml/menit, permulaan perhitungan sequence

pada saat fluida breakthrough atau pada tetesan pertama fluida yang keluar dan ditampung didalam tube atau tabung ukur, untuk selanjutnya dilakukan pengukuran volum yang keluar dari hasil injeksi.

3.3.6 Pengukuran Sifat Fisik Batuan